JP2023053801A

JP2023053801A - Substrate holding device, exposure equipment and article production method

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Publication number: JP2023053801A
Application number: JP2021163070A
Authority: JP
Inventors: 勇徳吉岡; Yutoku Yoshioka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-10-01
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-04-13

Abstract

To provide a technique advantageous for preventing occurrence of particles and holding a substrate having a warp.SOLUTION: A substrate holding device holding a substrate comprises: a plurality of support columns for supporting the substrate; a ring shaped part for forming at least a part of a support plane supporting the substrate; a suction hole for reducing a pressure in a space surrounded by the ring-shaped part; and a substrate holding part having a plurality of open holes in which the plurality of support columns penetrate. The substrate holding part can be relatively lifted up or down to the plurality of support columns. At least one support column out of the plurality of support columns includes; a support pin including a contact part contacting the substrate; a support body supporting the support pin; and a seal part which is arranged between the support pin and the support body so as to face an inside face of one open hole out of the plurality of open holes, with a gap therebetween. A dimension of the seal part in a direction parallel to the support plane is greater than a dimension of the support pin in the direction.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、基板保持装置、露光装置および物品製造方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate holding device, an exposure device, and an article manufacturing method.

半導体デバイスおよび液晶表示装置などの物品の製造工程では、半導体ウエハおよびガラスプレートなどの基板の上に複数の層を堆積させたり、基板に対して強いストレスの与える膜を形成したりすることがある。このような場合、基板に凹状の反りが生じうるため、露光装置において基板上にパターンを転写する工程等において、基板保持装置によって基板を正常に保持することが困難になりうる。そこで、基板を保持する際に基板の反りを矯正するための技術が知られている。例えば、特許文献１には、リフトピンの周りにシール機構を設けて貫通穴からの空気の流入を軽減する構造を有する基板保持装置が開示されている。特許文献２には、ウエハチャックのリフトピンの周りに可動部を設けて、可動部をウエハに接触させてシールする構造を有する吸着保持装置が開示されている。 In the manufacturing process of articles such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, multiple layers may be deposited on substrates such as semiconductor wafers and glass plates, or films may be formed that apply strong stress to the substrates. . In such a case, since the substrate may be warped in a concave shape, it may be difficult to normally hold the substrate by the substrate holding device in a step of transferring a pattern onto the substrate in the exposure apparatus. Therefore, techniques are known for correcting the warp of the substrate when holding the substrate. For example, Patent Literature 1 discloses a substrate holding device having a structure in which a sealing mechanism is provided around lift pins to reduce inflow of air from through holes. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 discloses a suction holding device having a structure in which a movable portion is provided around lift pins of a wafer chuck and the movable portion is brought into contact with the wafer for sealing.

特開２００３－０５１５３５号公報JP 2003-051535 A 特開２００３－０５１５３４号公報JP-A-2003-051534

しかし、上記のような構成では、シール機構とリフトピンとが接触し、あるいは、ウエハチャックの可動部（シール機構）とウエハとが接触し、パーティクルを生じる可能性がある。理想的には、シール機構は、その周辺に配置された部材に対して非接触であることが望ましい。 However, in the configuration as described above, there is a possibility that the sealing mechanism and the lift pins will come into contact with each other, or the moving part (sealing mechanism) of the wafer chuck and the wafer will come into contact with each other, generating particles. Ideally, the sealing mechanism should be non-contact with the members arranged around it.

本発明は、パーティクルの発生を防ぎつつ、反りを有する基板を保持するために有利な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an advantageous technique for holding a warped substrate while preventing the generation of particles.

本発明の１つの側面は、基板を保持する基板保持装置に係り、前記基板保持装置は、前記基板を支持する複数の支持柱と、前記基板を支持する支持面の少なくとも一部を構成するリング形状部、前記リング形状部によって取り囲まれる空間を減圧するための吸引孔、および、前記複数の支持柱を貫通させる複数の貫通孔を有する基板保持部と、を備え、前記複数の支持柱に対して前記基板保持部が相対的に昇降可能であり、前記複数の支持柱のうちの少なくとも１つの支持柱は、前記基板と接触する接触部を含む支持ピンと、前記支持ピンを支持する支持体と、前記複数の貫通孔のうちの１つの貫通孔の内側面に対して間隙をもって対向するように前記支持ピンと前記支持体との間に配置されたシール部と、を含み、前記支持面に平行な方向における前記シール部の寸法は、前記方向における前記支持ピンの寸法より大きい。 One aspect of the present invention relates to a substrate holding device that holds a substrate, and the substrate holding device includes a plurality of support columns that support the substrate, and a ring that constitutes at least part of a support surface that supports the substrate. a shaped portion, a suction hole for decompressing a space surrounded by the ring-shaped portion, and a substrate holding portion having a plurality of through holes through which the plurality of support columns penetrate; at least one support column among the plurality of support columns includes a support pin including a contact portion that contacts the substrate; and a support that supports the support pin. , a sealing portion disposed between the support pin and the support so as to face the inner surface of one of the plurality of through holes with a gap therebetween, parallel to the support surface The dimension of the seal portion in the direction is greater than the dimension of the support pin in the direction.

本発明によれば、パーティクルの発生を防ぎつつ、反りを有する基板を保持するために有利な技術が提供される。 According to the present invention, an advantageous technique is provided for holding a warped substrate while preventing particle generation.

