KR20230123424A - 기판 유지장치, 기판 유지방법, 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

기판을 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 의한 흡착을 제어하는 제어부를 구비한 기판 유지장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여 만곡되어 있는 제1 기판을 흡착할 때의 흡착과, 상기 제1 기판보다 무른 제2 기판을 흡착할 때의 흡착이 다르도록 상기 흡착부에 의한 흡착을 제어한다.

Description

기판 유지장치, 기판 유지방법, 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법{SUBSTRATE HOLDING APPARATUS, SUBSTRATE HOLDING METHOD, LITHOGRAPHY APPARATUS AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은, 기판 유지장치, 기판 유지방법, 리소그래피 장치 및 물품의 제조방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스 등의 제조공정에 포함되는 기판 처리공정에 있어서, 기판 처리장치가 사용된다. 기판 처리장치에는, 반입된 기판을 유지하고, 기판 위의 소정의 범위를 순차 처리하기 위해, 기판을 유지하는 기판 유지장치가 구성된다. 이와 같은 기판 유지장치는, 예를 들면, 유지부와 기판 사이의 기체를 배기해서 진공 흡착에 의해 기판을 유지한다.

또한, 일본국 특개 2019-144599호 공보에 개시되어 있는 것 같이, 형상 정보에 따라 기판을 흡착시키는 흡착 압력을 제어하여, 기판에 생기는 내부 응력을 저감시키는 방법이 있다.

그리고, 일본국 특허 제6340693호 공보에 개시되어 있는 것 같이, 기판면 내의 흡착 개시 순서를 변경함으로써, 만곡된 기판이라도 양호한 평탄도에서 기판을 흡착 유지할 수 있는 방법이 있다.

그러나, 종래의 기판 유지장치에서는, 기판의 형상 정보에 근거하여 흡착을 제어하고 있지만, 기판의 경도 정보에 대해서는 고려되고 있지 않다. 그 때문에, 기판의 형상이 동일해도, 경도가 다른 기판을 흡착할 때에, 기판을 평탄화할 수 없는 경우와 변형이 생기는 경우가 있다.

따라서, 본 발명은, 기판의 경도가 달라도 원하는 형상에 가까운 형상으로 기판을 흡착 유지할 수 있는 기판 유지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 일측면으로서의 기판 유지장치는, 기판을 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 의한 흡착을 제어하는 제어부를 구비한 기판 유지장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 만곡되어 있는 제1 기판을 흡착할 때의 흡착과, 상기 제1 기판보다 무른 제2 기판을 흡착할 때의 흡착이 다르도록 상기 흡착부에 의한 흡착을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 (첨부도면을 참조하는) 이하의 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도1은 본 발명의 일례로서의 기판 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 실시형태에 있어서의 기판 유지장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도3은 본 실시형태의 일례로서의 흡착부를 윗쪽에서 본 도면이다.
도4는 제1실시형태에 있어서의 흡착방법의 구성을 나타낸 도면이다.
도5는 제1실시형태에 있어서의 흡착을 제어하는 플로우차트다.
도6은 제1실시형태에 따른, 단단한 만곡된 기판을, 흡착을 제어하여 흡착을 행하는 기판 유지장치의 예를 나타낸 도면이다.
도7은 제1실시형태에 따른, 무른 만곡된 기판을, 흡착을 제어하여 흡착을 행하는 기판 유지장치의 예를 나타낸 도면이다.
도8은 제2실시형태에 있어서의 흡착방법의 구성을 나타낸 도면이다.
도9는 제2실시형태에 있어서의 기판면 내의 흡착 개시 순서를 제어하는 플로우차트다.
도10은 제2실시형태에 따른, 단단한 만곡된 기판을, 기판면 내의 흡착 개시 순서를 제어하여 흡착을 행하는 기판 유지장치의 예를 나타낸 도면이다.
도11은 제2실시형태에 따른, 무른 만곡된 기판을, 기판면 내의 흡착 개시 순서를 제어하여 흡착을 행하는 기판 유지장치의 예를 나타낸 도면이다.
도12는 제3실시형태에 있어서의 흡착방법의 구성을 나타낸 도면이다.
도13은 제3실시형태에 있어서의 흡착 및 기판면 내의 흡착 개시 순서를 제어하는 플로우차트다.
도14는 제4실시형태에 있어서의 흡착방법을 나타낸 도면이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부도면에 근거하여 설명한다. 이때, 이하의 실시형태는 청구범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 실시형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이들 복수의 특징의 모두가 발명에 필수적인 것은 아니고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 더구나, 첨부도면에 있어서는, 동일 혹은 유사한 구성에 동일한 참조번호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.

<제1실시형태>

도1은, 본 발명의 일측면으로서의 기판 처리장치(1)의 구성을 도시한 개략도다. 기판 처리장치(1)는, 본 실시형태에서는, 원판(마스크, 레티클)의 패턴을, 투영 광학계를 거쳐 기판에 노광하는 노광장치로서 구체화된다. 단, 기판 처리장치(1)는, 노광장치에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기판 처리장치(1)는, 전자선이나 이온빔 등에 의해 기판에 묘화를 행하고, 패턴을 기판에 형성하는 묘화장치이어도 된다. 또한, 기판 처리장치(1)는, 다른 리소그래피 장치, 예를 들면, 기판 위의 임프린트 재를 형틀에 의해 성형해서 패턴을 기판 위에 형성하는 임프린트 장치이어도 된다. 또는, 기판 처리장치(1)는, 이온 주입장치, 현상장치, 에칭장치, 성막장치, 어닐장치, 스퍼터링장치, 증착장치 등, 웨이퍼나 글래스 등의 기판을 처리하는 다른 장치이어도 된다. 또한, 기판 처리장치(1)는, 평탄한 판을 사용해서 기판 위의 조성물을 평탄화하는 평탄화 장치이어도 된다.

