JP2011146663A - 基板保持装置、及びそれを用いたリソグラフィー装置、並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板、若しくはチャック上に異常が発生した場合、大掛かりな装置を使用することなく、効率良く異常の要因及び場所を特定する。
【解決手段】基板Ｗを保持する基板保持装置１０であって、基板Ｗを吸着して保持する保持ユニットと、基板Ｗが保持ユニットに搭載された状態で、保持ユニットの吸着力に関する物理量を計測する計測部１５と、第１の条件と計測部１５の計測結果とに基づく第１の判定と、第１の条件とは異なる第２の条件と計測部１５の計測結果とに基づく第２の判定とを行い、第１及び第２の判定の結果に基づいて、予め設定された少なくとも３つの動作のうち１つを選択し、選択された動作に応じた処理を実行する制御部１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板保持装置、及びそれを用いたリソグラフィー装置、並びにデバイスの製造方法に関するものである。

露光装置に代表されるリソグラフィー装置等の半導体製造装置は、被処理基板を保持するための基板保持装置を有する。基板保持装置は、一般に、基板を吸着保持するための吸着面を有する真空吸引式のチャックと、該チャックに形成された吸着口と、該吸着口に連接された排気口の圧力を監視する圧力センサとを備える。この場合、基板保持装置は、チャック上に載置された基板を吸引し、圧力センサの測定値が任意の値（真空状態）となれば、基板を吸着保持した状態と判断する。一方、基板保持装置は、基板の吸引を停止し、排気口内の圧力をほぼ大気圧に戻すことで、基板を保持した状態を解除したと判断する。

ここで、被処理基板は、様々な製造工程における熱処理や圧力処理等に起因して、歪んだ状態、若しくは反った状態でチャック上に載置される場合がある。加えて、被処理基板の裏面（若しくは、チャックの載置面）に、ゴミの付着やキズ等の異常が発生する場合もある。これらの異常に対処するために、まず、特許文献１は、吸着面に備えられたピン状凸部の配置状態を複数種とすることにより、高精度に基板を吸着する基板保持装置を開示している。また、特許文献２は、基板とチャックとの間にゴミが存在した場合、ゴミの有無及びゴミの存在位置を検出し、その検出結果に基づいて、集中的にクリーニングを行うごみ検出装置を開示している。更に、特許文献３は、基板を保持する接触面へのゴミの影響を少なくし、ゴミが付着した場合でも容易にゴミを除去する基板保持装置を開示している。

特開２００４−１４００７１号公報 特開平１０−７００６９号公報 特開平１０−７０１７９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された基板保持装置は、吸着異常の種類及び箇所を特定するための技術は開示しておらず、特許文献２及び３に開示された装置は、特別な装置を新たに設けることにより吸着異常を検出及び除去するものである。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、被処理基板、若しくはチャック上に異常が発生した場合、大掛かりな装置を使用することなく、効率良く異常の要因及び場所を特定し、異常への対処を行う基板保持装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明は、基板を保持する基板保持装置であって、基板を吸着して保持する保持ユニットと、基板が保持ユニットに搭載された状態で、保持ユニットの吸着力に関する物理量を計測する計測部と、第１の条件と、計測部の計測結果とに基づく第１の判定と、第１の条件とは異なる第２の条件と、計測部の計測結果とに基づく第２の判定とを行い、第１及び第２の判定の結果に基づいて、予め設定された少なくとも３つの動作のうち１つを選択して、選択された動作に応じた処理を実行する制御部とを備える。

本発明によれば、基板の吸着に異常が発生した場合、吸着を確認する計測部を用いて、計測結果を参照することにより、吸着異常の要因を詳細に、かつ、即座に判定することができる。

本発明の第１実施形態に係る基板保持装置の構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るチャックの構造を示す概略図である。 本発明の基板保持装置の全体的な処理の流れを示すフローチャートである。 吸着確認シーケンスを示すフローチャートである。 変形した基板を載置した基板保持装置を示す概略図である。 変形した基板を載置した基板保持装置を示す概略図である。 吸着異常シーケンスを示すフローチャートである。 コンソール部に表示される設定画面の一例を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係る基板保持装置の構成を示す概略図である。 本発明の第３実施形態に係る基板保持装置の構成を示す概略図である。 本発明の第４実施形態に係る基板保持装置の構成を示す概略図である。 第４実施形態に係る吸着確認シーケンスを示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る圧力波形を示すグラフである。 第５実施形態に係る吸着確認シーケンスを示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態に係る圧力波形を示すグラフである。 基板搬送装置の構成を示す概略図である。 基板搬送装置内の基板保持に関する情報からの判断結果を示す図である。 コンソール部に表示される設定画面の一例を示す概略図である。 本発明の基板保持装置を適用した露光装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る基板保持装置の構成について説明する。図１は、基板保持装置の構成を示す概略図である。基板保持装置１０は、ウエハ（基板）Ｗを保持するための保持面を有するチャック本体（本体部）１と、チャック本体１に搭載されたウエハＷに吸着力を与えるための真空排気系１１と、基板保持装置１０が設置される装置全体を制御する主制御部１２とを備える。なお、本実施形態では、露光装置においてウエハＷを移動させるステージ装置に基板保持装置１０を適用するものとし、主制御部１２は、露光装置全体を制御する。

図２は、チャック本体１の構造を示す概略図である。特に、図２（ａ）は、チャック本体１の平面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、それぞれ、図２（ａ）におけるＭ−Ｍ´断面及びＮ−Ｎ´断面を示す断面図である。

チャック本体１は、ウエハＷが載置される第１層２と、第１層２の下部に設けられた第２層３とから構成される。なお、図２は、説明の便宜上、チャック本体１の一部をカットして、第１層２と第２層３との各平面部の形状を図示している。第１層２及び第２層３の材質は、共に熱伝導性に優れた材質を採用し、例えば、焼結ＳｉＣセラミックス等が好適である。また、第１層２及び第２層３は、種々の接着方法により接着されている。

第１層２は、ウエハＷを保持する保持面側に、エッチング加工にて形成された凸部４を複数個有する。凸部４の配列は、直交格子状、千鳥格子状、又は同心円周状等、様々な方式が考えられ、特に限定するものではない。凸部４と凸部４間の間隔（ピッチ）については、ウエハＷを保持した際にウエハＷが沈み込むことによって変形が生じないようにすることが望ましい。

第２層３は、第１層２と接する表面上に、複数の環状の溝部５を有する。溝部５の個数は、後述するが、チャック本体１上に載置されたウエハＷの各部の吸着圧を計測する関係上、図２（ａ）に示すように、３個程度の溝を均等間隔で設けることが望ましい。また、溝部５には、図２（ｂ）に示すように、第２層３の下面に貫通する７箇所の排気口６が設けられる。排気口６は、図２（ａ）におけるＭ−Ｍ´部に示すように、一列に、かつ、均等に配置することが望ましい。なお、第２層３の中心部には、溝部は形成せず、単に排気口のみを設置する。更に、第２層３の溝部５及び中心部の各排気口の位置に対応して、第１層２には７箇所の吸着口７がそれぞれ貫通して設けられている。吸着口７は、図２（ａ）におけるＮ−Ｎ´部に示すように、一列に、かつ、均等に配置することが望ましい。なお、上記の溝部５の設置数、排気口６の設置数、及び１つの溝部５における吸着口７の設置数は、それぞれ特に限定するものではない。特に、１つの溝部５における吸着口７の設置数は、最低一列２箇所以上であれば良い。

更に、チャック本体１は、ウエハＷを載置する際にウエハＷをチャック本体１の保持面から持ち上げるための上下動作を行う不図示のリフトピン用の貫通穴８を３箇所有する。一般的に、チャック本体１上へのウエハＷの載置は、後述する基板搬送装置８２が、リフトピン上にウエハＷを乗せ、リフトピンが下降することで実施される。

