JP5134705B2 - 物体の非接触ハンドリング装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体の非接触ハンドリング装置、リソグラフィ装置および物体の非接触ハンドリング装置を備えるシステムに関し、また物体の非接触ハンドリング方法に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板、通常は基板のターゲット部分に転写する機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。この場合、例えばマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、集積回路の個々の層に形成されるべき回路パターンを形成するために使用されうる。このパターンが基板（例えばシリコンウエハ）の（例えばダイの一部、あるいは１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分に転写される。パターン転写は典型的には基板に形成された放射感応性材料（レジスト）層への結像による。一般に一枚の基板にはネットワーク状に隣接する一群のターゲット部分が含まれ、これらは連続的に露光される。従来のリソグラフィ装置にはいわゆるステッパとスキャナとがある。ステッパにおいては、ターゲット部分にパターン全体が一度に露光されるようにして各ターゲット部分は照射を受ける。スキャナにおいては、所与の方向（「走査」方向）に放射ビームによりパターンを走査するとともに基板をこの方向に平行または逆平行に同期して走査するようにして各ターゲット部分は照射を受ける。パターニングデバイスから基板へのパターン転写は、基板にパターンをインプリントすることによっても可能である。

基板などの物体の非接触ハンドリングを改善することが望ましい。

本発明のある実施形態によれば、例えば基板などの物体を非接触でハンドリングするよう構成された装置が提供される。この装置は、物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディであって、キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備え、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口が、くぼみ部にキャリング面に実質的に平行な方向にトラクション流体流れを作り出すために、それらの間に圧力勾配を発生するよう構成されている、キャリングボディを備える。この装置はさらに、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間の圧力勾配を制御するよう構成された圧力制御部を含む。

本発明の別の実施形態によれば、パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するよう構成されたリソグラフィ装置と、例えば基板などの物体を非接触でハンドリングするよう構成された装置とを備えるシステムが提供される。上記装置は、物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディであって、キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備え、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口が、くぼみ部にキャリング面に実質的に平行な方向にトラクション流体流れを作り出すために、それらの間に圧力勾配を発生するよう構成されている、キャリングボディと、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間の圧力勾配を制御するよう構成された圧力制御部とを備える。

本発明のさらなる実施形態によれば、放射ビームを調整するよう構成された照明系と、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン形成放射ビームを形成可能なパターニングデバイスを支持するよう構成されたサポートと、基板を保持するよう構成された基板テーブルと、パターン形成放射ビームを基板のターゲット部分に投影する投影系とを備えるリソグラフィ装置と、例えば基板などの物体を非接触でハンドリングするよう構成された装置とを備えるシステムが提供される。上記装置は、物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディであって、キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備え、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口が、くぼみ部にキャリング面に実質的に平行な方向にトラクション流体流れを作り出すために、それらの間に圧力勾配を発生するよう構成されている、キャリングボディと、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間の圧力勾配を制御するよう構成された圧力制御システムとを備える。

本発明のさらなる実施形態によれば、物体を非接触でハンドリングする方法が提供される。この方法は、物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディを設けるステップであって、キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備えるステップと、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口によって流体を引き込むステップであって、くぼみ部にキャリング面に実質的に平行な方向のトラクション流体流れを作り出すために、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間に圧力勾配が発生されるステップとを備える。

本発明の実施形態によれば、デバイス製造方法が提供される。この方法は、パターニングデバイスから基板にパターンを転写するステップと、基板の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディを設けるステップであって、キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備えるステップと、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口によって流体を引き込むステップであって、くぼみ部にキャリング面に実質的に平行な方向のトラクション流体流れを作り出すために、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間に圧力勾配が発生されるステップと、キャリングボディを用いて基板をパターニングデバイスに移動させるステップとを備える。

本発明の実施形態によれば、キャリングボディを用いて物体を非接触でハンドリングする方法が提供される。キャリングボディは、物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有し、キャリング面は複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材は、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材は、くぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備える。この方法は、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間に圧力勾配を発生させることにより、くぼみ部の流体流れを、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口を通ってキャリング面に実質的に平行な方向に制御するステップを備える。