一実施形態の基板保持装置の構成を示す模式図。1 is a schematic diagram showing the configuration of a substrate holding device according to one embodiment; FIG. 多軸可動部の構成例を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of a multi-axis movable unit; 基板チャックを上面から見た模式図。FIG. 4 is a schematic diagram of the substrate chuck viewed from above. 基板チャックを上面から見た模式図。FIG. 4 is a schematic diagram of the substrate chuck viewed from above. 基板チャックおよび支持柱の構成例を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration example of a substrate chuck and support columns; シール部の取付け時の姿勢調整を説明するための模式図。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining posture adjustment when the seal portion is attached; 工具を用いて間隙を確保する作業の様子を例示する模式図。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating how a tool is used to secure a gap; シール部の固定方法を例示する模式図。4A and 4B are schematic diagrams illustrating a method of fixing the seal portion; FIG. 工具を用いて間隙を確保する作業の様子を例示する模式図。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating how a tool is used to secure a gap; 複数の支持柱の構成例を示す模式図。The schematic diagram which shows the structural example of several support columns. 複数の支持柱の構成例を示す模式図。The schematic diagram which shows the structural example of several support columns. 変形例を示す模式図。The schematic diagram which shows a modification. 変形例を示す模式図。The schematic diagram which shows a modification. 基板保持装置が組み込まれた装置の一例を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a device in which a substrate holding device is incorporated;

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。以下の説明において、方向は、便宜的にＸＹＺ座標系によって示されている。Ｚ軸の正方方向は、例えば、鉛直上方でありうる。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the following description, directions are indicated by an XYZ coordinate system for convenience. The square direction of the Z-axis can be vertically upward, for example.

図１は、一実施形態の基板保持装置ＳＨＤをその上方から見た模式図である。基板保持装置ＳＨＤは、Ｘ駆動機構と、Ｙ駆動機構と、多軸駆動機構と、それらを支える定盤１を備えうる。Ｘ駆動機構は、Ｘ方向に自由度を有するＸ可動部と、Ｘ可動部を駆動するアクチュエータとしてのＸリニアモータ２とを備えうる。Ｘリニアモータ２の固定子、および定盤１は、Ｘ可動部をガイドするガイド面として機能し、Ｘ可動部は、それらのガイド面によってエアパッドを介して非接触で支持・案内されうる。Ｙ駆動機構は、Ｙ方向に自由度を有するＹ可動部と、Ｙ可動部を駆動するアクチュエータとしてのＹＬリニアモータ３およびＹＲリニアモータ４とを備えうる。ヨーガイドＬ５、ヨーガイドＲ６および定盤１は、Ｙ可動部をガイドするガイド面として機能し、Ｙ可動部は、それらのガイド面によってエアパッドを介して非接触で支持・案内されうる。多軸駆動機構は、Ｚ方向、Ｑｘ方向、Ｑｙ方向、Ｑｚ方向の４軸に自由度を有する多軸可動部と、多軸可動部を駆動するアクチュエータとしてのＺ－Ｔｉｌｔリニアモータおよびθリニアモータ（不図示）を備えうる。Ｑｘ方向はＸ軸周りの回転方向、Ｑｙ方向はＹ軸周りの回転方向、ＱｚはＺ軸周りの回転方向を意味する。多軸可動部は、不図示のラジアルリングによって提供されるガイド面によってエアパッドを介して非接触で支持・案内されうる。 FIG. 1 is a schematic diagram of the substrate holding device SHD of one embodiment viewed from above. The substrate holding device SHD can include an X drive mechanism, a Y drive mechanism, a multi-axis drive mechanism, and a platen 1 that supports them. The X drive mechanism can include an X movable section having a degree of freedom in the X direction, and an X linear motor 2 as an actuator that drives the X movable section. The stator of the X linear motor 2 and the surface plate 1 function as guide surfaces for guiding the X movable portion, and the X movable portion can be supported and guided by these guide surfaces via air pads in a non-contact manner. The Y drive mechanism can include a Y movable portion having a degree of freedom in the Y direction, and a YL linear motor 3 and a YR linear motor 4 as actuators for driving the Y movable portion. The yaw guide L5, the yaw guide R6, and the surface plate 1 function as guide surfaces for guiding the Y movable portion, and the Y movable portion can be supported and guided by these guide surfaces via air pads in a non-contact manner. The multi-axis drive mechanism includes a multi-axis movable part having degrees of freedom in the four directions of Z direction, Qx direction, Qy direction, and Qz direction, and a Z-Tilt linear motor and a θ linear motor as actuators for driving the multi-axis movable part. (not shown). The Qx direction is the direction of rotation about the X axis, the Qy direction is the direction of rotation about the Y axis, and the Qz is the direction of rotation about the Z axis. The multi-axis movable part can be supported and guided in a non-contact manner via air pads by a guide surface provided by a radial ring (not shown).

