JP7142518B2 - 基板搬送装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板搬送装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法に関する。

半導体デバイスや液晶表示デバイス等の製造に用いられる、露光装置等のリソグラフィ装置は、基板を搬送する基板搬送装置を含みうる。基板搬送装置は、基板の受け渡しを行う搬送ハンドを備える。搬送ハンドは一般に、真空吸着によって基板を保持する機能を有する。

搬送ハンドによる基板の受け渡し動作を高速化することは、スループットを向上させる上で重要な要請である。特許文献１は、基板を保持していない時の駆動速度を上げる基板搬送装置を開示している。

特開特開２００６－２４６８３号公報

しかし、基板の受け渡し時の駆動ユニットの速度が向上しても、受け渡される側の真空吸着の確認待ちに律速してしまい、駆動ユニットの速度向上に伴うスループット向上が見込まれない。

本発明は、例えば、基板の受け渡し時の高速化の点で有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、基板を真空吸着して保持する保持部を有し、該保持部により前記基板を保持して搬送する搬送ハンドと、真空吸引を行う真空装置と前記保持部とを接続する配管と、前記配管を開閉可能な弁と、前記配管における前記弁の位置よりも前記真空装置側であり、かつ前記弁から離れた位置に設けられたオリフィスと、前記搬送ハンドによる前記基板の搬送および前記弁の開閉を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記基板が前記保持部に接していない状態で前記弁を閉状態から開状態にすることで気体の吸引を開始した後かつ前記配管における前記弁の位置よりも前記保持部側の圧力が一定になる前の期間において前記基板が前記保持部に接するように制御することを特徴とする基板搬送装置が提供される。

本発明によれば、例えば、搬送ハンドへの基板の受け渡し動作の高速化で有利な技術が提供される。

実施形態における露光装置の構成図。 実施形態における基板搬送装置の構成図。 基板供給ハンドおよび基板回収ハンドにおける真空吸着機構を例示する図。 空吸引時の圧力の過渡特性を示す図。 基板供給ハンドがプリアライメントステージから基板を受け取る動作を説明する図。 基板供給ハンドの保持部の真空圧の時間変化を表すグラフ。 基板受け渡しシーケンスを示すフローチャート。 基板回収ハンドが基板ステージから基板を受け取る動作を説明する図。 基板回収ハンドの保持部の真空圧の時間変化を表すグラフ。 基板受け渡しシーケンスを示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎないものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。

まず、本発明の一実施形態に係る基板搬送装置と、この基板搬送装置を備え得るリソグラフィ装置の構成について説明する。本実施形態に係る基板搬送装置は、例えば、半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの製造工程におけるリソグラフィ工程で用いられるリソグラフィ装置に採用されるものであり、被処理基板を保持して搬送可能である。以下、一例として、本実施形態に係る基板搬送装置は、半導体デバイスの製造工程におけるリソグラフィ工程で用いられる露光装置に採用されるものとする。

図１は、本実施形態に係る露光装置１００の構成を示す概略図である。露光装置１００は、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式にて、原版Ｒ（レチクル）に形成されているパターンの像を基板Ｗ（基板）の上に露光（転写）する投影露光装置である。なお、図１では、投影光学系１１１の光軸に沿う方向をＺ軸とし、Ｚ軸と垂直な同一平面内で露光時の基板Ｗの走査方向（原版Ｒと基板Ｗとの相対的な移動方向）をＹ軸とし、Ｙ軸と直交する非走査方向をＸ軸とする。

照明系１０１は、不図示の光源から放出された光を調整して原版Ｒを照明する。原版Ｒは、例えば石英ガラスで構成され、基板Ｗ上に転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成されている。原版ステージ１１０は、原版Ｒを保持して、Ｘ軸およびＹ軸の各方向に移動可能である。投影光学系１１１は、原版Ｒを通過した光を所定の倍率（例えば１／４倍）で基板Ｗ上に投影する。基板Ｗは、例えば単結晶シリコンからなる基板であり、予めその表面上にレジスト（感光剤）が塗布されている。基板ステージ１０４は、その上に配置されたチャック１０５を介して基板Ｗを保持し、Ｘ軸およびＹ軸の各方向に移動可能である。露光装置１００は、上記した照明系１０１および投影光学系１１１は、チャック１０５を介して基板ステージ１０４に保持された基板Ｗに原版Ｒのパターンを形成する形成部を構成する。

