KR20170113383A - 반송 장치, 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

반송 장치, 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 스테이지에 반송하는 반송 장치를 제공하며, 이 장치는 기판을 보유 지지하여 회전시키도록 구성된 보유 지지 유닛, 보유 지지 유닛에 의해 보유 지지된 기판의 높이를 검출하도록 구성된 검출 유닛, 보유 지지 유닛으로부터 스테이지로 기판을 반송하도록 구성된 반송 유닛, 및 보유 지지 유닛이 기판을 회전시키는 동안 획득된 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 반송 유닛에 의한 기판의 반송을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.

Description

반송 장치, 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법{CONVEYANCE APPARATUS, LITHOGRAPHY APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 반송 장치, 리소그래피 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 고집적화에 수반하여, 회로 패턴의 다층화가 진행되고 있다. 회로 패턴이 다층화된 기판에서는, 회로 패턴의 적층에 의해 왜곡이 축적되어 휨을 유발할 수 있다. 다음으로, 상술한 바와 같이 휨이 유발된 기판 상에도, 리소그래피 장치에 의해 회로 패턴이 또한 형성될 수 있다.
일본 특허 공개 제2005-260010호에는, 아암(반송 유닛)이 기판을 카세트로부터 반출할 때 또는 기판을 카세트에 반입할 때에 기판이 카세트에 접촉하는 것을 방지하기 위해서, 센서로 검출한 기판의 휨량에 따라, 카세트로의 아암의 삽입 높이를 제어하는 방법이 개시되어 있다.
리소그래피 장치에서는, 휨이 발생한 기판을 기판 스테이지에 반송할 때에도, 기판의 휨의 크기에 따라 해당 기판이 리소그래피 장치 내의 부재에 접촉되어 파손될 수 있다. 따라서, 리소그래피 장치에서는, 기판의 휨(형상)을 파악한 다음, 리소그래피 장치 내의 부재에 기판이 접촉하는 것을 회피하도록 기판을 기판 스테이지에 반송하는 것이 바람직하다.
본 발명은 예를 들어, 기판의 파손을 회피하기에 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 기판을 스테이지에 반송하는 반송 장치가 제공되며, 이 장치는 기판을 보유 지지하여 회전시키도록 구성된 보유 지지 유닛; 보유 지지 유닛에 의해 보유 지지된 기판의 높이를 검출하도록 구성된 검출 유닛; 보유 지지 유닛으로부터 스테이지로 기판을 반송하도록 구성된 반송 유닛; 및 보유 지지 유닛이 기판을 회전시키는 동안 획득된 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 반송 유닛에 의한 기판의 반송을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.
본 발명의 추가적 특징은 첨부 도면들을 참조하여 예시적인 실시 형태에 대한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 임프린트 장치의 패터닝 유닛의 배치를 나타내는 도면이다.
도 2는 반송 장치를 위(Z 방향)로부터 본 도면이다.
도 3은 반송 장치를 가로(-Y 방향)로부터 본 도면이다.
도 4a는 검출 유닛의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 검출 유닛의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 스테이지로의 기판의 반송 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 제1 반송 유닛이 기판을 보유 지지하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7a는 제1 분포를 구하고 있을 때의 도면이다.
도 7b는 제1 분포를 나타내는 도면이다.
도 8a는 제2 분포를 구하고 있을 때의 도면이다.
도 8b는 제2 분포를 나타내는 도면이다.
도 9는 기판 형상 정보를 나타내는 도면이다.
도 10은 서로 형상이 상이한 2개의 기판이 보유 지지하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 11a는 2개의 검출 유닛의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11b는 2개의 검출 유닛의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시 형태에 대해서 설명할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 부재를 나타내고, 이의 반복 설명은 제공되지 않을 것이라는 점에 유의한다. 본 발명에 따른 반송 장치는, 예를 들어, 다이를 사용하여 기판 상에 임프린트재(레지스트)의 패턴을 형성하는 임프린트 장치, 레티클로 형성된 패턴을 기판 상에 투영하여 기판 상에 레지스트의 잠상 패턴을 형성하는 노광 장치, 또는 레이저 빔이나 하전 입자 빔을 조사하여 기판 상에 레지스트의 잠상 패턴을 묘화하는 묘화 장치와 같은 리소그래피 장치에 적용될 수 있다. 이하에 기술되는 실시 형태에서는, 몰드를 사용하여 기판 상의 임프린트재에 패턴을 형성하는 임프린트 장치를 사용하여 설명할 것이다.
<제1 실시 형태>
본 발명에 관한 제1 실시 형태에 따른 임프린트 장치에 대해서 설명할 것이다. 임프린트 장치는 반도체 디바이스 등의 제조에 사용되어, 기판 상의 임프린트재에 몰드를 사용하여 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행한다. 예를 들어, 임프린트 장치는 기판 상에 임프린트재를 공급하고, 기판 상에 공급된 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시킨다. 다음으로, 기판 상의 임프린트재와 몰드를 서로 접촉시킨 상태에서, 임프린트 장치는 임프린트재를 경화시켜, 경화된 임프린트재로부터 몰드를 박리(몰드를 이형)한다. 이에 의해, 기판 상의 임프린트재에 패턴을 형성할 수 있다. 본 실시 형태의 임프린트 장치는 기판에 패턴을 형성하는 도 1에 나타낸 패터닝 유닛(10)과 패터닝 유닛(10)(스테이지(12))에 기판을 반송하는 도 2에 나타낸 반송 장치(20)를 포함할 수 있다.