真空排気系１１は、真空ポンプ１３と、真空ポンプ１３とチャック本体１の排気口６とを接続する真空排気ライン１４とを備える。真空ポンプ１３は、チャック本体１と、該チャック本体１上に載置されたウエハＷとで形成される空間を減圧することでウエハＷを保持する排気手段である。なお、真空排気ライン１４は、本実施形態では便宜上チャック本体１のみに接続しているが、他の真空排気ラインに接続されていても構わない。このように、本実施形態の基板保持装置１０は、チャック本体１、真空排気ライン１４、及び真空ポンプ１３により構成される保持ユニットを備える。また、真空排気系１１は、複数の真空排気ライン１４、即ち、上記チャック本体１とウエハＷとで形成される空間に連通する空間にそれぞれ設置される圧力センサ１５（１５ａ〜１５ｇ）を備える。更に、真空排気系１１は、各圧力センサ１５の計測結果を管理する圧力情報制御部１６を備える。

各圧力センサ１５ａ〜１５ｇは、各真空排気ライン１４の圧力値をそれぞれ測定する計測部である。なお、本実施形態では、各真空排気ライン１４に１つずつ圧力センサを設置しているが、１つの圧力センサで複数の真空排気ライン１４の圧力値の測定が可能であれば、圧力センサの設置数は、７つよりも少なくても良い。

圧力情報制御部１６は、各圧力センサ１５ａ〜１５ｇが計測した計測結果を含む圧力情報を管理する情報制御部である。ここで、「圧力情報」は、圧力センサ１５が測定した圧力値、若しくは時間経過と共に変化する圧力値の変化量又は変化率の少なくともいずれか１つを含む。また、圧力情報制御部１６は、圧力センサ１５の圧力情報を逐次監視すると共に、該圧力情報を主制御部１２へ送信する。

主制御部１２は、基板保持装置１０の吸着動作の制御、真空排気系１１内の真空ポンプ１３や圧力情報制御部１６の制御、更に基板保持装置１０が設置される装置全体を制御する制御部である。主制御部１２は、各種動作プログラムを含むコンピュータ又はシーケンサ等で構成される。主制御部１２は、ＬＡＮケーブル等で接続された真空ポンプ１３や圧力情報制御部１６等に対して動作命令を送信する。更に、主制御部１２は、内部に備えるメモリ等の記憶装置（記憶部）に、圧力情報制御部１６から送られた圧力情報を保存し、かつ、過去の圧力情報（履歴情報）を適宜読み出すことが可能である。なお、本実施形態では、圧力情報制御部１６と主制御部１２とを別体として記載しているが、１つの制御部が両方の機能を備えても良い。

更に、主制御部１２は、オペレータと主制御部１２とのインターフェイスの役割を担うコンソール部１８に接続されている。このコンソール部１８は、表示装置及び入力装置を含む。オペレータは、コンソール部１８により、装置全体の各種設定値（パラメータ値）や動作内容の入力、及び装置の動作命令等を実施する。また、コンソール部１８は、装置全体の動作状況の表示や、チャック本体１上に載置されたウエハＷの有無状況の表示、更には装置トラブルが発生した場合のエラー表示を行い、オペレータに対して装置の可動状況を適宜伝える。

次に、基板保持装置による処理について、フローチャートを用いて説明する。図３は、基板保持装置１０が吸着を開始し、吸着が完了した場合、若しくは、吸着が完了しなかった場合の処理の全体的な流れを示すフローチャートである。

まず、チャック本体１上にウエハＷが載置された後、主制御部１２は、以下のシーケンスを開始する（ステップＳ１０１）。次に、主制御部１２は、真空ポンプ１３を駆動し、ウエハＷの吸着を開始する（ステップＳ１０２）。

次に、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを実行する（ステップＳ１０３）。なお、吸着確認シーケンスについては、以下に示す図４において詳述する。この吸着確認シーケンスでは、圧力情報に基づいて、ウエハＷの状態情報を「吸着」、「基板変形」、「チャック側異常」、及び「基板側異常」の４種類に分別する。なお、「状態情報」とは、ウエハＷの保持状態に関する情報を示す。「吸着」とは、吸着が正常に完了した状態であることを示す。「基板変形」とは、ウエハＷが変形した状態であることを示す。「チャック側異常」とは、基板保持装置側に異常があることを示す。例えば、チャック本体１の保持面１７上にゴミやキズ等が発生している場合や、圧力情報制御部１６に異常がある場合等である。更に、「基板側異常」とは、ウエハＷ側に異常があることを示す。例えば、ウエハＷの保持面１７側にゴミやキズ等が発生している場合である。このようにして、吸着異常の有無を判定し、更に異常がある場合には異常の要因を特定する。

次に、主制御部１２は、ステップＳ１０３の吸着確認シーケンスの判定に基づいて、状態情報が、「吸着」であるかどうかを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、主制御部１２は、状態情報が「吸着」と判定された場合は（ＹＥＳ）、吸着通常シーケンスを開始する（ステップＳ１０５）。なお、「吸着通常シーケンス」とは、主制御部１２が基板保持装置及び装置全体として通常実施する処理を示す。例えば、基板保持装置が露光装置のステージ装置に適用される場合には、吸着通常シーケンスにおいて露光処理、又は露光のための計測処理を実行する。その後、主制御部１２は、処理を終了する（ステップＳ１０７）。

一方、主制御部１２は、ステップＳ１０４の吸着確認シーケンスの判定において状態情報が「吸着」ではないと判定された場合は（ＮＯ）、吸着異常シーケンスを開始する（ステップＳ１０６）。なお、吸着異常シーケンスについては以下に示す図７において詳述する。その後、主制御部１２は、処理を終了する（ステップＳ１０７）。

次に、吸着確認シーケンス（ステップＳ１０３）について説明する。図４は、吸着確認シーケンスの流れを示すフローチャートである。

まず、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを開始し（ステップＳ２０１）、オペレータがコンソール部１８により設定した「基板変形定義」の設定を内部の記憶装置から読み出す（ステップＳ２０２）。この場合、主制御部１２は、予め内部の記憶装置上に保存されている以下の２つの定義（判定の条件）のいずれか、若しくは、両方を読み出す。第１の定義は、「複数の圧力センサ１５のうち保持面（又はウエハＷ）の外周側に対応する圧力センサ１５（例えば、圧力センサ１５ａ及び１５ｇ）の計測値が規定値を満たさない場合、ウエハＷの外周が反っていると判断する」という定義である。第２の定義は、「複数の圧力センサ１５のうち保持面（又はウエハＷ）の中心側に対応する圧力センサ１５（例えば、圧力センサ１５ｄ）の計測値が規定値を満たさない場合、ウエハＷの中心部が膨らんでいると判断する」という定義である。

次に、主制御部１２は、圧力情報制御部１６に対して、任意の時間間隔で各圧力センサ１５ａ〜１５ｇの測定値を取得させ、更に各圧力情報を作成させ、圧力情報制御部１６から圧力情報を受け取る（ステップＳ２０３）。なお、主制御部１２は、判定時間の短縮のために、時間間隔を定めず、１回の計測で圧力情報を作成させても良い。

次に、主制御部１２は、ステップＳ２０３で得られた圧力情報に基づいて、該圧力情報が規定値に達しているかを判定する（ステップＳ２０４）。この場合、「圧力情報が規定値に達しているか」とは、即ち、第１の条件を満たすかどうかである。ここで、吸着と定める規定値について、本実施形態では、任意の時間後（例えば、３秒後）に全ての圧力センサ１５の測定値（圧力情報）が所定の圧力以下の圧力を示す場合は、ウエハＷがチャック本体１に正常に吸着されているとする。

次に、まず、第１のパターンとして、搬送されたウエハＷが正常に吸着されたと判定された場合（ＹＥＳ）を想定する。この場合、主制御部１２は、状態情報を「吸着」と定める（ステップＳ２０５）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ２０６）。なお、吸着と定める規定値は、上記以外にも多数存在するが、本発明では特に限定するものではない。

一方、ステップＳ２０４において、圧力情報が吸着の規定値に達しなかった場合（ＮＯ）、主制御部１２は、各圧力情報に、ステップＳ２０２において読み込んだ基板変形定義に従う所定の分布があるかどうかを判定する（ステップＳ２０７）。この場合、「各圧力情報に所定の分布があるかどうか」とは、即ち、第２の条件を満たすかどうかである。