例示のみを目的として、本発明の実施の形態は添付の模式的な図面を参照して説明される。それらの図面において対応する符号は対応する部分を示す。

本発明の実施の形態に係るリソグラフィ装置を示す図である。

本発明の実施の形態に係る非接触で物体をハンドリングするよう構成された装置の斜視図である。

図３ａ−３ｃは、図２に示す装置の過圧部材の断面図である。

図２に示す装置におけるトラクション部材の断面図である。

図１に示すリソグラフィ装置で用いることのできる、図２に示す非接触物体ハンドリング装置を示す図である。

本発明の実施の形態に係る非接触で物体をハンドリングするよう構成された装置の平面図である。

図６に示す装置のトラクション部材の斜視図である。

図７に示すトラクション部材の断面図である。

図６に示す装置の過圧部材の斜視図の断面を示す図である。

図９に示す過圧部材の温度調整を改善するための長らせん状流路を示す図である。

図１は、本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を模式的に示す図である。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射または他の適切な放射）を調整するよう構成されている照明系（照明器）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）Ｍを支持するよう構成され、あるパラメタに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成されている第１の位置決め装置ＰＭに接続されているパターニングデバイスサポートまたはサポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴとを含む。この装置はまた、基板（例えばレジストでコーティングされたウエハ）Ｗを保持するよう構成され、あるパラメタに従って基板を正確に位置決めするよう構成されている第２の位置決め装置ＰＷに接続されている基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴまたは基板サポートを含む。この装置はさらに、パターニングデバイスＭにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば、１つまたは複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに投影するよう構成されている投影系（例えば屈折投影レンズ系）ＰＳを含む。

照明系は、放射を方向付け、整形しまたは制御するために、各種の光学素子例えば屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子または他の各種光学部品を含んでもよく、あるいはこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。

パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスの向きやリソグラフィ装置の構成、あるいはパターニングデバイスが真空環境下で保持されるか否かなどの他の条件に応じた方式でパターニングデバイスを保持する。パターニングデバイスサポートは、機械的固定、真空固定、またはパターニングデバイスを保持するその他の固定用技術を用いてもよい。パターニングデバイスサポートは、例えばフレームまたはテーブルであってよく、必要に応じて固定されていてもよいし移動可能であってもよい。パターニングデバイスサポートは、パターニングデバイスが例えば投影系に対して所望の位置にあることを確かなものとしてもよい。本明細書では「レチクル」または「マスク」という用語を用いた場合には、より一般的な用語である「パターニングデバイス」に同義であるとみなされるものとする。

本明細書で使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成する等のために放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用されうるいかなるデバイスをも指し示すよう広く解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分における所望のパターンと厳密に対応していなくてもよいことを注意しておく。このような場合には例えば、パターンが位相シフトフィーチャあるいはいわゆるアシストフィーチャを含む場合がある。一般には、放射ビームに付与されるパターンは、ターゲット部分に形成される集積回路などのデバイスの特定の機能層に対応する。

パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、例えばマスクやプログラマブルミラーアレイ、プログラマブルＬＣＤパネルなどがある。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。これらの傾斜ミラーにより、マトリックス状ミラーで反射された放射ビームにパターンが付与されることになる。

本明細書で使用される「投影系」という用語は、使用される露光光あるいは液浸や真空の利用などの他の要因に関して適切とされるいかなる投影系をも包含するよう広く解釈されるべきである。投影系には例えば屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、静電的光学系、またはこれらの任意の組み合わせなどが含まれる。以下では「投影レンズ」という用語は、より一般的な用語である「投影系」と同義に用いられ得る。

ここに図示されるのは、（例えば透過型マスクを用いる）透過型のリソグラフィ装置である。これに代えて、（例えば上述のようなプログラマブルミラーアレイまたは反射型マスクを用いる）反射型のリソグラフィ装置を用いることもできる。

リソグラフィ装置は２つ以上（２つの場合にはデュアルステージと呼ばれる）の基板テーブルまたは基板サポート（および／または２つ以上のマスクテーブルまたは「マスクサポート」）を備えるタイプのものであってもよい。このような多重ステージ型の装置においては、追加されたテーブルまたはサポートは、並行して使用されるか、あるいは１以上のテーブルまたはサポートで露光が行われている間に、他の１以上のテーブルまたはサポートで準備工程を実行するようにしてもよい。

また、リソグラフィ装置は、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の高い液体、たとえば水で覆われ、それにより投影系と基板との間の空間が充填されるタイプの装置であってもよい。液浸液は例えばマスクと投影系との間などの、リソグラフィ装置の他の空間に与えられてもよい。液浸技術は、投影系の開口数を大きくするために用いることができる。本明細書で使用される「液浸（immersion）」という用語は、基板などの構造が液体の中に沈められなければならないことを意味するものではなく、むしろ露光中投影系と基板との間に液体がある程度のことを意味するものである。

図１に示されるように、照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば光源がエキシマレーザである場合には、光源とリソグラフィ装置とは別体であってもよい。この場合、光源はリソグラフィ装置の一部を構成しているとはみなされなく、放射ビームは光源ＳＯから照明器ＩＬへとビーム搬送系ＢＤを介して受け渡される。ビーム搬送系ＢＤは、例えば適当な方向変更用のミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。あるいは光源が例えば水銀ランプである場合には、光源はリソグラフィ装置に一体に構成されていてもよい。光源ＳＯと照明器ＩＬとは、またビーム搬送系ＢＤが必要とされる場合にはこれも合わせて、放射系と総称される。