도 1은 임프린트 장치의 패터닝 유닛(10)의 배치를 나타내는 개략도이다. 패터닝 유닛(10)은 예를 들어, 임프린트 헤드(11), 스테이지(12)(기판 스테이지), 조사 유닛(13), 공급 유닛(14), 제어 유닛(15)을 포함하고, 기판 상의 임프린트재(3)에 몰드(1)를 사용하여 패턴을 형성하는 임프린트 처리를 행한다. 제어 유닛(15)은 예를 들어, CPU, 메모리 등을 포함하고, 임프린트 처리를 제어한다.
임프린트 헤드(11)는 진공 흡착력 등에 의해 몰드(1)를 보유 지지하고, 몰드(1)와 기판 상의 임프린트재(3)를 서로 접촉시키거나 박리시키기 위해, 몰드(1)를 적어도 Z 방향(압인 방향)으로 구동한다. 임프린트 헤드(11)에 의해 보유 지지되는 몰드(1)는 석영 등과 같은, 임프린트재(3)을 경화시키기 위한 광을 투과시킬 수 있는 재료로 구성되고, 기판 상의 임프린트재(3)에 전사해야 할 3차원 패턴이 형성된 영역을 갖는다.
스테이지(12)는 진공 흡착력 등에 의해 기판(2)을 보유 지지하고, X 및 Y 방향(압인 방향에 수직인 방향)으로 이동 가능하게 구성된다. 스테이지(12)에 의해 보유 지지되는 기판(2)은 예를 들어, 반도체 기판이나 유리 기판 등이며, 후술하는 반송 장치(20)에 의해 스테이지 위로 반송된다. 예를 들어, 스테이지(12)는 기판(2)을 보유 지지하는 면(보유 지지 면)으로부터 돌출 가능한 핀(12a)(예를 들어, 3개의 핀(12a))을 포함하고, 후술하는 제2 반송 유닛(21b)으로부터 스테이지 위로 기판(2)을 전달할 때에 핀(12a)을 보유 지지 면으로부터 돌출시킨다. 다음으로, 반송 장치(20)(제2 반송 유닛(21b)가 핀(12a) 위로 기판(2)을 전달하면, 스테이지(12)는 보유 지지 면으로부터의 핀(12a)의 돌출량을 감소시킨다. 이에 의해, 기판(2)은 핀(12a)으로부터 스테이지(12)의 보유 지지 면 위로 전달된다. 배치된 기판(2)은 스테이지(12)에 의해 흡착 보유 지지된다.
조사 유닛(13)은 몰드(1)와 기판 상의 임프린트재(3)가 서로 접촉하고 있는 상태에서, 임프린트재(3)를 경화시키기 위한 광(자외선)을 몰드(1)를 통해 기판 상의 임프린트재(3)에 조사한다. 본 실시 형태의 임프린트 장치에서는, 광경화 방법을 채택하고 있기 때문에, 광을 사출하는 조사 유닛(13)이 사용되고 있다. 그러나, 열 사이클 방법을 채택하는 경우에는, 조사 유닛(13) 대신에 열원이 제공될 수 있다. 공급 유닛(14)은 기판 상에 임프린트재(3)를 공급(도포)한다. 본 실시 형태의 임프린트 장치에서는, 광(자외선) 조사에 의해 경화하는 성질을 갖는 자외선 경화 수지가 임프린트재(3)로서 사용될 수 있다.
이제, 임프린트 장치에 포함되는 반송 장치(20)에 대해서, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명할 것이다. 도 2는 반송 장치(20)을 위(+Z 방향)로부터 보았을 때의 개략도이다. 도 3은 반송 장치(20)(PA 유닛(22)의 주변)를 가로(-Y 방향)로부터 보았을 때의 개략도이다. 반송 장치(20)는 기판(2)을 반송하는 반송 유닛(21), 기판(2)의 에지를 검출하는 처리를 행하는 프리-얼라인먼트 유닛(22)(얼라인먼트 장치, 혹은 처리 유닛이라고도 지칭되며, 이하에서는 PA 유닛(22)이라고도 지칭될 것이다), 및 제어 유닛(25)을 포함할 수 있다. 다음으로, 반송 장치(20)는 반송 유닛(21)에 의해, 장치 내에 반입된 기판이 대기하는 대기 위치 C로부터, PA 유닛(22)을 통해 스테이지(12)가 배치된 반입 위치 A에 기판(2)을 반송한다. 반입 위치 A의 스테이지(12) 위에 기판(2)이 배치된 후, 기판(2)이 몰드(1) 밑에 배치되도록 스테이지(12)가 이동한다. 다음으로, 스테이지(12) 상의 기판(2)에 대한 임프린트 처리가 종료된 후, 스테이지(12)는 반출 위치 B로 이동하고, 반송 유닛(21)은 스테이지(12) 상의 기판을 반출 위치 B로부터 대기 위치에 반송시킨다. 대기 위치 C에서는, 복수의 기판(2)이 로트마다 카세트 내에 수용되어 있다.
