JP5865475B2 - 基板保持装置及びパターン転写装置並びにパターン転写方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、基板保持装置及びパターン転写装置並びにパターン転写方法に関
する。

半導体リソグラフィ工程において、基板（半導体ウェーハ）上に所定のパターンを転写
させるパターン転写装置が用いられる。パターン転写装置は、基板を着脱可能に保持する
基板保持装置を含む。半導体リソグラフィ工程において、予め基板に形成されたパターン
の上に、新たなパターンを転写させる場合の精度（以下、重ね合わせ精度と称す）の向上
が望まれる。重ね合わせ精度を低下させる要因に、基板の歪みがある。基板保持装置及び
パターン転写装置において、基板の歪みを適切に調整することが望まれる。

ＷＯ２００３／０５２８０４号公報 特開２００５−２７７１１７号公報

本発明の実施形態は、保持された基板の歪みを適切に調整できる基板保持装置及びパタ
ーン転写装置並びにパターン転写方法を提供する。

本発明の実施形態によれば、本体部と、複数の第１支持部と、を備えた基板保持装置が
提供される。前記本体部は、主面を有する。前記本体部は、板状である。前記複数の第１
支持部は、前記主面上に配置される。前記複数の第１支持部のそれぞれは、基板を吸着可
能な吸着部を有する。前記吸着部は、前記主面に対して垂直な第１方向と、前記主面に対
して平行な第２方向と、に沿って移動可能である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の構成を例示する模式図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の一部の構成を例示する模式的断面図である。 図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の一部の構成を例示する模式的上面図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の一部の構成を例示する模式的断面図である。 図５（ａ）〜図５（ｄ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の構成を例示する模式的断面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の基板保持装置の一部の構成を例示する模式的断面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の基板保持装置の一部の構成を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係るパターン転写装置の構成を例示する模式図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２の実施形態に係るパターン転写装置の特性を例示する模式図である。 第２の実施形態に係るパターン転写装置のパターン転写方法を例示するフローチャートである。 第２の実施形態に係る別のパターン転写装置の構成を例示する模式図である。 第２の実施形態に係る別のパターン転写装置の構成を例示する模式図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の
大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場
合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同
一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の構成を例示する模
式図である。
図１（ａ）は、模式的上面図であり、図１（ｂ）は、模式的断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に表したように、本実施形態に係る基板保持装置１１０は、
本体部１０と、複数の第１支持部１１と、を備える。
基板保持装置１１０は、基板５を着脱可能に保持する。基板５は、例えば、板状である
。より詳しくは、円板状である。基板５は、例えば、半導体ウェーハである。基板保持装
置１１０は、例えば、半導体リソグラフィ工程において、パターンを転写させる基板５の
保持に用いられる。

本体部１０は、例えば、板状である。より詳しくは、円板状である。本体部１０は、基
板５と対向する主面１０ａを有する。本体部１０の主面１０ａの径は、例えば、基板５の
径よりも大きい。すなわち、主面１０ａの面積は、基板５の主面５ａの面積よりも広い。

以下、この例では、主面１０ａに対して垂直な第１方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に
対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向を
Ｙ軸方向とする。この例では、例えば、Ｘ軸方向が、第２方向である。例えば、Ｙ軸方向
が、第３方向である。

複数の第１支持部１１は、本体部１０に設けられる。複数の第１支持部１１は、例えば
、主面１０ａに所定のパターンで配置される。第１支持部１１は、吸引を行うための吸引
口２０ａを有する先端部２０を含む。第１支持部１１は、例えば、吸引管路２１を含む。
第１支持部１１は、例えば、筒状である。先端部２０は、例えば、筒状の第１支持部１１
の先端面２０ｂである。吸引口２０ａは、例えば、吸引管路２１のうちの、先端面２０ｂ
に露呈された部分である。第１支持部１１は、吸引口２０ａの吸引によって先端部２０に
吸着させることにより、板状の基板５を支持する。すなわち、第１支持部１１において、
先端部２０は、基板５を吸着可能な吸着部２２である。

吸引管路２１は、本体部１０の内部に設けられた排気管路１０ｂに接続される。複数の
第１支持部１１のそれぞれの吸引管路２１は、例えば、排気管路１０ｂにおいて、１本に
まとめられる。排気管路１０ｂは、例えば、図示を省略した配管などを介して、ポンプ６
に接続される。これにより、ポンプ６から排気管路１０ｂ及び吸引管路２１を介して吸引
口２０ａへと至る経路が形成される。ポンプ６は、排気管路１０ｂに対して負圧を付与す
る。これにより、ポンプ６の駆動によって、吸引口２０ａから吸引が行われる。

例えば、ポンプ６から吸引口２０ａに至る管路内を負圧にすることで、複数の第１支持
部１１のそれぞれに、基板５が吸着保持される。例えば、ポンプ６から吸引口２０ａに至
る管路内を大気圧に戻すことで、複数の第１支持部１１による基板５の吸着が解除される
。これにより、基板保持装置１１０において、基板５が、着脱可能に保持される。

