JP2023048851A - ステージ装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法 - Google Patents

ステージ装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基板を高い平坦度で保持するのに有利なステージ装置を提供する。【解決手段】基板を保持するステージ装置であって、前記基板を保持する保持面を有する基板保持部と、前記保持面に前記基板を渡す駆動機構と、前記保持面よりも小さい支持面で前記基板が支持された状態で計測された前記基板の反りに関する反り情報に基づいて、前記基板の反りが矯正された状態で前記基板が前記保持面に渡されるように、前記基板の高さ方向における、前記駆動機構による前記基板の駆動プロファイルを決定する制御部と、を有することを特徴とするステージ装置を提供する。【選択図】図５

Description

本発明は、ステージ装置、リソグラフィ装置及び物品の製造方法に関する。
半導体素子や液晶表示素子などの各種デバイスを製造する際に、原版（マスク又はレチクル）を照明光学系で照明し、原版のパターンを投影光学系を介して基板（ウエハ）に投影する露光装置が用いられている。露光装置では、チャック（基板保持部材）に基板を保持させた状態で、かかる基板上にパターンを転写するため、基板をチャックに渡す又は吸着させる際に、基板の歪みを小さくすることが求められ、それに関する技術が提案されている（特許文献１参照）。例えば、特許文献１には、裏面粗さが大きい基板であっても、チャックに粗さ吸収部材を設けることで、かかる基板を良好な平坦度で保持（吸着）して基板（面内）の歪みを減少させる技術が開示されている。
特開２００１－６０６１８号公報
しかしながら、従来技術では、基板が反っている場合、チャック（基板保持部材）に基板を渡すと、基板が反った状態で吸着されていくため、基板に歪みが生じてしまう。
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板を高い平坦度で保持するのに有利なステージ装置を提供することを例示的目的とする。
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、基板を保持するステージ装置であって、前記基板を保持する保持面を有する基板保持部と、前記保持面に前記基板を渡す駆動機構と、前記保持面よりも小さい支持面で前記基板が支持された状態で計測された前記基板の反りに関する反り情報に基づいて、前記基板の反りが矯正された状態で前記基板が前記保持面に渡されるように、前記基板の高さ方向における、前記駆動機構による前記基板の駆動プロファイルを決定する制御部と、を有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、基板を高い平坦度で保持するのに有利なステージ装置を提供することができる。
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。 チャックの構成を上方から示す平面図である。 ピン部材とチャックとの間の基板の受け渡しを説明するための図である。 基板をピン部材からチャックに渡す際に生じる課題を説明するための図である。 本実施形態における駆動プロファイルの決定を具体的に説明するための図である。 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。
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。更に、添付図面においては、同一も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。
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、デバイスの製造工程であるフォトリソグラフィ工程に用いられるリソグラフィ装置である。露光装置１は、本実施形態では、投影光学系を介して基板を露光することで、基板にパターンを形成する。露光装置１は、照明光学系１１と、原版ステージ１２と、投影光学系１３と、基板ステージ１４と、基板搬送系１５と、チャック２０と、計測部２４と、制御部２５とを有する。
照明光学系１１は、光源（不図示）からの光（露光光）で、原版ステージ１２に保持された原版（マスク又はレチクル）Ｒを照明する。投影光学系１３は、原版Ｒからの光を、基板ステージ１４に保持された基板Ｗに投影する。基板搬送系１５は、基板Ｗを搬送する機能を有し、例えば、基板Ｗを基板ステージ１４に供給するための供給ハンド１６と、基板ステージ１４から基板Ｗを回収するための回収ハンド１７とを含む。
基板ステージ１４は、基板Ｗを保持して移動可能なステージである。基板ステージ１４は、微動ステージ１８と、粗動ステージ１９とを含む。微動ステージ１８の上には、基板Ｗの裏面を吸着して基板Ｗを保持するチャック２０が配置されている。チャック２０は、基板Ｗを吸着（保持）するチャック面（保持面）２０Ａを有する基板保持部材である。
微動ステージ１８は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の各方向に沿って独立して移動可能に、且つ、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の各方向に平行な軸のまわりに独立して回転可能に構成されている。なお、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、図１に示すように、互いに直行する方向に定義されている。レーザー干渉計２１及び平面ミラー２２は、微動ステージ１８の位置を計測するための計測器として機能する。レーザー干渉計２１で得られる結果（微動ステージ１８の変位量）から微動ステージ１８の位置を求めることができる。微動ステージ１８を移動させることで、基板Ｗの位置を、投影光学系１３の光軸ＡＸに沿った方向（Ｚ方向）及び光軸ＡＸに直交する方向（Ｘ方向及びＹ方向）に調整することが可能である。