기판 처리장치(1)는, 도1에 나타낸 것과 같이, 빛을 조사하는 광조사부인 조명 광학계(13)와, 투영 광학계(15)와, 레티클(14)을 유지하는 레티클 스테이지(미도시)와, 기판(70)을 유지하는 기판 유지장치(2)를 갖는다. 기판 처리장치(1)에 있어서, 광원(미도시)으로부터의 노광 광은, 조명 광학계(13)를 거쳐, 레티클 스테이지에 유지된 레티클(14)을 조명한다. 레티클(14)을 투과한 빛은, 투영 광학계(15)를 거쳐, 기판(70)에 조사된다. 이때, 레티클(14) 위의 패턴이 기판(70) 표면에 결상된다. 기판 처리장치(1)는 이와 같이 기판 위의 숏 영역을 노광하고, 복수의 숏 영역의 각각에 대해 마찬가지로 노광을 행한다.

도2는 본 실시형태에 있어서의 기판 유지장치(2)의 구성을 나타낸 도면이다. 본 실시형태의 기판 유지장치(2)는, 유지부(10)와, 구동부(11)와, 구동 제어부(12)와, 흡착부(20)와, 제어부(50)와, 기판 정보 입력부(80)를 갖는다.

유지부(10)는, 구동부(11)에 의해 6 자유도에 관해 제어되어, 기판(70)의 위치결정을 행한다. 구동부(11)는, 예를 들면, 모터 등의 구동수단이며, 구동 제어부(12)에 의해 제어된다. 흡착부(20)는, 제어부(50)에 의한 제어하에서, 기판(70)을 유지부(10)에 진공 흡착시킨다.

기판 정보 입력부(80)는, 사전에 취득한 기판의 경도 정보와 형상 정보인 만곡 상태(만곡량)를 제어부(50)에 입력한다. 이때, 기판의 만곡량은 휘어짐량이기도 하다. 경도 정보 및 형상 정보가, 예를 들면, 전공정의 처리시에 알고 있는 경우나, 설계값으로부터 추정할 수 있는 경우 등, 미리 알고 있는 경우에는, 측정하지 않아도 된다. 그 경우에는, 미리 알고 있는 경도 정보 및 형상 정보를 기판 정보 입력부(80)에 직접 정보를 입력한다. 경도 정보 및 형상 정보를 미리 알고 있지 않은 경우에는, 경도 정보와 형상 정보를 취득할 필요가 있다.

기판의 경도 정보와 형상 정보의 취득방법으로서는, 예를 들면, 경도계 등의 경도 측정방법이나, 혹은 레이저 변위계나 간섭계 등으로 형상을 측정하는 방법이 있다. 정보의 취득은, 사용 환경 등에도 따르지만, 예를 들면, 로트마다 또는 기판마다 측정한다. 경도 정보와 형상 정보를 측정하는 경우에는, 기판 유지장치(2)에 측정부를 설치해서 측정해도 되고, 장치 외부에서 측정해도 된다. 제어부(50)는, 입력된 정보로부터, 흡착 및 흡착 개시 순서를 제어한다.

여기에서, 경도 정보의 종류에 대해 설명한다. 전술한 것과 같이 경도계에 의한 경도 측정을 행한 결과를 경도 정보로 해도 되고, 기판을 흡착시켰을 때의 변형하기 어려움을 경도 정보로 해도 된다. 이 기판을 흡착시켰을 때의 변형하기 어려움은, 예를 들면, 기판을 흡착시켰을 때의 흡착 압력의 시간 변화에 의해 표시된다. 혹은, 기판의 재질, 두께, 외경 등으로부터 경도의 지표를 결정해도 되고, 기판의 재질, 두께, 외경 등으로부터 직접적으로 단단한 기판인지 아닌지를 판정해도 된다. 그 이외에는, 예를 들면, 전공정처리에 근거하여 경도의 지표를 결정해도 된다. 전공정처리에 근거함으로써, 예를 들면, 재구성 기판 등의 전공정에 경도가 의존하는 기판에 대해 용이하게 경도 정보를 얻을 수 있다.

본 실시형태는, 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 제어부(50)가 흡착부(20)에 의한 흡착을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 상기 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 만곡되어 있는 제1 기판을 흡착할 때의 흡착과, 제1 기판보다 무른 제2 기판을 흡착할 때의 흡착이 다르도록 흡착부(20)에 의한 흡착을 제어한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 제어부(50)는 제1 기판의 흡착에 있어서 흡착부(20)의 제1위치에 있어서의 제1흡착과 흡착부(20)의 제1위치와는 다른 제2위치에 있어서의 제2흡착의 차이가, 제2 기판의 흡착에 있어서 제1흡착과 제2흡착의 차이보다도 커지도록 제어한다.

여기에서, 본 실시형태에 있어서의 흡착은 감압에 의한 진공 흡착이기 때문에, 흡착의 제어란 흡착 압력을 제어하는 것을 말한다. 경도 정보에 근거한 흡착 압력의 제어는, 제어부(50)가, 흡착부(20)에 의한 흡착 압력을, 만곡되어 있는 단단한 제1 기판에 대해서는 제1압력보다 커지도록, 제1 기판보다 단단하지 않은(무른) 제2 기판에 대해서는 제1압력보다도 작아지도록 제어한다.