図２は、多軸可動部の構成例を示す模式図である。Ｘスライダ７は、上記のＸ可動部の一例である。Ｘスライダ７と天板８との間にＺ－Ｔｉｌｔリニアモータ（不図示）およびθリニアモータ（不図示）が配置されうる。Ｚ－Ｔｉｌｔリニアモータと天板８との間に自重保証としてベロフラム（不図示）が配置されうる。多軸可動部は、ラジアルリング９をガイドとし、Ｚ方向、Ｑｘ方向、Ｑｙ方向、Ｑｚ方向の４軸の自由度を有する。多軸駆動機構は、基板を保持する基板チャック１０と、基板チャック１０を支持する支持板１１と、支持板１１を支持する天板８とを含みうる。基板チャック１０は、基板を保持する基板保持部として理解されうる。あるいは、基板チャック１０と支持板１１との結合体は、基板を保持する基板保持部として理解されうる。多軸駆動機構は、基板を支持する複数の支持柱ＳＣを含み、複数の支持柱ＳＣの少なくとも１つの支持柱ＳＣ、あるいは、複数の支持柱ＳＣの全部は、基板と接触する接触部を含む支持ピン１２と、支持ピン１２を支持する支持体１３とを含みうる。支持ピン１２および支持体１３には、それらを貫通するように真空吸引孔を有し、該真空吸引孔を通して基板の裏面側に提供される負圧を使って基板が複数の支持ピン１２に引き付けられ、複数の支持ピン１２によって保持されうる。複数の支持体１３、基板チャック１０、支持板１１および天板８は、支持構造体あるいはＸ可動部としてのＸスライダ７によって支持されうる。Ｘスライダ７は、Ｘリニアモータ２の固定子（図２において、符号２が付された部品）に対面する構造、または、該固定子を部分的または全周にわたって取り囲む構造を有しうる。Ｘスライダ７には、Ｘリニアモータ２の可動子が組み込まれうる。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of a multi-axis movable unit. The X slider 7 is an example of the X movable portion described above. A Z-Tilt linear motor (not shown) and a θ linear motor (not shown) can be arranged between the X slider 7 and the top plate 8 . A bellofram (not shown) can be arranged between the Z-Tilt linear motor and the top plate 8 as a self-weight guarantee. The multi-axis movable part uses the radial ring 9 as a guide and has four degrees of freedom in the Z direction, Qx direction, Qy direction, and Qz direction. The multi-axis drive mechanism can include a substrate chuck 10 that holds the substrate, a support plate 11 that supports the substrate chuck 10 , and a top plate 8 that supports the support plate 11 . Substrate chuck 10 can be understood as a substrate holder that holds a substrate. Alternatively, the combination of the substrate chuck 10 and the support plate 11 can be understood as a substrate holder that holds the substrate. The multi-axis drive mechanism includes a plurality of support columns SC that support the substrate, and at least one support column SC of the plurality of support columns SC or all of the plurality of support columns SC include contact portions that contact the substrate. It may include a support pin 12 and a support 13 that supports the support pin 12 . The support pins 12 and the support 13 have vacuum suction holes passing through them, and the substrate is attracted to the plurality of support pins 12 using negative pressure provided to the back side of the substrate through the vacuum suction holes. and can be held by a plurality of support pins 12 . The plurality of supports 13, substrate chuck 10, support plate 11 and top plate 8 can be supported by an X slider 7 as a support structure or an X movable part. The X-slider 7 can have a structure facing the stator of the X-linear motor 2 (the part denoted by reference numeral 2 in FIG. 2), or a structure that partially or entirely surrounds the stator. The mover of the X linear motor 2 can be incorporated into the X slider 7 .

以上の構成により、基板チャック１０は、Ｘスライダ７に対してＺ方向に移動しうる。つまり、基板チャック１０は、複数の支持ピン１２あるいは支持柱ＳＣに対して相対的に昇降可能（Ｚ方向に移動可能な）である。基板保持装置ＳＨＤは、複数の支持柱ＳＣを昇降させる昇降機構を有し、これによって、複数の支持柱ＳＣに対して基板チャック１０を相対的に昇降可能な構成が実現されてもよい。また、基板チャック１０は、Ｘスライダ７に対してＺ方向の他、Ｑｘ方向、Ｑｙ方向、Ｑｚ方向にも移動しうる。したがって、基板チャック１０は、個々の支持ピン１２あるいは支持柱ＳＣに対してＺＸ方向およびＹ方向にも移動しうる。 With the above configuration, the substrate chuck 10 can move in the Z direction with respect to the X slider 7 . That is, the substrate chuck 10 can move up and down (movable in the Z direction) relative to the plurality of support pins 12 or support columns SC. The substrate holding device SHD may have an elevating mechanism for elevating the plurality of support columns SC, thereby realizing a configuration in which the substrate chuck 10 can be raised and lowered relative to the plurality of support columns SC. The substrate chuck 10 can also move in the Qx direction, the Qy direction, and the Qz direction in addition to the Z direction with respect to the X slider 7 . Therefore, the substrate chuck 10 can also move in the ZX and Y directions with respect to the individual support pins 12 or support posts SC.

図３は、基板チャック１０を上方から見た模式図である。基板チャック１０は、基板を支持する支持面の少なくとも一部を構成するリング形状部１７を有しうる。支持面は、この例では、ＸＹ平面に平行な面、あるいは、水平面に平行な面である。基板チャック１０はまた、リング形状部１７によって取り囲まれる空間を減圧するための吸引孔１４、および、複数の支持ピン１２（あるいは支持柱）を貫通させる複数の貫通孔１９（１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ）を有しうる。また、基板チャック１０は、各貫通孔１９を取り囲むようにリング状の土手４１を有してもよい。また、基板チャック１０は、基板を支持する支持面の一部を構成するように、複数のピン１６を有してもよい。 FIG. 3 is a schematic diagram of the substrate chuck 10 viewed from above. The substrate chuck 10 may have a ring-shaped portion 17 forming at least part of a support surface for supporting the substrate. The support surface is, in this example, a surface parallel to the XY plane or a surface parallel to the horizontal plane. The substrate chuck 10 also has a suction hole 14 for decompressing the space surrounded by the ring-shaped portion 17, and a plurality of through holes 19 (19A, 19B, 19C) through which a plurality of support pins 12 (or support columns) pass. can have Further, the substrate chuck 10 may have a ring-shaped bank 41 surrounding each through-hole 19 . The substrate chuck 10 may also have a plurality of pins 16 to form part of the support surface for supporting the substrate.

図４は、基板チャック１０および複数の支持柱ＳＣを上方から見た模式図である。なお、図４では、基板チャック１０の構成が簡略化して示されているが、基板チャック１０は、図３に例示されたような構成を有しうる。図５は、複数の貫通孔１９（１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃ）のうちの１つの貫通孔１９の中に配置された支持柱ＳＣの構成例を示す断面図である。複数の支持柱ＳＣのうちの少なくとも１つの支持柱ＳＣは、支持ピン１２および支持体１３の他に、貫通孔１９の内側面に対して間隙２２をもって対向するように支持ピン１２と支持体１３との間に配置されたシール部１８を含みうる。あるいは、複数の支持柱ＳＣの全部は、支持ピン１２および支持体１３の他に、貫通孔１９の内側面に対して間隙２２をもって対向するように支持ピン１２と支持体１３との間に配置されたシール部１８を含みうる。 FIG. 4 is a schematic diagram of the substrate chuck 10 and the plurality of support columns SC viewed from above. Although the configuration of the substrate chuck 10 is shown in a simplified manner in FIG. 4, the substrate chuck 10 may have the configuration illustrated in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration example of the support column SC arranged in one through hole 19 out of the plurality of through holes 19 (19A, 19B, 19C). At least one support column SC among the plurality of support columns SC includes, in addition to the support pin 12 and the support member 13, the support pin 12 and the support member 13 so as to face the inner surface of the through hole 19 with a gap 22 therebetween. may include a seal 18 disposed between the Alternatively, in addition to the support pins 12 and the support 13, all of the plurality of support columns SC are arranged between the support pins 12 and the support 13 so as to face the inner surface of the through hole 19 with a gap 22 therebetween. may include a sealed portion 18 .