본 실시 형태의 반송 유닛(21)은 예를 들어, 대기 위치 C로부터 PA 유닛(22)에 기판(2)을 반송하는 제1 반송 유닛(21a)과, PA 유닛(22)으로부터 반입 위치 A(스테이지(12) 위)에 기판(2)을 반송하는 제2 반송 유닛(21b)을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 즉, 대기 위치 C로부터 PA 유닛(22)으로의 기판(2)의 반송과, PA 유닛(22)으로부터 반입 위치 A(스테이지(12) 위)로의 기판(2)의 반송이 서로 다른 반송 유닛에 의해 행하여지고 있다. 그러나, 본 발명은 그에 한정되지는 않는다. 대기 위치 C로부터 PA 유닛(22)으로의 기판(2)의 반송과, PA 유닛(22)으로부터 반입 위치 A로의 기판(2)의 반송이 공통인 반송 유닛에 의해 행해질 수도 있다. 예를 들어, 반송 장치(20)에 제2 반송 유닛(21b)을 제공하지 않고, 대기 위치 C로부터 PA 유닛(22)으로의 기판(2)의 반송과 PA 유닛(22)으로부터 반입 위치 A로의 기판(2)의 반송의 양쪽을, 제1 반송 유닛(21a)에 의해 행할 수도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 패터닝 유닛(10)의 제어 유닛(15)과 반송 장치(20)의 제어 유닛(25)이 개별적으로 배치되어 있다. 그러나, 이들은 통합하여 배치될 수도 있다.
제1 반송 유닛(21a)은 대기 위치 C에서 카세트 내에 수용된 기판(2)을, 하나씩, PA 유닛(22)(보유 지지 유닛(22a) 위)에 반송한다. 제1 반송 유닛(21a)은 예를 들어, 기판(2)을 보유 지지하는 핸드(21a1)와, 핸드(21a1)를 구동하는 아암(21a2)을 포함할 수 있다. 제1 반송 유닛(21a)의 핸드(21a1)는 기판(2)의 하면 중, PA 유닛(22)의 보유 지지 유닛(22a)에 의해 보유 지지되는 부분(중앙)과 상이한 부분을 보유 지지하도록 구성될 수 있다.
PA 유닛(22)은 예를 들어, 기판(2)의 중앙을 보유 지지하여 회전시키는 보유 지지 유닛(22a)(회전 유닛)과, 보유 지지 유닛(22a)에 의해 보유 지지되는 기판(2)의 에지를 검출하는 에지 검출 유닛(22b)(제2 검출 유닛)을 포함할 수 있다. PA 유닛(22)에서는, 보유 지지 유닛(22a)에 의해 기판(2)을 회전시키면서 에지 검출 유닛(22b)에 의해 기판(2)의 에지 위치(본 실시 형태에서는 X 방향)를 검출하는 처리, 소위 프리-얼라인먼트가 수행된다. 이 프리-얼라인먼트에 의해, 둘레 방향에서의 기판(2)의 노치(배향면) 위치와 보유 지지 유닛(22a)에 대한 기판(2)의 중심 위치가 구해질 수 있다. 기판(2)의 에지를 검출하는 에지 검출 유닛(22b)은 광을 사출하는 사출 유닛(22b1)과 이 사출 유닛(22b1)으로부터 사출된 광 중 기판(2)에 의해 차광되지 않은 광을 수광하는 수광 유닛(22b2)을 포함하는 광투과형 센서(예를 들어, 라인 센서)를 포함할 수 있다(도 4b를 참조). 이러한 센서는 사출 유닛(22b1)으로부터 사출된 광이 기판(2)에 의해 부분적으로 차단되도록 배치될 수 있고, 수광 유닛(22b2)에 입사한 광의 강도 분포에 기초하여 기판(2)의 에지 위치(본 실시 형태에서는 X 방향)를 검출할 수 있다.
프리-얼라인먼트가 행해진 기판(2)은, 제2 반송 유닛(21b)에 의해 PA 유닛(22)으로부터 반입 위치 A(스테이지(12) 위)로 반송된다. 제2 반송 유닛(21b)은 예를 들어, 기판(2)을 보유 지지하는 핸드(21b1)와, 핸드(21b1)를 Z 방향 또는 Y 방향으로 구동하는 구동 기구(21b2)를 포함할 수 있다. 제2 반송 유닛(21b)의 핸드(21b1)는 기판(2)을 보유 지지하는 구성이 제1 반송 유닛(21a)의 핸드(21a1)와 상이하고, 기판(2)의 하면 중 외주부를 보유 지지하여 기판(2)을 매달도록 구성된다. 구동 기구(21b2)는 핸드(21b1)를 Z 방향으로 구동할 때에는, 핸드(21b1)를 지지하는 지지 축(21b3)을 Z 방향으로 신축시키고, 핸드(21b1)를 Y 방향으로 구동할 때에는, 지지 축(21b3)을 Y 방향으로(Y 방향으로 신장하는 안내 부재를 따라) 이동시킨다. 본 실시 형태의 반송 장치(20)에서는, 제1 반송 유닛(21a) 및 제2 반송 유닛(21b)이 서로 상이한 배치를 갖는다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 반송 유닛(21a)과 제2 반송 유닛(21b)은 동일한 배치를 가질 수도 있다.