ポンプ６は、例えば、基板保持装置１１０に内蔵させてもよい。この例では、ポンプ６
の駆動により、複数の第１支持部１１のそれぞれの吸引口２０ａから同時に吸引が行われ
る。例えば、吸引管路２１を開閉するバルブを複数の第１支持部１１のそれぞれに設ける
ことにより、吸引を行う吸引口２０ａを選択できるようにしてもよい。また、複数の第１
支持部１１のそれぞれにポンプを設け、それらのポンプの駆動を制御することによって、
吸引を行う吸引口２０ａを選択できるようにしてもよい。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の一部の構成を例示
する模式的断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、第１支持部１１は、例えば、第１筒部３１
と、第２筒部３２と、第１垂直方向駆動部４１と、を含む。
第１筒部３１及び第２筒部３２は、例えば、Ｚ軸方向に沿う筒状である。第１筒部３１
は、本体部１０に取り付けられる。第１筒部３１の内径は、例えば、第２筒部３２の外径
と実質的に同じである。第２筒部３２は、第１筒部３１の内部に嵌っている。第２筒部３
２は、第１筒部３１にガイドされ、Ｚ軸方向に移動する。この例において、先端部２０は
、第２筒部３２に形成される。吸引管路２１は、第１筒部３１の内部空間と、第２筒部３
２の内部空間と、によって形成される。第１筒部３１は、内側に向かって突出する突出部
３１ａを有する。第２筒部３２は、内側に向かって突出する突出部３２ａを有する。

第１垂直方向駆動部４１は、例えば、圧電素子である。第１垂直方向駆動部４１は、例
えば、入力された電圧に応じてＺ軸方向に伸縮する。第１垂直方向駆動部４１の一端は、
突出部３１ａを介して第１筒部３１に固定されている。第１垂直方向駆動部４１の他端は
、突出部３２ａを介して第２筒部３２に固定されている。従って、第１垂直方向駆動部４
１を伸縮させると、第２筒部３２がＺ軸方向に移動する。

第１垂直方向駆動部４１の先端４１ａは、先端面２０ｂよりも僅かに突出している。こ
うすれば、先端面２０ｂを基板５に接触させる場合に比べて、基板５に対する接触面積が
、小さくなる。これにより、基板５を第１支持部１１に支持させる場合の、基板５の傷付
きを抑えることができる。この例において、先端４１ａは、平面状に形成されている。

先端部２０（吸着部２２）は、主面１０ａからみたＺ軸方向に沿う高さが低い第１状態
と、主面１０ａからみたＺ軸方向に沿う高さが第１状態よりも高い第２状態と、の間で、
Ｚ軸方向に沿って移動可能である。

以下、第１状態の先端部２０の位置を基準位置と称す。第２状態の先端部２０の位置を
突出位置と称す。すなわち、第１支持部１１は、基準位置と、基準位置よりも主面１０ａ
から突出させた突出位置と、の間で、Ｚ軸方向に先端部２０を移動させる。この例におい
て、基準位置は、例えば、図２（ａ）に表した位置である。突出位置は、例えば、図２（
ｂ）に表した位置である。この例において、基準位置は、主面１０ａから突出している。
突出位置は、例えば、基準位置よりもさらに主面１０ａから突出させた位置である。すな
わち、主面１０ａと突出位置との間の距離は、主面１０ａと基準位置との間の距離よりも
長い。先端部２０のＺ軸方向の移動量（第１垂直方向駆動部４１の伸び量）は、例えば、
１００μｍ以上３００μｍ以下である。

図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の一部の構成を例示す
る模式的上面図である。
図３（ａ）〜図３（ｃ）に表したように、第１支持部１１は、主面１０ａと平行な方向
に先端部２０を移動させるための平行方向駆動部４２を、さらに含む。
平行方向駆動部４２は、Ｘ軸方向に先端部２０を移動させるＸ軸方向駆動部４３と、Ｙ
軸方向に先端部２０を移動させるＹ軸方向駆動部４４と、を含む。

第１筒部３１は、例えば、四角柱に円柱状の貫通孔を形成した筒体である。本体部１０
には、第１支持部１１を配置するための矩形状の開口１０ｃが形成される。開口１０ｃに
おいて、例えば、２つの側面は、Ｘ軸方向を向き、残りの２つの側面は、Ｙ軸方向を向く
。第１支持部１１の一部は、開口１０ｃ内に入り込む。第１支持部１１において、例えば
、２つの側面は、Ｘ軸方向を向き、残りの２つの側面は、Ｙ軸方向を向く。

Ｘ軸方向駆動部４３は、第１筒部３１のうちのＸ軸方向を向く１つの側面に取り付けら
れる。Ｘ軸方向駆動部４３は、開口１０ｃのＸ軸方向を向く側面に取り付けられる。この
際、Ｘ軸方向駆動部４３は、例えば、図示を省略したレールなどを介して、Ｙ軸方向にス
ライド可能に開口１０ｃの側面に取り付けられる。

Ｙ軸方向駆動部４４は、第１筒部３１のうちのＹ軸方向を向く１つの側面に取り付けら
れる。Ｙ軸方向駆動部４４は、開口１０ｃのＹ軸方向を向く側面に取り付けられる。この
際、Ｙ軸方向駆動部４４は、例えば、図示を省略したレールなどを介して、Ｘ軸方向にス
ライド可能に開口１０ｃの側面に取り付けられる。
このように、第１支持部１１は、Ｘ軸方向駆動部４３及びＹ軸方向駆動部４４を介して
、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動可能に本体部１０に取り付けられる。

Ｘ軸方向駆動部４３及びＹ軸方向駆動部４４は、例えば、圧電素子である。Ｘ軸方向駆
動部４３は、例えば、入力された電圧に応じてＸ軸方向に伸縮する。Ｙ軸方向駆動部４４
は、例えば、入力された電圧に応じてＹ軸方向に伸縮する。