도3은, 본 실시형태의 일례로서의 흡착부(20)를 윗쪽에서 본 도면이다. 본 실시형태의 흡착부(20)는, 경계(21∼23)와, 흡입한 기체를 배출하는 배출구(31∼33)와, 기판 전달 핀 승강구(37∼39)를 구비한다. 배출구를 복수 가짐으로써, 배출구마다 흡착을 제어할 수 있어, 기판을 원하는 형상에 가까운 형상으로 흡착할 수 있다. 또한, 경계(21∼23)로 구분된 3개의 영역의 각각을 진공 흡착 영역(25∼27)으로 한다. 그리고, 본 실시형태에 있어서 경계(21∼23)는 각각 원환형의 형상을 이루고 있고, 이 경계에 의해 진공 흡착 영역은, 동심원 형상의 3개의 진공 흡착 영역(25∼27)으로 분할되어 있다.

여기에서, 도3에 기재된 흡착부(20)의 구성은 본 실시형태의 일례이며, 진공 흡착 영역(25∼27), 배출구(31∼33), 경계(21∼23), 및 기판 전달 핀 승강구(37∼39)의 개수, 형상 및 배치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 경계(21∼23)는 원환형이 아니어도 되고, 경계 23은 반드시 흡착부(20)의 외주에 배치되어 있지 않아도 된다. 진공 흡착 영역의 분할 형상도 동심원 형상이 아니어도 되고, 예를 들면, 사각형으로 구분된 영역이어도 되고, 이것에 한정되는 것은 아니다.

도4는, 제1실시형태에 있어서의 흡착방법의 구성을 나타낸 도면이다. 본 실시형태에서는, 기판 정보 입력부(80)로부터 입력되는 경도 정보에 근거하여, 제어부(50)가 흡착을 제어한다.

도4는, 도3에서 나타낸 단면 A-A'의 단면도에 흡착 제어방법의 구성을 추기한 도면이다.

도4에 근거해서 본 실시형태에 대해 설명한다. 기판 전달 핀 승강구(37∼39)는, 미도시의 기판 반송 핸드와 기판(70)의 전달을 할 때에, 기판 전달 핀(40)을 승강하기 위한 개구부이다. 기판 반송 핸드는, 기판(70)을 기판 전달 핀 승강구(37∼39)로부터 상승한 기판 전달 핀(40) 위에 놓는다. 기판 반송 핸드가 후퇴한 후, 기판 전달 핀(40)이 하강함으로써 기판(70)이 흡착부(20) 위에 재치된다. 이때, 기판 전달 핀(40)을 구동시키지 않고, 흡착부(20)가 하강 혹은 상승함으로써 기판(70)을 흡착부(20) 위에 재치해도 된다.

도4에 나타낸 것과 같이, 진공 흡착 영역(25∼27)은, 진공 흡착시에 기판(70)을 지지하기 위한 다수의 작은 돌기로 채워져 있다. 배출구(31∼33)는 진공 펌프(51∼53)에 접속되어 있다. 배출구(31∼33)의 각각에 접속하는 배관에는, 압력 센서(54∼56)가 설치되어 있다. 진공 흡착 영역(25∼27)은, 배출구(31∼33)와 각각 접속되어 있다. 압력 센서(54∼56)의 각각은, 진공 흡착 영역(25∼27)과 배출구(31∼33)와, 각각 접속된 배관 내의 압력을 계측함으로써, 간접적으로 진공 흡착 영역(25∼27)의 압력을 계측하고 있다. 제어부(50)는, 기판 정보 입력부(80)로부터 입력된 기판(70)의 경도 정보에 근거해서 흡착 압력을 결정한다. 그리고, 제어부(50)는 압력 센서(54∼56)의 측정값에 근거하여 진공 펌프(51∼53)를 제어하여, 결정한 흡착 압력에 의해 흡착부(20)에게 기판(70)을 진공 흡착하게 한다. 이때, 도4에 나타낸 각 진공 흡착 영역의 압력을 계측하기 위한 압력 센서(54∼56)의 구성은 본 실시형태의 일례이며, 배출구 전체 계통이 아니라 필요최소한의 계통에 배치해도 되고, 이것에 한정되지 않는다.

도5는 제1실시형태에 있어서의 흡착을 제어하는 일련의 흐름의 플로우차트이다. 우선 기판 정보 입력부(80)에서 기판의 경도 정보와 형상 정보를 취득하는 공정(S10)을 행한다.

다음에, 제어부(50)에서, 형상 정보에 포함되는 만곡량의 정보와 경도 정보에 근거하여, 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판인지 아닌지를 판단하는 공정(S20)을 행한다. 여기에서, 본 실시형태에서는 기판의 만곡량에 근거하여 기판의 형상을 판단하고 있지만, 형상 정보는 만곡량에 한정되지 않고, 예를 들면, 형상 정보의 2차원 맵에 근거해서 판단해도 된다. 만곡량이 큰지 아닌지는 예를 들면, 만곡량이 최대인 위치의 만곡량과 임계값을 비교해서 판정해도 되고, 2차원 맵의 경우에는 만곡량의 평균값을 산출하고, 산출한 평균값과 임계값을 비교해서 판정해도 된다. 기판의 만곡량이 작은 경우에는 흡착을 변경할 필요가 없다. 또한, 기판이 단단하지 않은 경우(연한 경우)도, 흡착을 변경할 필요가 없다. 즉, 만곡량이 크고, 변형하기 어려운 단단한 기판인 경우에만 흡착을 변경할 필요가 있다.