次に、第２のパターンとして、ステップＳ２０７において、各圧力情報に基板変形定義に従う「所定の分布がある（即ち、分布が所定の範囲を超える）」と判定された場合（ＹＥＳ）を想定する。ここで、「所定の分布がある」とは、例えば、チャック本体１の外周部の２箇所の圧力センサ１５ａ、１５ｇの圧力情報のみが、規定値を満たさない場合を示す。この場合、上記第１の定義と一致する。したがって、ウエハＷの形状は、図５（ａ）に示すように、反った状態であるため、チャック本体１の外周部の圧力センサ１５が示す圧力情報が規定値を満たせなかったと推察できる。なお、チャック本体１の中心部の３箇所の圧力センサ１５ｃ、１５ｄ、１５ｅの圧力情報のみが、規定値を満たさない場合も同様に考察することができる。即ち、この場合は上記第２の定義と一致し、ウエハＷの形状は、図５（ｂ）に示すように中央部が膨らんだ状態であると推察できる。この第２のパターンにおいて、主制御部１２は、状態情報を「基板変形」と定める（ステップＳ２０８）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ２０６）。

一方、ステップＳ２０７において、各圧力情報に基板変形定義に従う「所定の分布が見られない（即ち、分布が所定の範囲に収まる）」と判定された場合（ＮＯ）を想定する。ここで、「所定の分布が見られない」とは、例えば、すべての圧力センサが規定値を満たさない場合を示す。それ以外にも、例えば、チャック本体１の外周付近に位置する２箇所の圧力センサ１５ａ、１５ｇのうち、圧力センサ１５ａの圧力情報は規定値を満たしていないが、圧力センサ１５ｇの圧力情報は規定値を満たしている場合を示す。この場合、主制御部１２は、規定値を満たさない圧力センサと該圧力センサが示す圧力情報とを内部の記憶装置へ保存する（ステップＳ２０９）。

次に、主制御部１２は、内部の記憶装置に保存されている過去の圧力情報を読み出し（ステップＳ２１０）、規定値を満たしていない圧力センサの過去の圧力情報が規定値に達していないかどうかを判定（第３の判定）する（ステップＳ２１１）。

次に、第３のパターンとして、ステップＳ２１１において、同一の圧力センサの圧力情報が過去に規定値を満たしていなかったと判定された場合（ＹＥＳ）を想定する。ここでの「過去の圧力情報」とは、現在チャック本体１に載置されているウエハＷとは異なり、前回の処理にてチャック本体１に載置されていたウエハ（第２の基板）に対する圧力情報を示す。この場合、同一の圧力センサの圧力情報が再度規定を満たさないので、図６（ａ）に示すように基板保持装置側に圧力の上昇を妨げる要因（例えば、保持面１７におけるゴミ２０の付着）が発生していると推察できる。この第３のパターンにおいて、主制御部１２は、状態情報を「チャック側異常」と定める（ステップＳ２１２）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ２０６）。

一方、第４のパターンとして、ステップＳ２１１において、同一の圧力センサの圧力情報が過去に規定値を満たしていると判定された場合（ＮＯ）を想定する。この場合、図６（ｂ）に示すように、ウエハＷ側に圧力の上昇を妨げる要因（例えば、ウエハＷの裏面におけるゴミ３０の付着）が発生していると推察できる。この第４のパターンにおいて、主制御部１２は、状態情報を「基板側異常」と定める（ステップＳ２１３）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ２０６）。

なお、主制御部１２は、第３及び第４のパターンにおける状態情報の判定において、例えば、ウエハを５枚搬送した場合、３回吸着できなかった場合に「チャック側異常」とすることも可能である。即ち、本発明は、「チャック側異常」と「基板側異常」とを振り分けることが可能となるアルゴリズムであれば、振り分ける処理方法に依存せず、適用可能である。

また、過去の圧力情報が存在しない新規のウエハがチャック本体１上に載置された場合は、主制御部１２は、実際は吸着を妨げる要因が基板保持装置側にあるにも係らず、基板側に異常があると判定してしまうことがある。この場合、主制御部１２は、新規のウエハを後述の図１６（ａ）に示す基板ストッカー８３に一旦退避させ、次に処理されるウエハの吸着確認シーケンスによって判定された状態情報を確認した後、最初のウエハの状態情報を判定するアルゴリズムを適用すれば良い。例えば、２回目のウエハの状態情報が、「吸着」、「基板変形」、又は「基板側異常」の場合は、最初のウエハの異常は「基板側異常」であると考えられ、一方、「チャック側異常」の場合は、最初のウエハの異常も「チャック側異常」であると考えられる。なお、基板ストッカー８３は、複数枚のウエハを一時保管する収納装置である。この場合、基板搬送装置８２が、基板保持装置１０と基板ストッカー８３との間のウエハの受け渡しを行う。以上、本実施形態では、図４に示す吸着確認シーケンスにより、チャック本体１上に載置されたウエハＷの状態情報を「吸着」、「基板変形」、「チャック側異常」、又は「基板側異常」のいずれかに分類する。そして、主制御部１２は、状態情報をコンソール部１８に表示することにより、チャック本体１、又はウエハＷの状態をオペレータに通知する。

次に、吸着異常シーケンス（ステップＳ１０６）について説明する。図７は、吸着異常シーケンスの流れを示すフローチャートである。

まず、主制御部１２は、吸着異常シーケンスを開始して（ステップＳ３０１）、オペレータがコンソール部１８により設定した「基板変形対策」、「チャック側異常対策」、及び「基板裏面側異常対策」の設定を、内部の記憶装置から読み出す（ステップＳ３０２）。この場合、主制御部１２は、「基板変形対策」という設定に対しては、例えば、異常時には正常時とは異なるステージ速度又はステージ加速度で正常時と同様の処理を実行する処理内容を読み出す。同様に、主制御部１２は、「チャック側異常対策」という設定に対しては、例えば、チャック本体の保持面のゴミの除去処理を行う処理内容を読み出す。更には、主制御部１２は、「基板裏面側異常対策」という設定に対しては、例えば、対象のウエハを基板ストッカー８３へ搬送するという処理内容を読み出す。

次に、主制御部１２は、状態情報（図４におけるステップＳ２０８、Ｓ２１２、Ｓ２１３）がいずれであるかを確認する（ステップＳ３０３）。

次に、ステップＳ３０３において、状態情報が「基板変形」である場合は、主制御部１２は、ウエハＷに対し、ステップＳ３０２において読み込んだ基板変形対策の復旧処理を行う（ステップＳ３０４）。

一方、ステップＳ３０３において、状態情報が「チャック側異常」である場合は、主制御部１２は、ステップＳ３０２において読み込んだチャック側異常対策の復旧処理を行う（ステップＳ３０５）。

若しくは、ステップＳ３０３において、状態情報が「基板側異常」である場合は、主制御部１２は、ウエハＷに対し、ステップＳ３０２において読み込んだ基板裏面側異常対策の復旧処理を行う（ステップＳ３０６）。以上のように、主制御部１２は、予め設定された複数の動作のうち１つを選択し、選択された動作に応じた処理を実行する。

上記各対策処理完了後、主制御部１２は、吸着異常シーケンスを終了する（ステップＳ３０７）。なお、ステップＳ３０２において設定する各復旧処理内容は、適宜選択することが可能であって、特に限定するものではない。処理内容を変更する場合には、予めコンソール部１８に所望の対策方法を設定することで変更可能である。以上、本実施形態では、図７に示す吸着異常シーケンスとウエハＷの状態情報により、各異常状態からの復旧処理を行うことが可能である。この復旧処理は、主制御部１２が自動的に実施するので、オペレータを介した作業が不要となる。そして、主制御部１２は、コンソール部１８に実施中の復旧処理、又は実施した復旧処理の履歴を表示することで、オペレータに対して復旧処理が行われたことを通知する。

次に、コンソール部１８に表示される設定画面について説明する。図８は、コンソール部１８に表示される設定画面の一例であり、特に、図８（ｂ）は、コンソール部１８に表示される、基板保持装置が適用されるステージ装置（基板ステージ）の速度及び加速度に関する設定画面の一例である。