図２は、露光装置１００に構成される基板搬送装置の構成図であって、投影光学系１１１側から見た要部平面図である。基板ステージ１０４は、基板ステージ１０４の上面に配置されたチャック１０５を備える。また、基板ステージ１０４は、チャック１０５の内側の基板搭載面に対して出没可能に設けられた複数（例えば３本）の支持ピン１０７を備える。支持ピン１０７は、チャック１０５のチャック面（基板搭載面１０８）に対して上方（＋Ｚ方向）に突出および下方（－Ｚ方向）に没入しうるように構成されている。露光装置１００は更に、基板ステージ１０４に搬送される基板のプリアライメント状態を調整するために該基板を保持するプリアライメントステージ３０１を備える。プリアライメントステージ３０１も、プリアライメントステージ３０１の基板搭載面に対して出没可能に設けられた複数（例えば３本）の支持ピン３０２を備える。

基板供給ハンド２０１（第１搬送ハンド）は、基板Ｗを真空吸着により保持して２軸方向（Ｙ軸およびＺ軸の各方向）に移動可能であり、プリアライメントステージ３０１から基板Ｗを受け取り、基板ステージ１０４へ供給する。基板回収ハンド４０１（第２搬送ハンド）は、基板Ｗを真空吸着により保持し、２軸方向（Ｙ軸およびＺ軸の各方向）に移動可能であり、基板ステージ１０４上にある基板Ｗを回収し、回収された基板を保持する受け渡しステーション５０１へ引き渡す。基板供給ハンド２０１および基板回収ハンド４０１はそれぞれ、保持部２０２および保持部４０２を有する。保持部２０２および保持部４０２は、基板Ｗと接触する保持面に、外部の真空ポンプに連通した微細な開口を複数有する吸着（suction）領域を有する。保持部２０２および保持部４０２は、この吸着領域を負圧状態にすることで、基板Ｗを真空吸着により保持可能である。

制御部１０６は、例えばコンピュータで構成され、露光装置１００の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムなどに従って各構成要素の動作を統括し得る。特に本実施形態では、制御部１０６は、基板供給ハンド２０１および基板回収ハンド４０１の保持部による基板の真空吸着および基板供給ハンド２０１および基板回収ハンド４０１による基板の搬送を制御する。また、制御部１０６は、基板供給ハンド２０１、基板回収ハンド４０１、およびプリアライメントステージ３０１の支持ピン３０２の各動作も制御しうる。なお、制御部１０６は、露光装置１００の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成されてもよいし、露光装置１００の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成されてもよい。また、本実施形態では、基板搬送装置の制御に対して、露光装置１００全体を統括する制御部１０６が実行するものとしているが、基板搬送装置の制御を実行する制御部を、制御部１０６とは別体で構成してもよい。この場合、基板搬送装置用の制御部は、制御部１０６に回線を介して接続され、制御部１０６からの動作指示に基づいて、基板搬送装置の制御を実行する。

図３は、基板供給ハンド２０１の保持部２０２および基板回収ハンド４０１の保持部４０２の真空吸着機構を例示する図である。図３において、基板供給ハンド２０１の保持部２０２および基板回収ハンド４０１の保持部４０２は、真空吸引を行う外部の真空装置（真空ポンプ）と、配管３１を介して接続されている。配管３１には、配管内の流路を開閉可能な弁である電磁弁６０１と、空気の流量を調整するオリフィス６０２が設けられている。また、空気の流量を調整するために、オリフィス６０２内の流路の断面積は、オリフィス６０２に隣接する配管３１の部分の流路の断面積より小さい。また、電磁弁６０１に対して保持部側の空間の圧力を計測するための圧力計６０３が配置されている。この圧力計６０３によって保持部内の真空圧を計測することができる。
電磁弁６０１から基板供給ハンド２０１までの配管３１は途中から細くなる。つまり、基板供給ハンド２０１に接続する位置の配管３１内の流路の断面積は、電磁弁６０１が設置されている位置における配管３１内の流路の断面積より小さい。また、配管３１は基板供給ハンド２０１内を通って保持部２０２に接続する。基板供給ハンド２０１内を通る配管３１はさらに細くなる。つまり、基板供給ハンド２０１内を通る配管３１内の流路の断面積は、基板供給ハンド２０１に接続する位置の配管３１内の流路の断面積より小さい。