기판이 단단한지 아닌지의 판단은 유저가 미리 경도에 관한 기준값을 설정하고, 기준값 이상의 경도이면, 단단한 기판으로 한다. 이 경도의 판정방법은, 경도 정보의 종류에 근거하여 변경해도 된다. 예를 들면, 경도 정보가 재질인 경우에는, 기준값과의 비교가 아니라, 미리 유저가 단단한 기판에 대응하는 재질을 설정하고, 해당하는 재질이면 단단한 기판으로 판단해도 된다. 만곡량이 크게 변형하기 어려운 단단한 기판이면 만곡되어 있는 부분을 흡착하는 개소의 흡착 압력을 변경하는 것을 결정하는 공정(S31)을 행하고 종료한다. 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판이 아니면 복수의 흡착 영역의 모든 영역, 즉 기판면 내의 전체 영역의 흡착 압력을 균일하게 하는 것을 결정하는 공정(S32)을 행하고 종료한다.

여기에서, 흡착 압력을 균일하게 하는 제어는 엄밀하게 균일하게 할 필요는 없고, 2개의 흡착 압력의 압력의 값의 차이가 2개의 흡착 압력 중 큰 쪽의 10% 이내이면 된다. 3개 이상의 흡착 압력을 제어하는 경우에는, 3개의 흡착 압력 중 최대값과 최소값의 차이가, 최대의 흡착 압력의 10% 이내이면 된다.

경도 정보를 고려하지 않고, 변형하기 어려운 단단한 만곡된 기판을, 흡착 압력을 제어하여 흡착을 행한 경우, 기판이 단단하고 변형하기 어려운 것을 고려하여 있지 않기 때문에, 기판을 평탄하게 흡착할 수 없다.

도6은 본 실시형태에 따른, 변형하기 어려운 단단한 만곡된 기판(71)을, 경도 정보를 고려하여, 흡착을 제어해서 흡착을 행하는 기판 유지장치(3)의 예이다. 도6a에 나타낸 것과 같이, 단단한 만곡된 기판(71)을 기판 전달 핀(40) 위에 놓는다. 그리고, 기판 전달 핀(40)이 하강함으로써 기판(71)이 흡착부(20) 위에 재치된다. 기판 정보 입력부(80)보다 취득한 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 제어부(50)는 흡착 압력을 변경하여, 만곡 부분의 진공 흡착 영역만 흡착 압력을 크게 하도록 진공 펌프(51∼53)를 제어한다. 이 결과, 도6b와 같이 기판(71)을 양호한 평탄도에서 흡착 유지할 수 있다.

예를 들면, 도6의 단단한 만곡된 기판(71)의 경우에는, 기판(71)의 중앙 부분이 볼록 형상 방향으로 만곡되어 있어 흡착부(20)와의 거리가 크기 때문에, 진공 흡착 영역의 흡착 압력이 진공 흡착 영역 25>26>27의 크기가 되도록 진공 펌프(51∼53)를 제어한다.

경도 정보를 고려하지 않고, 변형하기 쉬운 무른 만곡된 기판을, 흡착 압력을 제어하여 흡착을 행한 경우, 흡착 압력이 지나치게 강하면 기판이 물러 변형하기 쉽기 때문에, 기판을 지지하는 다수의 작은 돌기에 의해 변형이 생겨 버린다. 이 결과, 기판을 양호한 평탄도에서 흡착 유지할 수 없다.

도7은 본 실시형태에 따른, 변형하기 쉬운 무른 만곡된 기판(72)을, 경도 정보와 형상 정보를 고려하여, 흡착을 제어해서 흡착을 행하는 기판 유지장치(4)의 예이다. 도7a에 나타낸 것과 같이, 변형하기 쉬운 무른 만곡된 기판(72)을 기판 전달 핀(40) 위에 놓는다.

그리고, 기판 전달 핀(40)이 하강함으로써 기판(72)이 흡착부(20) 위에 재치된다.

기판 정보 입력부(80)에서 취득한 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 제어부(50)는 흡착 압력을 제어한다. 무른 기판(72)은, 제어부(50)에 의해 복수의 흡착 영역의 모든 영역의 흡착 압력이 균일하게 되도록 흡착된다. 즉, 본 실시형태에서는 제어부(50)는, 진공 흡착 영역(25∼27)을 균일한 흡착 압력이 되도록 진공 펌프(51∼53)를 제어한다. 이 결과, 도7b와 같이 기판(72)을 양호한 평탄도에서 흡착 유지할 수 있다.

<제2실시형태>

도8은, 제2실시형태에 있어서의 흡착방법의 구성을 나타낸 도면이다. 본 실시형태에서는, 기판 정보 입력부(80)로부터 입력되는 경도 정보에 근거하여, 제어부(50)가 기판면 내의 흡착 개시 순서를 제어한다. 즉, 본 실시형태는, 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 제어부(50)가 흡착부(20)에 의한 흡착(흡착 개시 순서)을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 상기 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 만곡되어 있는 제1 기판을 흡착할 때의 흡착과, 제1 기판보다 무른 제2 기판을 흡착할 때의 흡착이 다르도록 흡착부(20)에 의한 흡착(흡착 개시 순서)을 제어한다. 도8은, 도3에서 나타낸 단면 A-A'의 단면도에 흡착 개시 순서 제어방법의 구성을 추기한 도면이다.