이렇게 구성된 반송 장치(20)에서, 패턴이 형성될 기판(2)에 휨이 발생할 경우, PA 유닛(22)으로부터 스테이지(12)로 기판(2)이 반송되는 동안, 기판(2)이 리소그래피 장치 내의 부재에 접촉하여 파손될 수 있다. 따라서, 반송 장치(20)에서는, 리소그래피 장치 내의 부재에 기판(2)이 접촉하는 것을 회피하기 위해서, 기판(2)의 형상을 파악한 후에, 스테이지(12)로의 기판(2)의 반송을 제어하는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위해, 본 실시 형태의 반송 장치(20)는 기판(2)의 높이를 검출하는 검출 유닛(24)을 포함하고, 검출 유닛(24)의 검출 결과에 기초하여 스테이지(12)로의 기판(2)의 반송을 제어한다. 검출 유닛(24)의 검출 영역(24a)은 제1 반송 유닛(21a)이 PA 유닛(22)에 기판(2)을 반송하는 경로상(제1 경로상)에 설정된다. 검출 유닛(24)은 기판(2)이 반송되는 동안 기판(2)의 일부가 검출 영역(24a) 내에 수용될 때(머무를 때), 그 일부로부터의 반사광을 수광한다. 검출 유닛(24)은 수광 결과에 기초하여, 기판(2) 중 검출 영역(24a)에 수용된 부분의 높이를 검출한다. 다음으로, 반송 장치(20)(제어 유닛(25))는 검출 유닛(24)의 검출 결과로부터 기판(2)의 형상 정보를 생성하고, 그 형상 정보에 따라, PA 유닛(22)으로부터 스테이지(12)에 제2 반송 유닛(21b)에 의해 기판(2)을 반송하는 경로(제2 경로)를 결정한다. 이하, 검출 유닛(24)의 구성 및 배치에 대하여 설명할 것이다.
도 4a 및 도 4b는 검출 유닛(24)을 설명하기 위한 도면이며, PA 유닛(22)의 주변 배치를 나타낸다. 도 4a는 PA 유닛(22)의 주변을 Z 방향에서 본 도면이다. 도 4b는 PA 유닛(22)의 주변을 -Y 방향에서 본 도면이다. 검출 유닛(24)은 예를 들어, 검출 유닛(24)으로부터 기판(2)까지의 거리를 계측함으로써, 기판(2)의 높이를 검출한다. 본 실시 형태의 검출 유닛(24)은 레이저 간섭계 등과 같은, 검출 영역(24a)에 광을 사출하고, 기판(2) 중 검출 영역(24a) 내에 수용된 부분에서 반사된 광에 의해 해당 부분의 높이(Z 방향의 위치)를 검출하는 센서를 포함할 수 있다. 즉, 검출 영역(24a)은 검출 유닛(24)으로부터 사출된 광의 광로 상의 영역일 수 있다. 검출 유닛(24)은 광을 사용해서 기판(2)의 높이를 검출하는 센서에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 정전 용량을 사용하여 기판(2)의 높이를 검출하는 센서를 포함할 수도 있다는 점에 유의한다.
검출 유닛(24)은 예를 들어, 보유 지지 유닛(22a)에 의해 보유 지지된 기판의 일부에 검출 영역(24a)이 설정되도록 배치될 수 있다. 검출 유닛(24)은 보유 지지 유닛(22a)이 기판(2)을 보유 지지하고 있는 상태에서, 기판(2)의 휨이 큰 영역에 검출 영역(24a)이 설정(위치)되도록 배치되는 것이 바람직하다. 기판(2)의 휨이 큰 영역은, 에지 검출 유닛(22b)에 의해 에지가 검출되는 기판(2)의 부분(외주)보다 기판(2)의 회전 중심에 가까운 부분(기판(2)의 단부)이다. 기판(2)의 에지의 내측이면서 에지로부터 10nm이내인 범위, 보다 바람직하게는, 기판(2)의 에지의 내측이면서 에지로부터 5nm이내인 범위에, 검출 영역(24a)이 설정되도록 검출 유닛(24)이 배치되는 것이 바람직하다. 이렇게 검출 유닛(24)을 배치함으로써, 제어 유닛(25)은 프리-얼라인먼트에서의 기판(2)의 회전중에 얻어진 검출 유닛(24)의 검출 결과로부터, 기판(2)의 둘레 방향의 높이 분포(기판(2)의 둘레 방향의 단부의 높이 분포)를 얻을 수 있다.
또한, 검출 유닛(24)은 제1 반송 유닛(21a)에 의한 기판(2)의 반송 중에 기판(2)(바람직하게는 기판(2)의 중심)이 검출 영역(24a)을 통과하도록 배치될 수 있다. 이렇게 검출 유닛(24)을 배치함으로써, 제어 유닛(25)은 제1 반송 유닛(21a)에 의한 기판(2)의 반송 중에 얻어진 검출 유닛(24)의 검출 결과로부터, 기판(2)의 반송 방향(X 방향(반경 방향))의 높이 분포를 얻을 수 있다.
본 실시 형태의 검출 유닛(24)이 제1 반송 유닛(21a)에 의한 기판(2)의 반송 중에 기판(2)이 검출 영역(24a)(검출 유닛(24)의 광로 영역)을 통과하도록 배치된 예에 대해서 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 검출 유닛(24)은 제2 반송 유닛(21b)에 의한 기판(2)의 반송 중에 기판(2)이 검출 영역(24a)를 통과하도록 배치될 수 있다. 또한, 도 4a 및 도 4b에서, 검출 유닛(24)은 기판(2)의 이면(-Z 방향 측의 면)의 높이를 검출하도록 기판(2)의 하면 측에 배치된다. 그러나, 검출 유닛(24)은 기판(2)의 표면(Z 방향 측의 면)의 높이를 검출하도록 기판(2)의 상면 측에 배치될 수도 있다.
이제, 스테이지(12)로의 기판(2)의 반송 방법에 대해서 도 5를 참조하여 설명할 것이다. 도 5는 스테이지(12)로의 기판(2)의 반송 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5에 나타낸 흐름도의 각 단계는, 제어 유닛(25)에 의해 제어될 수 있다.
