JP7419030B2 - 保持装置、露光装置、及び物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、保持装置、露光装置、及び物品の製造方法に関する。

露光装置においては、露光する基板の形状や大きさに応じて、基板を保持する基板ステージ上のチャックを交換する場合がある。
その際、露光装置内の設計位置とは異なる位置や方位にチャックを誤って搬入してしまう可能性がある。
その場合、露光装置内においてチャックが誤った位置に搬送されることで露光装置内の構成部材に衝突することによってチャックや構成部材が破損する、又は誤って配置されたチャック上に基板が配置されることによって基板が落下する虞が生じる。
特許文献１は、被保持体が所定の位置に配置されているか検出する検出部を備える保持装置を開示している。

特開２００４－１５８７４２号公報

特許文献１に開示されている保持装置では、被保持体の配置を検出するための検出部を別途設けているため、構成が複雑となり、装置が大型化している。
そこで本発明は、被保持体の配置を検出することができる、コンパクトで簡易な構成の保持装置を提供することを目的とする。

本発明に係る保持装置は、被保持体の被吸着面との間に形成される空間を負圧にすることによって被保持体を吸着保持する吸着保持部と、空間内の圧力又は空間からの流量を計測する計測部と、被吸着面に所定の構造が形成されている被保持体を吸着する際に、計測部による圧力又は流量の計測値が所定の閾値未満になるかを判断する判断部とを備え、吸着保持部と被保持体の所定の構造とが対面しない所定の方位で配置される被保持体に対して、吸着保持部は空間を負圧にし、吸着保持部と被保持体の所定の構造とが対面する、所定の方位とは異なる方位で被保持体が配置される場合、空間が所定の構造を介して外部と連通することを特徴とする。

本発明によれば、被保持体の配置を検出することができる、コンパクトで簡易な構成の保持装置を提供することができる。

第一実施形態に係る保持装置の模式的断面図。 第一実施形態に係る保持装置において保持されるチャックの正面図。 第一実施形態に係る保持装置において正しい位置に配置されたチャックの正面図。 第一実施形態に係る保持装置において誤った位置に配置されたチャックの正面図及び一部拡大断面図。 第一実施形態に係る保持装置においてチャックを吸着保持する際のフローチャート。 第二実施形態に係る保持装置の模式的断面図。 第二実施形態に係る保持装置において正しい位置に配置されたチャックの正面図。 第三実施形態に係る保持装置において正しい位置に配置されたチャックの正面図、一部拡大正面図及び一部拡大断面図。 第三実施形態に係る保持装置において誤った位置に配置されたチャックの一部拡大断面図。 本実施形態に係る保持装置を備えた露光装置の模式図。

以下に、本実施形態に係る保持装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている。

［第一実施形態］
露光装置は、半導体デバイスや液晶表示装置等の製造工程であるリソグラフィ工程において、原版（レチクル又はマスク）のパターンを、投影光学系を介して感光性の基板（表面にレジスト層が形成されたウェハやガラスプレート等）に転写する装置である。
露光装置においては、基板を保持するチャック上に異物が付いた状態で、チャック上に基板を搭載し露光を開始すると局所的にデフォーカスとなり、解像不良が発生する可能性が生じる。

そのような問題を解決するために、露光装置では、チャックメンテナンス機構を設けて定期的にチャックの表面のクリーニングが行われている。
この際、基板ステージ上に配置されているチャックを搬送アームやロボット等を用いてチャックメンテナンス機構に搬送しクリーニングを行うことで、装置のスループットをなるべく落とさずに異物を除去することが可能となる。

一方、基板の材質や形状が多様化することに伴って、様々な形状を有する複数のチャックを用意する必要が生じ、露光装置においては、基板に応じてチャックを交換する作業が発生する。
そしてチャックの交換において一般的には、チャックを搬送するロボットのハンド、もしくはロボットがアクセスするテーブル（例えば、チャックメンテナンス機構に設けられたテーブル）にチャックを手動で配置する。
この際、チャックの形状によっては、誤った配置、すなわちチャックメンテナンス機構において設計位置とは異なる位置や方位にチャックを誤って配置してしまうことが考えられる。

もしチャックをチャックメンテナンス機構に誤って配置してしまうと、チャックをクリーニング後にロボット等の搬送手段がチャックメンテナンス機構から基板ステージに戻す際に、露光装置内の他の構成部材と衝突することによって破損が発生する虞がある。
それ以外にも、基板ステージ上の誤った位置に戻された後、正しい位置で基板が吸着されないことによって、チャック上から基板が落下する虞も生じる。