도8에 근거하여, 본 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 특별히 설명하지 않는 부분에 대해서는 제1실시형태와 같다. 흡입한 기체를 배출하는 배출구(31∼33)는 전자 밸브(57∼59)에 접속되어 있다. 전자 밸브(57∼59)는 배관을 분기하는 분배기(60)를 경유해서 진공 펌프(61)에 접속된다. 진공 펌프(61)는 일정한 압력으로 감압을 계속하고 있다. 압력 센서(62)는, 분배기(60)와 진공 펌프(61)를 접속하고 있는 배관 내의 압력을 계측한다. 배출구(31∼33)의 각각에 접속하는 배관에는, 압력 센서(54∼56)가 설치되어 있다. 진공 흡착 영역(25∼27)은, 배출구(31∼33)와 각각 접속되어 있다. 압력 센서(54∼56)의 각각은, 진공 흡착 영역(25∼27)과 배출구(31∼33)와, 각각 접속된 배관 내의 압력을 계측함으로써, 간접적으로 진공 흡착 영역(25∼27)의 압력을 계측하고 있다.

제어부(50)는, 기판 정보 입력부(80)에서 취득한 경도 정보를 기초로, 흡착 개시 순서를 결정한다. 그리고, 제어부(50)는 압력 센서(54∼56)의 측정값에 근거하여 전자 밸브(57∼59)를 제어하여, 결정한 흡착 개시 순서에 의해 흡착부(20)에게 기판(70)을 진공 흡착하게 한다. 이때. 도8에 나타낸 각 진공 흡착 영역의 압력을 계측하기 위한 압력 센서(54∼56)의 구성은 본 실시형태의 일례이며, 배출구 전체 계통이 아닌 필요최소한의 계통에 배치해도 되고, 이것에 한정되지 않는다.

도9는 제2실시형태에 있어서의 흡착 개시 순서를 제어하는 일련의 흐름의 플로우차트다. 우선 기판 정보 입력부(80)에서 기판의 경도 정보와 형상 정보를 취득하는 공정(S40)을 행한다. 다음에, 제어부(50)에서, 형상 정보에 포함되는 만곡량의 정보와 경도 정보에 근거하여, 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판인지 아닌지를 판단하는 공정(S50)을 행한다. 여기에서, 본 실시형태에서는 기판의 만곡량에 근거하여 기판의 형상을 판단하고 있지만, 형상 정보는 만곡량에 한정되지 않고, 예를 들면, 형상 정보의 2차원 맵에 근거해서 판단해도 된다. 만곡량이 큰지 아닌지는 예를 들면, 만곡량이 최대인 위치의 만곡량과 임계값을 비교해서 판정해도 되고, 2차원 맵의 경우에는 만곡량의 평균값을 산출하고, 산출한 평균값과 임계값을 비교해서 판정해도 된다. 기판의 만곡량이 작은 경우에는 흡착을 변경할 필요가 없다. 또한, 기판이 단단하지 않은 경우(연한 경우)에도, 흡착을 변경할 필요가 없다. 즉, 만곡량이 크고, 변형하기 어려운 단단한 기판인 경우에만 흡착을 변경할 필요가 있다.

기판이 단단한지 아닌지의 판단은, 제1실시형태와 마찬가지로, 유저가 미리 경도에 관한 기준값을 설정하고, 기준값 이상의 경도이면, 단단한 기판으로 한다. 이 경도의 판정방법은, 제1실시형태와 마찬가지로, 경도 정보의 종류에 근거하여 변경해도 되고, 기준값과의 비교에 한정하지 않는다. 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판이면 만곡되어 있는 부분을 흡착하는 개소의 흡착 개시 순서를 변경하는 것을 결정하는 공정(S61)을 행하고 종료한다. 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판이 아니면 복수의 흡착 영역의 모든 영역, 즉 기판면 내의 전체 영역을 동시에 흡착하는 것을 결정하는 공정(S62)을 행하고 종료한다.

경도 정보를 고려하지 않고, 변형하기 어려운 단단한 만곡된 기판을, 흡착 개시 순서를 제어하여 흡착한 경우에, 만곡이 비교적 완만한 경우에, 형상 정보만의 흡착 개시 순서 판단에서는 만곡부의 흡착 개시 순서를 변경하지 않는다. 즉, 복수의 흡착 영역의 모든 영역을 동시 흡착으로 한다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 진공 흡착 영역(25∼27)을 동시에 감압하도록 전자 밸브(57∼59)를 제어한다. 이 경우에, 기판은 단단하고 변형하기 어렵기 때문에 만곡부의 흡착이 충분히 생기지 않아, 만곡부가 평탄하게 되기 전에 흡착을 위한 감압이 종료해 버리는 일이 있다. 그 결과, 기판을 평탄하게 흡착할 수 없다.

도10은 본 실시형태에 따른, 변형하기 어려운 단단한 만곡된 기판(73)을, 경도 정보를 고려하여, 흡착 개시 순서를 제어하여 흡착을 행하는 기판 유지장치(5)의 예이다. 도10a에 나타낸 것과 같이, 단단한 만곡된 기판(73)을 기판 전달 핀(40) 위에 놓는다. 그리고, 기판 전달 핀(40)이 하강함으로써 기판(73)이 흡착부(20) 위에 재치된다. 기판 정보 입력부(80)에서 취득한 기판의 경도 정보를 기초로, 제어부(50)는 흡착 개시 순서를 변경하여, 만곡 부분의 진공 흡착 영역만 선행해서 감압하도록 전자 밸브(57∼59)를 제어한다. 이 결과, 도10b와 같이 기판(73)을 양호한 평탄도에서 흡착 유지할 수 있다.