ピン部材２３は、供給ハンド１６から基板Ｗを受け取る、又は、回収ハンド１７に基板Ｗを渡す際に用いられ、基板Ｗの裏面を吸着して基板Ｗを保持する保持部材である。ピン部材２３は、粗動ステージ１９に配置（固定）され、Ｚ方向（チャック２０のチャック面２０Ａに対して垂直な方向）において、チャック２０に設けられた孔を介して、チャック２０から突出可能に設けられている。
粗動ステージ１９は、Ｘ方向及びＹ方向の各方向に沿って独立して移動可能に、且つ、Ｚ方向に平行な軸のまわりに回転可能に構成されている。粗動ステージ１９は、その位置を、例えば、レーザー干渉計及び平面ミラーやギャップセンサによって計測され、リニアモータなどのアクチュエータを介して、微動ステージ１８の移動に同期して制御される。ピン部材２３は、上述したように、粗動ステージ１９に固定されているため、粗動ステージ１９とともに移動する。
粗動ステージ１９は、リミットセンサ（不図示）で規定された範囲内において、Ｘ方向及びＹ方向に長いストロークで移動することが可能である。一方、微動ステージ１８は、粗動ステージ１９に支持され、Ｘ方向及びＹ方向に、粗動ステージ１９よりも短いストロークで移動することが可能である。
計測部２４は、Ｚ方向に関して、チャック２０の位置を計測する。計測部２４は、例えば、レーザー干渉計及び平面ミラーやギャップセンサなどで構成されるが、これに限定されるものではなく、チャック２０の位置を計測することが可能な構成であればよい。
制御部２５は、ＣＰＵやメモリなどを含むコンピュータで構成され、メモリに格納されたプログラムに従って露光装置１の全体（動作）を制御する。制御部２５は、露光処理において、レシピに定義された露光順序やショット配列に従って、原版Ｒのパターンが基板Ｗの各ショット領域に転写されるように、露光装置１の各部を制御する。また、制御部２５は、基板Ｗの供給時や回収時において、微動ステージ１８を介して、チャック２０に吸着されている基板Ｗをピン部材２３に渡す処理やピン部材２３に吸着されている基板Ｗをチャック２０に渡す処理を制御する。
原版Ｒのパターンを基板Ｗに転写する露光処理では、チャック２０が基板Ｗを吸着している状態で微動ステージ１８を移動させながら、基板Ｗを露光する。露光された基板Ｗを回収する際には、回収ハンド１７と干渉しないように、微動ステージ１８を下方向（－Ｚ方向）に移動させて、チャック２０に吸着されている基板Ｗをピン部材２３に渡し、かかる基板Ｗをピン部材２３で吸着する。
微動ステージ１８には、チャック２０を吸着するための吸着力を与えるための通気ライン（不図示）が設けられており、微動ステージ１８は、チャック２０の裏面を吸着してチャック２０を保持する。また、微動ステージ１８には、チャック２０に載置される基板Ｗに吸着力を与えるための通気ライン２６も設けられている。
通気ライン２６は、負圧を発生させる真空ポンプ２７と、チャック２０に設けられた通気孔２０１とを連通するように構成された配管である。真空ポンプ２７は、通気ライン２６の内部の気体（空気）を外部に排出することで、通気ライン２６の内部の圧力を、大気圧よりも低い圧力、即ち、負圧にする。通気ライン２６（の内部の圧力）が負圧になることで、通気ライン２６に連通する通気孔２０１（の内部の圧力）も負圧となる。かかる負圧と大気圧との差圧が通気孔２０１（を含むチャック２０）の上に載置される基板Ｗの表面にかかることによって、チャック２０は、基板Ｗを吸着（保持）することができる。
真空ポンプ２７と通気孔２０１との間には、通気ライン２６の内部を所定の圧力（真空圧）に調整するためのレギュレータ２８が設けられている。レギュレータ２８と通気孔２０１との間には、電磁弁２９が設けられている。電磁弁２９を開閉させる（切り替える）ことで、電磁弁２９から通気孔２０１の側の通気ライン２６を、真空ポンプ２７と接続された状態、或いは、大気解放された状態にすることができる。電磁弁２９は、制御部２５によって制御可能である。
電磁弁２９と通気孔２０１との間の、通気ライン２６から分岐した位置には、圧力センサ３０が設けられている。圧力センサ３０は、通気ライン２６の内部の圧力の値（圧力値）を計測し、その計測結果を制御部２５に出力（通知）する。
ピン部材２３は、上述したように、粗動ステージ１９に配置され、筒形状、即ち、中空形状を有する。ピン部材２３には、ピン部材２３に載置される基板Ｗに吸着力を与えるための通気ライン３１が設けられている。
通気ライン３１は、負圧を発生させる真空ポンプ３２と、ピン部材２３の内部（空間）とを連通するように構成された配管である。真空ポンプ３２は、通気ライン３１の内部の気体（空気）を外部に排出することで、通気ライン３１の内部の圧力を、大気圧よりも低い圧力、即ち、負圧にする。通気ライン３１（の内部の圧力）が負圧になることで、通気ライン３１に連通するピン部材２３（の内部の圧力）も負圧となる。かかる負圧と大気圧との差圧がピン部材２３の上に載置される基板Ｗの表面にかかることによって、ピン部材２３は、基板Ｗを吸着（保持）することができる。
真空ポンプ３２とピン部材２３との間には、通気ライン３１の内部を所定の圧力（真空圧）に調整するためのレギュレータ３３が設けられている。レギュレータ３３とピン部材２３との間には、電磁弁３４が設けられている。電磁弁３４を開閉させる（切り替える）ことで、電磁弁３４からピン部材２３の側の通気ライン３１を、真空ポンプ３２と接続された状態、或いは、大気解放された状態にすることができる。電磁弁３４は、制御部２５によって制御可能である。
電磁弁３４とピン部材２３との間の、通気ライン３１から分岐した位置には、圧力センサ３５が設けられている。圧力センサ３５は、通気ライン３１の内部の圧力の値（圧力値）を計測し、その計測結果を制御部２５に出力（通知）する。
本実施形態では、露光装置１が２つの真空ポンプ２７及び３２を有する構成を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、２つの真空ポンプ２７及び３２を、１つの共通の真空ポンプとして構成してもよい。また、ピン部材２３のそれぞれやチャック２０の通気孔２０１のそれぞれに対して、真空ポンプを構成してもよい。