このような誤配置を防止する方法として、従来、カメラ等の計測手段を設けてチャックの配置を計測する手法や、ストッパ等の障壁手段を設けて特定の方位以外にチャックを配置できなくする手法が知られている。
しかしながら、前者の手法では新たに計測手段を設ける必要があるため、装置の大型化やコスト増加に繋がる。
また後者の手法では、誤った状態でチャックが配置される際にチャックがストッパに衝突する。その際、チャックは一般的にセラミック等の脆性材料で作製されているため、チャックが破損する可能性が生じる。

図１０は、本実施形態に係る保持装置１０を備えた露光装置９００の模式図を示している。
なお、以下の説明では、照明光学系９０２及び投影光学系９０６の光軸（露光装置９００では鉛直方向）に平行な方向をＺ軸としており、Ｚ軸に垂直な平面内において互いに直交する二方向をそれぞれＸ軸及びＹ軸としている。

図１０に示されているように、露光装置９００は、光源９０１、照明光学系９０２、レチクルステージ９０４及び投影光学系９０６を備えている。また露光装置９００は、検出系９０７、チャックメンテナンス機構９０９（チャックメンテナンス部）、制御部９１０及び基板ステージ９１３を備えている。

露光装置９００では、光源９０１から照射された照明光（露光光）が照明光学系９０２を介してレチクル（原版）９０３に照射される。それにより、照明されたレチクル９０３に形成されているパターンの像が投影光学系９０６を介して基板９０８上の感光体に投影（転写）される。
なお、光源９０１から照射する照明光としては、ｉ線（波長３６５ｎｍ）等の近紫外線領域の光に限らず、ＫｒＦ光（波長２４８ｎｍ）及びＡｒＦ光（波長１９３ｎｍ）等の遠紫外線領域の光や、ｇ線（波長４３６ｎｍ）等の可視光領域の光を用いても構わない。

レチクルステージ９０４は、レチクル９０３を保持してＸ軸方向に移動させ、基板ステージ９１３は、リニアモータ等の不図示の駆動機構によって基板保持部９１７と基板保持部９１７に保持された基板９０８とをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。
露光装置９００は、レチクルステージ９０４及び基板ステージ９１３それぞれによってレチクル９０３及び基板９０８を相対的に走査させながら、基板９０８に付与されたレジストにパターンを形成する。
干渉計９１４及び干渉計９１１はそれぞれ、ミラー９０５及びミラー９１２にレーザ光を照射した後、反射光を受光することによりレチクル９０３及び基板９０８の位置を検出する。

検出系９０７は、基板９０８に形成されている不図示のアライメントマークや基板ステージ９１３上に形成された不図示の基準マークを検出する。
また検出系９０７は、チャック１２の表面に付着した異物の検出を行う不図示の異物検知部を含んでいる。

基板保持部９１７は、チャック１２と、基板９０８の搬出入時に基板９０８を支持するピン９１６を内蔵した天板９１５と、ピン９１６に対してチャック１２及び天板９１５を昇降させる不図示の昇降機構とを有する。

制御部９１０は、レチクルステージ９０４、検出系９０７、チャックメンテナンス機構９０９、干渉計９１１、基板ステージ９１３、干渉計９１４及び基板保持部９１７を統括的に制御する。
例えば、制御部９１０は、露光処理の際に検出系９０７の検出結果に基づいてパターンの形成位置を決定し、干渉計９１４及び９１１から得られる位置情報に基づいてレチクルステージ９０４及び基板ステージ９１３の位置を制御する。
また、制御部９１０は、基板９０８の搬出入時においては基板保持部９１７の昇降機構や基板ステージ９１３の移動を制御する。
なお、制御部９１０は、図１０に示される露光装置９００の構成部材を収容する不図示の筐体内に設けてもよいし、当該筐体とは別の筐体内に設けても構わない。

また、チャック１２において異物を検出した際には、制御部９１０は、検出系９０７により検出された異物の粒径と、チャック１２に付着した異物の大きさに関する許容値設定とに基づき、異物の付着を判断する。
そして、チャック１２に異物が付着されたと制御部９１０が判定した場合、制御部９１０は、チャック１２に付着した異物を除去するためのクリーニング手段であるチャックメンテナンス機構９０９にチャック１２を搬送させる。その後、チャック１２のクリーニングが実施される。