オリフィス６０２が設けられる位置によって圧力計６０３で計測される圧力の応答特性が異なる。保持部側に近い位置にオリフィス６０２を設けた例を図３（ａ）に示し、真空ポンプ側に近い位置にオリフィス６０２を設けた例を図３（ｂ）に示す。図３において、電磁弁６０１が閉状態である場合、電磁弁６０１から真空ポンプ側の配管内は真空圧力（負圧）になっており、電磁弁６０１から保持部側の配管内は大気圧となっている。電磁弁６０１が開放されると、保持部側の気体の吸引が開始される。基板が保持部と接触していない状態で電磁弁６０１を開放すると、配管内の圧力は大気圧に近い定常圧力に上昇し、その後、基板が保持部と接触すると、配管内は負圧になり所定の真空度に到達する。本明細書において、基板が保持部と接触していない状態で電磁弁６０１を開放し真空ポンプで吸引することを「空吸引」という。

図４は、空吸引を行うときの圧力の過渡特性を示す。具体的には、図４は、電磁弁６０１を閉状態から開状態に切り替えた際の圧力計６０３により計測される圧力の変動を示している。図４において、縦軸が圧力、横軸が時間を表している。また、縦軸の上方向がマイナスの方向であり、上方向に行くほど圧力が低下することを表している。図４において、破線で示されたグラフ４１は、オリフィス６０２を図３（ａ）に示されるような保持部側に近い位置に設けた場合の過渡特性を示している。電磁弁６０１を閉状態から開状態に切り替えた直後、すなわち吸引開始直後に、圧力は定常圧力（一定の圧力）になる。

一方、実線で示されたグラフ４２は、オリフィス６０２を図３（ｂ）に示されるように、配管３１における電磁弁６０１の位置よりも真空装置側で、かつ電磁弁６０１から離れた位置に設けた場合の過渡特性を示している。この場合、電磁弁６０１を閉状態から開状態に切り替えた直後、すなわち吸引開始直後に、圧力は、過剰に低下して定常圧力に収束する。つまり、グラフ４２では、電磁弁６０１を閉状態から開状態に切り替えて吸引を開始した後に、圧力が定常圧力よりも低下した後に上昇して定常圧力に収束する。図３（ｂ）の構成の場合、電磁弁６０１からオリフィス６０２までの間に、図３（ａ）に比べて長い負圧領域があるため、電磁弁６０１を開状態にした直後に負圧領域が保持部側へ一時的に拡大し、圧力が定常圧力よりも低下すると考えられる。図３（ａ）のように、電磁弁６０１とオリフィス６０２との間に負圧領域がないか、小さい場合は、保持部側への負圧領域の拡大がオリフィス６０２によって制限されるため、圧力は定常圧力よりも低下しない。

本実施形態では、空吸引を開始したときに保持部における圧力が定常圧力より低下するように、オリフィス６０２を配管３１の流路における電磁弁６０１の位置よりも下流側（真空装置側）の位置に設ける。そして本実施形態では、圧力が定常圧力より低下することを利用して基板供給ハンド２０１における保持部２０２および基板回収ハンド４０１における保持部４０２の真空吸着の開始から完了までの時間短縮を図る。そこで以下では、基板供給ハンド２０１の保持部２０２および基板回収ハンド４０１の保持部４０２による空吸引時の圧力が図４（ｂ）に示されるような変動を示すものであることを前提として説明を進める。制御部１０６は、基板供給ハンド２０１および基板回収ハンド４０１による基板の搬送および電磁弁６０１の開閉を制御する。本実施形態において、制御部１０６は、圧力が定常圧力より低下している所定の期間内に搬送ハンドによる基板の搬送のために保持部が基板と接するように弁の開動作を行う。

図５は、基板供給ハンド２０１がプリアライメントステージ３０１から基板Ｗを受け取る動作を説明する図である。図５（ａ）は、支持ピン３０２がプリアライメントステージ３０１の基板搭載面より高い位置に上昇することで、基板Ｗが基板搭載面から浮上して、支持ピン３０２によって支持されている状態である。この状態で、制御部１０６は、基板Ｗとプリアライメントステージ３０１との間に基板供給ハンド２０１を位置させる。