図３（ａ）は、Ｘ軸方向駆動部４３とＹ軸方向駆動部４４とが、最も縮んだ状態を表し
ている。図３（ｂ）に表したように、Ｘ軸方向駆動部４３を伸長させると、第１筒部３１
及び第２筒部３２が、Ｘ軸方向に移動する。図３（ｃ）に表したように、Ｙ軸方向駆動部
４４を伸長させると、第１筒部３１及び第２筒部３２が、Ｙ軸方向に移動する。

このように、第１支持部１１は、Ｘ軸方向駆動部４３及びＹ軸方向駆動部４４の駆動に
より、主面１０ａと平行な方向（Ｘ−Ｙ平面に沿う方向）に先端部２０を移動させる。先
端部２０のＸ軸方向の移動量（Ｘ軸方向駆動部４３の伸び量）は、例えば、１０μｍ以下
である。先端部２０のＹ軸方向の移動量（Ｙ軸方向駆動部４４の伸び量）は、例えば、１
０μｍ以下である。

Ｘ−Ｙ平面に沿う方向における先端部２０の移動方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に限定
されない。先端部２０は、例えば、主面１０ａの放射方向と、径方向と、に移動させても
よい。先端部２０の移動方向は、Ｘ−Ｙ平面に沿う任意の１つ以上の方向でよい。

基板保持装置１１０は、複数の第２支持部１２を、さらに備える。第２支持部１２は、
本体部１０に設けられる。複数の第２支持部１２は、例えば、主面１０ａに所定のパター
ンで配置される。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の一部の構成を例示
する模式的断面図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に表したように、第２支持部１２は、例えば、可動部５１と
、第２垂直方向駆動部５２と、を含む。
可動部５１は、例えば、Ｚ軸方向に沿って延びる棒状である。可動部５１は、例えば、
Ｚ軸方向に移動可能に本体部１０に取り付けられる。第２垂直方向駆動部５２は、可動部
５１に駆動力を付与し、可動部５１をＺ軸方向に移動させる。第２垂直方向駆動部５２に
は、例えば、圧電素子、モータ、または、ソレノイドなどが用いられる。

第２支持部１２は、第１状態の吸着部２２の位置から第２状態の吸着部２２の位置に向かう方向の端５１ａを有する。端５１ａは、例えば、上端である。端５１ａは、主面１０ａからみたＺ軸方向に沿う高さが第１状態の高さよりも低い第３状態と、主面１０ａからみたＺ軸方向に沿う高さが第２状態の高さよりも高い第４状態と、を有する。

以下、第３状態の端５１ａの位置を第１位置と称す。第４状態の端５１ａの位置を第２
位置と称す。すなわち、第２支持部１２は、第２垂直方向駆動部５２の駆動により、第１
支持部１１の基準位置よりも突出しない第１位置と、第１支持部１１の突出位置よりも主
面１０ａから突出させた第２位置と、の間で、Ｚ軸方向に可動部５１を移動させる。

第１位置にある可動部５１の端５１ａは、基準位置にある第１支持部１１の先端部２０
よりも主面１０ａから突出しない。第１位置にある端５１ａの主面１０ａからの高さは、
基準位置にある先端部２０の主面１０ａからの高さと実質的に同じでもよい。第１位置は
、例えば、図４（ａ）に表した位置である。

第２位置にある可動部５１の端５１ａは、突出位置にある第１支持部１１の先端部２０
よりも主面１０ａから突出する。第２位置は、例えば、図４（ｂ）に表した位置である。

複数の第２支持部１２は、それぞれの端５１ａを基板５に接触させることにより、基板
５を支持する。第２支持部１２は、例えば、搬送装置（図示は省略）などから基板５を受
け取る場合に用いられる。基板保持装置１１０では、例えば、基板５を受け取る場合に、
複数の第２支持部１２の可動部５１を第２位置に移動させ、複数の第２支持部１２に基板
５を支持させる。複数の第２支持部１２は、基板５を支持した状態で、第２位置から第１
位置に、それぞれの可動部５１を移動させる。複数の第２支持部１２は、第１位置に移動
する間に、支持した基板５を複数の第１支持部１１に受け渡す。このように、複数の第２
支持部１２は、搬送装置などから基板５を受け取り、その基板５を複数の第１支持部１１
に案内する。なお、複数の第２支持部１２のそれぞれに、基板５を吸着する機構を設けて
もよい。

基板保持装置１１０は、第３支持部１３を、さらに備える。第３支持部１３は、本体部
１０の主面１０ａに設けられる。第３支持部１３は、例えば、円環状の突起である。第３
支持部１３の径は、例えば、基板５の径に対応する。第３支持部１３は、例えば、複数の
第１支持部１１に保持された基板５の外周部５ｅと対向する位置に設けられる。第３支持
部１３の先端１３ａの主面１０ａからの高さは、例えば、基準位置にある第１支持部１１
の先端部２０の主面１０ａからの高さよりも低い。第３支持部１３は、例えば、複数の第
１支持部１１の上に載せられた基板５が傾いた場合などに、基板５と接触し、基板５の外
周部５ｅ付近を支持する。第３支持部１３は、環状に限らず、例えば、部分的に途切れて
いてもよい。

基板保持装置１１０は、第１計測部６１と、第２計測部６２と、をさらに備える。
第１計測部６１は、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０の主面１０ａからの
高さを計測する。第１計測部６１は、例えば、発光部６１ａと、受光部６１ｂと、を含む
。第１計測部６１は、例えば、発光部６１ａから照射される光を受光部６１ｂで受光し、
その受光の具合によって先端部２０の高さを計測する光学センサである。