また、クリーニングでは除去することが難しい異物がチャック１２に付着した、チャック１２に破損が検出された、若しくは別のチャック１２に交換する必要が生じた際には、チャックメンテナンス機構９０９を介して外部からチャック１２の交換を行う。
そして、クリーニング若しくは外部からの交換が完了したチャック１２は、チャックメンテナンス機構９０９から基板ステージ９１３に搬送され、天板９１５に接続される。

本実施形態に係る保持装置１０は、チャック１２を交換する際の誤配置を防止するために、チャックメンテナンス機構９０９に設けられている。

次に、本実施形態に係る保持装置１０について詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る保持装置１０の模式的断面図を示している。また図２は、本実施形態に係る保持装置１０において保持されるチャック１２（被保持体）の被吸着面の正面図を示している。

図１に示されているように、本実施形態に係る保持装置１０は、本体部１と、チャック１２を保持するための吸着保持部４とを備えている。
また本実施形態に係る保持装置１０は、吸着保持部４におけるチャック１２の吸着保持状態を検出するための検出部７（計測部）と、検出部７の検出結果からチャック１２の吸着保持状態を判断するための判断部１４とを備えている。
そして、本実施形態に係る保持装置１０では、吸着保持部４とチャック１２の被吸着面との間に形成される封止空間５が真空配管８に連通すると共に真空源９に接続されている。

そして、真空配管８を介して真空源９によって封止空間５が減圧されて負圧状態が形成されることで、吸着保持部４がチャック１２を吸着保持する。
本実施形態に係る保持装置１０では、検出部７として圧力計を用いており、検出部７は真空配管８内の圧力（物理量）を検出する。

本実施形態に係る保持装置１０は、二つの吸着保持部４と、チャック１２を水平保持するために設けられた、吸着保持部４と同形状の二つの載置部６とを有している。
そして、二つの吸着保持部４及び二つの載置部６は、本体部１上にチャック１２を配置した際にいずれかがチャック１２に形成されている封止検知構造１３に対面（接触）するように、９０度の回転対称、すなわち四つの角部にそれぞれ配置されている。吸着保持部４及び載置部６の配置については図３及び図４（ａ）も参照されたい。

なお、本体部１上にチャック１２を配置する際には、ピン等の補助的な位置決め機構を別途設けても構わない。
また、本実施形態に係る保持装置１０では、吸着保持部４及び載置部６は、例えば樹脂で形成されている。

図２に示されているように、本実施形態に係る保持装置１０において吸着保持されるチャック１２は、正方形状である。
また、チャック１２の被吸着面の四つの角部のうちの二つの角部にはそれぞれ、角方向に延在する、すなわちＸ軸及びＹ軸それぞれに対して略４５度の角度をなして延在する封止検知構造としての溝１３が設けられている。
なお、封止検知構造としては、溝１３に限らず、貫通孔や、突起等の凹凸形状、テーパ状の高さ変化を含む傾斜形状等の構造でも構わないが、チャック１２には軽量化のために複数の溝を通常形成するため、そのような溝を封止検知に用いることが好ましい。

図３は、本実施形態に係る保持装置１０においてチャック１２が正しい位置に配置された際のチャック１２の被吸着面、吸着保持部４及び載置部６の正面図を示している。

図３に示されているように、本実施形態に係る保持装置１０においてチャック１２が正しい位置に配置された際には、二つの吸着保持部４と二つの溝１３とは互いに対面しない、すなわち二つの載置部６と二つの溝１３とが互いに対面する。
これにより、チャック１２の被吸着面と二つの吸着保持部４との間に形成される封止空間５は密閉されるため、吸着保持部４はチャック１２を吸着することができる。

図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る保持装置１０においてチャック１２が誤った位置に配置された際のチャック１２の被吸着面、吸着保持部４及び載置部６の正面図及び拡大断面図を示している。

図４（ａ）及び（ｂ）に示されているように、本実施形態に係る保持装置１０においてチャック１２が誤った位置に配置された際には、二つの吸着保持部４の少なくとも一方が、二つの溝１３の少なくとも一方に対面する。
このとき、チャック１２の被吸着面と吸着保持部４との間に形成される封止空間５は溝１３を介して外部と連通し、すなわち外部から溝１３を介して封止空間５に外気が流入（リーク）し、封止空間５を密閉することができなくなる。
そのため、封止空間５において負圧状態を形成することができなくなり、吸着保持部４は、チャック１２を吸着することができなくなる。