단계 S10에서, 제어 유닛(25)은 대기 위치 C로부터 PA 유닛(22)으로의 기판(2)의 반송이 개시되도록 제1 반송 유닛(21a)을 제어한다. 단계 S11에서, 제어 유닛(25)은 제1 반송 유닛(21a)이 기판(2)을 반송할 때 검출 유닛(24)의 검출 영역(24a)내에 최초로 수용된 부분(이하, 선단 부분(2a)이라고 칭한다)의 높이를 검출 유닛(24)으로부터 취득한다. 단계 S12에서, 제어 유닛(25)은, 기판(2)의 선단 부분(2a)의 높이에 기초하여, 제1 반송 유닛(21a)이 기판(2)을 보유 지지 유닛(22a) 위로 반송할 때, 기판(2)이 선단 부분(2a)에 접촉하는 것을 회피 가능한지의 여부를 판단한다. 다음으로, 제어 유닛(25)이 기판(2)이 보유 지지 유닛(22a)에 접촉하는 것을 회피 가능하다고 판단한 경우에는, 처리는 단계 S13으로 진행한다. 단계 S11 및 S12는 기판(2)의 선단 부분(2a)이 보유 지지 유닛(22a) 위에 도달하기 전에 수행될 수 있다. 단계 S13에서, 제어 유닛(25)은 제1 반송 유닛(21a)이 기판(2)을 보유 지지 유닛(22a) 위로 반송하게 한다.
예를 들어, 기판(2)은 위로 오목한 휨(형상)을 가질 수 있다. 이러한 휨을 갖는 기판(2)을 제1 반송 유닛(21a)이 반송할 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 기판(2)의 선단 부분(2a)의 높이가 제1 반송 유닛(21a)의 핸드(21a1)보다 낮아지게 될 수 있다. 이 경우, 제어 유닛(25)은 기판(2)의 선단 부분(2a)의 높이에 기초하여, 제1 반송 유닛(21a) 및 보유 지지 유닛(22a)을 구동함으로써 기판(2)이 보유 지지 유닛(22a)에 접촉하는 것을 회피할 수 있는지의 여부를 판단한다. 제1 반송 유닛(21a) 및 보유 지지 유닛(22a)의 구동은 예를 들어, 제1 반송 유닛(21a)의 핸드(21a1)를 통상보다 높게 하는 것이나, 보유 지지 유닛(22a)의 보유 지지 면을 통상보다 낮게 하는 것 등을 포함할 수 있다. 다음으로, 제어 유닛(25)은 기판(2)의 보유 지지 유닛(22a)에의 접촉을 회피 가능하다고 판단했을 경우에는, 처리는 단계 S13으로 진행한다. 단계 S13에서, 제어 유닛(25)은 제1 반송 유닛(21a) 및 보유 지지 유닛(22a)을 구동함으로써 기판(2)이 보유 지지 유닛(22a)에 접촉하는 것을 회피할 수 있도록, 제1 반송 유닛(21a)에 의한 PA 유닛(22)으로의 기판(2)의 반송을 제어한다.
한편, 제1 반송 유닛(21a) 및 보유 지지 유닛(22a)의 구동에도 한계가 있기 때문에, 기판(2)의 휨 크기(기판(2)의 선단 부분(2a)의 높이)에 따라, 그들을 구동해도 보유 지지 유닛(22a)에의 기판(2)의 접촉이 일어날 수 있다. 이 경우, 제어 유닛(25)은, 단계 S12에서, 제1 반송 유닛(21a) 및 보유 지지 유닛(22a)을 구동하여도 기판(2)이 보유 지지 유닛(22a)에 접촉하는 것을 회피할 수 없다고 판단하여 처리는 기판(2)의 PA 유닛(22)(보유 지지 유닛(22a))으로의 반송을 취소(중지)하는 단계 S14로 진행한다. PA 유닛(22)으로의 반송이 취소(중지)된 기판(2)은, 제1 반송 유닛(21a)에 의해, 대기 위치 C에 배치된 카세트로 반송된다.
단계 S15에서, 제어 유닛(25)은 도 7a에 도시한 바와 같이, 제1 반송 유닛(21a)에 의한 기판(2)의 반송 중에 기판(2)이 검출 유닛(24)의 검출 영역(24a)을 통과함으로써 얻어진 검출 유닛(24)의 검출 결과로부터, 기판(2)의 반송 방향의 높이 분포(제1 분포)을 구한다. 제1 분포는, 예를 들어, 도 7b에 도시한 바와 같이, 기판 내에서의 반송 방향의 위치(X 방향의 위치)와 높이(Z 방향의 위치) 간의 관계에 의해 표현될 수 있다.
단계 S16에서, 제어 유닛(25)은 보유 지지 유닛(22a)에 의해 기판(2)을 회전시키면서, 에지 검출 유닛(22b)에 의해 기판(2)의 에지를 검출한다(프리-얼라인먼트를 행한다). 이때, 도 8a에 도시한 바와 같이, 보유 지지 유닛(22a)에 의한 기판(2)의 회전 중에, 기판(2) 중 검출 영역(24a)에 수용된 부분의 높이가 검출 유닛(24)에 의해 검출된다. 즉, 기판(2)의 에지를 검출하기 위해 기판(2)의 회전 중에, 검출 유닛(24)에 의한 검출을 행한다. 따라서, 제어 유닛(25)은 단계 S17에서, 기판(2)의 에지 검출 중에 얻어진 검출 유닛(24)의 검출 결과로부터, 기판의 둘레 방향의 높이 분포(제2 분포)를 구한다. 제2 분포는, 예를 들어, 도 8b에 도시한 바와 같이, 기판 내에서의 둘레 방향 각도(회전 각도)와 높이 간의 관계에 의해 표현될 수 있다. 본 실시 형태에서는, 기판(2)의 둘레 방향의 전체 둘레에서의 높이 분포를 구했다. 그러나, 높이 분포를 전체 둘레에서 구하지 않을 수도 있다.