発光部６１ａ及び受光部６１ｂは、例えば、複数の第１支持部１１に対応させて複数設
ける。例えば、それら複数の発光部６１ａ及び複数の受光部６１ｂによって、複数の第１
支持部１１のそれぞれの先端部２０の高さを計測する。例えば、第１計測部６１または本
体部１０を移動させ、第１計測部６１と複数の第１支持部１１との相対的な位置を調整す
る。これにより、例えば、１つの発光部６１ａ及び１つの受光部６１ｂによって、複数の
第１支持部１１のそれぞれの先端部２０の高さを計測してもよい。第１計測部６１は、光
学センサに限ることなく、先端部２０の高さを計測可能な任意のセンサでよい。

第２計測部６２は、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０のＸ−Ｙ平面に沿う
方向の位置を計測する。第２計測部６２は、例えば、先端部２０のＸ軸方向の位置を計測
するＸ軸方向計測部６３と、先端部２０のＹ軸方向の位置を計測するＹ軸方向計測部６４
と、を含む。Ｘ軸方向計測部６３及びＹ軸方向計測部６４には、例えば、反射型の光学セ
ンサが用いられる。Ｘ軸方向計測部６３及びＹ軸方向計測部６４は、先端部２０の位置を
計測可能な任意のセンサでよい。

Ｘ軸方向計測部６３及びＹ軸方向計測部６４は、複数の第１支持部１１の数に合わせて
複数設けることにより、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０の位置を計測して
もよい。Ｘ軸方向計測部６３と複数の第１支持部１１のそれぞれとの相対的な位置、及び
Ｙ軸方向計測部６４と複数の第１支持部１１のそれぞれとの相対的な位置を調整すること
により、それぞれ１つで複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０の位置を計測して
もよい。

第１計測部６１は、例えば、第１垂直方向駆動部４１についての、ゼロ点や動作の線形
性などの校正に用いられる。Ｘ軸方向計測部６３は、例えば、Ｘ軸方向駆動部４３につい
ての、ゼロ点や動作の線形性などの校正に用いられる。同様に、Ｙ軸方向計測部６４は、
例えば、Ｙ軸方向駆動部４４についての、ゼロ点や動作の線形性などの校正に用いられる
。

基板保持装置１１０においては、複数の第１支持部１１に基板５を支持させた後、第１
垂直方向駆動部４１を駆動し、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０のＺ軸方向
の位置を調整する。Ｘ軸方向駆動部４３を駆動し、複数の第１支持部１１のそれぞれの先
端部２０のＸ軸方向の位置を調整する。さらに、Ｙ軸方向駆動部４４を駆動し、複数の第
１支持部１１のそれぞれの先端部２０のＹ軸方向の位置を調整する。

このように、基板保持装置１１０では、先端部２０のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向
の位置を調整することができる。これにより、基板保持装置１１０では、保持された基板
５の歪みを適切に調整することができる。すなわち、基板保持装置１１０では、保持され
た基板５の歪みを適切に抑えることができる。

先端部２０の位置の調整は、例えば、第１支持部１１や第２支持部１２に支持される前
の基板５の形状を予め測定した測定情報に基づいて行う。測定情報は、例えば、基板５の
三次元形状を測定することができる測定装置において、予め測定しておく。

先端部２０の位置の調整の際に、例えば、第１計測部６１及び第２計測部６２で先端部
２０の位置を計測する。第１計測部６１及び第２計測部６２の計測結果を基に、第１垂直
方向駆動部４１、Ｘ軸方向駆動部４３及びＹ軸方向駆動部４４の駆動にフィードバックを
かける。これにより、先端部２０の位置の調整精度が向上し、基板５の歪みを、より適切
に抑えることができる。

次に、複数の第２支持部１２のうちのいずれかを選択的に用いて、基板５を支持する場
合について説明する。
ここで、複数の第２支持部１２を、第１グループ１２ａと第２グループ１２ｂとの２つ
のグループに分ける（図１参照）。
第１グループ１２ａは、主面１０ａの中心に対して比較的外側に位置する第２支持部１
２である。第２グループ１２ｂは、主面１０ａの中心に対して比較的内側に位置する第２
支持部１２である。

図５（ａ）〜図５（ｄ）は、第１の実施形態に係る基板保持装置の構成を例示する模式
的断面図である。
図５（ａ）に表したように、中心付近において上向きに盛り上がるように歪んだ基板５
を、第１グループ１２ａの第２支持部１２で支持する。
図５（ｂ）に表したように、第１グループ１２ａの第２支持部１２の可動部５１を、第
２位置から第１位置に移動させ、複数の第１支持部１１に基板５を支持させる。この場合
、比較的大きな歪みが、基板５に残ってしまう。

図５（ｃ）に表したように、中心付近において上向きに突出するように歪んだ基板５を
、第２グループ１２ｂの第２支持部１２で支持する。
図５（ｄ）に表したように、第２グループ１２ｂの第２支持部１２の可動部５１を、第
２位置から第１位置に移動させ、複数の第１支持部１１に基板５を支持させる。この場合
、第１グループ１２ａを用いた場合に比べて、基板５に残る歪みが小さくなる。

基板保持装置１１０においては、基板５の形状（歪み）を予め測定しておく。そして、
基板５の歪みの具合に応じて、複数の第２支持部１２のうちのいずれかを適切に選択する
。これにより、複数の第１支持部１０に支持された時点における基板５の歪みを小さくす
ることができる。