図５（ｂ）において、制御部１０６は、基板供給ハンド２０１が基板Ｗを受け取るために、支持ピン３０２を－Ｚ方向に下降させる。なお、ここでは、支持ピン３０２の下降動作（下降駆動）は、支持ピン３０２を下方に駆動することで行われるが、プリアライメントステージ３０１自体を下方に駆動することで行われてもよい。その後、制御部１０６は、基板供給ハンド２０１の空吸引を開始する。支持ピン３０２の下降により、基板Ｗの下面と基板供給ハンド２０１の保持部２０２とが接する。それにより、空吸引の状態から保持部と基板との間の閉空間の真空吸引の状態に変わる。

図５（ｃ）において、制御部１０６は、支持ピン３０２を、基板供給ハンド２０１の下面と干渉しない位置まで下降させる。また、制御部１０６は、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の圧力値（負圧）が所定の閾値Ｐｔを超えたかを判定する。圧力値が閾値Ｐｔを超えると、基板Ｗは基板供給ハンド２０１の保持部２０２による保持が完了し、基板供給ハンド２０１がＹ方向に駆動可能であることが確認される。

そして、図５（ｄ）において、制御部１０６は、基板供給ハンド２０１を＋Ｙ方向に駆動して、基板ステージ１０４へと搬送する。また、制御部１０６は、プリアライメントステージ３０１で次の基板を受け取るために、支持ピン３０２を＋Ｚ方向に上昇させる。

次に、図６を参照して、本実施形態における、基板供給ハンド２０１がプリアライメントステージ３０１の支持ピン３０２から基板Ｗを受け取る動作を説明する。図６は、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の真空圧の時間変化を表すグラフである。図６において、縦軸が圧力、横軸が時間を表している。また、縦軸の上方向がマイナスの方向であり、上方向に行くほど圧力が低下することを表している。

まずグラフ６１について説明する。時刻Ｔｐ０で支持ピン３０２の下降動作が開始され、時刻Ｔｐ０とほぼ同時である時刻ＴｈＳａで、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の空吸引が開始される。すなわち、基板が保持部に接していない状態で電磁弁６０１の開動作が行われる。その後、グラフ６１に示されるように、圧力は定常圧力より低下してから上昇し、定常圧力へと収束していく（図４参照）。しかし、時刻Ｔｐ１で基板Ｗが基板供給ハンド２０１の保持部２０２と接するので、それ以降、圧力は低下していく。支持ピン３０２が基板供給ハンド２０１と干渉しない位置まで下降する時刻Ｔｐ２（図５（ｃ）の状態）を経過した後、時刻ＴｈＥａで、圧力が閾値Ｐｔに達し、基板の保持が完了する。従来は、空吸引時の圧力が定常圧力に収束した後に基板Ｗが基板供給ハンド２０１の保持部２０２と接するようになっていた。これに対し、グラフ６１によれば、空吸引時の圧力が定常圧力に収束する前の時刻Ｔｐ１で基板Ｗが基板供給ハンド２０１の保持部２０２と接する。そのため、従来より早期に圧力が閾値Ｐｔに達する。

このように、制御部１０６は、圧力が定常圧力より低下している所定の期間内に基板供給ハンドによる基板の搬送のために保持部が基板と接するように弁の開動作を行う。例えば、制御部１０６は、定常圧力より低下している圧力におけるピークの値（最小値）に対して７０％以下の圧力を有する期間内に保持部が基板と接するように弁の開動作を行うようにすればよい。ただし、この場合でも、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の圧力が閾値Ｐｔに達するのは、支持ピン３０２が基板供給ハンド２０１と干渉しない位置まで下降する時刻Ｔｐ２よりも後である。本実施形態では、これをグラフ６２のように更に早期に圧力が閾値Ｐｔに達するに制御することができる。以下、詳しく説明する。

まず、実施形態における基板搬送方法について説明する。図７は、制御部１０６による基板Ｗの受け渡しシーケンスを示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示される動作において制御部１０６が実行する制御内容を示しており、この制御により、保持部２０２の真空圧の変化は、図６のグラフ６２で示される。

制御部１０６は、例えば、少なくとも以下の情報を取得する。
（１）支持ピン３０２の下降動作が開始されてから基板Ｗが基板供給ハンド２０１の保持部２０２と接するまでの時間（Ｔｐ１－Ｔｐ０）の情報（第１情報）、
（２）空吸引（基板Ｗと基板供給ハンド２０１とが接していない状態での吸引）を開始した後の圧力と時間の関係を示す情報（第２情報）。