예를 들면, 도10의 단단한 만곡된 기판(73)의 경우에는, 기판(73)의 중앙 부분이 볼록 형상 방향으로 만곡되어 있어 흡착부(20)와의 거리가 크기 때문에, 진공 흡착 영역의 흡착 개시 순서를, 진공 흡착 영역 25, 26, 27의 순서로 흡착 개시하도록 전자 밸브(57∼59)를 제어한다.

경도 정보를 고려하지 않고, 변형하기 쉬운 무른 만곡된 기판을, 흡착 개시 순서를 제어하여 흡착한 경우, 만곡부를 선행해서 흡착을 행하면, 기판이 연하여 변형하기 쉽기 때문에, 기판을 지지하는 다수의 작은 돌기에 의해 변형이 생겨 버린다. 이 결과, 기판을 양호한 평탄도에서 흡착 유지할 수 없다.

도11은 본 실시형태에 따른, 변형하기 쉬운 무른 만곡된 기판(74)을, 경도 정보를 고려하여, 흡착 개시 순서를 제어하여 흡착을 행하는 기판 유지장치(6)의 예이다. 도11a에 나타낸 것과 같이, 변형하기 쉬운 무른 만곡된 기판(74)을 기판 전달 핀(40) 위에 놓는다. 그리고, 기판 전달 핀(40)이 하강함으로써 기판(74)이 흡착부(20) 위에 재치된다. 기판 정보 입력부(80)에서 취득한 기판의 경도 정보를 기초로, 제어부(50)는 흡착 개시 순서를 제어한다. 무른 기판(74)은, 제어부(50)에 의해, 흡착부(20)에 복수의 흡착 영역의 모든 영역이 동시에 흡착된다. 즉, 본 실시형태에서는 제어부(50)는, 진공 흡착 영역(25∼27)을 동시에 감압하도록 전자 밸브(57∼59)를 제어한다. 이 결과, 도11b와 같이 기판(74)을 양호한 평탄도에서 흡착 유지할 수 있다.

<제3실시형태>

도12는, 제3실시형태에 있어서의 흡착방법의 구성을 나타낸 도면이다. 본 실시형태에서는, 기판 정보 입력부(80)로부터 입력되는 경도 정보에 근거하여, 제어부(50)가 흡착 및 기판면 내의 흡착 개시 순서를 제어한다. 본 실시형태는, 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 제어부(50)가 흡착부(20)에 의한 흡착(흡착 압력과 흡착 개시 순서)을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(50)는, 상기 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 만곡되어 있는 제1 기판을 흡착할 때의 흡착과, 제1 기판보다 무른 제2 기판을 흡착할 때의 흡착이 다르도록 흡착부(20)에 의한 흡착(흡착 압력과 흡착 개시 순서)을 제어한다. 도12는, 도3에서 나타낸 단면 A-A'의 단면도에 흡착 및 흡착 개시 순서 제어방법의 구성을 추기한 도면이다.

여기에서, 본 실시형태에 있어서의 흡착은, 제1실시형태와 마찬가지로, 감압에 의한 진공 흡착이기 때문에, 흡착의 제어란 흡착 압력을 제어하는 것을 말한다. 경도 정보에 근거한 흡착 압력의 제어는, 제어부(50)가, 흡착부(20)에 의한 흡착 압력을, 만곡되어 있는 단단한 제1 기판에 대해서는 제1압력보다 커지도록, 제1 기판보다 단단하지 않은 제2 기판에 대해서는 제1압력보다도 작아지도록 제어한다. 즉, 본 실시형태에서는, 경도 정보에 근거하여, 제어부(50)가 흡착 압력 및 기판면 내의 흡착 개시 순서를 제어한다.

도12에 근거해서 본 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 특별히 설명하지 않는 부분에 대해서는 제1실시형태 및 제2실시형태와 같다. 흡입한 기체를 배출하는 배출구(31∼33)는 전자 밸브(57∼59)에 접속되어 있다. 전자 밸브(57∼59)는 진공 펌프(51∼53)에 접속되어 있다. 배출구(31∼33)의 각각에 접속하는 배관에는, 압력 센서(54∼56)가 설치되어 있다. 진공 흡착 영역(25∼27)은, 배출구(31∼33)와 각각 접속되어 있다. 압력 센서(54∼56)의 각각은, 진공 흡착 영역(25∼27)과 배출구(31∼33)와, 각각 접속된 배관 내의 압력을 계측함으로써, 간접적으로 진공 흡착 영역(25∼27)의 압력을 계측하고 있다.

제어부(50)는, 기판 정보 입력부(80)로부터 입력된 기판(70)의 경도 정보와 형상 정보에 근거해서 흡착 압력 및 흡착 개시 순서를 결정한다. 그리고, 제어부(50)는 압력 센서(54∼56)의 측정값에 근거하여 진공 펌프(51∼53)를 제어하여, 결정한 흡착 압력 및 흡착 개시 순서에 의해 흡착부(20)에게 기판(70)을 진공 흡착하게 한다. 이때, 도12에 나타낸 각 진공 흡착 영역의 압력을 계측하기 위한 압력 센서(54∼56)의 구성은 본 실시형태의 일례이며, 배출구 전체 계통이 아니라 필요최소한의 계통에 배치해도 되고, 이것에 한정되지 않는다.