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の基板保持装置の一部の構成を
例示する模式的断面図である。
図６（ａ）に表したように、基板保持装置１１２は、第３支持部１３に弾性体１４を含
む。弾性体１４は、例えば、第３支持部１３の先端１３ａの上に設けられる。弾性体１４
は、例えば、円環状である。弾性体１４の先端１４ａの主面１０ａからの高さは、例えば
、基準位置にある第１支持部１１の先端部２０の主面１０ａからの高さよりも高い。弾性
体１４には、例えば、弾性を有する樹脂材料が用いられる。

図６（ｂ）に表したように、弾性体１４は、複数の第１支持部１１に支持された基板５
によって圧縮される。弾性体１４は、例えば、基板５と本体部１０との間に空く隙間を埋
める。弾性体１４は、例えば、基板５の裏面（本体部１０と対向する面）に対する不純物
の付着を抑制する。例えば、液浸式の露光装置に基板保持装置１１２が用いられた場合に
、弾性体１４は、基板５の裏面に対する液浸液（例えば水）の回り込みを抑制する。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の基板保持装置の一部の構成を
例示する模式的断面図である。
図７（ａ）に表したように、第１垂直方向駆動部４１の先端４１ａは、Ｙ軸方向に見た
場合において、三角形状に尖った形状でもよい。こうすれば、平面状に形成された先端４
１ａに比べて、基板５との接触面積が、より小さくなり、基板５の傷付きをより適切に抑
えることができる。

図７（ｂ）に表したように、第１垂直方向駆動部４１の先端４１ａは、Ｙ軸方向に見た
場合において、半円状に丸まった形状でもよい。この場合においても、平面状に形成され
た先端４１ａに比べて、基板５との接触面積が、小さくなる。先端４１ａの形状は、基板
５の傷付きを考慮した任意の形状でよい。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に係るパターン転写装置の構成を例示する模式図である。
図８に表したように、パターン転写装置２１０は、基板保持装置１１０と、原版保持部
１２０と、転写部１３０と、制御部１４０と、を備える。
基板保持装置１１０は、第１の実施形態において説明した構成を用いることができる。
基板保持装置１１０は、ステージ１１５に取り付けられる。ステージ１１５は、基板保持
装置１１０を任意の方向に移動させる。ステージ１１５は、例えば、基板保持装置１１０
に基板５を保持させるための位置と、保持された基板５に対してパターンを転写させる位
置と、の間で、基板保持装置１１０を移動させる。

原版保持部１２０は、所定のパターンが形成された原版１２２を着脱可能に保持する。
この例において、原版１２２には、例えば、透過型マスクが用いられる。

転写部１３０は、原版１２２に形成されたパターンを基板５に転写させる。転写部１３
０は、例えば、照明光学系１３１と、投影レンズ１３２と、を含む。照明光学系１３１は
、原版保持部１２０に保持された原版１２２に向けて光を照射する。投影レンズ１３２は
、原版１２２を透過した光を基板５に投影する。これにより、原版１２２に形成されてい
るパターンが、基板５に転写される。すなわち、パターン転写装置２１０は、透過型の露
光装置である。パターン転写装置２１０においては、基板保持装置１１０に保持された基
板５の主面５ａに予めフォトレジストを塗布しておく。原版１２２のパターンは、フォト
レジストに転写される。

制御部１４０は、例えば、基板保持装置１１０、ステージ１１５及び照明光学系１３１
に、電気的に接続される。制御部１４０は、例えば、基板保持装置１１０、ステージ１１
５及び照明光学系１３１の動作を制御する。パターン転写装置２１０において、基板５に
対するパターンの転写は、制御部１４０の制御によって実行される。

基板保持装置１１０において、例えば、第１垂直方向駆動部４１、Ｘ軸方向駆動部４３
、Ｙ軸方向駆動部４４及び第２垂直方向駆動部５２の駆動は、制御部１４０によって制御
される。制御部１４０は、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向への複数の第１支持
部１１の先端部２０の移動を、複数の第１支持部１１のそれぞれについて個別に制御する
。

制御部１４０には、例えば、測定情報ＭＩと、位置ずれ情報ＰＩと、が入力される。制
御部１４０は、例えば、入力された測定情報ＭＩ及び位置ずれ情報ＰＩに基づいて、基板
保持装置１１０を制御する。測定情報ＭＩ及び位置ずれ情報ＰＩは、例えば、基板保持装
置１１０に基板５を保持させる前に、制御部１４０に入力される。測定情報ＭＩ及び位置
ずれ情報ＰＩは、例えば、基板５毎のデータでもよいし、同じロットの基板５に共通に用
いられるデータでもよい。制御部１４０に対する測定情報ＭＩ及び位置ずれ情報ＰＩの入
力は、例えば、ネットワークを介するものでもよいし、記録メディアを介するものでもよ
い。

測定情報ＭＩは、例えば、支持される前の基板５の形状に関する情報である。測定情報
ＭＩは、例えば、支持される前の基板５の形状を予め測定した測定結果を示す情報である
。制御部１４０は、例えば、測定情報ＭＩに対応する基板５を基板保持装置１１０に保持
させる。制御部１４０は、例えば、測定情報ＭＩを基に、複数の第２支持部１２のうちの
少なくともいずれかを選択的に動作させる。

制御部１４０には、例えば、基板５の形状を示す形状情報と、その基板５の形状に対し
て最適な第２支持部１２の組み合わせを示す組み合わせ情報と、を関連付けたテーブルデ
ータが記憶されている。制御部１４０は、基板保持装置１１０に基板５を保持させる場合
に、例えば、テーブルデータに記憶された形状情報と、入力された測定情報ＭＩと、をパ
ターンマッチング処理によって比較する。これにより、測定情報ＭＩに対応する基板５の
形状を特定する。制御部１４０は、テーブルデータを参照し、特定した形状に関連付けら
れた組み合わせ情報を読み出す。制御部１４０は、複数の第２支持部１２の中から、組み
合わせ情報に対応する第２支持部１２を駆動する。