制御部は、追加的に以下の情報を取得してもよい。制御部１０６は、この情報を予め記憶していてもよい。
（３）基板Ｗが基板供給ハンド２０１の保持部２０２と接してから、支持ピン３０２が基板供給ハンド２０１と干渉しない位置まで下降するまでの時間（Ｔｐ２－Ｔｐ１）の情報。

制御部１０６は、空吸引時の圧力の過渡特性に基づいて、空吸引を開始してから定常圧力より低下している圧力のピークに達するまでの時間Δｔを求めることができる。この値は、予め記憶されていてもよい。

制御部１０６は、時刻Ｔｐ１で支持ピン３０２の下降を開始してから基板供給ハンド２０１の保持部２０２の吸引を開始するまでの吸引開始待ち時間を算出する（Ｓ１）。制御部１０６は、支持ピン３０２の下降動作により基板Ｗが保持部２０２に接するタイミングに基づいて吸引開始待ち時間を決定する。具体的には、吸引開始待ち時間は、Ｔｐ１－Ｔｐ０－Δｔを計算することにより求められる。制御部１０６は、時刻Ｔｐ０から所定時間（すなわち吸引開始待ち時間）だけ後の時刻ＴｈＳｂを設定する。制御部１０６は、レシピ毎（基板毎、ロット毎）に吸引開始待ち時間を記憶することができる。

次に、制御部１０６は、時刻Ｔｐ１で支持ピン３０２の下降動作を開始する（Ｓ２）。一方、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の吸引については、Ｓ１で算出した吸引開始待ち時間、待機する（Ｓ３）。そして、吸引開始待ち時間が経過した後の時刻ＴｈＳｂで、制御部１０６は、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の吸引を開始する（Ｓ４）。その後、制御部１０６は、真空圧が閾値Ｐｔに到達するのを確認し（Ｓ５）、支持ピン３０２を基板供給ハンド２０１と干渉しない位置まで駆動して、基板受け渡し駆動が完了する（Ｓ６）。

このように、制御部１０６は例えば、定常圧力より低下している圧力におけるピークの時点で基板の搬送のために保持部２０２が基板Ｗと接するように空吸引を開始する（すなわち弁の開動作を行う）。図６の例では、グラフ６２で示すように、時刻ＴｈＳｂで、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の空吸引が開始される。このため、基板Ｗが保持部２０２に接してからの圧力の低下がこのピークの位置から始まるので、そのぶん、圧力が早く閾値Ｐｔに到達することができる。グラフ６２によれば、基板供給ハンド２０１の保持部２０２の圧力が閾値Ｐｔに達するタイミングが、支持ピン３０２が基板供給ハンド２０１と干渉しない位置まで下降する時刻Ｔｐ２より先である。したがって、グラフ６２における基板Ｗの受け渡し完了までの時間は、グラフ６１に対して、ＴｈＥａ－Ｔｐ２で示される時間分、更に短縮することができる。

以上、基板供給ハンド２０１がプリアライメントステージ３０１から基板Ｗを受け取る動作について説明した。次に、基板回収ハンド４０１が基板ステージ１０４から基板Ｗを受け取る動作について説明する。

図８は、本実施形態における、基板回収ハンド４０１が基板ステージ１０４から基板Ｗを受け取る動作を説明する図である。図８（ａ）は、支持ピン１０７が基板ステージ１０４の（チャック１０５の）基板搭載面より高い位置に上昇することで、基板Ｗが基板搭載面から浮上して、支持ピン１０７によって支持されている状態ある。この状態で、制御部１０６は、基板Ｗと基板ステージ１０４との間に基板回収ハンド４０１を位置させる。

図８（ｂ）において、制御部１０６は、基板回収ハンド４０１が基板Ｗを受け取るために、基板回収ハンド４０１を上昇させる。このとき、制御部１０６は、基板回収ハンド４０１の空吸引を開始する。基板回収ハンド４０１の上昇により、基板Ｗの下面と基板回収ハンド４０１の保持部４０２とが接する。それにより、空吸引の状態から保持部と基板との間の閉空間の真空吸引の状態に変わる。

図８（ｃ）において、制御部１０６は、基板回収ハンド４０１を、支持ピン１０７と干渉しない位置まで上昇させる。また、制御部１０６は、基板回収ハンド４０１の保持部４０２の圧力値が所定の閾値Ｐｔを超えたかを判定する。圧力値が閾値Ｐｔを超えると、基板Ｗは、基板回収ハンド４０１の保持部４０２による保持が完了し、基板回収ハンド４０１がＹ方向に駆動可能であることが確認される。