도13은 제3실시형태에 있어서의 흡착 및 흡착 개시 순서를 제어하는 일련의 흐름의 플로우차트다. 우선 기판 정보 입력부(80)에서 기판의 경도 정보와 형상 정보를 취득하는 공정(S70)을 행한다. 다음에, 제어부(50)에서, 형상 정보에 포함되는 만곡량의 정보와 경도 정보에 근거하여, 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판인지 아닌지를 판단하는 공정(S80)을 행한다. 여기에서, 본 실시형태에서는 기판의 만곡량에 근거하여 기판의 형상을 판단하고 있지만, 형상 정보는 만곡량에 한정되지 않고, 예를 들면, 형상 정보의 2차원 맵에 근거해서 판단해도 된다. 만곡량이 큰지 아닌지는 예를 들면, 만곡량이 최대인 위치의 만곡량과 임계값을 비교해서 판정해도 되고, 2차원 맵의 경우에는 만곡량의 평균값을 산출하고, 산출한 평균값과 임계값을 비교해서 판정해도 된다. 기판의 만곡량이 작은 경우에는 흡착을 변경할 필요가 없다.

또한, 기판이 단단하지 않은 경우(연한 경우)에도, 흡착을 변경할 필요가 없다. 즉, 만곡량이 크고, 변형하기 어려운 단단한 기판인 경우에만 흡착을 변경할 필요가 있다.

기판이 단단한지 아닌지의 판단은, 제1실시형태 및 제2실시형태와 마찬가지로, 유저가 미리 경도에 관한 기준값을 설정하고, 기준값 이상의 경도이면, 단단한 기판으로 한다.

이 경도의 판정방법은, 제1실시형태 및 제2실시형태와 마찬가지로, 경도 정보의 종류에 근거하여 변경해도 되고, 기준값과의 비교에 한정하지 않는다. 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판이면 만곡되어 있는 부분을 흡착하는 개소의 흡착 압력 및 흡착 개시 순서를 변경하는 것을 결정하는 공정(S91)을 행하고 종료한다. 만곡량이 크고 변형하기 어려운 단단한 기판이 아니면 복수의 흡착 영역의 모든 영역을 균일한 흡착 압력에서, 동시에 흡착하는 것을 결정하는 공정(S92)을 행하고 종료한다.

여기에서, 흡착 압력을 균일하게 하는 제어는, 제1실시형태와 마찬가지로, 엄밀하게 균일하게 할 필요는 없고, 2개의 흡착 압력의 압력의 값의 차이가 2개의 흡착 압력 중 큰 쪽의 10% 이내이면 된다. 3개 이상의 흡착 압력을 제어하는 경우에는, 3개의 흡착 압력 중 최대값과 최소값의 차이가, 최대의 흡착 압력의 10% 이내이면 된다.

본 실시형태는, 제1실시형태와 제2실시형태를 합친 실시형태이며, 경도 정보와 형상 정보에, 보다 적합한 흡착방법으로 제어할 수 있기 때문에, 한층 더 신속한 흡착을 실현할 수 있다.

<제4실시형태>

도14는, 본 실시형태에 있어서의 흡착방법을 나타낸 도면이다. 전술한 제1실시형태, 제2실시형태, 및 제3실시형태의 어느 한개에 기재된 방법에 의해 경도 정보와 형상 정보에 근거하여 흡착방법을 제어한 경우에도, 도14a에 나타낸 것과 같이, 흡착부(20)가 뒤집혀 있는 단단한 기판(75)을 흡착할 수 없는 일이 있다. 이와 같은 경우에, 가압부재(90)에 의한 가압을 행함으로써, 기판(75)을 흡착부(20)에 흡착시킬 수 있다. 도14b에 나타낸 것과 같이, 가압부재(90)에 의해 기판(75)을 위쪽에서 가압함으로써, 흡착부(20)에 의한 기판(75)의 흡착을 보조할 수 있다.

이때, 본 실시형태에서는 제1실시형태, 제2실시형태, 및 제3실시형태의 어느 한개에 기재된 방법에 의해 흡착방법을 제어해도 흡착부(20)를 흡착할 수 없는 경우에, 가압부재(90)에 의한 갑을 행하는 예를 게시하였다. 그러나, 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 제1실시형태, 제2실시형태, 및 제3실시형태를 실시하지 않고 가압부재(90)의 가압을 실시해도 된다. 본 실시형태에 따르면, 가압부재(90)에 의한 가압을 행함으로써, 흡착부(20)가 뒤집혀 있는 단단한 기판(75)을 흡착할 수 있을 가능성을 높일 수 있다.

<제5실시형태>

다음에, 제5실시형태로서 전술한 노광장치를 이용한 물품(반도체 IC 소자, 액정 표시 소자, 칼라 필터, MEMS 등)의 제조방법을 설명한다. 물품은, 전술한 노광장치를 사용하여, 감광제가 도포된 기판(실리콘 웨이퍼, 글래스 기판 등)을 노광하는 공정과, 그 기판(감광제)을 현상하는 공정과, 현상된 기판을 다른 주지의 가공 공정으로 처리함으로써 제조된다. 다른 주지의 공정에는, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등이 포함된다. 본 제조방법에 따르면, 종래보다도 고품위의 물품을 제조할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기판의 경도가 달라도 원하는 형상에 가까운 형상으로 기판을 흡착 유지할 수 있다.