図８（ａ）に示す動作設定表示部４０は、基板保持装置１０における吸着確認の動作内容を設定する設定画面である。動作設定表示部４０において、「基板変形定義」は、基板変形と定める定義の設定を選択する表示欄である。「基板変形対策」は、ウエハＷの吸着を開始した際にウエハが変形していた場合の対処方法を設定（選択）する表示欄である。「チャック側異常対策」は、ウエハＷの吸着を開始した際に基板保持装置側に異常があった場合の対策方法を設定する表示欄である。更に、「基板裏面側異常対策」は、ウエハＷの吸着を開始した際にウエハの裏面側に異常があった場合の対策方法を設定する表示欄である。

トグルボタン４１は、各設定を選択するボタンである。この例では、基板変形定義は、複数選択可能であり、それ以外の対策処理の設定は、一つのみ選択可能である。また、決定ボタン４２は、トグルボタン４１で選択された設定を決定し、主制御部１２に定めるボタンである。なお、動作設定表示部４０において、「異常時に速度設定で搬送を続ける」という設定が選択された場合は、図８（ｂ）に示す設定画面で設定された速度、及び加速度の設定に従って、ウエハ搬送が継続される。

図８（ｂ）において、設定表示部５０は、「正常時（吸着時）」、「基板変形対策」、「チャック側異常対策」、及び「基板裏面側異常対策」の各状態時に基板保持装置が適用されるステージ装置の速度及び加速度を設定する設定画面である。同様に、設定表示部５１は、「正常時（吸着時）」、「基板変形対策」、「チャック側異常対策」、及び「基板裏面側異常対策」の各状態時の場合に、基板搬送装置の搬送ハンドの速度及び加速度を設定する設定画面である。決定ボタン５２は、基板保持装置の速度及び加速度の設定表示部５０、及び基板搬送装置の速度及び加速度の設定表示部５１で設定を決定し、主制御部１２に定めるボタンである。ここで、一般的には、吸着に異常が発生した場合の速度及び加速度の設定値は、正常時に吸着した場合に比べてウエハＷの吸着力（保持力）が低下するため、ウエハＷの落下が生じないように遅く設定する。なお、本実施形態では、ウエハＷの状態により、予め一律に速度及び加速度を定めるように記載したが、本発明は、これに限定されない。例えば、吸着（圧）力と、速度及び加速度との関係を式に表し、主制御部１２は、前記式に基づいてウエハＷを保持し、自動的に速度及び加速度を決定しても良い。

以上のように、本実施形態によれば、基板の吸着に異常が発生した場合、複数の圧力センサを用いて、異なる複数箇所の基板位置における各圧力情報を参照することにより、吸着異常の要因を詳細に、かつ、即座に判定することができる。また、予め、各吸着異常に対応した復旧処理方法を設定することにより、吸着異常が発生した後、即座に復旧処理を行うことができるので、装置全体（露光装置等）のダウンタイムを低減できる。更に、吸着異常を即座に復旧できることにより、ひいては、基板の搬送速度を遅らせることなく、移動速度を適宜所望の速度に設定する自由度が増す。加えて、大掛かりな異常検出装置が不要であり、コストおよびスペースの面で有利である。

なお、本実施形態では、保持ユニットの圧力を圧力センサで計測したが、本発明はこれに限らず、保持ユニットの吸着力に関する物理量を計測する計測部を備えていれば良い。この計測部として圧力センサ以外を用いた実施形態については後述する。

また、本実施形態では、主制御部が、第１の条件と圧力センサの計測結果とに基づく第１の判定と、第１の条件とは異なる第２の条件と圧力センサの計測結果とに基づく第２の判定とを行っている。ここで、第１の条件は、測定された圧力（負圧）が所定値を超えるか否かであり、一方、第２の条件は、複数の箇所で測定された圧力の分布範囲が所定範囲を超えるか否かである。このとき、本実施形態の主制御部は、第１の判定において第１の条件を満たさない場合に、第２の条件に基づく判定を行っているが、例えば、第１の判定と第２の判定とを同時に行い、その結果の組み合わせに応じた処理を実行しても良い。

更に、本実施形態では、主制御部が、第１の判定と第２の判定との結果に基づいて、予め設定された少なくとも３つの動作のうち１つを選択し、選択された動作に応じた処理を実行している。また、予め設定された動作として、吸着通常シーケンス、基板変形への対策、チャックへの対策、及び基板への対策の４つを挙げている。例えば、予め設定された動作を、吸着通常シーケンス、基板変形への対策、チャック又は基板への対策（基板の変形に起因しない異常への対策）の３つとしても良い。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る基板保持装置について説明する。図９は、第２実施形態に係る基板保持装置の構成を示す概略図である。なお、図９において、図１と同一構成のものには、同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の基板保持装置６０は、ウエハ吸着方式として、真空排気系を用いた真空吸着方式ではなく、電極を用いた静電吸着方式を採用することを特徴とする。

基板保持装置６０は、ウエハＷを保持するための保持面を有するチャック本体６１と、チャック本体６１に埋設された吸着部（電極）６２、６３に対して電圧を印加するためのプラス電源６４及びマイナス電源６５とを備える。ここで、チャック本体６１と、電源６５、吸着部６２、６３とで保持ユニットが構成される。更に、基板保持装置６０は、吸着部６２、６３に印加される各電圧値を計測する電圧計６６ａ、６６ｂと、電圧情報を管理する電圧情報制御部６８とを備える。ここで、「電圧情報」は、電圧計６６ａ、６６ｂが測定した電圧測定値、時間経過と共に変化する電圧測定値の変化量又は変化率の少なくともいずれか１つを含む。また、電圧情報制御部６８は、電圧計６６ａ、６６ｂの電圧情報を逐次監視すると共に、該電圧情報を主制御部１２へ送信する。

チャック本体６１は、ウエハＷの載置面となる誘電体層６１ａと、誘電体層６１ａの下部に位置する絶縁層６１ｂとから構成される円盤状の部材である。更に、絶縁層６１ｂには、ウエハＷの載置面に対して、中心部の吸着を行う円盤状の第１の吸着部６２と、第１の吸着部６２を囲むように設けられた環状の第２の吸着部６３とが埋設されている。誘電体層６１ａ及び絶縁層６１ｂの材質は、共に熱伝導性に優れた材質を採用し、例えば、焼結ＳｉＣセラミックス等が好適である。また、誘電体層６１ａ及び絶縁層６１ｂは、種々の接着方法により接着されている。

第１及び第２の吸着部６２、６３は、プラス電源６４及びマイナス電源６５から印加される電圧により、誘電体層６１ａをプラスとマイナスに帯電させる内部電極である。帯電した誘電体層６１ａに対してウエハ（導体）Ｗを近づけると、向かい合う面に、誘電体層６１ａ（帯電物）と反対極性の電荷が集まる。静電吸着は、この異なる極性の電荷同士が引き合うクーロン力を利用してウエハＷを吸着するものである。

基板保持装置６０における電圧計６６ａ、６６ｂは、第１実施形態の基板保持装置１０における圧力センサ１５ａ〜１５ｇに対応しており、基板保持装置６０は、第１実施形態の基板保持装置１０と同様の作用、効果を奏する。即ち、主制御部１２は、ウエハＷの中心部の吸着を行う第１の吸着部６２と、ウエハＷの外周部の吸着を行う第２の吸着部６３との電圧値を比較した電圧情報制御部６８からの電圧情報に基づいて、ウエハＷの吸着異常を適宜判断する。なお、本実施形態では、吸着部、及び該吸着部のそれぞれに対応した電圧計の設置数を２個としたが、本発明は、これに限定するものではなく、これら設置数が多いほど、より正確な結果を得られる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る基板保持装置について説明する。図１０は、第３実施形態に係る基板保持装置の構成を示す概略図である。なお、図１０において、図１と同一構成のものには、同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の基板保持装置７０は、ウエハ吸着方式として、真空排気系を用いた真空吸着方式ではなく、磁石を用いた磁気吸着方式を採用することを特徴とする。