단계 S18에서, 제어 유닛(25)은, 단계 S15에서 구한 제1 분포 및 단계 S17에서 구한 제2 분포에 기초하여, 예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 기판(2)의 형상(휨)을 나타내는 정보(형상 정보)를 구한다. 도 9는 기판(2)의 형상 정보를 나타내는 도면이다. 기판 내의 선(2b)은 등고선을 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 기판(2)의 형상 정보를 구할 때, 제1 분포 및 제2 분포 양쪽을 사용했다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 분포와 제2 분포 중 어느 한쪽만을 사용할 수도 있다. 기판(2)의 형상 정보를 구할 때, 에지 검출 유닛(22b)의 검출 결과(기판(2)의 에지 정보)를 또한 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이 기판(2)의 에지 정보를 추가로 사용함으로써, 기판(2)의 형상 정보를 보다 정밀도로 구할 수 있다.
단계 S19에서, 제어 유닛(25)은, 기판(2)의 형상 정보에 기초하여, 제2 반송 유닛(21b)에 의해 기판(2)을 스테이지(12) 위로 반송할 때, 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하는 것을 회피 가능한지의 여부를 판단한다. 다음으로, 제어 유닛(25)이 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하는 것을 회피 가능하다고 판단한 경우에는, 처리는 단계 S20으로 진행한다. 단계 S20에서, 제어 유닛(25)은, 기판(2)의 형상 정보에 기초하여, 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하는 것을 회피하도록, 스테이지(12)로의 제2 반송 유닛(21b)에 의한 기판(2)의 반송을 제어한다. 예를 들어, 제어 유닛(25)은 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하는 것을 회피하도록 스테이지(12)에 기판(2)을 반송하는 반송 경로(제2 반송 경로)를 결정한다. 다음으로, 단계 S21에서, 제어 유닛(25)은 단계 S20에서 결정된 제2 경로로 기판(2)을 제2 반송 유닛(21b)이 스테이지(12) 위로 반송하게 한다.
예를 들어, 반송 장치(20)에서는, 기판(2)을 반송할 때, 기판(2)의 중앙의 위치와 기판의 외주부(외측 에지부)의 위치가 기판(2)의 휨(형상)에 따라 상이할 수 있다. 도 10은 서로 형상이 상이한 2개의 기판(2)(기판(2')과 기판(2")) 각각을 제2 반송 유닛(21b)의 핸드(21b1)에 의해 보유 지지하고 있는 상태를 Y 방향에서 본 도면이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 제2 반송 유닛(21b)의 핸드(21b1)에 의해 기판(2')을 보유 지지하고 있는 상태에서는, 핸드(21b1)가 기판(2")을 보유 지지하고 있는 상태에 비하여, 기판의 중앙 및 외주부의 높이가 L만큼 상이하다. 따라서, 기판(2")을 스테이지(12)에 반송하기 위한 경로와 동일한 경로에서 기판(2')을 스테이지 위로 반송하는 경우, 스테이지(12)로부터 돌출되는 핀(12a)과 같은 임프린트 장치 내의 부재에 기판(2')이 접촉할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 반송 장치(20)는 검출 유닛(24)의 검출 결과로부터 기판(2)의 형상 정보를 구하고, 구한 형상 정보에 기초하여, 반송 유닛(21)(제2 반송 유닛(21b))에 의해 보유 지지되었을 때의 기판의 상태(위치)를 구한다. 따라서, 기판(2)을 스테이지 위로 반송할 때의 제2 경로를, 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하는 것을 회피하도록 결정할 수 있다.
제어 유닛(25)은, 단계 S20에서, 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하지 않는 최단 경로가 되도록 제2 경로를 결정하는, 스루풋 면에서 바람직하다는 점에 유의한다. 또한, 제어 유닛(25)은 스테이지(12)로부터 돌출되는 핀(12a)의 돌출량도, 기판(2)의 형상 정보에 따라 제어할 수 있다(예를 들어, 돌출량을 감소시킬 수 있다). 또한, 반송 장치(20)에는, 스테이지 상에 배치된 기판(2)의 형상을 교정하는 교정 유닛이 포함될 수 있다. 이 경우, 제어 유닛(25)은, 스테이지 위로 기판(2)을 반송한 후에, 교정 유닛이 기판(2)의 휨을 교정할 필요가 있는지의 여부를, 기판(2)의 형상 정보에 따라 결정할 수 있다.
한편, 단계 S19에서, 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하는 것을 회피할 수 없다고 제어 유닛(25)이 판단했을 경우에는, 처리는 기판(2)의 스테이지(12)로의 반송을 취소(중지)하는 단계 S22로 진행한다. 스테이지(12)로의 반송이 취소(중지)된 기판(2)은, 제1 반송 유닛(21a)에 의해, 대기 위치 C에 배치된 카세트로 반송된다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 반송 장치(20)는 기판(2)의 높이를 검출하는 검출 유닛(24)을 포함하고, 검출 유닛(24)의 검출 결과에 기초하여 스테이지(12)로의 기판(2)의 반송을 제어한다. 이에 의해, PA 유닛(22)으로부터 스테이지 위로 기판(2)을 반송할 때에, 기판(2)이 임프린트 장치 내의 부재에 접촉하여 파손되는 것을 회피할 수 있다.