예시적인 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 이러한 실시형태에 한정되지 않는다는 것은 자명하다. 이하의 청구범위의 보호범위는 가장 넓게 해석되어 모든 변형, 동등물 구조 및 기능을 포괄하여야 한다.

본 출원은 2022년 2월 16일자 출원된 일본국 특허출원 2022-022343호 및 2022년 10월 24일자 출원된 일본국 특허출원 2022-170050호의 우선권을 주장하며, 이 출원의 발명내용은 전체가 참조를 위해 본 출원에 포함된다.

Claims (16)

1. 기판을 흡착하는 흡착부와,
   상기 흡착부에 의한 흡착을 제어하는 제어부를 구비한 기판 유지장치에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 기판의 경도 정보와 형상 정보에 근거하여, 만곡되어 있는 제1 기판을 흡착할 때의 흡착과, 상기 제1 기판보다 무른 제2 기판을 흡착할 때의 흡착이 다르도록 상기 흡착부에 의한 흡착을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제1 기판의 흡착에 있어서 상기 흡착부의 제1위치에 있어서의 제1흡착과 상기 흡착부의 상기 제1위치와는 다른 제2위치에 있어서의 제2흡착의 차이가, 상기 제2 기판의 흡착에 있어서 상기 제1흡착과 상기 제2흡착의 차이보다도 커지도록 상기 흡착부에 의한 흡착을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 흡착부에 의한 흡착 압력을, 상기 제1 기판에 대해서는 제1압력보다 커지도록 제어하고, 상기 제2 기판에 대해서는 상기 제1압력보다 작아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 흡착부는, 기체를 배출하는 복수의 배출구를 갖고 있고,
   상기 제어부가, 상기 경도 정보와 상기 형상 정보에 근거하여, 상기 복수의 배출구에 의한 흡착 개시 순서를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 흡착부가 복수의 흡착 영역으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 복수의 흡착 영역의 압력을 계측하기 위한 압력 센서를 갖고,
   상기 흡착부는, 기체를 배출하는 복수의 배출구를 갖고 있고,
   상기 제어부가, 상기 압력 센서의 측정값에 근거하여, 상기 복수의 배출구에 의한 흡착을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 흡착부는, 기체를 배출하는 복수의 배출구를 갖고 있고,
   상기 제어부가, 상기 복수의 흡착 영역마다 흡착을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부가, 상기 복수의 흡착 영역마다 상기 복수의 배출구 각각에 있어서의 흡착 압력 또는 상기 복수의 배출구의 흡착 개시 순서를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
9. 제 5항에 있어서,
   상기 복수의 흡착 영역은, 동심원 형상으로 설치된 복수의 경계로 나뉜 3개 이상의 영역을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
   
10. 제 5항에 있어서,
    상기 기판이 무른 경우에는, 상기 복수의 흡착 영역의 모든 영역의 흡착을 균일하게 하고, 상기 기판이 단단하고 상기 기판이 상기 흡착부로부터 떨어지는 방향으로 만곡된 만곡부를 포함하는 형상인 경우에는, 상기 복수의 흡착 영역 중 상기 만곡부를 흡착하는 흡착 영역의 흡착 압력을 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
    
11. 제 5항에 있어서,
    상기 흡착부는, 기체를 배출하는 복수의 배출구를 갖고 있고,
    상기 기판이 무른 경우에는, 상기 복수의 흡착 영역의 모든 영역을 동시에 감압하여 흡착시키고, 상기 기판이 단단하고 상기 기판이 상기 흡착부로부터 떨어지는 방향으로 만곡된 만곡부를 포함하는 형상인 경우에는, 상기 복수의 흡착 영역 중 상기 만곡부를 흡착하는 흡착 영역에 있어서의 상기 복수의 배출구의 흡착 개시 순서를 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
    
12. 제 1항에 있어서,
    상기 기판을 가압하는 가압부재를 구비하고,
    상기 제1 기판을 흡착할 때에 상기 가압부재에 의한 가압을 행하는 것을 특징으로 하는 기판 유지장치.
    
13. 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치로서,
    상기 기판을 흡착하는 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 기재된 기판 유지장치와,
    상기 기판에 빛을 조사하는 광 조사부를 갖는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
    
14. 청구항 13에 기재된 리소그래피 장치를 사용해서 기판에 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 공정에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 처리하는 공정과,
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 물품의 제조방법.
    
15. 기판을 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 의한 흡착을 제어하는 제어부를 구비한 기판 유지장치를 사용하여, 기판을 유지하는 기판 유지방법으로서,
    상기 기판의 경도에 관한 경도 정보와 형상 정보를 취득하는 취득공정과,
    상기 취득공정에서 취득한 상기 경도 정보와 상기 형상 정보에 근거하여, 상기 기판을 유지하기 위한 흡착을 제어하는 제어공정을 구비하고,
    상기 제어공정에 있어서, 만곡되어 있는 제1 기판을 흡착할 때의 흡착과, 상기 제1 기판보다 무른 제2 기판을 흡착할 때의 흡착이 다르도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지방법.
    
16. 제 15항에 있어서,
    상기 흡착부는, 기체를 배출하는 복수의 배출구를 갖고 있고,
    상기 제어공정에 있어서, 상기 복수의 배출구 각각에 있어서의 흡착 압력 또는 상기 복수의 배출구에 의한 흡착 개시 순서를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 유지방법.

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