このように、制御部１４０は、例えば、組み合わせ情報を基に、基板５の形状に適した
組み合わせの第２支持部１２に基板５を支持させる。例えば、中心付近において上向きに
突出するように歪んだ基板５である場合には、前述のように、第２グループ１２ｂの第２
支持部１２に基板５を支持させる。これにより、複数の第１支持部１０に支持された時点
における基板５の歪みを小さくすることができる。

制御部１４０は、例えば、第２垂直方向駆動部５２を駆動させて第２支持部１２の可動
部５１を第２位置から第１位置に移動させ、基板５を複数の第１支持部１１に支持させる
。制御部１４０は、例えば、測定情報ＭＩを基に、複数の第１支持部１１のそれぞれの先
端部２０の主面１０ａからの高さ及びＸ−Ｙ平面に沿う方向の位置を調整する。制御部１
４０は、例えば、調整により、基板５の歪みを小さくする。これにより、例えば、転写部
１３０で基板５にパターンを転写させる場合に、基板５の歪みに起因する重ね合わせ精度
の低下が抑えられる。なお、制御部１４０は、基板保持装置１１０の制御に関する部分に
おいて、基板保持装置１１０に設けてもよい。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２の実施形態に係るパターン転写装置の特性を例示す
る模式図である。
図９（ａ）に表したように、転写部１３０によって新たに転写させる転写パターンＴＰ
は、基板５の歪みを抑えても、例えば、投影レンズ１３２のディストーションにより、基
板５に既に形成されている既存パターンＥＰとずれる。すなわち、重ね合わせ精度は、基
板５の歪みだけでなく、例えば、投影レンズ１３２のディストーションにも起因する。

位置ずれ情報ＰＩは、例えば、既存パターンＥＰと、転写部ＴＰとの、相対的な位置ず
れに関する情報である。位置ずれ情報ＰＩは、例えば、投影レンズ１３２の光学特性デー
タと、既存パターンＥＰの情報と、を基に、算出される。制御部１４０は、例えば、位置
ずれ情報ＰＩを基に、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０の主面１０ａからの
高さ及びＸ−Ｙ平面に沿う方向の位置を調整する。

図９（ｂ）に表したように、制御部１４０は、例えば、既存パターンＥＰと転写部ＴＰ
との相対的な位置ずれが少なくなるように、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２
０の高さ及び位置を調整する。これにより、例えば、投影レンズ１３２のディストーショ
ンに起因する重ね合わせ精度の低下も抑えられる。

制御部１４０に入力される情報は、測定情報ＭＩと位置ずれ情報ＰＩとの一方のみでも
よい。制御部１４０は、測定情報ＭＩのみで先端部２０の調整を行ってもよい。制御部１
４０は、位置ずれ情報ＰＩのみで先端部２０の調整を行ってもよい。制御部１４０は、測
定情報ＭＩと位置ずれ情報ＰＩとの双方を用いて、先端部２０の調整を行ってもよい。

図１０は、第２の実施形態に係るパターン転写装置のパターン転写方法を例示するフロ
ーチャートである。
図１０に表したように、実施形態に係るパターン転写装置２１０のパターン転写方法は
、基板保持装置１１０に基板５を保持させるステップＳ１１０と、原版保持部１２０に原
版１２２を保持させるステップＳ１２０と、複数の第１支持部１１の先端部２０の移動を
複数の第１支持部１１のそれぞれについて個別に制御し、基板５の歪みを調整するステッ
プＳ１３０と、原版１２２のパターンを基板５に転写させるステップＳ１４０と、を含む
。ステップＳ１１０〜ステップＳ１３０は、技術的に可能な範囲で入れ替えることができ
る。

ステップＳ１１０では、例えば、測定情報ＭＩを基に、基板５の形状に適した組み合わ
せの第２支持部１２に基板５を支持させる処理と、第２垂直方向駆動部５２を駆動させて
第２支持部１２の可動部５１を第２位置から第１位置に移動させ、基板５を複数の第１支
持部１１に支持させる処理と、を実施する。

ステップＳ１３０では、例えば、測定情報ＭＩを基に、複数の第１支持部１１のそれぞ
れの先端部２０の主面１０ａからの高さ及びＸ−Ｙ平面に沿う方向の位置を調整する処理
を実施する。ステップＳ１３０では、例えば、位置ずれ情報ＰＩを基に、複数の第１支持
部１１のそれぞれの先端部２０の主面１０ａからの高さ及びＸ−Ｙ平面に沿う方向の位置
を調整する処理を実施する。

これにより、パターン転写装置２１０のパターン転写方法において、保持された基板５
の歪みが、適切に調整される。また、パターン転写装置２１０のパターン転写方法におい
て、重ね合わせ精度の低下が抑制される。

図１１は、第２の実施形態に係る別のパターン転写装置の構成を例示する模式図である
。

図１１に表したように、パターン転写装置２２０の原版１２２には、例えば、反射型マ
スクが用いられる。
照明光学系１３１は、原版保持部１２０に保持された原版１２２に向けて光を照射する
。投影レンズ１３２は、原版１２２を反射した光を基板５に投影する。これにより、原版
１２２に形成されているパターンが、基板５に転写される。すなわち、パターン転写装置
２２０は、反射型の露光装置である。