<제2 실시 형태>
제2 실시 형태에서는, 복수의 검출 유닛(24)이 제공되는 예에 대해서 도 11a 및 도 11b를 참조하여 설명할 것이다. 2개의 검출 유닛(24-1 및 24-2)이 제공되는 예에 대해서 설명할 것이다. 그러나, 3개 이상의 검출 유닛(24)이 제공될 수 있다. 도 11a 및 도 11b는 2개의 검출 유닛(24)의 배치를 설명하기 위한 도면이며, PA 유닛(22)의 주변 배치를 나타낸다. 도 11a는 PA 유닛(22)의 주변을 Z 방향에서 본 도면이다. 도 11b는 PA 유닛(22)의 주변을 -Y 방향에서 본 도면이다.
복수의 검출 유닛(24)은, 도 11a 및 도 11b에 도시한 바와 같이, 제1 반송 유닛(21a)에 의한 기판(2)의 반송 방향에 수직인 방향(Y 방향)에서 검출 영역(24a)의 위치가 서로 시프트되도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 복수의 검출 유닛(24)은 에지 검출 시에, 보유 지지 유닛(22a)에 의한 기판(2)의 회전 중심(예를 들어 기판(2)의 중심)과 검출 영역(24a) 간의 거리가 서로 상이하게 되도록 배치하는 것이 바람직하다. 이렇게 배치된 복수의 검출 유닛(24)을 사용함으로써, 각 검출 유닛(24)의 검출 결과로부터 기판(2)의 형상 정보를 보다 정밀도로 구할 수 있다.
<물품의 제조 방법에 대한 실시 형태>
본 발명의 실시 형태에 따른 물품의 제조 방법은 예를 들어, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스 또는 미세 구조를 갖는 소자의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은 기판에 공급된 임프린트재(레지스트)에 상술한 임프린트 장치를 사용하여 패턴을 형성하는 단계와, 선행 단계에서 패턴이 형성된 기판을 처리하는 단계를 포함한다. 임프린트 장치 대신에 상술한 기타 리소그래피 장치를 사용할 수도 있다. 이러한 제조 방법은 다른 공지된 단계(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 더 포함한다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은 종래 방법에 비하여, 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.
<기타 실시 형태>
본 발명의 실시 형태(들)는 전술한 하나 이상의 실시 형태(들)의 기능을 실행하기 위해서 기억 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 기억 매체'라고도 불릴 수 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들면, 하나 이상의 프로그램)를 판독해서 실행하고/실행하거나, 전술한 하나 이상의 실시 형태의 기능을 실행하기 위한 하나 이상의 회로(예를 들면, ASIC(application specific integrated circuit))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고, 예를 들면 전술한 하나 이상의 실시 형태(들)의 기능을 실행하기 위해서 기억 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독하여 실행하고/실행하거나, 전술한 하나 이상의 실시 형태(들)의 기능을 수행하기 위해서 하나 이상의 회로를 제어함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행되는 방법에 의해 구현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로 프로세싱 장치(MPU))를 포함할 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어를 판독하고 실행하기 위해 별도의 컴퓨터 또는 별도의 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행 가능 명령어는 예를 들어, 네트워크 또는 기억 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 기억 매체는 예를 들어, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 분산 컴퓨팅 시스템의 저장 장치, 광학 디스크(예를 들어, 컴팩트 디스크(CD), DVD(digital versatile disc), 또는 BD™(Blu-ray Disc)), 플래시 메모리 장치, 메모리 카드, 등에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
(기타의 실시예)
본 발명은, 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체에 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현가능하다.
또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행가능하다.