前述のように、基板チャック１０は、個々の支持ピン１２あるいは支持柱ＳＣに対してＺ方向の他、Ｘ方向およびＹ方向にも移動しうる。貫通孔１９は、基板チャック１０が個々の支持ピン１２あるいは支持柱ＳＣに対してＺ方向、Ｘ方向およびＹ方向に移動することを許容するように基板チャック１０に設けられる。他の観点において、貫通孔１９の内側面とシール部１８の外側面との間には、基板チャック１０が支持ピン１２あるいは支持柱ＳＣに対してＺ方向、Ｘ方向およびＹ方向に移動することを許容するように間隙２２が設けられうる。ＸＹ平面に平行な方向、あるいは、基板を支持する支持面（リング形状部１７が基板を支持する面）に平行な方向におけるシール部１８の寸法は、当該方向における支持ピン１２の寸法より大きい。換言すると、貫通孔１９の内側面とシール部１８の外側面との間隙２２は、貫通孔１９の内側面と支持ピン１２の外側面との間隙２３より小さい。 As described above, the substrate chuck 10 can move in the Z direction as well as in the X and Y directions with respect to the individual support pins 12 or support posts SC. Through holes 19 are provided in the substrate chuck 10 to allow the substrate chuck 10 to move relative to the individual support pins 12 or support posts SC in the Z, X and Y directions. From another point of view, the substrate chuck 10 can move in the Z direction, the X direction and the Y direction with respect to the support pins 12 or the support columns SC between the inner surface of the through hole 19 and the outer surface of the seal portion 18. A gap 22 may be provided to allow for The dimension of the seal portion 18 in the direction parallel to the XY plane or the direction parallel to the support surface for supporting the substrate (the surface on which the ring-shaped portion 17 supports the substrate) is larger than the dimension of the support pin 12 in that direction. In other words, the gap 22 between the inner surface of the through hole 19 and the outer surface of the seal portion 18 is smaller than the gap 23 between the inner surface of the through hole 19 and the outer surface of the support pin 12 .

シール部１８は、基板チャック１０が基板を負圧によって基板を保持するためにリング形状部１７によって取り囲まれる空間が減圧されているときに、貫通孔１９を通して該空間に空気が流入することを妨げるために有利である。これにより、基板を支持面に倣わせるための負圧あるいは保持力が確保されうる。 The sealing portion 18 prevents air from flowing into the space through the through-hole 19 when the space surrounded by the ring-shaped portion 17 is decompressed so that the substrate chuck 10 holds the substrate with a negative pressure. is advantageous for Thereby, a negative pressure or a holding force can be ensured for causing the substrate to conform to the support surface.

好ましくは、支持体１３は、シール部１８に結合される一端（上端）を有し、基板を支持する支持面に平行な方向におけるシール部の寸法は、当該方向における支持体１３の一端（上端）の寸法より大きい。他の観点において、貫通孔１９の内側面と支持体１３の上端との間には、間隙２４が設けられ、間隙２２は、間隙２４より小さい。 Preferably, the support 13 has one end (top end) coupled to the seal portion 18, and the dimension of the seal portion in a direction parallel to the support surface supporting the substrate is equal to one end (top end) of the support 13 in that direction. ). In another aspect, a gap 24 is provided between the inner surface of through-hole 19 and the upper end of support 13 , gap 22 being smaller than gap 24 .

シール部１８は、貫通開口２１を有することができ、貫通開口２１は、間隙２２を調整するための調整代２５を提供しうる。支持ピン１２は、雄ネジを有する結合部４２を含みうる。調整代２５は、貫通開口２１の内径と結合部４２の外形との寸法差によって提供される。調整代２５は、基板チャック１０の移動を許容するために必要な間隙２２よりも大きいことが望ましい。調整代２５は、シール部１８と基板チャック１０の貫通孔１９の内側面との接触、および、シール部１８と支持板１１の貫通孔３０の内側面との接触が防止されるようにシール部１８を位置決めするために使用されうる。つまり、調整代２５は、シール部１８と基板チャック１０の貫通孔１９の内側面、および、シール部１８と支持板１１の貫通孔３０の内側面が非接触状態に維持されることを保証するために使用されうる。シール部１８と基板チャック１０の貫通孔１９の内側面とが接触すると、パーティクルが発生しうるので、シール部１８と基板チャック１０の貫通孔１９の内側面とを非接触状態に維持することが重要である。また、シール部１８と支持板１１の貫通孔３０の内側面とが接触すると、パーティクルが発生しうるので、シール部１８と支持板１１の貫通孔３０の内側面とを非接触状態に維持することが重要である。 The seal portion 18 may have a through opening 21 , which may provide an adjustment allowance 25 for adjusting the gap 22 . The support pin 12 may include a coupling portion 42 having external threads. The adjustment margin 25 is provided by the dimensional difference between the inner diameter of the through opening 21 and the outer shape of the connecting portion 42 . The adjustment allowance 25 is preferably larger than the gap 22 required to allow movement of the substrate chuck 10 . The adjustment margin 25 is designed to prevent contact between the seal portion 18 and the inner surface of the through hole 19 of the substrate chuck 10 and contact between the seal portion 18 and the inner surface of the through hole 30 of the support plate 11 . 18 can be used. That is, the adjustment margin 25 ensures that the seal portion 18 and the inner surface of the through hole 19 of the substrate chuck 10 and the seal portion 18 and the inner surface of the through hole 30 of the support plate 11 are maintained in a non-contact state. can be used for If the seal portion 18 and the inner surface of the through hole 19 of the substrate chuck 10 come into contact with each other, particles may be generated. is important. Also, if the seal portion 18 and the inner surface of the through hole 30 of the support plate 11 come into contact with each other, particles may be generated. This is very important.