パターン転写装置２２０においても、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０の
主面１０ａからの高さ及びＸ−Ｙ平面に沿う方向の位置を調整することで、保持された基
板５の歪みが、適切に調整される。また、重ね合わせ精度の低下が抑制される。

図１２は、第２の実施形態に係る別のパターン転写装置の構成を例示する模式図である
。

図１２に表したように、パターン転写装置２３０の原版１２２には、例えば、インプリ
ントテンプレートが用いられる。
転写部１３０は、光源１３３と、テンプレート駆動部１３４と、を含む。光源１３３は
、例えば、原版１２２に向けて紫外光を照射する。テンプレート駆動部１３４は、例えば
、原版保持部１２０をＺ軸方向に移動させ、原版保持部１２０に保持された原版１２２を
基板５に接触させる。

パターン転写装置２３０においては、例えば、基板保持装置１１０に保持された基板５
の主面５ａに、紫外線硬化型の樹脂を塗布する。テンプレート駆動部１３４を駆動させ、
樹脂が塗布された基板５の主面５ａに、原版１２２を接触させる。光源１３３から紫外光
を照射し、原版保持部１２０及び原版１２２を透過した紫外光によって、樹脂を硬化させ
る。これにより、原版１２２に形成された凹凸状のパターンが、基板５に転写される。す
なわち、パターン転写装置２３０は、インプリント装置である。

パターン転写装置２３０においても、複数の第１支持部１１のそれぞれの先端部２０の
主面１０ａからの高さ及びＸ−Ｙ平面に沿う方向の位置を調整することで、保持された基
板５の歪みが、適切に調整される。また、重ね合わせ精度の低下が抑制される。

実施形態によれば、保持された基板の歪みを適切に調整できる基板保持装置及びパター
ン転写装置並びにパターン転写方法が提供される。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけ
ではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実
質的に平行であれは良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の
実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、基板保持装置及びパタ
ーン転写装置に含まれる、本体部、第１支持部、吸着部、第２支持部、第３支持部、弾性
体、第１計測部、第２計測部、原版保持部、転写部及び制御部などの各要素の具体的な構
成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、
同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも
、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した基板保持装置及びパターン転写装置並びに
パターン転写方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての基板保持装置
及びパターン転写装置並びにパターン転写方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明
の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想
到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了
解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したも
のであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その
他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の
省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や
要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
。

５…基板、 ５ａ…主面、 ５ｅ…外周部、 ６…ポンプ、 １０…本体部、 １０ａ
…主面、 １０ｂ…排気管路、 １０ｃ…開口、 １１…第１支持部、 １２…第２支持
部、 １２ａ…第１グループ、 １２ｂ…第２グループ、 １３…第３支持部、 １４…
弾性体、 １４ａ…先端、 ２０…先端部、 ２０ａ…吸引口、 ２０ｂ…先端面、 ２
１…吸引管路、 ２２…吸着部、 ３１…第１筒部、 ３１ａ…突出部、 ３２…第２筒
部、 ３２ａ…突出部、 ４１…第１垂直方向駆動部、 ４１ａ…先端、 ４２…平行方
向駆動部、 ４３…Ｘ軸方向駆動部、 ４４…Ｙ軸方向駆動部、 ５１…可動部、 ５１
ａ…端、 ５２…第２垂直方向駆動部、 ６１…第１計測部、 ６１ａ…発光部、 ６１
ｂ…受光部、 ６２…第２計測部、 ６３…Ｘ軸方向計測部、 ６４…Ｙ軸方向計測部、
１１０、１１２…基板保持装置、 １１５…ステージ、 １２０…原版保持部、 １２
２…原版、 １３０…転写部、 １３１…照明光学系、 １３２…投影レンズ、 １３３
…光源、 １３４…テンプレート駆動部、 １４０…制御部、 ２１０、２２０、２３０
…パターン転写装置 ＰＩ…位置ずれ情報、 ＭＩ…測定情報、 ＥＰ…既存パターン、
ＴＰ…転写パターン

Claims (18)

1. 主面を有する本体部と、
   前記主面上に配置され、それぞれ独立して移動可能な複数の第１支持部であって、前記複数の第１支持部のそれぞれは、１の基板を吸着可能な吸着部と、前記主面に対して垂直な第１方向に前記吸着部を移動させる第１駆動部と、前記主面に対して平行な第２方向に前記吸着部を移動させる第２駆動部と、前記第１方向及び前記第２方向に対して垂直な第３方向に前記吸着部を移動させる第３駆動部と、を有し、前記吸着部は、独立して前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向に移動可能である前記複数の第１支持部と、
   を備える基板保持装置。
2. 前記主面上に配置され、前記第１方向に沿って移動可能な複数の第２支持部をさらに備え、
   前記吸着部は、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが低い第１状態と、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが前記第１状態よりも高い第２状態と、の間で、前記第１方向に沿って移動可能であり、
   前記第１状態の前記吸着部の位置から前記第２状態の前記吸着部の位置に向かう方向の、前記複数の第２支持部の端は、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが前記第１状態の前記高さよりも低い第３状態と、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが前記第２状態の前記高さよりも高い第４状態と、を有する請求項１記載の基板保持装置。
3. 前記主面上に配置され、前記基板の外周部を支持する第３支持部を、さらに備えた請求項２に記載の基板保持装置。
4. 前記第３支持部は、前記複数の第１支持部に支持された前記基板によって圧縮される弾性体を含む請求項３記載の基板保持装置。
5. 前記複数の第２支持部は、
   前記第１方向に沿って伸縮可能な可動部と、
   前記可動部を前記第１方向に移動させる第４の駆動部と、
   を含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の基板保持装置。
6. 前記第１駆動部、第２駆動部及び第３駆動部は、圧電素子を含む請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板保持装置。
7. 前記複数の第１支持部のそれぞれの前記吸着部の前記主面からの高さを計測する第１計測部を、さらに備えた請求項１〜６のいずれか１つに記載の基板保持装置。
8. 前記複数の第１支持部のそれぞれの前記吸着部の前記第２方向の位置及び前記第３方向の位置を計測する第２計測部を、さらに備えた請求項１〜７のいずれか１つに記載の基板保持装置。
9. 主面を有する本体部と、
   前記主面上に配置された複数の第１支持部であって、前記複数の第１支持部のそれぞれは、１の基板を吸着可能な吸着部と、前記主面に対して垂直な第１方向に前記吸着部を移動させる第１駆動部と、前記主面に対して平行な第２方向に前記吸着部を移動させる第２駆動部と、前記第１方向及び前記第２方向に対して垂直な第３方向に前記吸着部を移動させる第３駆動部と、を有し、前記吸着部は、独立して前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向に移動可能である前記複数の第１支持部と、
   を含む基板保持装置と、
   第１パターンが形成された原版を着脱可能に保持する原版保持部と、
   前記第１パターンを前記基板に転写させる転写部と、
   前記複数の第１支持部のそれぞれの、前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向への前記吸着部の移動を制御する制御部と、
   を備えたパターン転写装置。
10. 前記基板保持装置は、前記主面に配置され、前記第１方向に沿って移動可能な複数の第２支持部をさらに含み、
    前記吸着部は、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが低い第１状態と、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが前記第１状態よりも高い第２状態と、の間で、前記第１方向に沿って移動可能であり、
    前記第１状態の前記吸着部の位置から前記第２状態の前記吸着部の位置に向かう方向の、前記複数の第２支持部の端は、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが前記第１状態の前記高さよりも低い第３状態と、前記主面からみた前記第１方向に沿う高さが前記第２状態の前記高さよりも高い第４状態と、を有し、
    前記制御部は、支持される前の前記基板の形状を予め測定した測定情報を基に、前記複数の第２支持部のうちの少なくともいずれかを選択的に動作させる請求項９記載のパターン転写装置。
11. 前記制御部は、支持される前の前記基板の形状に関する情報を基に、前記複数の第１支持部のそれぞれの前記吸着部の前記主面からの高さ、前記第２方向の位置及び前記第３方向の位置を調整する請求項９または１０に記載のパターン転写装置。
12. 前記制御部は、前記基板に既に形成されている第２パターンと、前記転写部によって新たに転写させる前記第１パターンとの、相対的な位置ずれに関する位置ずれ情報を基に、
    前記複数の第１支持部のそれぞれの前記吸着部の前記主面からの高さ、前記第２方向の位置及び前記第３方向の位置を調整する請求項９〜１１のいずれか１つに記載のパターン転写装置。
13. 前記転写部は、前記原版保持部に保持された前記原版に向けて光を照射する第１照明光学計と、前記原版を透過した前記光を前記基板に投影する第１投影レンズと、を含む請求項９〜１２のいずれか１つに記載のパターン転写装置。
14. 前記転写部は、前記原版保持部に保持された前記原版に向けて光を照射する第２照明光学計と、前記原版を反射した前記光を前記基板に投影する第２投影レンズと、を含む請求項９〜１３のいずれか１つに記載のパターン転写装置。
15. 前記転写部は、前記原版保持部に保持された前記原版に向けて光を照射する光源と、前記原版保持部を前記第１方向に移動させ、前記原版保持部に保持された前記原版を前記基板に接触させるテンプレート駆動部と、を含む請求項９〜１４のいずれか１つに記載のパターン転写装置。
16. 前記光源から照射される前記光は、樹脂を硬化させるための紫外光を含む請求項９〜１５のいずれか１つに記載のパターン転写装置。
17. 請求項９〜１６のいずれか１つに記載されたパターン転写装置を用いるパターン転写方法であって、
    前記基板保持装置に前記基板を保持させる工程と、
    前記原版保持部に前記原版を保持させる工程と、
    前記複数の第１支持部のそれぞれの、前記第１方向、前記第２方向及び前記第３方向へ
    の前記吸着部の移動を制御し、前記基板の歪みを調整する工程と、
    前記パターンを前記基板に転写させる工程と、
    を備えたパターン転写方法。
18. 主面を有する本体部と、
    前記主面上に配置された第４支持部であって、基板を吸着可能な第１吸着部と、前記主面に対して垂直な第１方向に前記第１吸着部を移動させる第４駆動部と、前記主面に対して平行な第２方向に前記第１吸着部を移動させる第５駆動部と、前記第１方向及び前記第２方向に対して垂直な第３方向に前記第１吸着部を移動させる第６駆動部と、を有する第４支持部と、
    前記主面上に配置され、前記第４支持部とは独立して移動可能な第５支持部であって、
    前記基板を吸着可能な第２吸着部と、前記主面に対して垂直な第１方向に前記第２吸着部を移動させる第７駆動部と、前記主面に対して平行な第２方向に前記第２吸着部を移動させる第８駆動部と、前記第１方向及び前記第２方向に対して垂直な第３方向に前記第２吸着部を移動させる第９駆動部と、を有する第５支持部と、
    を備えた基板保持装置。

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