基板保持装置７０は、ウエハＷを保持するための保持面を有するチャック本体７１と、該チャック７１に埋設された吸着部７２、７３に対して電流を印加するための通電スイッチ７４とを備える。ここで、チャック７１と、吸着部７２、７３と、通電スイッチ７４とで保持ユニットが構成される。更に、基板保持装置７０は、吸着部７２、７３に印加される各電流値に基づく磁力を計測する磁力計７６ａ、７６ｂと、磁力情報を管理する磁力情報制御部７８とを備える。ここで、「磁力情報」は、磁力計７６ａ、７６ｂが測定した磁力測定値、時間経過と共に変化する磁力測定値の変化量又は変化率の少なくともいずれか１つを含む。また、磁力情報制御部７８は、磁力計７６ａ、７６ｂの磁力情報を逐次監視すると共に、該磁力情報を主制御部１２へ送信する。

チャック７１は、内部に、ウエハＷの載置面に対して、中心部の吸着を行う円盤状の第１の吸着部７２と、該第１の吸着部７２を囲むように設けられた環状の第２の吸着部７３とが埋設された円盤状の部材である。チャック７１の材質は、共に熱伝導性に優れた材質を採用し、例えば、焼結ＳｉＣセラミックス等が好適である。

第１及び第２の吸着部７２、７３は、不図示の電源から通電スイッチ７４を介して印加される電流により、磁力を発生させる内部磁石である。磁気吸着は、この磁力を利用してウエハＷを吸着するものである。

基板保持装置７０における磁力計７６ａ、７６ｂは、第１実施形態の基板保持装置１０における圧力センサ１５ａ〜１５ｇに対応しており、基板保持装置７０は、第１実施形態の基板保持装置１０と同様の作用、効果を奏する。即ち、主制御部１２は、ウエハＷの中心部の吸着を行う第１の吸着部７２と、ウエハＷの外周部の吸着を行う第２の吸着部７３との磁力値を比較した磁力情報制御部７８からの磁力情報に基づいて、ウエハＷの吸着異常を適宜判断する。なお、本実施形態では、吸着部、及び該吸着部のそれぞれに対応した磁力計の設置数を２個としたが、本発明は、これに限定するものではなく、これら設置数が多いほど、より正確な結果を得られる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る基板保持装置について説明する。図１１は、第４実施形態に係る基板保持装置の構成を示す概略図である。なお、図１１において、図１と同一構成のものには、同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態の基板保持装置１１０は、第１実施形態では複数の圧力センサを備えるのに対し、１つの圧力センサ１５のみを備えることを特徴とする。

図１２は、吸着確認シーケンスの流れを示すフローチャートであり、図４に示した吸着確認シーケンスのフローチャートの処理に対応する。本実施形態の吸着確認シーケンスでは、主制御部１２は、第１閾値と第２閾値との２つの閾値を設定し、各閾値を用いて、吸着異常の有無と基板変形の有無とを判定する。このとき、チャック本体１に載置されたウエハＷにおいて、図５及び図６のような基板変形が発生している場合、ウエハＷ全面がチャック本体１の保持面に接触しないので、吸着圧力が上がらない場合がある。そこで、主制御部１２は、この現象を利用して基板変形の有無を判定する。

図１３は、本実施形態における圧力センサ１５が示す圧力情報の波形を示すグラフである。特に、図１３（ａ）は、基板変形が発生せず正常にウエハＷが吸着した状態の波形であり、図１３（ｂ）は、基板変形が発生しているウエハＷを吸着した場合の波形であり、図１３（ｃ）は、基板側、若しくはチャック側に異常が発生している場合の波形である。なお、図１３では、縦軸は、吸着圧力（ゲージ圧）を示し、横軸の排気時間に対して、圧力情報が大気圧０（Ｐａ）から低下する様子を示している。

以下、図１２及び図１３を参照して、本実施形態における吸着確認シーケンスについて説明する。まず、図１２に示すフローチャートでは、主制御部１２は、図４に示すフローチャートと同様に、吸着確認シーケンスを開始し（ステップＳ４０１）、「基板変形定義」の設定を内部の記憶装置から読み出す（ステップＳ４０２）。このとき、記憶装置から読み出される値は、予め設定された第１閾値である−９０００（Ｐａ(Ｇ)）と第２閾値である−４０００（Ｐａ(Ｇ)）とである。

次に、主制御部１２は、圧力情報制御部１６に対して、任意の時間間隔で圧力センサ１５の測定値を取得させ、更に圧力情報を作成させ、圧力情報制御部１６から圧力情報を受け取る（ステップＳ４０３）。

次に、主制御部１２は、ステップＳ４０３で得られた圧力情報に基づいて、圧力情報が吸着の規定値に達しているか（第１の条件を満たすか否か）を判定する（ステップＳ４０４）。ここで、圧力センサ１５の測定値（圧力情報）が、第１閾値以下を示した場合は、ウエハＷがチャック本体１に正常に吸着しているとする。

まず、第１のパターンとして、図１３（ａ）に示すように、搬送されたウエハＷの吸着情報が第１閾値以下となり、正常に吸着されたと判定された場合（ＹＥＳ）を想定する。この場合、主制御部１２は、状態情報を「吸着」と定める（ステップＳ４０５）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ４０６）。なお、吸着と定める規定値は、上記以外の値でも良く、本発明では、特に限定するものではない。

一方、ステップＳ４０４において、圧力情報が第１閾値に達しなかった場合（ＮＯ）、主制御部１２は、圧力情報が、ステップＳ４０２において読み込んだ基板変形定義と定める第２閾値以下を示すか（第２の条件を満たすか否か）判定する（ステップＳ４０７）。

次に、第２のパターンとして、図１３（ｂ）に示すように、ステップＳ４０７において圧力情報が基板変形と判断する第２閾値を達成する場合（ＹＥＳ）を想定する。この場合は、主制御部１２は、状態情報を「基板変形」と定める（ステップＳ４０８）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ４０６）。

一方、ステップＳ４０７において、図１３（ｃ）に示すように、圧力情報が第２閾値を超えない場合（ＮＯ）を想定する。この場合、ステップＳ４０９以降で、図４に示すフローチャートのステップＳ２０９以降と同じ処理を行い、状態情報を「チャック側異常」、若しくは「基板側異常」と定める。以下、ステップＳ４０９〜Ｓ４１３の説明は、それぞれ図４に示すステップＳ２０９〜Ｓ２１３の説明と同様であるため、省略する。

このように、本実施形態では、主制御部１２が、第１の条件と圧力センサの計測結果とに基づく第１の判定と、第１の条件とは異なる第２の条件と圧力センサの計測結果とに基づく第２の判定を行っている。ここで、第１の条件は、測定された圧力（負圧）が所定値を超えるか否かであり、第２の条件は、測定された圧力（負圧）が第１の条件とは異なる第２の所定値を超えるか否かである。これにより、基板保持装置１１０は、圧力センサを１つのみ有する構成であるが、第１実施形態の基板保持装置１０と同様の効果を奏する。なお、本実施形態では、主制御部１２が、第１の判定において第１の条件を満たさない場合、第２の条件に基づく判定を行っているが、第１の判定と第２の判定とを同時に行い、その結果の組み合わせに応じた処理を実行しても良い。更に、図１２に示す本実施形態のフローチャートは、第１実施形態だけでなく、第２実施形態及び第３実施形態の構成に対しても適用可能であり、吸着異常を特定することが可能である。

（第５実施形態）
次に、第２実施形態に係る基板保持装置について説明する。なお、本実施形態の基板保持装置の構成は、第４実施形態と同様であるとし、説明を省略する。本実施形態の基板保持装置は、第４実施形態では、圧力情報が任意の閾値を超えるかどうかを基準とするのに対し、任意の閾値（圧力値）に到達するまでの時間を基準とすることを特徴とする。