照明器ＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するよう構成されたアジャスタＡＤを含んでもよい。一般には、照明器の瞳面における強度分布の少なくとも半径方向外径及び／または内径の大きさ（通常それぞれ「シグマ−アウタ（σ−ｏｕｔｅｒ）」、「シグマ−インナ（σ−ｉｎｎｅｒ）」と呼ばれる）が調整される。加えて照明器ＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの種々の他の要素を含んでもよい。照明器はビーム断面における所望の均一性及び強度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられる。

放射ビームＢは、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されるパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを通過した放射ビームＢは投影系ＰＳに進入する。投影系ＰＳはそのビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束する。第２の位置決め装置ＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）により基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。基板テーブルＷＴは例えば放射ビームＢの経路上に異なるターゲット部分Ｃを位置決めするように移動される。同様に、第１の位置決め装置ＰＭおよび他の位置センサ（図１には明示せず）は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを正確に位置決めするのに使用されうる。この位置決めは例えばマスクライブラリからのマスクの機械検索後や走査中に行われる。一般に、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗い位置決め用）及びショートストロークモジュール（精細な位置決め用）により実現されうる。同様に、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使用して実現されうる。ステッパでは（スキャナとは異なり）、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴはショートストロークのアクチュエータにのみ接続されているか、あるいは固定されていてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡと基板Ｗとは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントされてもよい。図においては基板アライメントマークが専用のターゲット部分を占拠しているが、アライメントマークはターゲット部分間のスペースに配置されてもよい（これはスクライブライン・アライメントマークとして公知である）。同様に、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに複数のダイがある場合には、パターニングデバイスアライメントマークをダイ間に配置してもよい。

図示の装置は例えば次のうちの少なくとも１つのモードで使用され得る。
１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射でターゲット部分Ｃに投影される間、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたはマスクサポート並びに基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、実質的に静止状態とされる（すなわち単一静的露光）。そして基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」がＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なるターゲット部分Ｃが露光される。ステップモードでは露光フィールドの最大サイズが単一静的露光で転写されるターゲット部分Ｃのサイズを制限することになる。
２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」並びに基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」は、同期して走査される（すなわち単一動的露光）。パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」に対する基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」の速度及び方向は、投影系ＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められてもよい。スキャンモードでは露光フィールドの最大サイズが単一動的露光でのターゲット部分の（非走査方向の）幅を制限し、走査移動距離がターゲット部分の（走査方向の）長さを決定する。
３．別のモードにおいては、パターニングデバイスサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴまたは「マスクサポート」がプログラム可能パターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃに投影される間、基板テーブルＷＴまたは「基板サポート」が移動または走査される。このモードではパルス放射源が通常用いられ、プログラム可能パターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後、または走査中の連続放射パルス間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のプログラマブルミラーアレイ等のプログラム可能パターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

上記で記載した使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、各モードに変更を加えて動作させてもよいし、さらに全く別の使用モードでリソグラフィ装置を使用してもよい。

基板テーブルＷは、放射線感受性材料（レジスト）の層を有する上面と、上面と反対の底面とを備える。ストレージ装置から基板テーブルＷＴ上に基板Ｗを設置するために、基板の底面上にかみ合うよう構成されたグリッパ構造を用いることが知られている。基板テーブルＷＴは、基板テーブルＷＴにおける格納位置（retracted position）と基板テーブルＷＴから上方に突き出ている伸展位置（extended position）との間で移動可能な伸縮ピンが設けられている。グリッパ構造は、基板Ｗをストレージ装置から基板テーブルＷＴまで移動し、ピンが伸展位置にあるとき基板Ｗをピン上に降ろす。基板Ｗがピン上に移動されると、その後グリッパ構造が離され、基板Ｗが基板テーブルＷＴ上に正確に位置するようピンが格納位置に引っ込められる。

ピンおよびグリッパは、基板Ｗと物理的に接触する。その結果、基板Ｗに及び基板Ｗから、汚染物が移動する。基板Ｗの底面への汚染物の移動は、オーバーレイリスクを生じる。汚染されると、基板Ｗが十分に平坦でなくなる可能性があるためである。加えて、ピンおよびグリッパの基板Ｗとの物理的な接触は、基板の一時的な熱変形を引き起こす熱負荷をもたらす。これは、非再生（non-reproducing）のグリッド歪みおよびオーバーレイ誤差を引き起こす可能性がある。また、基板テーブルＷＴの伸縮ピンは、基板テーブルＷＴ上に望ましくない共振を引き起こす可能性がある不要な塊を形成する。加速の間および加速後の時間に、柔らかい塊（flexible mass）が基板テーブルＷＴ上に動的負荷を生じさせる。これは、サーボ精度および位置決め精度に影響を及ぼす。

本発明の典型的な実施形態において、基板Ｗは、基板Ｗを非接触でハンドリングするよう構成された装置１により、ストレージ装置から基板テーブルＷＦに移動される。図２に概略的に示されるように、基板Ｗを非接触でハンドリングするよう構成された装置１は、基板Ｗに向けられるよう構成されたキャリング面３を有するキャリングボディ２を備える。キャリング面３は、複数のトラクション部材（traction member）４と、複数の過圧部材（overpressure member）５とにより規定される。トラクション部材４および過圧部材５は、交互に隣同士に配置されている。この典型的な実施形態において、各トラクション部材４および各過圧部材５は、幅寸法ｗ_１および長さ寸法ｌ_１を有する四角形状を有する。幅寸法ｗ_１は約２−３５ｍｍであり、長さ寸法ｌ_１は約２−３５ｍｍ、例えば約８−１５ｍｍ、例えば約１０ｍｍなどである。この典型的な実施形態において、過圧部材５およびトラクション部材４のそれぞれは、正方形状を有する。しかしながら、それらは例えば長方形状などの異なる四角形状を有してもよい。

各過圧部材５は、Ｈ型くぼみ部６を備える。Ｈ型くぼみ部６は、キャリング面３に実質的に垂直な方向に見られるように、深さ寸法を有する。深さ寸法は、約１００μｍ未満、例えば約２０μｍ未満、例えば約１０μｍである（図３ａも参照）。各過圧部材５は、少なくとも１つの排気口７を備える。排気口７は、Ｈ型くぼみ部６内に構成されている。各排気口７は、例えば、約０．０５−１ｍｍの直径を有する穴である。この典型的な実施形態において、各過圧部材５は１つだけ排気口７を備えるが、各過圧部材５は任意の数の排気口７を備えることができる。過圧部材５の排気口７は、キャリング面３から離れる方向へ向かう流体流れ（fluid flow）を排出するよう構成されている。これにより、基板Ｗ上に支持力（bearing force）が生じる。この支持力は、排気口７からの流体流れを制御することにより調整可能である。この典型的な実施形態において、排気口７は、キャリング面３に対して実質的に横方向に流体を吹き出すよう構成されている。この流体は、Ｈ型くぼみ部６内で広がり、これは一様な支持力および大きな支持剛性（bearing stiffness）をもたらす。

各過圧部材５の各排気口７は、流量制限部材を備えることができる。流量制限部材は、様々な方法で構成できる。図３ｂに示す典型的な実施形態においては、流量制限部材は狭窄穴を備える。例えば、狭窄穴は、約０．１０−０．２０ｍｍの直径および約８−１２ｍｍの長さ、例えば、約０．１６ｍｍの直径および約１０ｍｍの長さを有する。狭窄穴は、毛細血管抵抗を生じさせる。図３ｃは、他の実施形態を示す。本実施形態において、流量制限部材は、過圧部材５のキャリング面３の少なくとも一部を規定する多孔質体を備える。この多孔質体は、排気口７からキャリング面３への流体に影響を及ぼす。流量制限部材の結果として、キャリング面３にわたる温度安定度が改善する。

各トラクション部材４は、くぼみ部８を備えている。この典型的な実施形態において、各くぼみ部８は正方形状を有する。しかしながら、それらは異なる四角形状、例えば長方形状を有してもよい。くぼみ部８は、幅寸法ｗ_２および長さ寸法ｌ_２を有する。幅寸法ｗ_２は、トラクション部材４の幅寸法ｗ_１の約０．２−０．９倍であり、長さ寸法ｌ_２は、トラクション部材４の長さ寸法ｌ_１の約０．２−０．９倍である。例えば、幅寸法ｗ_２がトラクション部材４の幅寸法ｗ_１の約０．７倍であり、長さ寸法ｌ_２がトラクション部材４の長さ寸法ｌ_１の約０．７倍である。各くぼみ部８は、キャリング面３に垂直な方向に見られるように、深さ寸法を有する。この深さ寸法は、例えば、約１−４００μｍ、例えば約４０μｍである。くぼみ部８はさらに、くぼみ部８の両端に少なくとも２つの埋込スロット１０，１１を備える。例えば、スロット１０，１１はそれぞれ、キャリング面３に実質的に垂直な方向に見られるように、深さ寸法を有する。この深さ寸法は、約２ｍｍ未満、例えば約４０μｍである。各くぼみ部８は、くぼみ部８を取り囲む周辺壁（circumferential wall）９により囲まれている。周辺壁９の上部表面は、トラクション部材４の位置におけるキャリング面３を規定している。くぼみ部８の埋込スロット１０，１１は、各トラクション部材４の周辺壁９に隣接している。

この典型的な実施形態において、各トラクション部材４は、２つの吸込口１４，１５を備える。しかしながら、各トラクション部材４は、任意の数の吸込口を備えることができる。吸込口１４，１５は、くぼみ部８に形成されている。この典型的な実施形態において、埋込スロット１０，１１のそれぞれに吸込口１４，１５が形成されている。各トラクション部材４の吸込口１４，１５は、くぼみ部８内でキャリング面３に実質的に平行な方向にトラクション流体流れを発生させるために、それらの間に圧力勾配を作り出すよう構成されている。この目的のために、各トラクション部材４の吸込口１４，１５間の圧力勾配を制御するよう構成された圧力制御部が設けられる。

基板Ｗにかかるトラクション力は、各トラクション部材４の吸込口１４，１５間の圧力勾配を制御することにより、制御可能である。例えば、各トラクション部材４の圧力勾配は、他の過圧部材５における圧力勾配から独立して制御可能である。しかしながら、あるグループのトラクション部材４における圧力勾配を他のトラクション部材４の圧力勾配から独立して、または、別のグループのトラクション部材４から独立して制御することも可能である。その結果、基板Ｗを制御可能な方法で移動できる。

圧力制御部は、様々な方法で構成できる。この典型的な実施形態においては、圧力制御部は、少なくとも１つの吸引ポンプと、トラクション部材４の吸込口１４，１５を吸引ポンプに接続する流路システムとを備える。例えば、流路システムは、キャリングボディ２内に設けられた内部流路を備える。各トラクション部材４の吸込口１４，１５は、各トラクション部材４の少なくとも２つの吸込口１４，１５間に圧力勾配を作り出すために、流路システムによって吸引ポンプに接続されている。

例えば、トラクション部材４の吸込口１４は、第１制御バルブによって吸引ポンプに接続されており、トラクション部材４の吸込口１５は、第２制御バルブによって吸引ポンプに接続されている。第１および第２制御バルブは、各トラクション部材４の吸込口１４，１５の一方のアンダー圧力（underpressure）が、前記各トラクション部材４の吸込口１４，１５の他方のアンダー圧力と異なるように制御される。あるいは、流路システムは、吸込口１４，１５から延びる吸込流路と、各トラクション部材４の吸込口１４，１５と関連する吸込流路間の圧力を制御するよう構成された差動制御バルブとを備えてもよい。

加えて、圧力制御システムは、過圧部材５の排気口７から排出される流体流れを制御するよう構成されてもよい。

トラクション部材４および過圧部材５は、キャリング面３に設けられた溝部１６により互いに分離されている。キャリング面３の溝部１６は、流路区分（channel section）のグリッドを構成する。例えば、各溝部１６は、約０．４−４ｍｍ、例えば約１ｍｍの幅寸法ｗ_３を有する。また、各溝部１６は、キャリング面３に実質的に垂直な方向に見られるように、約０．４−４ｍｍの幅寸法、例えば１ｍｍの深さ寸法を有することができる。例えば、溝部１６は断面において正方形状または長方形状を有している。溝部１６は、各トラクション部材４および各過圧部材５の流れ場（flow field）が、隣接するトラクション部材４および過圧部材５の流れ場と相互作用するのを妨げる。これは、基板Ｗを操作する間の正確な制御を向上する。

使用の際、基板Ｗは、キャリング面３により非接触な方法で運ばれる。排気口７は、基板Ｗ上に衝突する流体を排出する。これにより、基板Ｗがキャリング面３に接触するのを妨げる支持力がもたらされる。排出流体の温度は、例えば、約３００−１０００℃である。例えば、各過圧部材５の排気口７の圧力は、約１０Ｐａから約５ｂａｒ絶対圧、例えば２．２ｂａｒ絶対圧である。圧力制御システムにより、各トラクション部材４の吸込口１４，１５は、周囲圧力に対して２つの異なるアンダー圧力をもたらす。例えば、各トラクション部材４の吸込口１４，１５の平均圧力は、約２Ｐａから約０．９ｂａｒ絶対圧、例えば約０．５ｂａｒ絶対圧である。各トラクション部材４の吸込口１４，１５間の圧力勾配は、約０．９ｂａｒより小さく、例えば約０．６ｂａｒである。キャリング面３を規定する周辺壁９は、くぼみ部８に流体が漏れるのを許容する（図３において矢印により図示）。従って、流体は、基板Ｗとくぼみ部８との間のギャップに吸い込まれ、各トラクション部材４の吸込口１４，１５に吸い込まれる。異なるアンダー圧力の結果、一方の吸込口１４を通る質量流量は、他方の吸込口１５を通る質量流量よりも大きくなる。これは、くぼみ部８に、キャリング面３に実質的に平行な方向のトラクション流を生じさせる。このトラクション流は、流体摩擦により、基板Ｗにかかるトラクション力を生成する。トラクション部材４において、キャリングボディ２から流体は排出されない。流体は、キャリングボディ２から過圧部材５の排気口７のみを通って排出される。一方では過圧部材５の結果、そして他方では少なくとも２つの吸込口１４，１５が設けられ、排気口が設けられていないトラクション部材４の結果、基板Ｗをしっかりとクランプすることができる。例えば、クランプ力の剛性は、キャリング面３にわたって、１０μｍギャップ高さにつき０．５ｂａｒとなる。基板Ｗに印加されるクランプ力は、基板Ｗが基板テーブルＷＦ上に搭載される前に、基板を実質的に平らにするのに十分である。