図２を参照して、チャック２０の詳細な構成について説明する。図２は、チャック２０の構成を上方から示す平面図である。チャック２０は、基板Ｗを支持するための複数のピンを含み、かかる複数のピンの上に基板Ｗを載置する。従って、チャック２０に設けられた複数のピンによって、基板Ｗを保持するチャック面２０Ａが規定される。チャック２０は、基板Ｗを（真空）吸着する際に、チャック２０の外部に気体（空気）が流出することを防止するための土手２０２及び２０３を含む。土手２０２と土手２０３とは、それらの最上面が略同一平面上にあるように構成されている。
チャック２０に設けられた複数のピンの上に基板Ｗが載置された状態で、真空ポンプ２７を動作させて、通気孔２０１に連通された通気ライン２６の内部の圧力を負圧にする。これにより、通気孔２０１を介して、土手２０２の内側の領域、且つ、土手２０３の外側の領域において、基板Ｗと複数のピンとの間の空間が真空状態となるため、チャック２０は、均一な力で基板Ｗを吸着することができる。
また、チャック２０には、上述したように、ピン部材２３を突出可能とするための孔（貫通孔）２０４が設けられている。同様に、微動ステージ１８にも、ピン部材２３を突出可能にするための孔（貫通孔）が設けられている。従って、微動ステージ１８は、ピン部材２３と干渉することなく、ピン部材２３の突出方向、即ち、Ｚ方向に移動することができる。
本実施形態では、３つのピン部材２３を有する構成を例に説明したが、これに限定されるものではない。基板Ｗ（の大きさ、材料及び質量など）に対して、十分に、且つ、安定的に保持可能な構成であれば、ピン部材２３の数はいくつであってもよい。なお、ピン部材２３は、基板Ｗの裏面を吸着する領域の面積（吸着面積）が土手２０３の内側の領域の面積となるため、チャック２０と比べて、基板Ｗの吸着面積が狭くなる。
また、本実施形態では、チャック２０が基板Ｗを真空吸着する構成を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、チャック２０は、電圧を印加することで電極と基板Ｗとの間に発生させたクーロン力によって基板Ｗを吸着する静電チャックとして構成してもよい。
本実施形態では、露光装置１は、図１に示すように、基板Ｗの反りに関する反り情報を取得する取得部４０を有している。基板Ｗは、例えば、基板搬送ユニットを介して、フープ又はコータデベロッパ、インラインなどの基板搬入出位置（受け渡し位置）から取得部４０まで搬送される。取得部４０は、本実施形態では、基板Ｗの反りを計測して、かかる反りに関する反り情報を事前に（基板Ｗを基板ステージ１４に保持させる前に）取得する。そして、基板Ｗは、基板搬送系１５、詳細には、供給ハンド１６を介して、取得部４０から基板ステージ１４に搬送され、基板ステージ１４に保持される。
取得部４０は、本実施形態では、上述したように、基板Ｗの反りを計測する機能を有し、例えば、ステージ４１と、レーザー変位計４２と、処理部４３とを含む。
ステージ４１は、基板Ｗを支持する支持面４１Ａを有し、支持面４１Ａに載置された基板Ｗを支持（保持）する支持部材である。ステージ４１の支持面４１Ａ（の面積）は、チャック２０のチャック面２０Ａ（の面積）よりも小さいため、ステージ４１は、チャック２０よりも小さい拘束力で基板Ｗを支持することができる。従って、ステージ４１の支持面４１Ａに支持された基板Ｗの拘束状態は、チャック２０のチャック面２０Ａに保持された基板Ｗの拘束状態よりも弱くなる。
レーザー変位計４２は、ステージ４１の上方に設けられ、ステージ４１の支持面４１Ａに支持された基板Ｗの高さ方向（Ｚ方向）の位置を計測する計測部である。レーザー変位計４２は、レーザー光を基板Ｗに照射し、基板Ｗからの反射光をセンサに結像させることで、基板Ｗ（の表面）の高さレベルを決定する。レーザー変位計４２は、本実施形態では、その位置が固定されている。従って、レーザー変位計４２に対して、基板Ｗを支持面４１Ａで支持した状態のステージ４１を回転駆動させることで、基板Ｗの全体の高さレベルを決定する。
本実施形態では、ステージ４１の上方において、複数のレーザー変位計４２を設けることを想定しているが、レーザー変位計４２の数を限定するものではなく、１つのレーザー変位計４２を設けるだけであってもよい。また、ステージ４１の支持面４１Ａに支持された基板Ｗの高さ方向の位置を計測する計測部は、レーザー変位計４２に限定されるものではなく、例えば、ラインセンサであってもよい。ダイヤルゲージ又はオプティカルフラットを用いた接触式の計測器を用いて、基板Ｗの高さ方向の位置を計測してもよい。
処理部４３は、ＣＰＵやメモリなどを含み、基板Ｗの形状、具体的には、基板Ｗの反りを認識するためのユニットである。処理部４３は、レーザー変位計４２で計測された基板Ｗの高さ方向の位置、即ち、基板Ｗの全体の高さレベルに基づいて、基板Ｗの反りを認識して反り情報を求める。処理部４３は、基板Ｗの全体の高さレベルから、基板Ｗの反りとして、基板Ｗの反りの形状や基板Ｗの反りの大きさを認識する。従って、反り情報は、基板Ｗの反りの形状を示す情報や基板Ｗの反りの大きさを示す情報を含む。また、基板Ｗの反りの形状は、ドーム型形状、所謂、下凸形状や上凸形状を含む。下凸形状とは、基板Ｗの外周部が基板Ｗの中央部より＋Ｚ方向に反っている形状であり、チャック２０のチャック面２０Ａに対して下に凸となる形状である。また、上凸形状とは、基板Ｗの外周部が基板Ｗの中央部より－Ｚ方向に反っている形状であり、チャック２０のチャック面２０Ａに対して上に凸となる形状である。但し、基板Ｗの反りの形状は、下凸形状や上凸形状に限定されるものではなく、鞍型、トンネル型、その他の多数の形状を含み、処理部４３は、基板Ｗの反りの形状として、任意の形状を認識することが可能である。
このように、取得部４０は、チャック２０のチャック面２０Ａよりも小さいステージ４１の支持面４１Ａで支持された状態で計測された基板Ｗの反りに関する反り情報を取得する。なお、本実施形態では、基板Ｗの全体の高さレベルを決定するために、レーザー変位計４２に対して、基板Ｗを支持面４１Ａで支持するステージ４１を回転駆動させたが、基板Ｗを支持面４１Ａで支持するステージ４１をＸ方向及びＹ方向に駆動させてもよい。また、基板Ｗを支持面４１Ａで支持するステージ４１に対して、レーザー変位計４２を回転駆動、又は、Ｘ方向及びＹ方向に駆動させることによって、基板Ｗの全体の高さを決定することも可能である。
本実施形態では、基板Ｗがステージ４１（支持面４１Ａ）で支持されている状態で基板Ｗの反りを計測しているが、これに限定されるものではない。チャック２０のチャック面２０Ａよりも小さい面で基板Ｗが支持（保持）されている状態であれば、例えば、プリアライメントユニットや供給ハンド１６に基板Ｗが保持された状態で基板Ｗの反りを計測してもよい。また、レーザー変位計４２を基板ステージ１４の上方に設けて、ピン部材２３に基板Ｗが保持された状態で基板Ｗの反りを計測してもよい。
本実施形態では、露光装置１の内部において基板Ｗの反りを計測して反り情報を取得する構成を例に説明したが、露光装置１の外部で基板Ｗの反りを計測して反り情報を取得するようにしてもよい。この場合、取得部４０は、チャック２０のチャック面２０Ａよりも小さい面に支持された基板Ｗの反りを計測する外部計測装置から、基板Ｗの反りに関する反り情報を取得する。
本実施形態では、基板Ｗの反りに関する反り情報を取得するために、基板Ｗの反りを実際に計測しているが、基板Ｗの反りを予測してもよい。例えば、ステージ４１、ピン部材２３、外部計測装置のステージなどが基板Ｗを吸着する際の吸着圧の変化の特徴から基板Ｗの反りを予測することが可能である。この場合、基板Ｗの反りを計測する計測器が不要となるため、反り情報を取得するための構成を簡易な構成にすることができる。また、基板Ｗの反りの形状を示すパラメーターを事前に取得している場合には、かかるパラメーターを取得部４０に提供することによって、基板Ｗの反りに関する反り情報を取得してもよい。
図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）を参照して、ピン部材２３に吸着（保持）されている基板Ｗをチャック２０に渡して、チャック２０のチャック面２０Ａで基板Ｗを吸着する処理について説明する。かかる処理は、制御部２５が露光装置１の各部を統括的に制御することで行われる。
まず、基板ステージ１４をＸ方向及びＹ方向（水平方向）に移動させて、供給ハンド１６が基板Ｗを供給可能な位置に基板ステージ１４を位置決する。そして、供給ハンド１６からピン部材２３に基板Ｗを渡して、図３（ａ）に示すように、ピン部材２３で基板Ｗを吸着する。
次いで、図３（ｂ）に示すように、ピン部材２３に吸着されている基板Ｗがチャック２０の近傍に位置するように、微動ステージ１８を＋Ｚ方向に第１速度で移動させる（上昇させる）。このように、微動ステージ１８は、チャック２０（チャック面２０Ａ）とピン部材２３との相対的な位置関係を変更するように、ピン部材２３の突出方向（Ｚ方向）に沿ってチャック２０とピン部材２３とを相対的に駆動する駆動部として機能する。
次に、ピン部材２３に吸着されている基板Ｗの裏面がチャック２０のチャック面２０Ａに接触する位置まで、微動ステージ１８を＋Ｚ方向に第１速度よりも遅い第２速度で移動させる。また、微動ステージ１８を第２速度で移動させるとともに、基板Ｗがチャック面２０Ａに接触する前から、チャック２０に設けられた通気孔２０１を負圧にして、基板Ｗとチャック面２０Ａとの間に負圧（吸着力）を発生させる。
図３（ｃ）は、ピン部材２３に吸着されている基板Ｗの裏面がチャック面２０Ａにも吸着され、基板Ｗがピン部材２３及びチャック２０の両方に吸着されている状態を示している。このように、ピン部材２３及びチャック２０の両方で基板Ｗを同時に吸着することによって、基板Ｗをピン部材２３からチャック２０に渡す際の位置ずれを低減（防止）することができる。
次いで、図３（ｄ）に示すように、微動ステージ１８を＋Ｚ方向に更に移動させることで、ピン部材２３による基板Ｗの吸着が解除される。これにより、基板Ｗがチャック２０（チャック面２０Ａ）のみに吸着（保持）されている状態となり、基板Ｗがピン部材２３からチャック２０に渡される。
本実施形態では、微動ステージ１８（チャック２０）を＋Ｚ方向に移動させることで、基板Ｗをピン部材２３からチャック２０に渡しているが、これに限定されるものではない。例えば、ピン部材２３を－Ｚ方向に移動させる（下降させる）ことによって、基板Ｗをピン部材２３からチャック２０に渡してもよい。また、ピン部材２３及び微動ステージ１８（チャック２０）の両方をＺ方向に相対的に移動させることによって、基板Ｗをピン部材２３からチャック２０に渡してもよい。
このように、本実施形態では、ピン部材２３と、Ｚ方向に沿ってチャック２０を移動させる（即ち、チャック２０とピン部材２３とを相対的に駆動する駆動部として機能する）微動ステージ１８とは、チャック面２０に基板Ｗを渡す駆動機構を構成する。なお、上述したように、ピン部材２３をＺ方向に移動させるユニットを、微動ステージ１８に代えて、チャック２０とピン部材２３とを相対的に駆動する駆動部として機能させてもよい。また、ピン部材２３をＺ方向に移動させるユニットを、微動ステージ１８と併用して、チャック２０とピン部材２３とを相対的に駆動する駆動部として機能させてもよい。
ここで、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、基板Ｗが反りを有している場合において、かかる基板Ｗをピン部材２３からチャック２０に渡す際に生じる課題について説明する。例えば、図４（ａ）に示すように、基板Ｗの反りの形状が下凸形状である場合、チャック２０（チャック面２０Ａ）は、基板Ｗの中央部から吸着し始めて、その後、基板Ｗの残りの部分を吸着する。基板Ｗは、チャック２０の吸着力によって、強制的にチャック面２０Ａに対してほぼ平坦となるが、基板Ｗの中央部から吸着が開始されることで、基板Ｗに歪みが生じる。一方、図４（ｂ）に示すように、基板Ｗの反りの形状が上凸形状である場合、チャック２０は、基板Ｗの外周部から吸着し始めて、その後、基板Ｗの残りの部分を吸着する。従って、基板Ｗの反りの形状が下凸形状である場合と同様に、基板Ｗに歪みが生じる。
また、基板Ｗが反りを有していると、基板Ｗの一部分が先にチャック２０のチャック面２０Ａと接触することになるが、その接触面積が小さいために面圧が大きくなり、チャック面２０Ａが削れ（破損し）やすくなってしまう。
基板Ｗをピン部材２３からチャック２０に渡す際には、チャック２０に設けられた通気孔２０１が負圧になることによって、基板Ｗとチャック２０との間には負圧が生じる。また、微動ステージ１８の移動（移動速度）による風圧によって、基板Ｗとチャック２０との間には正圧が生じる。
本実施形態では、制御部２５において、取得部４０で取得された反り情報、即ち、基板Ｗの反りの形状や大きさに応じて、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８による基板Ｗの駆動プロファイルを決定（制御）する。例えば、駆動プロファイルとして、制御部２５は、基板Ｗの反りが矯正された状態で基板Ｗがチャック２０のチャック面２０Ａに渡されるように、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度（移動速度）を決定する（変化させる）。このように、基板Ｗの反りに関する反り情報に基づいて、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度を制御することによって、微動ステージ１８の移動によって生じる風圧（基板Ｗとチャック２０との間の圧力）を変化させる。
図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、基板Ｗの反りの形状に応じて、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が変更されるように、駆動プロファイルを決定する際の具体例について説明する。
例えば、図５（ａ）に示すように、基板Ｗの反りの形状が下凸形状である場合、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が予め定められた速度よりも速くなるように、駆動プロファイルを決定する。これにより、チャック２０（チャック面２０Ａ）の吸着による負圧よりも、微動ステージ１８の移動によって生じる正圧が大きくなり、基板Ｗとチャック２０との間の圧力は正圧となる。従って、下凸形状に反っている基板Ｗがピン部材２３に保持（吸着）されている状態において、基板Ｗの下側が正圧となり、基板Ｗの反りを抑制することができる。換言すれば、基板Ｗの反りが矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。なお、予め定められた速度とは、基板Ｗの形状が平坦である場合に、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８のデフォルトの速度である。
一方、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗの反りの形状が上凸形状である場合、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が予め定められた速度よりも遅くなるように、駆動プロファイルを決定する。これにより、チャック２０（チャック面２０Ａ）の吸着による負圧よりも、微動ステージ１８の移動によって生じる正圧が小さくなり、基板Ｗとチャック２０との間の圧力は負圧となる。従って、上凸形状に反っている基板Ｗがピン部材２３に保持（吸着）されている状態において、基板Ｗの下側が負圧となり、基板Ｗの反りを抑制することができる。換言すれば、基板Ｗの反りが矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
また、基板Ｗの反りの形状だけではなく、基板Ｗの反りの大きさにも応じて、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が変更されるように、駆動プロファイルを決定するとよい。これにより、基板Ｗの反りを更に抑制することが可能となり、基板Ｗの反りがより矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
例えば、基板Ｗの反りの形状が下凸形状である場合、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が速くなるように、駆動プロファイルを決定する。これにより、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、基板Ｗとチャック２０との間の正圧が大きくなるため、基板Ｗの反りの大きさに応じた基板Ｗの反りの矯正（抑制）が可能となる。換言すれば、基板Ｗの反りがより矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
一方、基板Ｗの反りの形状が上凸形状である場合、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が遅くなるように、駆動プロファイルを決定する。これにより、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、基板Ｗとチャック２０との間の負圧が大きくなるため、基板Ｗの反りの大きさに応じた基板Ｗの反りの矯正（抑制）が可能となる。換言すれば、基板Ｗの反りがより矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
このように、微動ステージ１８を用いて、基板Ｗの反りが矯正された状態で、基板Ｗをチャック２０のチャック面２０Ａに吸着（保持）させることによって、基板Ｗに生じる歪みを低減させることができる。また、基板Ｗの一部分が先にチャック２０のチャック面２０Ａと接触することに起因するチャック面２０Ａの削れ（破損）も抑制することができる。
本実施形態では、基板Ｗの反りの形状がドーム型形状、所謂、下凸形状又は上凸形状である場合について説明したが、これに限定されるものではない。基板Ｗの反りの形状が鞍型、トンネル型、又は、その他の多数の形状である場合にも、その形状や大きさに応じて、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度に適切に決定（制御）すればよい。
なお、基板Ｗの反りの形状や大きさと、かかる基板Ｗの反りを矯正するために必要となる微動ステージ１８の速度との関係は、実験やシミュレーションなどで予め取得しておけばよい。また、基板Ｗの反りの形状や大きさと、かかる基板Ｗの反りを矯正するために必要となる微動ステージ１８の速度との関係を蓄積することで得られた機械学習を用いて、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度を決定してもよい。
なお、本実施形態では、駆動プロファイルとして、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度を決定しているが、これに限定されるものではない。例えば、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すためにピン部材２３を駆動する場合には、駆動プロファイルとして、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときのピン部材２３の速度を決定する。また、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すために微動ステージ１８及びピン部材２３を駆動する場合には、駆動プロファイルとして、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８及びピン部材２３のそれぞれの速度を決定する。
また、露光装置１は、図６に示すように、チャック２０に設けられた通気孔２０１に接続された通気ライン２６の気体を排出する真空ポンプ２７に加えて、通気ライン２６に気体を供給するポンプ５１を更に有していてもよい。この場合、真空ポンプ２７は、通気ライン２６と協同して、チャック２０のチャック面２０Ａを介して気体を吸引する吸引部として機能する。ポンプ５１は、通気ライン２６と協同して、チャック２０のチャック面２０Ａから基板Ｗに向けて気体を吹き出して、基板Ｗとチャック２０との間に正圧を生じさせる吹出部として機能する。
図６に示す露光装置１では、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡す際に、基板Ｗとチャック２０との間に、通気孔２０１から気体を吸引することによる負圧、或いは、通気孔２０１から気体を吹き出すことによる正圧を生じさせることが可能である。更に、上述したように、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の移動（移動速度）に起因する風圧によって、基板Ｗとチャック２０との間には正圧が生じる。
そこで、制御部２５において、取得部４０で取得された反り情報、即ち、基板Ｗの反りの形状や大きさに応じて、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８による基板Ｗの駆動プロファイルを決定（制御）する。更に、制御部２５において、基板Ｗの反りの形状や大きさに応じて、通気孔２０１から、気体を吸引する圧力、或いは、気体を吹き出す圧力が変更されるように、真空ポンプ２７やポンプ５１を制御する。
例えば、基板Ｗの反りの形状が下凸形状である場合、上述したように、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が予め定められた速度よりも速くなるように、駆動プロファイルを決定する。更に、チャック２０に設けられた通気孔２０１から気体を吸引する圧力が予め定められた圧力よりも小さくなるように、真空ポンプ２７を制御する。或いは、チャック２０に設けられた通気孔２０１から気体を吸引する圧力を小さくすることに代えて、通気孔２０１から気体を吹き出すように、ポンプ５１を制御する。これにより、チャック２０（チャック面２０Ａ）の吸引による負圧、又は、気体の吹き出しによる正圧と、微動ステージ１８の移動によって生じる正圧とをあわせた圧力が正圧となるため、基板Ｗとチャック２０との間の圧力は正圧となる。従って、下凸形状に反っている基板Ｗがピン部材２３に保持（吸着）されている状態において、基板Ｗの下側が正圧となり、基板Ｗの反りを抑制することができる。換言すれば、基板Ｗの反りが矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。なお、予め定められた圧力とは、基板Ｗの形状が平坦である場合に、チャック２０に設けられた通気孔２０１から気体を吸引する際のデフォルトの圧力である。
一方、基板Ｗの反りの形状が上凸形状である場合、上述したように、ピン部材２３からチャック２０に基板Ｗを渡すときの微動ステージ１８の速度が予め定められた速度よりも遅くなるように、駆動プロファイルを決定する。更に、チャック２０に設けられた通気孔２０１から気体を吸引する圧力が予め定められた圧力よりも大きくなるように、真空ポンプ２７を制御する。また、チャック２０に設けられた通気孔２０１から気体を吹き出さないように、ポンプ５１を制御する。これにより、チャック２０（チャック面２０Ａ）の吸引による負圧と、微動ステージ１８の移動によって生じる正圧とをあわせた圧力が負圧となるため、基板Ｗとチャック２０との間の圧力は負圧となる。従って、上凸形状に反っている基板Ｗがピン部材２３に保持（吸着）されている状態において、基板Ｗの下側が負圧となり、基板Ｗの反りを抑制することができる。換言すれば、基板Ｗの反りが矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
また、基板Ｗの反りの形状だけではなく、基板Ｗの反りの大きさにも応じて、通気孔２０１から、気体を吸引する圧力、或いは、気体を吹き出す圧力が変更されるように、真空ポンプ２７やポンプ５１を制御するとよい。これにより、基板Ｗの反りを更に抑制することが可能となり、基板Ｗの反りがより矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
例えば、基板Ｗの反りの形状が下凸形状である場合、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、基板Ｗの反りの大きさが小さいときよりも、基板Ｗとチャック２０との間の正圧が大きくなるように、気体を吸引する圧力、或いは、気体を吹き出す圧力を制御する。これにより、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、基板Ｗとチャック２０との間の正圧が大きくなるため、基板Ｗの反りの大きさに応じた基板Ｗの反りの矯正（抑制）が可能となる。換言すれば、基板Ｗの反りがより矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
一方、基板Ｗの反りの形状が上凸形状である場合、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、基板Ｗの反りの大きさが小さいときよりも、基板Ｗとチャック２０との間の負圧が大きくなるように、気体を吸引する圧力を制御する。これにより、基板Ｗの反りの大きさが大きいほど、基板Ｗとチャック２０との間の負圧が大きくなるため、基板Ｗの反りの大きさに応じた基板Ｗの反りの矯正（抑制）が可能となる。換言すれば、基板Ｗの反りがより矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。
このように、微動ステージ１８に加えて、真空ポンプ２７やポンプ５１を用いて、基板Ｗの反りが矯正された状態で、基板Ｗをチャック２０のチャック面２０Ａに吸着（保持）させることによって、基板Ｗに生じる歪みを低減させることができる。また、基板Ｗの一部分が先にチャック２０のチャック面２０Ａと接触することに起因するチャック面２０Ａの削れ（破損）も抑制することができる。
なお、基板Ｗの反りの形状や大きさと、かかる基板Ｗの反りを矯正するために必要となる微動ステージ１８の速度、通気孔２０１から気体を吸引する圧力や気体を吹き出す圧力との関係は、実験やシミュレーションなどで予め取得しておけばよい。
本実施形態によれば、基板Ｗが反りを有している場合であっても、基板Ｗの反りが矯正された状態で、ピン部材２３からチャック２０のチャック面２０Ａに基板Ｗを渡すことができる。従って、チャック２０のチャック面２０Ａで基板Ｗを保持（吸着）する際に基板Ｗに生じる歪みを低減させ、基板Ｗを高い平坦度で保持することができる。
なお、本実実施形態では、露光装置１を例に説明したが、基板ステージ１４（微動ステージ１８及び粗動ステージ１９）、ピン部材２３、制御部２５、通気ライン２６、真空ポンプ２７、ポンプ５１などを有するステージ装置も本発明の一側面を構成する。
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス（半導体素子、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工程と、パターンが形成された基板を処理する工程と、処理された基板から物品を製造する工程とを含む。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。
なお、本発明は、リソグラフィ装置を露光装置に限定するものではなく、例えば、インプリント装置にも適用することができる。インプリント装置は、基板上に供給（配置）されたインプリント材と型（原版）とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型のパターンが転写された硬化物のパターンを形成する。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、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、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１：露光装置 １８：微動ステージ ２０：チャック ２０Ａ：チャック面 ２３：ピン部材 ２５：制御部 ４０：取得部

Claims (19)

  1. 基板を保持するステージ装置であって、
    前記基板を保持する保持面を有する基板保持部と、
    前記保持面に前記基板を渡す駆動機構と、
    前記保持面よりも小さい支持面で前記基板が支持された状態で計測された前記基板の反りに関する反り情報に基づいて、前記基板の反りが矯正された状態で前記基板が前記保持面に渡されるように、前記基板の高さ方向における、前記駆動機構による前記基板の駆動プロファイルを決定する制御部と、
    を有することを特徴とするステージ装置。
  2. 前記反り情報を取得する取得部を更に有することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
  3. 前記取得部は、
    前記支持面を有する支持部材と、
    前記支持面に支持された前記基板の高さ方向の位置を計測する計測部と、
    前記計測部で計測された位置に基づいて、前記反り情報を求める処理部と、
    を含むことを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
  4. 前記取得部は、前記支持面に支持された前記基板の反りを計測する外部計測装置から前記反り情報を取得することを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
  5. 前記駆動機構は、
    前記基板保持部に設けられた孔を介して前記保持面から突出可能に設けられ、前記基板を保持する保持部材と、
    前記保持部材の突出方向に沿って前記基板保持部と前記保持部材とを相対的に駆動する駆動部と、
    を含み、
    前記制御部は、前記駆動プロファイルとして、前記駆動部を介して前記基板保持部と前記保持部材とを相対的に駆動して前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度を決定する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。
  6. 前記反り情報は、前記基板の反りの形状を示す情報を含み、
    前記制御部は、前記基板の反りの形状に応じて前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度が変更されるように、前記駆動プロファイルを決定することを特徴とする請求項５に記載のステージ装置。