図６は、シール部１８の取付け時のＱｘ方向、Ｑｙ方向、Ｑｚ方向の姿勢調整を説明するための模式図である。シール部１８を取り付ける前に、天板８のＱｘ方向、Ｑｙ方向の姿勢（チルト）を基準位置に調整するために、チルトロック工具２６でラジアルリング９と天板８を仮留めする。次に、Ｑｚの姿勢を基準位置に調整するために、θストッパ２７と突き当てピン２８の隙間にシムを挟み込み、基準位置になるように調整する。最後にチルトロック工具２６を締結する。 6A and 6B are schematic diagrams for explaining attitude adjustment in the Qx direction, the Qy direction, and the Qz direction when the seal portion 18 is attached. Before attaching the seal portion 18 , the radial ring 9 and the top plate 8 are temporarily fixed with a tilt lock tool 26 in order to adjust the attitude (tilt) of the top plate 8 in the Qx direction and the Qy direction to the reference position. Next, in order to adjust the posture of Qz to the reference position, a shim is inserted between the θ stopper 27 and the abutment pin 28 to adjust the position to the reference position. Finally, the tilt lock tool 26 is tightened.

図７は、工具を用いて間隙２２を確保する作業を説明するための模式図である。シール部位置決め工具２９を支持板１１の貫通孔３０（貫通孔１９と同径）に挿入し、間隙２２を確保する。基板チャック１０は、基板チャック１０交換時に位置決め公差により水平方向（ＸＹ方向）に移動する可能性があるため、シール部位置決め工具２９は、支持板１１の貫通孔３０をガイドとしてシール部１８を位置決めするように構成されることが望ましい。 FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of securing the gap 22 using a tool. The seal portion positioning tool 29 is inserted into the through hole 30 (having the same diameter as the through hole 19) of the support plate 11 to secure the gap 22. As shown in FIG. Since the substrate chuck 10 may move in the horizontal direction (XY direction) due to the positioning tolerance when the substrate chuck 10 is replaced, the seal portion positioning tool 29 positions the seal portion 18 using the through hole 30 of the support plate 11 as a guide. It should be configured to

また、シール部１８の厚さで支持ピン１２の上端の高さを調整してもよい。搬送ハンド（不図示）から支持ピン１２に基板を渡す際、複数の支持ピン１２の上端の高さがばらついていると、支持ピン１２の上端と基板との間に隙間が生じ、基板を支持ピン１２に対して十分に引き付けることができない可能性がある。そこで、複数の支持ピン１２の上端の高さが互いに等しくなるように、シール部１８の高さを調整することが望ましい。高さ調整に精度を要するため、シール部１８は金属材料で構成されうる。 Also, the height of the upper end of the support pin 12 may be adjusted by the thickness of the seal portion 18 . When the substrate is transferred from a transfer hand (not shown) to the support pins 12, if the upper ends of the support pins 12 are different in height, a gap is generated between the upper ends of the support pins 12 and the substrate, thereby supporting the substrate. It may not be able to draw enough against pin 12 . Therefore, it is desirable to adjust the height of the seal portion 18 so that the heights of the upper ends of the plurality of support pins 12 are equal to each other. Since height adjustment requires precision, the seal portion 18 can be made of a metal material.

図８は、シール部１８の固定方法の一例を説明するための模式図である。シール部１８は、例えば、支持体１３の上にシール部１８を載置し、シール部１８の貫通開口２１を通して、支持ピン１２の結合部４２に設けられた雄ネジを支持体１３の上端に設けられた雌ネジに締結（ねじ締結）することによって固定されうる。 FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an example of a fixing method of the seal portion 18. As shown in FIG. For example, the seal portion 18 is placed on the support 13 , and the male thread provided in the coupling portion 42 of the support pin 12 is inserted into the upper end of the support 13 through the through opening 21 of the seal portion 18 . It can be fixed by fastening (screw fastening) to the provided female screw.

以上のように、本実施形態によれば、シール部１８とその周辺に配置された部材である支持板１１あるいは基板チャック１０とを非接触状態に維持することができる。これにより、シール部１８とその周辺に配置された部材との接触によるパーティクルの発生を防止することができる。また、基板チャック１０のリング形状部１７によって取り囲まれた空間、即ち基板の裏面に負圧を与えるための空間に対して貫通孔１９を通して空気が流入することがシール部１８によって抑制される。これにより、基板をリング形状部１７によって少なくとも一部が形成される支持面に倣わせ、基板の形状を支持面の形状、例えば平面に矯正することができる。 As described above, according to the present embodiment, the sealing portion 18 and the support plate 11 or the substrate chuck 10, which are members arranged around the sealing portion 18, can be maintained in a non-contact state. As a result, it is possible to prevent the generation of particles due to contact between the seal portion 18 and members disposed therearound. In addition, the sealing portion 18 prevents air from flowing through the through hole 19 into the space surrounded by the ring-shaped portion 17 of the substrate chuck 10, that is, the space for applying negative pressure to the back surface of the substrate. As a result, the substrate can follow the support surface at least partially formed by the ring-shaped portion 17, and the shape of the substrate can be corrected to the shape of the support surface, for example, a flat surface.