図２および図３に示される装置１により、基板Ｗは、基板のストレージ装置（図示せず）からリソグラフィ装置の基板テーブルＷＦに移動できる。これは、図５に矢印Ａにより概略的に示されている。加えて、基板Ｗは、平行移動およびその中心軸周りに回転できる（図５の矢印Ｂ参照）。基板Ｗがストレージ装置からリソグラフィ装置に移動する間に、基板Ｗの表面にわたって温度が均一となるように、基板Ｗはトラクション部材４により回転できる。

この典型的な実施形態において、キャリング面３は、を放射線感受性材料（レジスト）の層が設けられた上面上において、基板Ｗとかみ合う。キャリング面３はレジストと物理的な接触をしないので、基板Ｗをレジスト面からクランプできる。従って、基板Ｗはキャリング面３からぶら下がっている。しかしながら、基板Ｗは、（図２に示す位置において）キャリング面３上に浮いていてもよい。この場合、キャリング面３は、放射線感受性材料の層が設けられていない基板Ｗの底面に隣接している。

図４に示されるように、基板Ｗを非接触でハンドリングするよう構成された装置１は、例えばサーマルプレートなどの温度調整部材２５を備えてもよい。これは、装置１を予め規定された温度に調整するよう構成されている。温度調整部材２５は、キャリング面３から離れたキャリングボディ２の面上に配置される。

図６に示すように、典型的な実施形態において、各トラクション部材１０４および各過圧部材１０５は、実質的に円形状を有する。この実施形態において、４つのセルグループ、すなわち：剛性をもたらすための過圧部材１０５のグループ、時計回り方向にＹトラクションおよびＲｚトラクションを与えるためのトラクション部材１０４ａの第１グループ、反時計回り方向にＹトラクションおよびＲｚトラクションを与えるためのトラクション部材１０４ｂの第２グループ、およびＸトラクションを与えるためのトラクション部材１０４ｃの第３グループ、がキャリング面にわたって分配されている。この実施形態において、トラクション部材（１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃ）の分布は、製造および制御が比較的容易な異なるグループを形成するよう構成および配置されている。キャリング面３のエッジにおいて、過圧部材１０５およびトラクション部材１０４は、ウエハの平坦面をもたらすよう均等に分配されている。好適な実施形態において、過圧部材１０５およびトラクション部材１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃは、それぞれ５０％、２０％、２０％および１０％の割合でキャリング面にわたって分配されている。この場合、過圧部材１０５およびトラクション部材１０４は、平坦なウエハ面を得るために、キャリング面３にわたって均等に分配されている。この例において、Ｘ方向に要求される速度は、Ｙ方向に要求される速度よりも小さく、この例において、Ｙ／Ｒｚトラクション部材１０４ａ，１０４ｂの数は、Ｘトラクション部材１０４ｃの数よりも多い。

図７に示すように、各トラクション部材１０４は、くぼみ部１０８を備える。この実施形態において、各くぼみ部１０８は、実質的に円形状を有する。くぼみ部１０８は、例えば、２−１０ｍｍ、例えば約６ｍｍの直径を有する。各くぼみ部は、キャリング面３に垂直な方向見られるように、深さ寸法を有する。この深さ寸法は、例えば、約１−４００μｍ、例えば約１２μｍである。くぼみ部１０８はさらに、くぼみ部１０８の両端に少なくとも２つの埋込スロット１１０，１１１を備える。例えば、埋込スロット１１０，１１１はそれぞれ、キャリング面３に実質的に垂直な方向に見られるように、深さ寸法を有する。この深さ寸法は、約２ｍｍ未満、例えば４０μｍ未満である。各くぼみ部１０８は、くぼみ部１０８を取り囲む周辺壁９により囲われている。周辺壁９の上部表面は、トラクション部材１０４の位置におけるキャリング面３を規定している。周辺壁１０９はさらに、隣接するトラクション部材１０４および過圧部材１０５からのクロストークを防止する。この実施形態において、トラクション部材１０４および過圧部材１０５はさらに、キャリング面３に設けられた溝部１６により互いに分離されている。溝部１６は、キャリング面３の部材間にさらなる分離性（アイソレーション）をもたらすために、大気圧に接続されてもよい。例えば、各溝部１６は、約０．４−４ｍｍ、例えば約１ｍｍの幅を有する。また、各溝部１６は、キャリング面３に実質的に垂直な方向に見られるように、約０．４−４ｍｍ、例えば１ｍｍの深さ寸法を有することができる。この実施形態において、各トラクション部材１０４は、２つの独立した吸込口１１４，１１５を備える。しかしながら、各トラクション部材１０４は、任意の数の吸込口を備えることができる。図８は、図７の断面図を示し、矢印１２０により、くぼみ部１０８においてキャリング面３に実質的に平行な方向にトラクション流体流れを作り出すために、どのように例えば各トラクション部材１０４が吸込口１１４，１１５間に圧力勾配を発生するよう構成されているかを示す。説明したように、基板Ｗにかかるトラクション力は、各トラクション部材１０４の吸込口１１４，１１５間の圧力勾配を制御することにより制御できる。