본 발명은 예시적인 실시 형태들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시 형태들에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 청구 범위는 이러한 모든 수정 및 균등 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 기판을 스테이지에 반송하는 반송 장치로서,
    상기 기판을 보유 지지하여 회전시키도록 구성된 보유 지지 유닛;
    상기 보유 지지 유닛에 의해 보유 지지된 상기 기판의 높이를 검출하도록 구성된 검출 유닛;
    상기 보유 지지 유닛으로부터 상기 스테이지로 상기 기판을 반송하도록 구성된 반송 유닛; 및
    상기 보유 지지 유닛이 상기 기판을 회전시키는 동안 획득된 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 상기 반송 유닛에 의한 상기 기판의 반송을 제어하도록 구성된 제어 유닛
    을 포함하는 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 유닛은 상기 기판 중 검출 영역 내에 수용된 부분의 높이를 검출하는 반송 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검출 유닛은 상기 반송 유닛이 상기 기판을 반송시키는 동안 상기 기판이 상기 검출 영역을 통과하도록 배치되고,
    상기 제어 유닛은 상기 반송 유닛이 상기 기판을 반송시키는 동안 획득된 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 상기 반송 유닛에 의한 상기 스테이지로의 상기 기판의 반송을 제어하는 반송 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보유 지지 유닛에 상기 기판을 반송하도록 구성된 제2 반송 유닛을 더 포함하고,
    상기 검출 유닛은 상기 제2 반송 유닛이 상기 기판을 반송시키는 동안 상기 기판이 상기 검출 영역을 통과하도록 배치되고,
    상기 제어 유닛은 상기 제2 반송 유닛이 상기 기판을 반송시키는 동안 획득된 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 상기 반송 유닛에 의한 상기 스테이지로의 상기 기판의 반송을 제어하는 반송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 제2 반송 유닛이 상기 기판을 반송시키는 동안 획득된 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 상기 기판이 상기 보유 지지 유닛에 접촉하는 것을 회피하도록 상기 제2 반송 유닛에 의한 상기 보유 지지 유닛으로의 상기 기판의 반송을 제어하는 반송 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 제2 반송 유닛이 상기 기판을 반송시키는 동안 획득된 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 상기 기판이 상기 보유 지지 유닛에 접촉하는지의 여부를 판단하고,
    상기 제어 유닛이 상기 기판이 상기 보유 지지 유닛에 접촉한다고 판단한 경우에는 상기 제2 반송 유닛에 의한 상기 보유 지지 유닛으로의 상기 기판의 반송을 취소하는 반송 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 검출 유닛은 상기 보유 지지 유닛에 의한 회전 중심과 상기 검출 영역 간의 거리가 상이한 복수의 상기 검출 유닛을 포함하는 반송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    복수의 상기 검출 유닛은 상기 기판의 반송 방향과 상이한 방향으로 서로 시프트되어 배치되는 반송 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 에지를 검출하도록 구성된 제2 검출 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 보유 지지 유닛이 상기 기판을 회전시키는 동안 획득된 상기 제2 검출 유닛의 검출 결과에도 기초하여, 상기 반송 유닛에 의한 상기 스테이지로의 상기 기판의 반송을 제어하는 반송 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 반송 유닛에 의한 상기 스테이지로의 상기 기판의 반송 제어로서, 상기 스테이지로의 상기 기판의 반송 경로 및 상기 기판이 상기 스테이지로 전달될 때 상기 스테이지로부터 돌출되는 핀의 돌출량 중 하나 이상을 변경하는 반송 장치.
  11. 기판을 반송하는 반송 장치로서,
    상기 기판을 회전시키도록 구성된 스테이지;
    상기 스테이지가 상기 기판을 회전시키고 있는 동안 상기 기판 중 제1 검출 영역 내에 수용된 부분의 높이를 검출하도록 구성된 제1 검출 유닛;
    상기 기판 중 제2 검출 영역 내에 수용된 부분의 높이를 검출하도록 구성된 제2 검출 유닛;
    상기 기판을 상기 제2 검출 영역을 통과하도록 스테이지까지 반송하고 상기 기판을 상기 스테이지로부터 소정 위치로 반송하도록 구성된 반송 유닛; 및
    상기 제1 검출 유닛 및 상기 제2 검출 유닛에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 반송 유닛에 의한 상기 스테이지로부터 상기 소정 위치로의 상기 기판의 반송을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 반송 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 검출 유닛 및 상기 제2 검출 유닛에 의한 검출 결과에 기초하여 상기 기판의 형상 정보를 산출하도록 구성된 산출 유닛을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 산출 유닛에 의해 산출된 산출 결과에 기초하여 상기 반송 유닛에 의한 상기 스테이지로부터 상기 소정 위치로의 상기 기판의 반송을 제어하는 반송 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 검출 유닛은 상기 기판의 에지 부분의 높이를 검출하는 반송 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 상기 기판을 상기 제2 검출 영역을 통과하도록 스테이지까지 반송하는 제1 반송 유닛과 상기 기판을 상기 스테이지로부터 소정 위치로 반송하는 제2 반송 유닛을 포함하는 반송 장치.
  15. 기판 상에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치로서,
    스테이지를 포함하고, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 상기 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성된 패터닝 유닛; 및
    상기 스테이지에 상기 기판을 반송하도록 구성된 반송 장치를 포함하고,
    상기 반송 장치는
    상기 기판을 보유 지지하여 회전시키도록 구성된 보유 지지 유닛;
    상기 보유 지지 유닛에 의해 보유 지지된 상기 기판의 높이를 검출하도록 구성된 검출 유닛;
    상기 보유 지지 유닛으로부터 상기 스테이지로 상기 기판을 반송하도록 구성된 반송 유닛; 및
    상기 보유 지지 유닛이 상기 기판을 회전시키는 동안 획득된 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 상기 반송 유닛에 의한 상기 기판의 반송을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 리소그래피 장치.
  16. 물품의 제조 방법으로서,
    리소그래피 장치를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 단계; 및
    패턴이 형성된 기판을 처리하여 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    기판 상에 패턴을 형성하는 상기 리소그래피 장치는
    스테이지를 포함하고, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 상기 기판 상에 패턴을 형성하도록 구성된 패터닝 유닛; 및
    상기 스테이지에 상기 기판을 반송하도록 구성된 반송 장치를 포함하고,
    상기 반송 장치는
    상기 기판을 보유 지지하여 회전시키도록 구성된 보유 지지 유닛;
    상기 보유 지지 유닛에 의해 보유 지지된 상기 기판의 높이를 검출하도록 구성된 검출 유닛;
    상기 보유 지지 유닛으로부터 상기 스테이지로 상기 기판을 반송하도록 구성된 반송 유닛; 및
    상기 보유 지지 유닛이 상기 기판을 회전시키는 동안 획득된 상기 검출 유닛의 검출 결과에 기초하여, 상기 반송 유닛에 의한 상기 기판의 반송을 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는 물품의 제조 방법.
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