図９は、シール部１８の変形例としてのシール部１８’、および、シール部１８’を位置決めするためのシール部位置決め工具２９’の構成例を示す模式図である。シール部１８’は、ザグリ（凹部）３１を有しうる。ザグリ３１は、シール部１８’が円筒部４３を有するように構成されうる。換言すると、ザグリ３１は、円筒部４３の内側の空間でありうる。支持板１１の貫通孔１９に対してシール部位置決め工具２９’を挿入しつつ、ザグリ３１にシール部位置決め工具２９’の先端部を挿入することによって、貫通孔１９に対してシール部１８’を位置決めすることができる。このような構成例は、例えば、間隙２２が小さく、間隙２２にシール部位置決め工具２９の先端を挿入可能にシール部位置決め工具２９を製作できないような場合に有利である。 FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of a seal portion 18' as a modified example of the seal portion 18 and a seal portion positioning tool 29' for positioning the seal portion 18'. Seal portion 18 ′ may have a counterbore (recess) 31 . Counterbore 31 may be configured such that seal portion 18 ′ has a cylindrical portion 43 . In other words, the counterbore 31 can be the space inside the cylindrical portion 43 . While inserting the seal portion positioning tool 29 ′ into the through hole 19 of the support plate 11 , the seal portion 18 ′ is inserted into the through hole 19 by inserting the tip of the seal portion positioning tool 29 ′ into the counterbore 31 . can be positioned. Such a configuration example is advantageous, for example, when the gap 22 is small and the sealing portion positioning tool 29 cannot be manufactured so that the tip of the sealing portion positioning tool 29 can be inserted into the gap 22 .

図１０には、基板チャック１０と複数の支持柱との組み合わせの３つの例が示されている。シール部１８の個数は、貫通孔１９の個数以下（かつ０以外）の任意の個数でありうる。図１０（ａ）の例では、基板チャック１０が３つの貫通孔１９を有し、３つの支持柱の全てがシール部１８を有する。つまり、図１０（ａ）の例は、シール部１８の個数が３つである。図１０（ｂ）の例では、基板チャック１０が３つの貫通孔１９を有し、３つの支持柱のうち２つの支持柱がシール部１８を有する。つまり、図１０（ｂ）の例では、シール部１８の個数が２つである。図１０（ｃ）の例では、基板チャック１０が３つの貫通孔１９を有し、３つの支持柱のうちの１つの支持柱がシール部１８を有する。つまり、図１０（ｃ）の例では、シール部１８の個数が１つである。 FIG. 10 shows three examples of combinations of the substrate chuck 10 and multiple support columns. The number of seal portions 18 may be any number less than or equal to the number of through holes 19 (and other than 0). In the example of FIG. 10( a ), the substrate chuck 10 has three through holes 19 and all three support columns have seal portions 18 . That is, in the example of FIG. 10A, the number of seal portions 18 is three. In the example of FIG. 10B, the substrate chuck 10 has three through-holes 19 and two of the three support columns have seal portions 18 . That is, in the example of FIG. 10B, the number of seal portions 18 is two. In the example of FIG. 10(c), the substrate chuck 10 has three through holes 19, and one of the three support columns has a seal portion 18. In the example of FIG. That is, in the example of FIG. 10C, the number of seal portions 18 is one.

図１１には、基板チャック１０と複数の支持柱との組み合わせの６つの例が示されている。シール部１８の個数が貫通孔１９の個数よりも少ない場合、シール部１８は、任意の貫通孔１９に配置されうる。図１１（ａ）～（ｃ）には、貫通孔１９の個数が３つであり、シール部１８の個数が２つである例が示されている。図１１（ｄ）～（ｆ）には、貫通孔１９の個数が３つであり、シール部１８の個数が１つである例が示されている。 FIG. 11 shows six examples of combinations of the substrate chuck 10 and multiple support columns. When the number of seal portions 18 is less than the number of through holes 19 , the seal portions 18 can be arranged in arbitrary through holes 19 . FIGS. 11A to 11C show an example in which the number of through holes 19 is three and the number of seal portions 18 is two. 11(d) to (f) show an example in which the number of through holes 19 is three and the number of seal portions 18 is one.

図１２は、支持柱ＳＣの変形例を示す模式図である。変形例の支持柱ＳＣは、支持ピン１２とシール部１８との間に配置されたスペーサ３２を含む。スペーサ３２は、例えば、支持ピン１２のための座面を確保するために有用である。スペーサ３２は、例えば、支持ピン１２に固定された状態で、あるいは、支持ピン１２に取り付けられた状態で、支持ピン１２とシール部１８との間に配置されうる。スペーサ３２の外径は、支持ピン１２の外径より大きく、シール部１８の外径より小さいことが好ましい。このような構成は、支持ピン１２の外径と調整代２５の大きさと関係によってはシール部１８を位置決めした際に支持ピン１２のための座面を確保できない場合においても、スペーサ３２が支持ピン１２の座面を提供することができる。スペーサ３２は、支持ピン１２（の上端）の高さを規定しうる。よって、スペーサ３２は、支持ピン１２（の上端）の高さを調整するために使用されてもよい。 FIG. 12 is a schematic diagram showing a modification of the support column SC. The modified support post SC includes a spacer 32 disposed between the support pin 12 and the seal portion 18 . Spacer 32 is useful, for example, to provide a bearing surface for support pin 12 . The spacer 32 can be disposed between the support pin 12 and the seal portion 18, for example, fixed to the support pin 12 or attached to the support pin 12. As shown in FIG. The outer diameter of the spacer 32 is preferably larger than the outer diameter of the support pin 12 and smaller than the outer diameter of the seal portion 18 . With such a configuration, even if the bearing surface for the support pin 12 cannot be secured when the seal portion 18 is positioned due to the relationship between the outer diameter of the support pin 12 and the size of the adjustment allowance 25, the spacer 32 can be used as the support pin. Twelve seating surfaces can be provided. The spacer 32 may define the height of (the upper end of) the support pin 12 . The spacer 32 may thus be used to adjust the height of (the upper end of) the support pin 12 .