図９は、図３ａ、３ｂおよび３ｃに概略的に示す過圧部材の実施例として、過圧部材１０５のさらなる実施形態を示す。各過圧部材は、少なくとも１つの排気口１０７を備える。各排気口１０７は、例えば、約０．０５−１ｍｍ、例えば約０．２ｍｍの直径を有する穴である。この典型的な実施形態では、各過圧部材は１つだけ排気口１０７を備えるが、過圧部材１０５は任意の数の排気口１０７を備えることができる。過圧部材１０５の排気口１０７は、キャリング面３から離れる方に向かう第１流体流れを排出するよう構成されている。これは基板Ｗに支持力を与え、この支持力は排気口１０７からの第１流体流れの圧力を制御することにより調整できる。排気口１０７の流れ抵抗、および排気口１０７と基板Ｗとの間の流れ抵抗は、全体の流れ抵抗と、その結果としての基板Ｗがキャリング面３に接触するのを防止する支持力とを決定する。この実施形態において、過圧部材１０５は、第２流体吸気口２００ａおよび対応する第２流体排気口２００ｂをさらに備える。これらは、第２流体を過圧部材１０５内にもたらすよう構成および配置された第２流体構造を形成する。一例として、過圧部材１０５の温度調節のために、温度制御された水を第２流体構造内に与えることができる。その結果、排気口１０７を通ってキャリング面３から離れる方に向かう第１流体流れの温度が制御され、ウエハＷの温度条件をさらに改善できる。図１０は、図９の横断面であり、さらに好ましい実施形態の詳細を示す。ここでは、第１流体が長いらせん状流路を通って導かれ、第１流体流れの温度調整を改善する実質的に熱的に中立な排気システムが提供される。さらなる実施形態では、過圧部材は、過圧部材１０５のキャリング面３の少なくとも一部を規定する多孔質体２０１を備える。第２流体が多孔質体により調整されるとき、排気口１０７からキャリング面への流れはさらにもっと温度安定化する。

本発明の実施形態に係る物体を非接触でハンドリングする方法は、
物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディを設けるステップであって、キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備えるステップと、
各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口によって流体を引き込むステップであって、くぼみ部にキャリング面に実質的に平行な方向のトラクション流体流れを作り出すために、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間に圧力勾配が発生されるステップと、
を備える。

特に本発明の実施形態に係る方法において、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間の圧力勾配が制御される。

本発明の実施形態に係る方法によれば、各加圧部材の排気口の圧力は、約１０Ｐａから約５ｂａｒ絶対圧、例えば２．２ｂａｒ絶対圧である。

本発明の実施形態に係る方法によれば、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口の圧力は、約２Ｐａから約０．９ｂａｒ絶対圧、例えば約０．５ｂａｒ絶対圧である。

本発明の実施形態に係る方法によれば、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間の最大圧力勾配は、約０．９ｂａｒ未満、例えば約０．６ｂａｒである。

本発明の実施形態に係る方法によれば、物体は、放射線感受性材料の層が設けられた上面と、放射線感受性材料の層が設けられていない底面とを備え、キャリング面は、上面において基板とかみ合う。

本発明の実施形態に係る方法は、過圧部材の排気口を通ってのみ、キャリングボディから排出される流体を提供する。

本発明の実施形態に係るパターニングデバイスから基板にパターンを転写するデバイス製造方法は、
基板の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディを設けるステップであって、キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備えるステップと、
各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口によって流体を引き込むステップであって、くぼみ部にキャリング面に実質的に平行な方向のトラクション流体流れを作り出すために、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口間に圧力勾配が発生されるステップと、
キャリングボディを用いて基板をパターニングデバイスに移動させるステップと、
を備える。

本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、リソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁区メモリ用案内パターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどがある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウエハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本明細書で言及される基板は露光前または露光後において例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにおいて処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は処理されている多数の層を既に含む基板をも意味してもよい。