そして、図８（ｄ）において、制御部１０６は、基板回収ハンド４０１を－Ｙ方向に駆動して、回収側の受け渡しステーション５０１へと搬送する。

次に、図９を参照して、本実施形態における、基板回収ハンド４０１が基板ステージ１０４の支持ピン１０７から基板Ｗを受け取る動作を説明する。図９は、基板回収ハンド４０１の保持部４０２の真空圧の時間変化を表すグラフである。図９において、縦軸が圧力、横軸が時間を表している。また、縦軸の上方向がマイナスの方向であり、上方向に行くほど圧力が低下することを表している。時刻Ｔｐ０で、基板回収ハンド４０１の上昇動作（上昇駆動）が開始される。Ｔｐ２は、基板回収ハンド４０１が支持ピン１０７と干渉しない位置まで上昇駆動した時刻を示す（図８（ｃ）の状態）。

制御部１０６は、図６で説明した基板供給ハンド２０１と同様の調整を行う。すなわち、制御部１０６は、圧力が定常圧力より低下している所定の期間内に基板回収ハンドによる基板の搬送のために保持部が基板と接するように空吸引を開始する（すなわち、弁の開動作を行う）。例えば、図９の例では、時刻ＴｈＳａで、基板回収ハンド４０１の保持部４０２の空吸引が開始される。このため、保持部４０２が基板Ｗと接してからの圧力の低下がこのピークの位置から始まるので、そのぶん、圧力が早く閾値Ｐｔに到達することができる。それが図９のグラフ９１に示されている。

次に、支持ピン１０７に指示されている基板Ｗに下に凸の反りがある状態を考える。基板Ｗに下に凸の反りがある場合、基板Ｗの受け取り位置が変化する。例えば、基板Ｗに反りがない場合に基板回収ハンド４０１を上昇させて基板Ｗと接する時刻を、図９に示すように、Ｔｐ１ａとする。これに対し、基板Ｗに下に凸の反りがある場合、基板回収ハンド４０１を上昇させて基板Ｗと接する時刻はＴｐ１ｂへ変化する。このとき、空吸引の開始タイミングを、基板の反りに関わらずＴｈＳａと同時のＴｈＳｂとすると、グラフ９２で示されるように、圧力が定常圧力より低下して上昇したところで基板Ｗの受け取りが行われる。そのため、基板回収ハンド４０１の保持部４０２の圧力が閾値Ｐｔに到達するのが時刻ＴｈＥｂまで遅れる。この場合、ＴｈＥｂは基板回収ハンド４０１が支持ピン１０７と干渉しない位置まで上昇駆動した時刻Ｔｐよりも遅い時点となり、グラフ９１に対して、グラフ９２の基板Ｗの受け渡し完了までの時間は、ＴｈＥｂ－Ｔｐ２で表される時間分、遅延してしまう。

図１０は、制御部１０６による基板Ｗの受け渡しシーケンスを示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示される動作において制御部１０６が実行する制御内容を示しており、この制御により、保持部４０２の真空圧の変化は、図９のグラフ９３で示される。

制御部１０６は、図９におけるＴｐ０、Ｔｐ１ａ、Ｔｐ１ｂ、Ｔｐ２、および空吸引時の圧力の過渡特性を管理している。制御部１０６は、例えば、少なくとも以下の情報を取得する。
（１）基板回収ハンド４０１の上昇が開始されてから基板Ｗが基板回収ハンド４０１の保持部４０２に接するまでの時間の情報、
（２）空吸引（基板Ｗと基板供給ハンド２０１とが接していない状態での吸引）を開始した後の圧力と時間の関係を示す情報。
（３）基板Ｗの反りの情報。

制御部は、基板Ｗの反りの情報を、不図示の計測器を用いた実測により取得してもよい。また、制御部１０６は、追加的に以下の情報を取得してもよい。制御部１０６は、この情報を予め記憶していてもよい。
（３）基板Ｗが基板回収ハンド４０１の保持部４０２に接してから、基板回収ハンド４０１が支持ピン１０７と干渉しない位置まで上昇するまでの時間の情報。

制御部１０６は、空吸引時の圧力の過渡特性に基づいて、空吸引を開始してから定常圧力より低下している圧力のピークに達するまでの時間Δｔを求めることができる。この値は、予め記憶されていてもよい。

制御部１０６は、検出される圧力の変動に基づいて、基板変形に伴うＴｐ１ａからＴｐ１ｂへの基板受け渡しタイミングの変化を求める（Ｓ７）。制御部１０６は、次の基板の受け渡し処理時に、基板回収ハンド４０１の保持部４０２の吸引開始までの待ち時間である吸引開始待ち時間を算出する（Ｓ８）。吸引開始待ち時間は、Ｔｐ１ｂ－Ｔｐ０－Δｔを計算することにより求められる。制御部１０６は、時刻Ｔｐ０から吸引開始待ち時間だけ後の時刻ＴｈＳｃを設定する。レシピ毎（基板毎、ロット毎）に基板変形があるものとして、制御部１０６はレシピ毎に吸引開始待ち時間を記憶することができる。

次に、制御部１０６は、基板回収ハンド４０１の上昇動作を開始する（Ｓ９）。一方、基板回収ハンド４０１の保持部４０２の吸引については、Ｓ８で算出した吸引開始待ち時間、待機する（Ｓ１０）。そして、吸引開始待ち時間経過後の時刻ＴｈＳｃで、制御部１０６は、基板回収ハンド４０１の保持部４０２の吸引を開始する（Ｓ１１）。その後、制御部１０６は、真空圧が閾値Ｐｔに到達するのを確認し（Ｓ１２）、基板回収ハンド４０１を支持ピン１０７と干渉しない位置まで上昇駆動して、基板受け渡し駆動が完了する（Ｓ１３）。

図９において、ＴｈＥａおよびＴｈＥｂはそれぞれ、本実施形態に係るグラフ９１およびグラフ９３が閾値Ｐｔに達するタイミングを示し、ＴｈＥｃは、グラフ９２が閾値Ｐｔに達するタイミングを示している。グラフ９３によれば、圧力が閾値Ｐｔに達するタイミングが、基板回収ハンド４０１を支持ピン１０７と干渉しない位置まで上昇する時刻Ｔｐ２より先である。したがって本実施形態では、制御部１０６は、真空圧が閾値Ｐｔに到達した後、基板回収ハンド４０１が支持ピン１０７と干渉しない位置まで駆動した際に、基板Ｗの受け渡し完了と判断する。この場合、グラフ９３における基板Ｗの受け渡し完了までの時間は、グラフ９２に対して、ＴｈＥｃ－Ｔｐ２で示される時間分、更に短縮することができる。

次に同一のレシピが実行された場合、基板回収ハンド４０１の上昇動作を開始した後、制御部１０６が記憶しているレシピ毎の吸引開始待ち時間だけ吸引開始を待つ。基板回収ハンド４０１が基板Ｗを受け取る位置までの駆動を開始してから完了するまでの時間よりも、真空圧が閾値Ｐｔに到達するまでの時間が短い場合は、制御部１０６は、レシピ毎に吸引開始待ち時間を更新してもよい。

上述した図８～１０で例示した基板変形に伴う基板受け渡し時間の変化に応じて吸引開始待ち時間を設定する工程は、図５に示した基板供給ハンド２０１がプリアライメントステージ３０１から基板Ｗを受け取る動作にも適用することができる。

以上説明した実施形態によれば、基板の受け渡し動作の高速化で有利な基板搬送装置を提供することができる。また、本実施形態に係る基板搬送装置を用いたリソグラフィ装置によれば、スループットを向上させることができる。

なお、上記した実施形態では、リソグラフィ装置として露光装置を例示したが、リソグラフィ装置は、露光装置に限定されない。リソグラフィ装置は、例えば、荷電粒子線で基板（上の感光材）に描画を行う描画装置、または、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置等であってもよい。

＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態における、物品を製造する物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、上記のリソグラフィ装置（露光装置やインプリント装置、描画装置など）を用いて基板に原版のパターンを転写する工程と、かかる工程でパターンが転写された基板を加工する工程とを含む。更に、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、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

１００：露光装置、１０４：基板ステージ、１０６：制御部、１０７：支持ピン、２０１：基板供給ハンド、２０２：保持部、３０１：プリアライメントステージ、３０２：支持ピン、４０１：基板回収ハンド、４０２：保持部

Claims (14)

1. 基板を真空吸着して保持する保持部を有し、該保持部により前記基板を保持して搬送する搬送ハンドと、
   真空吸引を行う真空装置と前記保持部とを接続する配管と、
   前記配管を開閉可能な弁と、
   前記配管における前記弁の位置よりも前記真空装置側であり、かつ前記弁から離れた位置に設けられたオリフィスと、
   前記搬送ハンドによる前記基板の搬送および前記弁の開閉を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記基板が前記保持部に接していない状態で前記弁を閉状態から開状態にすることで気体の吸引を開始した後かつ前記配管における前記弁の位置よりも前記保持部側の圧力が一定になる前の期間において前記基板が前記保持部に接するように制御することを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記制御部は、前記保持部側の前記配管の圧力が前記期間における前記圧力の最小値に対して７０％以下の圧力値となっている期間内に前記搬送ハンドによる前記基板の搬送のために前記保持部が該基板と接するように前記弁の開動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
3. 前記制御部は、前記期間において前記保持部側の前記配管の圧力が最小値になる時点で前記搬送ハンドによる前記基板の搬送のために前記保持部が該基板と接するように前記弁の開動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
4. 前記基板は、基板搭載面に対して出没可能に設けられた複数の支持ピンを有するステージに搭載されており、
   前記制御部は、
   前記複数の支持ピンが前記ステージの前記基板搭載面より高い位置に上昇することで前記基板が前記基板搭載面から浮上して、前記複数の支持ピンによって支持されている状態で、前記基板と前記ステージとの間に前記搬送ハンドを位置させ、
   前記複数の支持ピンの下降動作を開始し、
   前記期間内に前記下降動作によって前記保持部が該基板と接するように前記弁の開動作を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
5. 前記下降動作は、前記複数の支持ピンを下方に駆動することで行われることを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。
6. 前記下降動作は、前記ステージを下方に駆動することで行われることを特徴とする請求項４に記載の基板搬送装置。
7. 前記基板は、基板搭載面に対して出没可能に設けられた複数の支持ピンを有するステージに搭載されており、
   前記制御部は、
   前記複数の支持ピンが前記基板搭載面より高い位置に上昇することで前記基板が前記基板搭載面から浮上して、前記複数の支持ピンによって支持されている状態で、前記基板と前記ステージとの間に前記搬送ハンドを位置させ、
   前記搬送ハンドの上昇動作を開始し、
   前記期間内に前記上昇動作によって前記保持部が前記基板と接するように前記弁の開動作を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
8. 前記制御部は、
   前記下降動作が開始されてから前記基板が前記保持部と接するまでの時間の情報である第１情報と、前記基板が前記保持部に接していない状態で前記気体の吸引を開始した後の前記保持部側の前記配管の圧力と時間の関係の情報である第２情報とを取得し、
   前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記弁の開動作を行うタイミングを調整する
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
9. 前記制御部は、
   前記上昇動作が開始されてから前記基板が前記保持部と接するまでの時間の情報である第１情報と、前記基板が前記保持部に接していない状態で前記気体の吸引を開始した後の前記保持部側の前記配管の圧力と時間の関係の情報である第２情報とを取得し、
   前記第１情報および前記第２情報に基づいて前記弁の開動作を行うタイミングを調整する
   ことを特徴とする請求項７に記載の基板搬送装置。
10. 前記制御部は、
    前記複数の支持ピンに支持されているときの前記基板の反りの情報を取得し、
    前記反りの情報に基づいて前記弁の開動作を行うタイミングを更に調整する
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の基板搬送装置。
11. 基板を保持する基板ステージと、
    前記基板ステージに保持された前記基板にパターンを形成する形成部と、
    前記基板ステージへの該基板の供給および前記基板ステージからの前記基板の回収の少なくともいずれかを行う請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基板搬送装置と、
    を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
12. 前記基板ステージに搬送される基板のプリアライメント状態を調整するために該基板を保持するプリアライメントステージを更に有し、
    前記基板搬送装置は、前記プリアライメントステージから前記基板ステージに基板を搬送して前記基板の供給を行う
    ことを特徴とする請求項１１に記載のリソグラフィ装置。
13. 回収された基板を保持する受け渡しステーションを更に有し、
    前記基板搬送装置は、前記基板ステージから前記受け渡しステーションに基板を搬送して前記基板の回収を行う
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のリソグラフィ装置。
14. 物品を製造する物品製造方法であって、
    請求項１１乃至１３のいずれか１項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、
    前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
    を有し、
    前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

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