図１３は、基板保持装置ＳＨＤの変形例を示す模式図である。図１３に示された基板保持装置ＳＨＤは、基板を基板チャック１０から引き離す際に貫通孔１９に空気を供給する空気供給部ＡＳを備えうる。シール部１８を設けた構成において、基板の裏面側の空間への空気の流入が制限されるので、基板チャック１０を降下させることによって基板を基板チャック１０から引き離す際に、その引き離しに過剰な力を要する可能性がある。そこで、基板を基板チャック１０から引き離す際に空気供給部ＡＳによって貫通孔１９を通して基板の裏面側の空間に空気を供給し、基板の裏面側の空間の負圧を弱め、または陽圧にすることが有用である。 FIG. 13 is a schematic diagram showing a modification of the substrate holding device SHD. The substrate holding device SHD shown in FIG. 13 can include an air supply unit AS that supplies air to the through hole 19 when the substrate is pulled away from the substrate chuck 10 . In the configuration provided with the sealing portion 18, the inflow of air into the space on the back side of the substrate is restricted, so that when the substrate is separated from the substrate chuck 10 by lowering the substrate chuck 10, an excessive force is applied to the separation. may be required. Therefore, when the substrate is separated from the substrate chuck 10, air is supplied to the space on the rear surface side of the substrate through the through holes 19 by the air supply unit AS to weaken the negative pressure in the space on the rear surface side of the substrate or to make it positive. is useful.

空気供給部ＡＳは、基板の裏面側の空間に空気を供給する空気供給路３４を含みうる。空気供給路３４は、例えば、貫通孔３０または貫通孔１９に面する供給口を有するように構成されうる。空気供給路３４は、支持板１１に配置される。一例において、空気供給路３４は、貫通孔３０に面する供給口から支持板１１の裏面に至るように構成されうる。空気供給路３４は、継手３５を介してチューブ３６に接続され、チューブ３６は、電磁弁３３の継手３７に接続されうる。電磁弁３３は、継手３７の他に、継手３８および継手３９を有しうる。継手３８はプラグ４０によって閉塞されうる。継手３９は、大気に開放されうる。 The air supply part AS can include an air supply path 34 that supplies air to the space on the back side of the substrate. Air supply channel 34 may be configured to have a supply port facing through hole 30 or through hole 19, for example. The air supply path 34 is arranged on the support plate 11 . In one example, the air supply path 34 can be configured to extend from the supply port facing the through hole 30 to the back surface of the support plate 11 . Air supply line 34 is connected to tube 36 via joint 35 , and tube 36 can be connected to joint 37 of solenoid valve 33 . The solenoid valve 33 can have a joint 38 and a joint 39 in addition to the joint 37 . Coupling 38 may be closed by plug 40 . Joint 39 may be open to the atmosphere.

基板が複数の支持ピン１２によって保持された状態から基板が基板チャック１０によって保持される状態に切り替える際には、電磁弁３３の経路を継手３８（プラグ４０）に切り替えればよい。これにより、空気供給路３４を通して貫通孔１９（基板の裏面側の空間）への空気の供給を遮断することができる。一方、基板が基板チャック１０によって保持された状態から基板が複数の支持ピン１２によって保持される状態に切り替える際には、電磁弁３３の経路を継手３９（大気）に切り替えればよい。これにより、空気供給路３４を通して貫通孔１９（基板の裏面側の空間）への空気の供給が促される。つまり、電磁弁３３は、空気供給路３４を大気に連通させる状態および空気供給路３４を閉塞する状態に選択的に制御されうる。 When switching from the state in which the substrate is held by the plurality of support pins 12 to the state in which the substrate is held by the substrate chuck 10, the path of the electromagnetic valve 33 may be switched to the joint 38 (plug 40). Thereby, the supply of air to the through hole 19 (the space on the back side of the substrate) through the air supply path 34 can be cut off. On the other hand, when switching from the state in which the substrate is held by the substrate chuck 10 to the state in which the substrate is held by the plurality of support pins 12, the path of the electromagnetic valve 33 may be switched to the joint 39 (atmosphere). This promotes the supply of air to the through hole 19 (the space on the back side of the substrate) through the air supply path 34 . In other words, the electromagnetic valve 33 can be selectively controlled between a state in which the air supply passage 34 is communicated with the atmosphere and a state in which the air supply passage 34 is closed.

図１４は、基板保持装置ＳＨＤが組み込まれた装置の一例としての露光装置ＥＸＰの構成例を示す模式図である。露光装置ＥＸＰは、原版Ｒを保持し位置決めする原版ステージ機構ＲＳと、原版Ｒを照明する照明光学系ＩＬと、原版Ｒのパターンを基板Ｓに投影する投影光学系ＰＯとを備えうる。露光装置ＥＸＰはまた、基板Ｓを保持し位置決めする基板ステージ機構として構成された基板保持装置ＳＨＤを備えうる。 FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration example of an exposure apparatus EXP as an example of an apparatus incorporating the substrate holding apparatus SHD. The exposure apparatus EXP can include an original stage mechanism RS that holds and positions the original R, an illumination optical system IL that illuminates the original R, and a projection optical system PO that projects the pattern of the original R onto the substrate S. The exposure apparatus EXP may also comprise a substrate holding device SHD configured as a substrate stage mechanism for holding and positioning the substrate S.

露光装置ＥＸＰは、物品を製造する物品製造方法において使用されうる。該物品製造方法は、露光装置ＥＸＰを用いて基板を露光する露光工程と、該露光工程を経た該基板を現像する現像工程と、該現像工程を経た該基板を処理して物品を得る処理工程とを含みうる。該処理工程は、例えば、該現像工程を経た該基板をエッチングする工程を含みうる。 The exposure apparatus EXP can be used in an article manufacturing method for manufacturing an article. The article manufacturing method includes an exposure step of exposing a substrate using an exposure apparatus EXP, a developing step of developing the substrate that has undergone the exposure step, and a processing step of processing the substrate that has undergone the developing step to obtain an article. and The processing step can include, for example, etching the substrate that has undergone the developing step.