  7. 前記制御部は、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して下に凸となる形状である場合、前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度が予め定められた速度よりも速くなるように、前記駆動プロファイルを決定し、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して上に凸となる形状である場合、前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度が前記予め定められた速度よりも遅くなるように、前記駆動プロファイルを決定することを特徴とする請求項６に記載のステージ装置。
  8. 前記予め定められた速度は、前記基板の形状が平坦である場合に、前記駆動部を介して前記基板保持部と前記保持部材とを相対的に駆動して前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度であることを特徴とする請求項７に記載のステージ装置。
  9. 前記反り情報は、前記基板の反りの大きさを示す情報を含み、
    前記制御部は、前記基板の反りの大きさに応じて前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度が変更されるように、前記駆動プロファイルを決定することを特徴とする請求項５乃至８のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
  10. 前記制御部は、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して下に凸となる形状である場合、前記基板の反りの大きさが大きいほど、前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度が速くなるように、前記駆動プロファイルを決定し、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して上に凸となる形状である場合、前記基板の反りの大きさが大きいほど、前記保持部材から前記保持面に前記基板を渡すときの速度が遅くなるように、前記駆動プロファイルを決定することを特徴とする請求項９に記載のステージ装置。
  11. 前記反り情報は、前記基板の反りの形状を示す情報を含み、
    前記保持面を介して気体を吸引する吸引部を更に含み、
    前記制御部は、前記基板の反りの形状に応じて前記気体を吸引する圧力が変更されるように、前記吸引部を制御する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。
  12. 前記制御部は、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して下に凸となる形状である場合、前記気体を吸引する圧力が予め定められた圧力よりも小さくなるように、前記吸引部を制御し、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して上に凸となる形状である場合、前記気体を吸引する圧力が前記予め定められた圧力よりも大きくなるように、前記吸引部を制御することを特徴とする請求項１１に記載のステージ装置。
  13. 前記予め定められた圧力は、前記基板の形状が平坦である場合に、前記気体を吸引する際の圧力であることを特徴とする請求項１２に記載のステージ装置。
  14. 前記反り情報は、前記基板の反りの大きさを示す情報を含み、
    前記制御部は、前記基板の反りの大きさに応じて前記気体を吸引する圧力が変更されるように、前記吸引部を制御することを特徴とする請求項１１乃至１３のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
  15. 前記反り情報は、前記基板の反りの形状を示す情報を含み、
    前記保持面から前記基板に向けて気体を吹き出す吹出部を更に含み、
    前記制御部は、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して下に凸となる形状である場合、前記気体を吹き出すように、前記吹出部を制御し、
    前記基板の反りの形状が前記保持面に対して上に凸となる形状である場合、前記気体を吹き出さないように、前記吹出部を制御することを特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
  16. 前記反り情報は、前記基板の反りの形状を示す情報を含み、
    前記保持面から前記基板に向けて気体を吹き出す吹出部を更に含み、
    前記制御部は、前記基板の反りの形状に応じて前記気体を吹き出す圧力が変更されるように、前記吹出部を制御することを特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
  17. 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１６のうちいずれか１項に記載のステージ装置を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
  18. 原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系を更に有することを特徴とする請求項１７に記載のリソグラフィ装置。
  19. 請求項１７又は１８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が形成された前記基板を処理する工程と、
    処理された前記基板から物品を製造する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。
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