図１４は、吸着確認シーケンスの流れを示すフローチャートであり、図４に示した吸着確認シーケンスのフローチャートの処理に対応する。本実施形態の吸着確認シーケンスでは、主制御部１２は、ある１つの閾値（以下、第４実施形態と区別するため、「第３閾値」と表記する）を設定し、この閾値を用いて、吸着異常の有無と基板変形の有無とを判定する。このとき、チャック本体１に載置されたウエハＷにおいて、図５及び図６のような基板変形が発生している場合、ウエハＷ全面がチャック本体１の保持面に接触しないので、吸着圧力の低下に時間がかかる。そこで、主制御部１２は、この現象を利用して基板変形の有無を判定する。

図１５は、本実施形態における圧力センサ１５が示す圧力情報の波形を示すグラフである。特に、図１５（ａ）は、正常にウエハＷが吸着した場合の波形であり、また、図１５（ｂ）は、基板変形が発生しているウエハＷを吸着した場合の波形であり、図１５（ｃ）は、基板側、若しくはチャック側異常が発生している場合の波形である。なお、図１５では、縦軸は、吸着圧力（ゲージ圧）を示し、横軸の排気時間に対して、圧力情報が大気圧０（Ｐａ）から低下する様子を示している。

以下、図１４及び図１５を参照して、本実施形態における吸着確認シーケンスについて説明する。まず、図１４に示すフローチャートでは、主制御部１２は、図４に示すフローチャートと同様に、吸着確認シーケンスを開始し（ステップＳ５０１）、「基板変形定義」の設定を内部の記憶装置から読み出す（ステップＳ５０２）。このとき、記憶装置から読み出される値は、予め設定された第３閾値である−１０００（Ｐａ(Ｇ)）と、正常に吸着されたと判断する時間である３００（ｍｓｅｃ）と、更に、基板変形が発生していると判断する時間である６００（ｍｓｅｃ）とである。

次に、主制御部１２は、圧力情報制御部１６に対して、任意の時間間隔で圧力センサ１５の測定値を取得させ、更に圧力情報を作成させ、圧力情報制御部１６から圧力情報を受け取る（ステップＳ５０３）。

次に、主制御部１２は、ステップＳ５０３で得られた圧力情報に基づいて、この圧力情報が吸着の規定値に達するまでの時間が規定時間を下回るか（第１の条件を満たすか否か）を判定する（ステップＳ５０４）。ここで、圧力センサ１５の測定値（圧力情報）が第３閾値の−１０００（Ｐａ(Ｇ)）以下の圧力を示すまでの時間が、上記のように、３００（ｍｓｅｃ）を下回る場合は、ウエハＷがチャック本体１に正常に吸着しているとする。

次に、第１のパターンとして、図１５（ａ）に示すように、搬送されたウエハＷの吸着情報が第３閾値の−１０００（Ｐａ(Ｇ)）を達成する時間が２００（ｍｓｅｃ）で、正常に吸着されたと判定された場合（ＹＥＳ）を想定する。この場合、主制御部１２は、状態情報を「吸着」と定める（ステップＳ５０５）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ５０６）。なお、吸着と定める規定値の時間は、上記以外の値でも良く、本発明では、特に限定するものではない。

一方、ステップＳ５０４において、圧力情報が第３閾値を達成するまでの時間が３００（ｍｓｅｃ）以上であった場合（ＮＯ）には、主制御部１２は、以下の処理を実行する。即ち、主制御部１２は、ステップＳ５０２において読み込んだ第３閾値に達成する時間が６００（ｍｓｅｃ）以内であるか（第２の条件を満たすか否か）を判定する（ステップＳ５０７）。

次に、第２のパターンとして、図１５（ｂ）に示すように、ステップＳ５０７において−１０００（Ｐａ(Ｇ)）に達成するまでの時間が５００（ｍｓｅｃ）であった場合（ＹＥＳ）を想定する。この場合は、主制御部１２は、状態情報を「基板変形」と定める（ステップＳ５０８）。その後、主制御部１２は、吸着確認シーケンスを終了する（ステップＳ５０６）。

一方、ステップＳ５０７において、図１５（ｃ）に示すように、圧力情報が−１０００（Ｐａ(Ｇ)）に達成するまでの時間が６００（ｍｓｅｃ）を超える場合（ＮＯ）を想定する。この場合は、ステップＳ５０９以降で、図４に示すフローチャートのステップＳ２０９以降と同じ処理を行い、状態情報を「チャック側異常」、若しくは「基板側異常」と定める。以下、ステップＳ５０９〜Ｓ５１３の説明は、それぞれ図４に示すステップＳ２０９〜Ｓ２１３の説明と同様であるため、省略する。

このように、本実施形態では、主制御部１２が、第１の条件と圧力センサの計測結果とに基づく第１の判定と、第１の条件とは異なる第２の条件と圧力センサの計測結果とに基づく第２の判定を行っている。ここで、第１の条件は、測定された圧力（負圧）が所定値を超えるまでに要する時間が所定時間を超えるか否かであり、第２の条件は、測定された圧力（負圧）が第１の条件とは異なる第２の所定値を超えるまでに要する時間が所定時間を超えるか否かである。これにより、本実施形態の基板保持装置は、第４実施形態の基板保持装置と同様の効果を奏する。なお、本実施形態では、主制御部１２が、第１の判定において第１の条件を満たさない場合、第２の条件に基づく判定を行っているが、第１の判定と第２の判定とを同時に行い、その結果の組み合わせに応じた処理を実行しても良い。なお、第１の条件を、測定された圧力が所定値を超えるか否かにしてもよい。

（基板搬送装置）
次に、基板搬送装置の実施形態について説明する。図１６（ａ）は、リソグラフィー装置である露光装置に適用される基板搬送装置の構成を示す概略図である。この場合、露光装置８０は、基板ステージ８１と、基板搬送装置８２と、基板ストッカー８３と、主制御部１２とを含む。

基板ステージ８１は、基板保持装置１０を備え、ウエハＷを載置及び保持しつつ、ＸＹ方向に移動可能なステージ装置である。この基板ステージ８１は、以下に例示する露光装置等の露光処理部に採用されるものである。

基板搬送装置８２は、被処理基板であるウエハＷを、基板ステージ８１上へ搬入及び搬出する搬送手段である。この基板搬送装置８２は基板保持装置を含み、基板保持装置は、ウエハＷを保持して搬送するための搬送部８４と、真空ポンプ８５と、該真空ポンプ８５と搬送部８４に形成された３箇所の排気口８６とを接続する真空排気ライン８７とを備える。更に、基板搬送装置８２は、真空排気ライン８７に設置された圧力センサ８８を備える。なお、本実施形態では、基板搬送装置８２は、説明上、真空吸着でウエハＷを保持するような構成とするが、上述のような静電吸着方式や、磁気吸着方式を採用しても構わない。更に、基板搬送装置８２の設置数は、便宜上１台とするが、複数台でも良い。なお、基板搬送装置８２が有する基板保持装置に、第１乃至第５実施形態に記載される基板保持装置と同様の機能を持たせることが可能である。ただし、本実施形態では、構成の簡素化のため、基板ステージのみに第１乃至第５実施形態に記載される基板保持装置と同様の機能を持たせて、基板搬送装置８２には吸着の有無のみ判定可能な基板保持装置を備えた例を説明する。

図１６（ｂ）は、搬送部８４の構成を示す概略平面図である。搬送部８４は、Ｕ字形の保持部８４ａと、搬送アーム８４ｂとを備える。保持部８４ａは、ウエハＷを載置し、真空吸着により保持する部位である。この保持部８４ａと真空排気系とにより保持ユニットが構成される。なお、保持部８４ａの形状は、Ｕ字形に限定されず、ウエハＷを搬送することが可能であればどのような形状でも良く、その構成も特に限定するものではない。また、搬送アーム８４ｂは、不図示の搬送ロボットにより、適宜所望の位置に移動可能である。

真空ポンプ８５は、保持部８４ａ上に載置されたウエハＷを真空吸着により保持するための真空排気を行う排気手段である。ここで、真空排気ライン８７は、便宜上、保持部８４ａに接続しているが、他の真空排気ラインに接続しても構わない。圧力センサ８８は、真空排気ライン８７の圧力値を測定するセンサである。この圧力センサ８８は、圧力情報を逐次監視すると共に、該圧力情報を主制御部１２へ送信する。ここで、「圧力情報」は第１実施形態で説明したとおりである。

基板ストッカー８３は、複数のウエハＷを一時保管する保管庫である。基板搬送装置８２は、基板ストッカー８３からウエハＷを取得し、該ウエハＷを基板ステージ８１に搬送する。同様に、基板搬送装置８２は、基板ステージ８１からウエハＷを取得し、該ウエハＷを基板ストッカー８３に搬送する。なお、基板ストッカー８３は、ウエハＷを保管することが可能であるが、例えば、ウエハＷの受け渡しを行うために、一時的にウエハＷを保管する機構としても良い。

更に、主制御部１２は、基板保持装置１０の構成と同様に、基板ステージ８１、基板搬送装置８２、基板ストッカー８３、真空ポンプ８５、及び圧力センサ８８にＬＡＮケーブル等で接続され、各種動作命令を送信する。

次に、本発明の実施形態に係る基板ステージ８１および基板搬送装置８２について説明する。例えば、基板搬送装置８２がウエハＷを基板ステージ８１から受け取って基板ストッカー８３へ搬送する場合について説明する。まず、基板搬送装置８２がウエハＷの受け渡しに際し、保持部８４ａにウエハＷを載置し、搬送部８４にて真空吸着を開始したと仮定する。ここで、ウエハＷが変形した「基板変形」の場合、ウエハＷの裏面にゴミ等の付着した「基板側異常」の場合、若しくは排気口８６に異常が発生した「吸着部材側異常」場合に、基板保持装置１０と同様に圧力が上昇しないという現象が発生する。このような現象が発生した場合には、例えば、直ちにエラーの発生として、ウエハＷの搬送を停止することも可能である。しかしながら、ウエハＷの搬送停止時間のダウンタイム増加を防ぐことも重要である。そこで、このような場合、本実施形態では、主制御部１２は、基板搬送装置８２に対してウエハＷが落下しない速度及び加速度に変更するよう指示し、ウエハＷの搬送を継続させる。

まず、本実施形態では、基板ステージ８１は、基板保持装置１０を採用しているので、ウエハＷが載置された際には、ウエハＷの状態情報を「吸着」、「基板変形」、「チャック側異常」、又は「基板側異常」のいずれかに分類（判断）することが可能である。このとき、特にウエハＷが「基板変形」、又は「基板側異常」の状態にあった場合、ウエハＷを継続して取得及び搬送を行う基板搬送装置８２は、ウエハＷの吸着圧力（保持力）が上がらず、ウエハＷが落下する危険性がある。そこで、主制御部１２は、ウエハＷの状態情報が「基板変形」、又は「基板側異常」であった場合は、図８（ｂ）に示す基板搬送装置の速度及び加速度の設定表示部５１で設定された値を予め基板搬送装置８２に設定し、ウエハＷの落下を防止する。

一方、基板搬送装置８２がウエハＷの真空吸着を開始した際には、吸着圧力が上昇しなかった場合、吸着を妨げる異常の特定が困難であり、ウエハＷを継続して搬送される基板ステージ８１もウエハＷの吸着圧力が上がらず、ウエハＷが落下する危険性がある。そこで、主制御部１２は、基板搬送装置８２の吸着圧力が閾値に達しなかった場合、基板ステージ２１の駆動速度及び加速度をウエハＷの落下が発生しない値に設定し、ウエハＷの落下を防止する。ここで、「ウエハ落下が発生しない値」は、図８（ｂ）に示す基板保持装置の速度及び加速度の設定表示部５０の設定値でも良いし、ウエハＷの落下が発生しない主制御部１２が有する極めて遅い速度及び加速度の値でも良い。

更に、基板ストッカー８３がウエハＷを保持（吸着）する機構を備えている場合に、上記のように、なんらかの要因で吸着圧力が上昇しないと仮定する。この場合も、本実施形態によれば、主制御部１２は、ウエハＷが継続して搬送される基板搬送装置８２や基板ステージ８１上からのウエハＷの落下を防止するため、のウエハＷの搬送に関わる装置の速度及び加速度を変更することも可能である。本実施形態によれば、主制御部１２は、基板搬送装置の吸着異常を検知し、ウエハＷの落下を防止するため、ウエハＷの搬送に関わる装置の速度及び加速度を変更することも可能である。

図１７は、基板ステージ８１と基板搬送装置８２とが、ウエハＷを正常に吸着できたかどうかを示す比較図である。まず、第１のケース（ケース１）は、基板ステージ８１と基板搬送装置８２とが共に吸着に成功した場合である。この場合、主制御部１２は、ウエハＷと、基板ステージ８１と、基板搬送装置８２との全てにおいて異常が無いと判断する。次に、第２のケース（ケース２）は、基板ステージ８１が吸着に成功し、一方、基板搬送装置８２が吸着に失敗した場合である。この場合、主制御部１２は、基板ステージ８１で吸着に成功した点を踏まえ、基板搬送装置８２の構成内に吸着異常の要因が存在すると判断する。次に、第３のケース（ケース３）は、基板ステージ８１が吸着に失敗し、基板搬送装置８２が吸着に成功した場合である。この場合、主制御部１２は、基板搬送装置８２で吸着に成功した点を踏まえ、基板ステージ８１の構成内に吸着異常の要因があると判断する。更に、第４のケース（ケース４）は、基板ステージ８１と基板搬送装置８２とが共に吸着に失敗した場合である。この場合、主制御部１２は、両装置構成共に異常が発生する確率の低さから、ウエハＷ側に吸着を妨げるような、「基板変形」や「基板側裏面の異常」等の要因があると判断する。

なお、本実施形態では、基板ステージ８１と基板搬送装置８２の２つの構成に対し、４つのケースに限定して判断を行ったが、前記構成の内容や別の判断を導く方法（アルゴリズム）によって前記判断とは異なる判断を行うことも可能である。また、ウエハＷを複数枚搬送する場合は、基板搬送装置８２内の吸着動作に関わる動作情報が増加するため、更に詳細な判断をするように設定しても良い。即ち、取り扱う情報の数や、アルゴリズムによって前記判断が変化するが、各装置のウエハＷを吸着（保持）できたかどうかの情報を統合すれば、吸着異常の要因の判断を行うことができる。

更に、主制御部１２は、上記４つのケースから判断した情報に基づいて、異常要因の対応処理や、コンソール部１８に対してエラー通知を行うことも可能である。この場合、異常要因の対応処理は、コンソール部１８に表示される以下の設定画面で設定する。図１８は、コンソール部１８に表示される設定画面の一例である。図１８に示す動作設定表示部１００は、基板ステージ８１、又は基板搬送装置８２の動作内容を設定する設定画面である。動作設定表示部１００において、「基板ステージの対応処理」は、上記４つのケースの判断において、基板ステージ８１に異常要因があると判断された場合の対策方法を設定（選択）する表示欄である。「基板搬送装置の対応処理」は、上記４つのケースの判断において、基板搬送装置８２に異常要因があると判断された場合の対策方法を設定する表示欄である。更に、「基板の対応処理」は、上記４つのケースの判断において、基板（ウエハＷ）側に異常要因があると判断された場合の対策方法を設定する表示欄である。加えて、トグルボタン１０１は、各設定を選択するボタンである。決定ボタン１０２は、トグルボタン１０１で選択された設定を決定し、主制御部１２に定めるボタンである。

以上のように、本発明によれば、ウエハＷの吸着異常が発生した場合、基板ステージ８１、又は基板搬送装置８２の速度及び加速度を事前に変更しつつ、継続してウエハＷを搬送することで、ウエハＷの落下やずれ等を防ぐことが可能となる。このとき、各装置のウエハＷの吸着に関わる情報を統合することで、吸着異常の発生箇所を適切に判断することができる。また、予め、各吸着異常に対応した復旧処理方法を設定することにより、吸着異常が発生した後、適切な対応処理を行うことができるので、半導体製造装置（例えば、露光装置）のダウンタイムを低減できる。更に、上述の基板保持装置１０を採用することにより実現するので、大掛かりな異常検出装置等は不要となり、コストとスペースの面で有利である。

（露光装置）
次に、本発明の基板保持装置を適用したリソグラフィー装置の一例として、露光装置の実施形態について説明する。図１９は、露光装置の構成を示す概略図である。露光装置９０は、照明光学系９１と、レチクル（原版）を保持するレチクルステージ９２と、投影光学系９３と、基板を保持する基板ステージ９４とを備える。なお、本実施形態における露光装置９０は、ステップ・アンド・リピート方式、又はステップ・アンド・スキャン方式を採用し、レチクルに形成された回路パターンをウエハに露光する走査型投影露光装置である。

照明光学系９１は、不図示の光源部を備え、転写用の回路パターンが形成されたレチクルを照明する装置である。光源部において、光源は、例えば、レーザーを使用する。使用可能なレーザーは、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザー等である。なお、レーザーの種類は、エキシマレーザーに限定されず、例えば、ＹＡＧレーザーを使用しても良いし、レーザーの個数も限定されない。また、光源部にレーザーが使用される場合、レーザー光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザーをインコヒーレント化するインコヒーレント光学系を使用することが好ましい。更に、光源部に使用可能な光源は、レーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプ等のランプも使用可能である。

また、照明光学系９１は、レンズ、ミラー、ライトインテグレーター、及び絞り等を含む。一般に、光学系は、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する。照明光学系９１は、軸上光、軸外光を問わず使用可能である。ライトインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ板を重ねることによって構成されるインテグレーター等を含む。なお、ライトインテグレーターは、光学ロッドや回折要素に置換される場合もある。また、開口絞りは、円形絞り、変形照明用の輪帯照明絞り、及び４重極照明絞り等として構成される。

レチクルは、例えば、石英ガラス製であり、転写されるべき回路パターンが形成されている。また、レチクルステージ９２は、ＸＹ方向に移動可能なステージであって、レチクルを保持する装置である。なお、レチクルステージ９２は、レチクルステージ定盤９５に保持されている。

投影光学系９３は、照明光学系９１からの露光光で照明されたレチクル上のパターンを所定倍率（例えば、１／４、若しくは１／５）で基板上に投影露光する。投影光学系９３としては、複数の光学要素のみから構成される光学系や、複数の光学要素と少なくとも一枚の凹面鏡とから構成される光学系（カタディオプトリック光学系）が採用可能である。若しくは、投影光学系９３として、複数の光学要素と少なくとも一枚のキノフォーム等の回折光学要素とから構成される光学系や全ミラー型の光学系等も採用可能である。なお、上記レチクルステージ定盤９５及び投影光学系９３は、床面（基盤面）９６上に、ダンパ９７を介した鏡筒定盤９８に支持されている。

基板は、表面上にレジスト（感光剤）が塗布された、シリコンウエハ等の被処理体である。基板ステージ９４は、本発明の基板保持装置を備え、ＸＹ方向に移動可能なステージであって、基板を保持する装置である。基板ステージ９４は、床面（基盤面）９６上に載置されたステージ定盤９９上に設置されている。

本実施形態の露光装置９０において、レチクルから発せられた回折光は、投影光学系９３を通過し、基板上に投影される。該基板とレチクルとは、共役の関係にある。走査型の投影露光装置の場合は、レチクルと基板とを走査することにより、レチクルのパターンを基板上に転写する。なお、ステッパー（ステップ・アンド・リピート方式の露光装置）の場合は、レチクルと基板とを静止させた状態で露光が行われる。なお、本発明の基板保持装置は、この例示した露光装置に限らず、パターンを基板に転写するリソグラフィー装置において適用可能である。

（デバイスの製造方法）
次に、本発明の一実施形態のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態では、吸着異常時の状態情報を「基板変形」、「チャック側異常」及び「基板側異常」の三種類に分類したが、本発明は、これに限定するものではない。例えば、更に正確に吸着異常を特定するために、状態情報を３種類以上、若しくは２種類に設定することも可能である。

１ チャック本体
１０ 基板保持装置
１２ 主制御部
１３ 真空ポンプ
１４ 真空排気ライン
１５ 圧力センサ

Claims (11)

1. 基板を保持する基板保持装置であって、
   前記基板を吸着して保持する保持ユニットと、
   前記基板が前記保持ユニットに搭載された状態で、前記保持ユニットの吸着力に関する物理量を計測する計測部と、
   第１の条件と、前記計測部の計測結果とに基づく第１の判定と、前記第１の条件とは異なる第２の条件と、前記計測部の計測結果とに基づく第２の判定とを行い、前記第１及び第２の判定の結果に基づいて、予め設定された少なくとも３つの動作のうち１つを選択して、選択された動作に応じた処理を実行する制御部と、
   を備えることを特徴とする基板保持装置。
2. 前記制御部は、
   前記第１の判定において、前記保持ユニットでの吸着異常の有無を判定し、
   前記第１の判定において吸着異常があると判定した場合に、前記第２の判定を行い、
   前記第２の判定において、異常要因の特定を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
3. 前記保持ユニットは、前記基板と前記保持ユニットとの間に形成される空間を減圧することにより前記基板を吸着し、
   前記計測部は、前記空間、若しくは前記空間と連通する空間の圧力を計測することを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
4. 前記計測部は、前記保持ユニットの吸着力に関する物理量を複数の箇所で計測し、
   前記第１の条件は、前記計測部の計測結果が所定値を超えるか否かであり、
   前記第２の条件は、前記計測部により計測された前記物理量の分布範囲が所定範囲を超えるか否かである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
5. 前記第１の条件は、前記計測部の計測結果が、所定値を超えるか否かであり、
   前記第２の条件は、前記計測部の計測結果が、前記所定値とは異なる第２の所定値を超えるか否かである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
6. 前記第１の条件は、前記計測部の計測結果が所定値を超えるまでに要する時間が、所定時間を超えるか否かであり、
   前記第２の条件は、前記計測部の計測結果が所定値を超えるまでに要する時間が、第１の条件とは異なる所定時間を超えるか否かである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
7. 前記制御部は、
   前記第１の条件を満たす場合に、前記基板の吸着異常がないと判定し、
   前記第１の条件を満たさずに、かつ、前記第２の条件を満たす場合に、前記基板の反りに起因する吸着異常があると判定し、そして、
   前記第１の条件を満たさずに、かつ、前記第２の条件を満たさない場合に、前記基板の反りに起因しない吸着異常があると判定して、
   各判定の結果に応じた動作を選択することを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
8. 更に、前記計測部の計測結果の履歴情報を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記履歴情報に基づく第３の判定を行い、前記第１、第２、第３の判定の結果に基づいて、予め設定された少なくとも４つの動作のうち１つを選択し、選択された動作に応じて前記処理を実行することを特徴とする請求項７に記載の基板保持装置。
9. 前記制御部は、前記第３の判定において、前記履歴情報を参照し、
   前記保持ユニットに搭載された基板とは異なる第２の基板が前記第１の条件を満たしていない場合に、前記保持ユニットに起因する吸着異常があると判定し、
   前記第２の基板が前記第１の条件を満たしている場合に、前記基板に起因する吸着異常があると判定することを特徴とする請求項８に記載の基板保持装置。
10. パターンを基板に転写するリソグラフィー装置であって、
    前記基板を吸着して保持する保持ユニットと、
    前記保持ユニットを移動させるステージ装置、又は搬送ハンドと、
    前記基板が前記保持ユニットに搭載された状態で、前記保持ユニットの吸着力に関する物理量を計測する計測部と、
    第１の条件と前記計測部の計測結果とに基づく第１の判定と、前記第１の条件とは異なる第２の条件と前記計測部の計測結果とに基づく第２の判定とを行い、前記第１及び第２の判定の結果に基づいて、予め設定された少なくとも３つの動作のうち１つを選択し、選択された動作に応じて前記ステージ装置、又は搬送ハンドを制御する制御部と、
    を備えることを特徴とするリソグラフィー装置。
11. 請求項１０に記載のリソグラフィー装置を用いたデバイス製造方法であって、
    前記リソグラフィー装置を利用してパターンを基板に転写する工程と、
    転写された基板を現像する工程と、
    を備えることを特徴とするデバイスの製造方法。

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