本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.

ＳＨＤ：基板保持装置、ＳＣ：支持柱、１７：リング形状部、１４：吸引孔、１９：貫通孔、１２：支持ピン、１３：支持体、１８：シール部 SHD: substrate holding device, SC: support column, 17: ring-shaped portion, 14: suction hole, 19: through hole, 12: support pin, 13: support, 18: sealing portion

Claims

基板を保持する基板保持装置であって、
前記基板を支持する複数の支持柱と、
前記基板を支持する支持面の少なくとも一部を構成するリング形状部、前記リング形状部によって取り囲まれる空間を減圧するための吸引孔、および、前記複数の支持柱を貫通させる複数の貫通孔を有する基板保持部と、を備え、
前記複数の支持柱に対して前記基板保持部が相対的に昇降可能であり、
前記複数の支持柱のうちの少なくとも１つの支持柱は、前記基板と接触する接触部を含む支持ピンと、前記支持ピンを支持する支持体と、前記複数の貫通孔のうちの１つの貫通孔の内側面に対して間隙をもって対向するように前記支持ピンと前記支持体との間に配置されたシール部と、を含み、
前記支持面に平行な方向における前記シール部の寸法は、前記方向における前記支持ピンの寸法より大きい、ことを特徴とする基板保持装置。 A substrate holding device for holding a substrate,
a plurality of support columns that support the substrate;
It has a ring-shaped portion forming at least a part of a support surface that supports the substrate, a suction hole for decompressing a space surrounded by the ring-shaped portion, and a plurality of through holes through which the plurality of support columns penetrate. a substrate holding part,
the substrate holder can be moved up and down relative to the plurality of support columns;
At least one support column among the plurality of support columns includes a support pin including a contact portion that contacts the substrate, a support that supports the support pin, and one through hole of the plurality of through holes. a seal disposed between the support pin and the support so as to face the inner surface with a gap;
A substrate holding device according to claim 1, wherein a dimension of said seal portion in a direction parallel to said support surface is larger than a dimension of said support pin in said direction.

前記支持体は、前記シール部に結合される一端を有し、前記方向における前記シール部の寸法は、前記方向における前記一端の寸法より大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。 2. The substrate holder according to claim 1, wherein said support has one end coupled to said seal portion, and the dimension of said seal portion in said direction is greater than the dimension of said one end in said direction. Device.

前記シール部は貫通開口を有し、前記支持ピンは雄ネジを有する端部を含み、前記支持体は雌ネジを有し、前記雄ネジは前記貫通開口を通して前記雌ネジに締結される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板保持装置。 The seal portion has a through opening, the support pin includes an end portion having an external thread, the support has an internal thread, and the external thread is fastened to the internal thread through the through opening.
3. The substrate holding device according to claim 1, wherein:

前記支持ピンは、前記支持体に結合される結合部を有し、
前記貫通開口の内径と前記結合部の外形との寸法差によって前記シール部の調整代が提供される、
ことを特徴とする請求項３に記載の基板保持装置。 The support pin has a coupling portion coupled to the support,
A dimensional difference between the inner diameter of the through-opening and the outer shape of the joint provides an adjustment allowance for the seal.
4. The substrate holding device according to claim 3, characterized in that:

前記シール部は、ザグリを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板保持装置。 The seal portion has a counterbore,
The substrate holding device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:

前記ザグリを使って前記シール部を位置決めするための工具を更に備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の基板保持装置。 further comprising a tool for positioning the seal using the counterbore;
6. The substrate holding device according to claim 5, characterized in that:

前記少なくとも１つの支持柱は、前記支持ピンと前記シール部との間に配置されるスペーサを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板保持装置。 the at least one support post further includes a spacer disposed between the support pin and the seal portion;
The substrate holding device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:

前記スペーサは、前記支持ピンの上端の高さを規定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の基板保持装置。 the spacer defines the height of the upper end of the support pin;
8. The substrate holding device according to claim 7, characterized in that:

前記シール部は、金属材料で構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の基板保持装置。 The seal portion is made of a metal material,
The substrate holding device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:

前記基板と前記基板保持部とを引き離す際に前記貫通孔に空気を供給する空気供給部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の基板保持装置。 Further comprising an air supply unit that supplies air to the through hole when separating the substrate and the substrate holding unit,
10. The substrate holding device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that:

前記空気供給部は、空気供給路と、前記空気供給路を大気に連通させる状態および前記空気供給路を閉塞する状態に選択的に制御される電磁弁とを含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の基板保持装置。 The air supply unit includes an air supply path, and an electromagnetic valve selectively controlled between a state of communicating the air supply path with the atmosphere and a state of closing the air supply path.
11. The substrate holding device according to claim 10, characterized in that:

前記複数の支持柱および前記基板保持部は、支持構造体によって支持される、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の基板保持装置。 the plurality of support columns and the substrate holder are supported by a support structure;
The substrate holding device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that:

請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の基板保持装置を含み、基板を保持し位置決めする基板ステージ機構と、
原版を位置決めする原版ステージ機構と、
前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記原版を照明する照明光学系と、
を備えることを特徴とする露光装置。 a substrate stage mechanism for holding and positioning a substrate, comprising the substrate holding device according to any one of claims 1 to 12;
an original plate stage mechanism that positions the original plate;
a projection optical system that projects the pattern of the original onto the substrate;
an illumination optical system that illuminates the original;
An exposure apparatus comprising:

請求項１３に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、
前記露光工程を経た前記基板を現像する現像工程と、
前記現像工程を経た前記基板を処理して物品を得る処理工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。 an exposure step of exposing a substrate using the exposure apparatus according to claim 13;
a developing step of developing the substrate that has undergone the exposure step;
a processing step for obtaining an article by processing the substrate that has undergone the developing step;
An article manufacturing method comprising: