JPWO2007116752A1 - ステージ装置、露光装置、ステージ制御方法、露光方法、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

ステージ装置は、基板を保持する保持部を有する可動体と、第１機構と、制御装置とを備える。可動体は、第１位置と第２位置との間で移動する。第１位置では基板が保持部に保持され、第２位置では基板が保持部から離間される。第１機構は、基板と保持部との間の間隔を調整する。制御装置は、第１位置と第２位置との間の可動体の移動と、第１機構による間隔の調整の少なくとも一部とを並列的に実行する。

Description

本発明は、ステージ装置、露光装置、ステージ制御方法、露光方法、およびデバイス製造方法に関するものである。
本願は、２００６年４月５日に出願された特願２００６−１０３８６０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、ウエハやガラスプレートなどの基板を露光する露光装置においては、基板を吸着保持した状態で二次元平面内を自在に移動するステージ装置が設けられている。

このようなステージ装置は、水平面（二次元平面）内を移動自在に構成されたステージ本体と、ステージ本体上に配置される上下動可能なテーブル部とを備える。ステージ装置への基板の搬入（ロード）、及びステージ装置からの基板の搬出（アンロード）に伴い、ステージ本体上でテーブル部が上下方向に動く。

ステージ本体を二次元平面内で駆動する際には、テーブル部を予め下降しておく。ステージ本体は、テーブル部が下降状態のまま、二次元平面内を移動する。これにより、例えば、所定の露光位置に基板が移動される、あるいは露光後の基板が交換位置に移動される（例えば、特許文献１参照）。

図１３は、基板交換動作に伴う、従来のステージ移動を示すフローチャートである。図１３に示すように、従来の基板交換動作において、まず、露光後の基板を載せたステージ本体が基板交換位置に移動する（ステップＳ１０１）。次に、ステージ本体上のテーブル部が上昇する（ステップＳ１０２）。次に、上昇したテーブル部から露光後の基板がローダに搬出され、未露光の基板が搬入される（ステップＳ１０３）。次に、テーブル部が下降する（ステップＳ１０４）。次に、ステージ本体が露光位置に移動する（ステップＳ１０５）。次に、基板が露光される（ステップＳ１０６）。その後、再びステップＳ１０１に戻り、ステージ本体が基板交換位置に移動する（ステップＳ１０１）。
特開平６−１６３３５７号公報

近年スループット（単位時間当たりの基板処理枚数）のさらなる向上要求が高まっている。基板交換時間の短縮は、スループットの向上につながる。

本発明は、基板交換時間を短縮することができる手法を提供するものである。

本発明の構成について実施の形態に記した符号を参酌して以下に述べる。なお、各要素に付した括弧付け符号は、その要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。

本発明の第１態様に従えば、基板（Ｗ）を保持する保持部（１５）を有し、第１位置（Ｐ１）と第２位置（Ｐ２）との間で移動する可動体（１１）であり、前記第１位置（Ｐ１）では前記基板（Ｗ）が前記保持部（１５）に保持され、前記第２位置（Ｐ２）では前記基板（Ｗ）が前記保持部（１５）から離間される、前記可動体（１１）と、前記基板（Ｗ）と前記保持部（１５）との間の間隔を調整する第１機構（１２）と、前記第１位置（Ｐ１）と前記第２位置（Ｐ２）との間の前記可動体（１１）の移動と、前記第１機構（１２）による前記間隔の調整の少なくとも一部とを並列的に行う制御装置（３）と、を備えたステージ装置が提供される。

本発明の第２態様に従えば、上記態様のステージ装置を用いて前記基板（Ｗ）を露光位置に位置決めし、その露光位置にてその基板（Ｗ）に対して露光処理を行う露光装置（Ａ）が提供される。

本発明の第３態様に従えば、基板（Ｗ）が保持部（１５）に保持される第１位置（Ｐ１）と、前記基板（Ｗ）が前記保持部（１５）から離間される第２位置（Ｐ２）との間で前記基板（Ｗ）を移動させる動作と、前記基板（Ｗ）と前記保持部（１５）との間の間隔を調整する動作との少なくとも一部が前記基板（Ｗ）の移動と並列的に行われるステージ制御方法が提供される。

本発明の第４態様に従えば、上記態様のステージ制御方法を用いてステージを制御する動作と、前記基板（Ｗ）を露光位置に位置決めし、その露光位置にてその基板（Ｗ）に対して露光処理を行う動作と、を備える露光方法が提供される。

本発明の第５態様に従えば、上記態様のステージ制御方法を用いて、ステージを制御するステップを含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の第６態様に従えば、基板（Ｗ）を保持する保持部（１５）を有し、第１位置（Ｐ１）と第２位置（Ｐ２）との間で移動可能な可動体（１１）であり、前記第１位置（Ｐ１）では前記基板（Ｗ）が前記保持部（１５）に保持され、前記第２位置（Ｐ２）では前記基板（Ｗ）が前記保持部（１５）から離間される、前記可動体（１１）と、前記基板（Ｗ）に対してガスを吹き出す第２機構（１１ｂ）であり、前記第１位置（Ｐ１）と前記第２位置（Ｐ２）との間の前記可動体（１１）の移動の少なくとも一部と並列的に、前記ガスの吹き出しの少なくとも一部を行う前記第２機構（１１ｂ）と、を備えるステージ装置が提供される。

本発明の第７態様に従えば、基板（Ｗ）が保持部（１５）に保持される第１位置（Ｐ１）と、前記基板（Ｗ）が前記保持部（１５）から離間される第２位置（Ｐ２）との間で前記基板（Ｗ）を移動させる動作と、前記基板（Ｗ）に対してガスを吹出す動作との少なくとも一部が並列的に行われるステージ制御方法が提供される。

本発明によれば、スループット（単位時間当たりの基板処理枚数）を向上することができる。

露光装置の全体概略図である。 ステージ装置およびローダの平面説明図である。 ステージ装置の平面図である。 ウエハ交換位置でウエハをローダからセンターピンに受け渡す際の説明図である。 ウエハをステージ装置により露光処理位置に移動させる際の説明図である。 ウエハをステージ装置により露光処理位置に移動させる際の説明図である。 ウエハをステージ装置により露光処理位置に移動させる際の説明図である。 ウエハをステージ装置により露光処理位置に移動させる際の説明図である。 ウエハを露光処理位置で露光する際の説明図である。 ウエハをステージ装置によりウエハ交換位置に移動させる際の説明図である。 ウエハをステージ装置によりウエハ交換位置に移動させる際の説明図である。 ウエハをステージ装置によりウエハ交換位置に移動させる際の説明図である。 ウエハをステージ装置によりウエハ交換位置に移動させる際の説明図である。 ウエハ交換位置で、ウエハをセンターピンからローダに受け渡す際の説明図である。 ステージ装置およびローダによる基板の移動を示すフローチャートである。 半導体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。 従来のステージ移動を示すフローチャートである。

符号の説明

Ａ 露光装置
Ｗ ウエハ
Ｓ 領域
Ｐ１ ウエハ交換位置
Ｐ２ 露光処理位置
Ｐ３ 確認位置
１ ステージ装置
３ ＣＰＵ
１１ ステージ本体
１１ａ 吸引孔
１１ｂ エアー吹出し孔
１２ センターピン
１３ ローダ
１５ ウエハホルダ

本発明の一実施形態を、図面を用いて具体的に説明する。
図１は、半導体デバイスなどのマイクロデバイスの製造過程に用いられるウエハを露光する露光装置Ａの概略図である。露光装置Ａは、ＣＰＵ３の制御指令に基づいて、所定のパターンをウエハＷに投影露光する。ローダ１３及びステージ装置１によって、並設されたＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）等のウエハ収納部（図示しない）から露光処理位置Ｐ２にウエハＷが移動される。また、光学部２によって、ウエハＷが露光処理される。

まず、光学部２について説明する。光学部２は、図１に示すように、転写対象としてのレチクルパターンが形成されたレチクル２１を保持するレチクルステージ２３と、レチクル２１を照射するエキシマレーザなどからなる照明系２２と、レチクルパターンを基板上に縮小投影する投影レンズ２４とを備える。

ここで、図１〜図１０において、投影レンズ２４の光軸ＡＸの方向をＺ軸方向とし、図１の紙面左右方向をＹ軸方向とし、図１の紙面直交方向をＸ軸方向とする。

レチクルステージ２３は、例えば真空吸着または静電吸着などによりレチクル２１を吸着保持する。

レチクルステージ２３のＸＹ平面内の位置情報は、干渉計（図示しない）などの位置検出系により検出される。この検出した位置情報に基づいて、ＣＰＵ３からレチクルステージ２３の制御指令が供給される。レチクルステージ２３は、例えばモータ（図示しない）などによって駆動され、照明系２２の光軸（投影レンズ２４の光軸ＡＸと一致）に垂直なＸＹ平面内を移動可能である。

投影レンズ２４は、縮小倍率（例えば１／４または１／５）を有する屈折光学系を装備している。レチクル２１を通過した照明光（露光光）は、投影レンズ２４を介して、後述するウエハホルダ１５に吸着保持されたウエハＷに照射される。これにより、レチクル２１のパターンの縮小像が、ウエハＷに転写される。

次に、ステージ装置１について説明する。ステージ装置１は、ステージ本体１１とウエハホルダ１５とを備える。ステージ本体１１は、ステージ定盤Ｔ上に配置された第１ステージと、第１ステージ上に配置された第２ステージとを備える。第１ステージは、モータなどの駆動源（図示しない）によってＹ方向（前後方向）に動く。第２ステージは、モータなどの駆動源（図示しない）によってＸ方向（左右方向）に動く。ステージ本体１１は、ＣＰＵ３の制御指令に基づいて、露光装置Ａ内の水平面（ＸＹ平面）内を移動可能である。

ステージ本体１１の側面には、検出光が照射される移動鏡が設けられている。移動鏡で反射された光は、干渉計１４によって検出される。この検出光に基づき、ステージ本体１１のＸＹ平面内の位置が検出される。検出したステージ本体１１の位置情報は、ＣＰＵ３に供給される。

ＣＰＵ３は、検出されたステージ本体１１の位置情報に基づいて、ステージ本体１１の移動、特に、前記投影レンズ２４の真下の露光処理位置Ｐ２と、ウエハ交換位置Ｐ１との間の移動を制御する。

ステージ本体１１上には、図１〜図３に示すように、ウエハＷを保持するウエハホルダ１５が設けられている。ウエハホルダ１５上には、例えば棒状に形成されるセンターピン１２（本実施形態では３本）が昇降自在に配置されている。センターピン１２は、モータなどの駆動源（図示しない）によって上下動する。ＣＰＵ３からの制御指令に基づいて、センターピン１２が昇降することにより、センターピン１２上に載置されたウエハＷが上下動される。

センターピン１２は、その上端部がローダ１３の移動面を超える高さに達するように、上昇できる。また、センターピン１２は、その上端部がウエハホルダ１５の上面よりも低い位置に達するように、下降できる。

図５および図１０に示すように、センターピン１２を上昇することによって、ローダ１３との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。また、図７に示すように、センターピン１２を下降することによって、ウエハホルダ１５上へウエハＷを載置することができる。このように、センターピン１２を介してウエハＷを昇降することで、ウエハＷとウエハホルダ１５との間隔（相対的な位置関係）を調整することができる。

センターピン１２の上面には、図２および図３に示すように、吸引孔１２ａが設けられている。この吸引孔１２ａは、配管１６ａを介して吸引機構１６に接続されている。吸引孔１２ａを介した吸引動作により、センターピン１２上にウエハＷが吸着保持される。センターピン１２は、ウエハＷを吸着保持した状態で、ウエハＷを上下動することができる。

なお、ウエハホルダ１５上にウエハＷが載置されると、吸引孔１２ａからの吸引動作が解除される。

また、後述するローダ１３によるウエハＷの移動時には、プリアライメント計測が行われる。プリアライメント計測の結果に基づいて、ウエハＷの中心とセンターピン１２の中心とがそれぞれ一致するように、ウエハＷがセンターピン１２上に載置される。

なお、３本のセンターピン１２の代わりに、特開２００３−１５６３２２号公報に開示されているように、円柱状の昇降軸上に円盤状のウエハ支持台を備えるセンターテーブルを用いてもよい。

図３に示すように、ウエハホルダ１５の上面には、複数の吸引孔１１ａが設けられている。吸引孔１１ａは、配管１７ａを介して吸引機構１７に接続されている。センターピン１２が下降し、ウエハＷがウエハホルダ１５上に載置されると、吸引孔１１ａを介した吸引が実行され、その結果、ウエハホルダ１５に対してウエハＷが吸着される。ウエハＷを吸着保持（ウエハホルダ１５に密着保持）した状態で、ステージ本体１１を移動することができる。

なお、本実施形態では、上述した吸引機構１６と吸引機構１７とを別々にして設けたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、吸引機構１６と吸引機構１７とを兼用してもよい。具体的には、吸引機構と各吸引孔１１ａ，１２ａとの間に電磁弁を設け、この電磁弁の開閉を制御する。これにより、吸引機構１６による吸引と、吸引機構１７による吸引との切り替え制御が可能となる。

また、ウエハホルダ１５の上面であって吸引孔１１ａ，１２ａとは異なる位置に、複数のエアー吹出し孔１１ｂが設けられている。エアー吹出し孔１１ｂは、配管１８ａを介してエアー吹出し装置１８と接続されている。ウエハホルダ１５からウエハＷを離間する際、センターピン１２が上昇するとともに、エアー吹出し孔１１ｂからエアーが吹出される。エアー吹出し装置１８からのエアーは、エアー吹出し孔１１ｂを介してウエハＷの下面（裏面）に噴出される。

ウエハＷの下面にエアーを吹出すことで、ウエハＷの一部がウエハホルダ１５に張り付き、ウエハＷの上昇の妨げになることが防止される。したがって、ウエハＷの上昇を円滑に行うことができる。

さらに、ウエハホルダ１５の上面において、吸引孔１１ａとエアー吹出し孔１１ｂとが互いに異なる位置に設けられているので、吸引孔１１ａとエアー吹出し孔１１ｂとを兼用とする構成と比較して、それぞれの孔１１ａ，１１ｂを最適な位置に設定することができ、ウエハＷの吸着保持および上昇動作をより円滑に行うことができる。

なお、本実施形態では、吸引機構１６、吸引機構１７、およびエアー吹出し装置１８を別々に設けたが、吸引機構１６、吸引機構１７およびエアー吹出し装置１８を兼用してもよい。具体的には、吸引孔１１ａまたは吸引孔１２ａを介した吸引動作、ウエハＷをウエハホルダ１５上に載置した際の吸引孔１２ａを介した吸引の停止、及びウエハＷをウエハホルダ１５から離間させる際のエアーの吹出動作などを、切り替え制御することができる。

次に、ローダ１３について説明する。ローダ１３は、図２に示すように、ウエハＷを下方から支持する指部１３ａ，１３ａを備える。指部１３ａ，１３ａを有するアームは、基板収納部と露光装置Ａ内のウエハ交換位置Ｐ１の上方位置との間を移動可能である。

こうしたローダ１３は、基板収納部に収納されたウエハＷを取り出したり、ウエハ交換位置Ｐ１の上方でウエハＷをセンターピン１２に受け渡したり、ウエハＷを基板収納部に収納したりすることができる。

すなわち、ウエハＷの搬入時には、ローダ１３の指部１３ａ上に支持されたウエハＷがウエハ交換位置Ｐ１の上方に搬入される。その後、センターピン１２が上昇し、指部１３ａ，１３ａで保持していたウエハＷがセンターピン１２に受け渡される（図４、図５参照）。

ウエハＷの搬出時には、センターピン１２で支持されたウエハＷがローダ１３よりも高位置に上昇する。すなわち、ウエハＷとウエハホルダ１５間の相対的な間隔が広がる。その広がった間隔内にローダ１３の指部１３ａ，１３ａを有するアームが移動する（挿入される）。その後、センターピン１２が下降することによって、センターピン１２上で支持されたウエハＷがローダ１３の指部１３ａ，１３ａ上に受け渡される（図１０参照）。

本実施形態における露光装置Ａは、以上のように構成されている。

次に、ＣＰＵ３によるウエハ交換制御について図１１のフローチャートとともに、適宜図４〜図１０を用いて説明する。

（１）露光処理前ウエハの受け渡し準備工程
ステージ本体１１をウエハ交換位置Ｐ１へ移動する（ステップＳ２０１）とともに、センターピン１２を上昇する（ステップＳ２０２）。一方、露光処理前のウエハＷを載置したローダ１３を移動する（ステップＳ２０３）。このように、各ステップＳ２０１〜Ｓ２０３を並列的に行う。

具体的には、図４に示すように、ステージ本体１１をウエハ交換位置Ｐ１へ水平移動させながら、センターピン１２を、ローダ１３によりウエハＷの受け渡し可能な高さまで上昇する。一方、基板収納部内に収納されている露光処理前のウエハＷを、ローダ１３によって露光装置Ａ内のウエハ交換位置Ｐ１の上方に搬入する。

このとき、ローダ１３によるウエハＷのウエハ交換位置Ｐ１の上方への搬入が完了してから、ローダ１３の高さよりも高くセンターピン１２を上昇させる。このようにして、搬入中のウエハＷにセンターピン１２が接触することが防止される。なお、このとき、ステージ本体１１のウエハホルダ１５上にはウエハＷが載置されていないものとする。

（２）ウエハの受け渡し工程
ローダ１３上に載置されたウエハＷの下方からセンターピン１２を上昇させることによって、ウエハＷをローダ１３からセンターピン１２に受け渡す（ステップＳ２０４）。このとき、ウエハＷの中心とセンターピン１２の中心とが一致するように、センターピン１２（ステージ本体１１）のＸＹ位置をあらかじめ位置決めした上で、センターピン１２上にウエハＷを支持する。またこのとき、吸引機構１６によって吸引孔１２ａを介してウエハＷをセンターピン１２上に吸着する。このようにして、ウエハＷをセンターピン１２で吸着保持する。

（３）ウエハの露光処理位置への移動工程
ステージ本体１１を露光処理位置Ｐ２に水平移動する（ステップＳ２０５）とともに、センターピン１２を下降する（ステップＳ２０６）。また、ローダ１３を露光装置Ａ外に移動する（ステップＳ２０７）。このように、ステップＳ２０５〜Ｓ２０７を並列的に行う。

具体的には、図５、図６Ａ〜６Ｃに示すように、ステージ本体１１を、ウエハ交換位置Ｐ１から投影レンズ２４直下の露光処理位置Ｐ２へ向けて水平移動しながら、センターピン１２を下降しウエハＷをウエハホルダ１５上に載置する。すなわち、図６Ｂに示すように、ステージ本体１１の移動と同時に、センターピン１２を下降する。一方、ローダ１３を露光装置Ａ外へと移動する。

このとき、ローダ１３の露光装置Ａ外の移動は、センターピン１２の下降動作よりも先に開始する。すなわち、センターピン１２に受け渡され下降を始めるウエハＷが、ローダ１３に接触しないように、ローダ１３が露光装置Ａ外へ移動するまでセンターピン１２を下降しないようする。

なお、センターピン１２を下降しないまま、まずステージ本体１１の水平移動のみを行い、ウエハＷを下降してもローダ１３に接触しない位置までステージ本体１１を移動した後、センターピン１２を下降するようにしてウエハＷがローダ１３に接触することを防止するようにしてもよい。

ここで、センターピン１２の下降は、投影レンズ２４の周辺である領域Ｓにステージ本体１１が入る前に完了するように制御する。すなわち、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、ステージ本体１１が領域Ｓに入る前に、センターピン１２の上端がウエハホルダ１５の上面よりも下方位置に至るように、センターピン１２が下降する。センターピン１２の下降が完了することにより、ウエハＷがウエハホルダ１５に密着保持され、ウエハＷが最小高さ位置に配置される。このようにして、投影レンズ２４にウエハＷが接触することを防止することができる。