上では特に光リソグラフィにおける本発明の実施の形態の使用に言及したが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなどの他のアプリケーションにおいても使用されうるものであり、文脈が許す場面において光リソグラフィに限られるものではないことは理解される。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイスのトポグラフィが基板に生成されるパターンを決める。パターニングデバイスのトポグラフィが基板に塗布されているレジスト層に押し付けられ、電磁放射や熱、圧力、あるいはこれらの組み合わせによってレジストが硬化される。レジストが硬化された後パターニングデバイスはレジストから外され、レジスト上にはパターンが残される。

本明細書において「放射」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）および極端紫外（ＥＵＶ）放射（例えば５ｎｍ−２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射、およびイオンビームや電子ビームなどの粒子線を含む。

「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子を含む各種の光学素子の任意のひとつまたは組み合わせを指し示すものであってもよい。

本発明の具体的な実施の形態が上述のように説明されたが、本発明は上述の形式以外の形式でも実施可能であると理解されたい。例えば、本発明はコンピュータプログラムの形式を取ってもよい。このコンピュータプログラムは機械に読み取り可能な命令の１つもしくは複数のシーケンスを含む。命令は、上述の方法を記述する。あるいはまた、本発明は、そのようなコンピュータプログラムを記憶保持するデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気もしくは光学ディスク）の形式を取ってもよい。

上述の記載は例示を目的としており、それに限定されるものではない。したがって、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく記載された発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことであろう。

Claims (15)

1. 物体を非接触でハンドリングする装置であって、
   前記物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有するキャリングボディであって、前記キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、前記くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備え、各トラクション部材の前記少なくとも２つの吸込口が、前記くぼみ部に前記キャリング面に実質的に平行な方向にトラクション流体流れを作り出すために、それらの間に圧力勾配を発生するよう構成されている、キャリングボディと、
   各トラクション部材の前記少なくとも２つの吸込口間の圧力勾配を制御するよう構成された圧力制御部と、
   を備えることを特徴とする装置。
2. 前記圧力制御部は、少なくとも１つの吸引ポンプと、前記トラクション部材の前記吸込口を前記吸引ポンプに接続する流路とを備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記圧力制御部は、前記排気口から排出された流体流れを制御するよう構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記トラクション部材および前記過圧部材は、交互に隣同士に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 前記トラクション部材および前記過圧部材は、前記キャリング面に設けられた溝部により互いに分離されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 各過圧部材および各トラクション部材は、幅寸法および長さ寸法を有する四角形状を有し、幅寸法は約２−３５ｍｍであり、長さ寸法は約２−３５ｍｍであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 前記くぼみ部は、約１−４００μｍの深さ寸法を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の装置。
8. 前記くぼみ部は、幅寸法および長さ寸法を有する実質的に四角形状を有し、前記くぼみ部の幅寸法は前記トラクション部材の約０．２−０．９倍であり、前記くぼみ部の長さ寸法は前記トラクション部材の長さ寸法の約０．２−０．９倍であることを特徴とする請求項６または７に記載の装置。
9. 各トラクション部材は、前記くぼみ部を囲む周辺壁を備え、前記周辺壁は前記くぼみ部内に漏れ流を許容するよう構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 前記くぼみ部は、該くぼみ部の両端に少なくとも２つの埋込スロットを備え、前記少なくとも２つの吸込口は、それぞれ前記埋込スロットに設けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の装置。
11. 各過圧部材は、Ｈ型くぼみ部を備え、該Ｈ型くぼみ部は約１００μｍ未満の深さ寸法を有し、前記過圧部材の前記排気口は、前記Ｈ型くぼみ部に設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
12. 当該装置を熱的に調整するよう構成された温度調整部材を備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の装置。
13. パターニングデバイスから基板上にパターンを転写するよう構成されたリソグラフィ装置と、物体を非接触でハンドリングするよう構成された請求項１から１２のいずれかに記載の装置とを備えることを特徴とするシステム。
14. 放射ビームの断面にパターンを付与してパターン形成放射ビームを形成可能なパターニングデバイスを支持するよう構成されたサポートと、
    基板を保持するよう構成された基板テーブルと、
    前記パターン形成放射ビームを前記基板のターゲット部分に投影する投影系と、
    物体を非接触でハンドリングするよう構成された請求項１から１１のいずれかに記載の装置と、
    を備えることを特徴とするシステム。
15. キャリングボディを用いて物体を非接触でハンドリングする方法であって、前記キャリングボディが前記物体の方に向くよう構成されたキャリング面を有し、前記キャリング面が複数のトラクション部材および複数の過圧部材を備え、各過圧部材が、少なくとも１つの排気口を備え、各トラクション部材がくぼみ部と、前記くぼみ部に配置された少なくとも２つの吸込口とを備え、当該方法は、
    各トラクション部材の前記少なくとも２つの吸込口間に圧力勾配を発生させることにより、前記くぼみ部の流体流れを、各トラクション部材の少なくとも２つの吸込口を通って前記キャリング面に実質的に平行な方向に制御するステップを備えることを特徴とする方法。

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