なお、本実施形態では、ステージ装置１の駆動範囲内の一部上空にある領域Ｓを投影レンズ２４の周辺にのみ設定したが、本発明はこれに限られるものではない。例えばオートフォーカス（ＡＦ）系やアライメント系などの接触を防止したい領域、すなわち、ウエハＷが上昇すれば構成物に接触してしまう領域およびその周辺を領域Ｓとしてあらかじめ設定しておき、領域Ｓ内にステージ装置１が位置する際には、センターピン１２を上昇しないように制御して、これらの構成物に接触しないようにすることもできる。

また、ステージ本体１１がＸＹ面内の確認位置Ｐ３（本実施形態では、領域Ｓとその他領域との境界）に移動した際、ウエハＷの高さを図示しないセンサなどにより測定するようにして、ウエハＷがウエハホルダ１５に密着していない場合には、ステージ本体１１の移動を停止し、センターピン１２の下降動作の終了を待ち、ウエハＷをウエハホルダ１５上に密着するようにして、投影レンズ２４などへのウエハＷの接触をより防止するようにしている。

（４）ウエハ露光工程
露光処理位置Ｐ２に移動したウエハＷに、レチクル２１に形成されたパターンを露光する（ステップＳ２０８）（図７参照）。

（５）ウエハのウエハ交換位置への移動工程
ステージ本体１１のウエハ交換位置Ｐ１への水平移動（ステップＳ２０９）、センターピン１２の上昇（ステップＳ２１０）、ローダ１３のウエハ交換位置Ｐ１上方への移動（ステップＳ２１１）の各ステップＳ２０９〜Ｓ２１１を並列的に行う。

具体的には、図８、図９Ａ〜９Ｃに示すように、ステージ本体１１をウエハ交換位置Ｐ１へ水平移動させながら、センターピン１２をローダ１３にウエハＷを受け渡すことができる高さまで上昇する。すなわち、図９Ｂに示すように、ステージ本体１１の移動と同時に、センターピン１２を上昇する。一方、ローダ１３の露光装置Ａ内のウエハ交換位置Ｐ１の上方への移動を開始する。

このとき、ウエハＷがセンターピン１２の上昇によりローダ１３の高さよりも高く上昇してから、ローダ１３をウエハ交換位置Ｐ１の上方へ移動するようにして、上昇中のウエハＷにローダ１３が接触することを防止する。

ここで、ステージ本体１１を移動させながら、センターピン１２を上昇させて、ウエハＷをウエハホルダ１５から離間させる際、図９Ｂに示すように、エアー吹出し孔１１ｂからウエハＷの下面（裏面）にエアーを吹出す。このように、ウエハＷの下方（ウエハＷとウエハホルダ１５との間）にエアーを吹出すことにより、ウエハＷの一部がウエハホルダ１５に張り付いて上昇の妨げになることを防止している。すなわち、ステージ本体１１の移動と、センターピン１２の上昇と、ウエハＷの下面へのエアー吹出しを並列的に行っている。したがって、ステージ本体１１を移動させながら、円滑にウエハＷを上昇させることができる。

なお、ステージ本体１１が領域Ｓ内に位置している際にはセンターピン１２を上昇させないように制御している。このようにして、投影レンズ２４の下方でセンターピン１２が上昇し、ウエハＷが投影レンズ２４に接触することを防止するようにしている。

（６）露光済みウエハの受け渡し工程
センターピン１２上のウエハＷを、ウエハ交換位置Ｐ１上方で、ローダ１３に受け渡す（ステップＳ２１２）（図１０参照）。そして、センターピン１２は、次の未露光のウエハＷをローダ１３から受け取る。

以上の（１）〜（６）の工程を繰り返し行うように制御する。

なお、本実施形態では、ステージ本体１１によるウエハ交換位置Ｐ１と露光処理位置Ｐ２との水平移動と、センターピン１２による上下動と、ローダ１３の露光装置Ａ内外への移動のそれぞれの移動をほぼ同期させて行うとともに、これらの動作の全て並列的に行っているが、本発明はこれに限られるものではない。ステージ本体１１による水平移動と、センターピン１２による上下動と、ローダ１３の露光装置Ａ内外へ移動のそれぞれの動作の開始タイミング、終了タイミングをずらすこともできる。また、ステージ本体１１による水平移動と、センターピン１２による上下動と、ローダ１３の露光装置Ａ内外へ移動のそれぞれの動作のうち、いずれか２つを組み合わせて、その２つの動作のみ並列的に行うこともできる。

また、本実施形態では、センターピン１２を上下動することによって、ウエハＷとウエハホルダ１５との間隔を調整するようにしているが、本発明はこれに限られるものではない。センターピン１２を固定するとともに、ウエハホルダ１５を上下動させることによって、ウエハＷとウエハホルダ１５との相対的な間隔を調整することもできる。さらには、センターピン１２を上下動するとともに、ウエハホルダ１５をも上下動させることによって、ウエハＷとウエハホルダ１５との相対的な間隔を調整できる。

また、本実施形態では、リソグラフィ工程の一工程に設けた露光装置に本発明に係る搬送部を適用したが、本発明はこれに限られるものではなく、搬送部を用いて基板を移動させる装置などに幅広く適用できるものである。

なお、上記各実施形態の基板としては、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）、またはフィルム部材等が適用される。また、基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。

上記各実施形態では、干渉計システムを用いて、マスクステージ及び基板ステージの位置情報を計測するものとしたが、これに限らず、例えば基板ステージの上面に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムを用いてもよい。この場合、干渉計システムとエンコーダシステムの両方を備えるハイブリッドシステムとし、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行うことが好ましい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、基板ステージの位置制御を行うようにしてもよい。

また、上記各実施形態の露光装置は、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開１９９９／２３６９２）、及び特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６,８９７,９６３号）などに開示されているように、基板を保持する基板ステージとは独立に移動可能であるとともに、計測部材（例えば、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を備えていてもよい。

上記各実施形態では、パターンを形成するためにマスクを用いたが、これに代えて、可変のパターンを生成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはパターンジェネレータとも呼ばれる）を用いることができる。電子マスクとして、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器：Spatial Light Modulator (ＳＬＭ)とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Deformable Micro-mirror Device又はDigital Micro-mirror Device）を用い得る。ＤＭＤは、所定の電子データに基づいて駆動する複数の反射素子（微小ミラー）を有し、複数の反射素子は、ＤＭＤの表面に２次元マトリックス状に配列され、かつ素子単位で駆動されて露光光を反射、偏向する。各反射素子はその反射面の角度が調整される。ＤＭＤの動作は、制御装置により制御され得る。制御装置は、基板上に形成すべきパターンに応じた電子データ（パターン情報）に基づいてＤＭＤの反射素子を駆動し、照明系により照射される露光光を反射素子でパターン化する。ＤＭＤを使用することにより、パターンが形成されたマスク（レチクル）を用いて露光する場合に比べて、パターンが変更されたときに、マスクの交換作業及びマスクステージにおけるマスクの位置合わせ操作が不要になる。なお、電子マスクを用いる露光装置では、マスクステージを設けず、基板ステージによって基板をＸ軸及びＹ軸方向に移動するだけでもよい。なお、ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば特開平８−３１３８４２号公報、特開２００４−３０４１３５号公報、米国特許第６,７７８,２５７号公報に開示されている。

また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているような複数の基板ステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも適用できる。

なお、法令で許容される限りにおいて、上記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などの開示を援用して本文の記載の一部とする。

なお、半導体デバイスなどのマイクロデバイスは、図１２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Ｓ３０１、この設計ステップに基づいたレチクル２１を製作するステップＳ３０２、シリコン材料からウエハＷを製造するステップＳ３０３、前述した実施形態の露光装置Ａによりレチクル２１のパターンをウエハＷに露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などの基板処理プロセスを含むステップＳ３０４、デバイス組み立てステップ（ダイジング工程、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）Ｓ３０５、検査ステップＳ３０６などを経て製造される。

また、上記の実施の形態の搬送部（ステージ装置）の用途としては、半導体素子製造用の露光装置に限定されることはない。例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド、又はＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。さらに、本発明は、各種デバイスのレチクルパターンが形成されたレチクル（フォトマスク等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、露光工程（露光装置）にも適用することができる。

Claims (16)

1. 基板を保持する保持部を有し、第１位置と第２位置との間で移動する可動体であり、前記第１位置では前記基板が前記保持部に保持され、前記第２位置では前記基板が前記保持部から離間される、前記可動体と、
   前記基板と前記保持部との間の間隔を調整する第１機構と、
   前記第１位置と前記第２位置との間の前記可動体の移動と、前記第１機構による前記間隔の調整の少なくとも一部とを並列的に行う制御装置と、を備えたことを特徴とするステージ装置。
2. 前記制御装置は、前記第１機構による前記間隔の調整を、前記可動体の所定移動範囲内で行うことを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
3. 前記第１機構は、前記可動体上に設けられる、前記基板を昇降させる第２機構を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のステージ装置。
4. 前記基板を前記第２位置に搬入または搬出する第３機構をさらに備え、
   前記制御装置は、前記第３機構による前記基板の搬入または搬出と、前記第１位置と前記第２位置との間の前記可動体の移動と、前記第２機構による前記基板の昇降の少なくとも一部とを並列的に行うことを特徴とする請求項３記載のステージ装置。
5. 前記基板の昇降に伴い、前記可動体から前記基板に向けてガスを吹き出す第４機構をさらに備えることを特徴とする請求項３または請求項４記載のステージ装置。
6. 前記第４機構における前記ガスの吹き出し位置とは異なる位置に配される吸引口を有し、前記可動体に対して前記基板を吸着する第５機構をさらに備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載のステージ装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のステージ装置を用いて前記基板を露光位置に位置決めし、その露光位置にてその基板に対して露光処理を行うことを特徴とする露光装置。
8. 基板が保持部に保持される第１位置と、前記基板が前記保持部から離間される第２位置との間で前記基板を移動させる動作と、
   前記基板と前記保持部との間の間隔を調整する動作との少なくとも一部が並列的に行われることを特徴とするステージ制御方法。
9. 前記間隔の調整は、前記基板の所定移動範囲内で行われることを特徴とする請求項８記載のステージ制御方法。
10. 前記間隔の調整は、前記基板を昇降させる動作を有することを特徴とする請求項８または請求項９記載のステージ制御方法。
11. 前記基板を前記第２位置に搬入または搬出する動作をさらに備え、この動作は、前記基板の移動及び前記間隔の調整との少なくとも一部と並列的に行われることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載のステージ制御方法。
12. 前記基板の昇降に伴い、前記基板に向けてガスを吹き出す動作をさらに備えることを特徴とする請求項１０または請求項１１記載のステージ制御方法。
13. 基板を保持する保持部を有し、第１位置と第２位置との間で移動可能な可動体であり、前記第１位置では前記基板が前記保持部に保持され、前記第２位置では前記基板が前記保持部から離間される、前記可動体と、
    前記基板に対してガスを吹き出す第２機構であり、前記第１位置と前記第２位置との間の前記可動体の移動の少なくとも一部と並列的に、前記ガスの吹き出しを行う前記第２機構と、
    を備えることを特徴とするステージ装置。
14. 基板が保持部に保持される第１位置と、前記基板が前記保持部から離間される第２位置との間で前記基板を移動させる動作と、
    前記基板に対してガスを吹出す動作との少なくとも一部が並列的に行われることを特徴とするステージ制御方法。
15. 請求項８〜１２、及び１４のいずれか一項に記載のステージ制御方法を用いてステージを制御する動作と、
    前記基板を露光位置に位置決めし、その露光位置にてその基板に対して露光処理を行う動作と、を備えることを特徴とする露光方法。
16. 請求項８から１２、及び１４のいずれか一項に記載のステージ制御方法を用いて、ステージを制御するステップを含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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