なお、図３及び図４（ａ）からわかるように、正方形のチャック１２に対して正しい位置から９０度、１８０度及び２７０度のいずれの角度に回転した場合においても、二つの吸着保持部４の少なくとも一方が二つの溝１３の少なくとも一方に対面する。
そのため、本実施形態に係る保持装置１０では、正方形のチャック１２において、９０度の回転対称の四つの配置のうち、一つの配置を正しい配置と認識し、残りの三つの配置を誤った配置と認識することができる。

図５は、本実施形態に係る保持装置１０においてチャック１２を吸着保持する際のフローチャートを示している。

図５に示されているように、保持装置１０の本体部１上にチャック１２が配置されると（ステップＳ１）、吸着保持部４は、チャック１２の吸着動作を開始する（ステップＳ２）。
そして、検出部７が真空配管８内の圧力を計測し（ステップＳ３）、真空配管８内の圧力が正常に負圧になっているか（圧力が所定の閾値未満になっているか）、すなわち吸着保持部４によってチャック１２が正常に吸着されているか判定する（ステップＳ４）。

そして、チャック１２の吸着が正常ではないと判定した場合、（例えば減圧開始から所定の時間経過後においても真空配管８内の圧力が大気圧に近い値であった場合）には（ステップＳ４のＮｏ）、吸着エラーを発報し（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。
一方、チャック１２の吸着が正常であると判定した場合には（ステップＳ４のＹｅｓ）、保持動作を完了し、チャックメンテナンス動作を行う（ステップＳ６）。

このようにして、本実施形態に係る保持装置１０では、本体部１上にチャック１２が誤って配置されたままチャックメンテナンス動作を行うことを防止することができる。
それにより、チャックメンテナンス動作が行われたチャック１２が基板ステージ９１３に搬送され、誤った配置で基板ステージ９１３に保持されることを防止することができる。

以上のように、本実施形態に係る保持装置１０によれば、被吸着面に封止検知構造が形成された被保持部材を吸着する際に、封止検知構造と吸着保持部とが互いに対面することによって、被保持部材が誤って配置されたことを検出することができる。
換言すると、本実施形態に係る保持装置１０によれば、被保持部材が正しく配置されたこと、すなわち被保持部材が所定の状態（所定の方位）で配置されていることを検出することができる。
これにより、保持装置１０に被保持部材が誤って保持されたまま工程が進行することを防止することができ、被保持部材が外部と衝突する等によって、被保持部材が破損することを防止することができる。

また、本実施形態に係る保持装置１０によれば、従来用いている吸着保持手段を被保持部材の誤配置の検出にも用いているため、新たなコストや使用スペースを発生させることなく、上記の効果を有する保持装置を実現することができる。

なお、本実施形態に係る保持装置１０では、検出部７として圧力計を用いているが、これに限らず、例えば検出部７として流量計等を用いて、チャック１２の被吸着面と吸着保持部４との間に形成される封止空間５からの流量を計測してもよい。
また、封止検知構造１３は、被保持部材の被吸着面から逸脱しない限り、圧入部品等の部材に組込んだ構造体でも構わない。

また、本実施形態に係る保持装置１０では、吸着保持部４として板状部材を用いているが、これに限られない。

また、本実施形態に係る保持装置１０では、二つの吸着保持部４を用いているが、これに限らず、少なくとも一つの吸着保持部４が設けてあれば、被保持部材の少なくとも一つの誤配置を検出することができる。

また、本実施形態に係る保持装置１０では、本体部１の表面上に吸着保持部４を設けているが、これに限らず、本体部１の表面と吸着保持部４の被保持部材と当接する面とが互いに同一の面となるように、本体部１内に吸着保持部４を設けても構わない。

また、本実施形態に係る保持装置１０では、チャック１２を正方形状とし、吸着保持部４及び載置部６と封止検知構造１３とをそれぞれ９０度回転対称に配置しているが、これに限られない。本実施形態に係る保持装置１０では、例えば長方形や円形等の被保持部材の形状に対応するように、吸着保持部４及び載置部６と封止検知構造１３とをそれぞれ配置すればよい。

また、本実施形態に係る保持装置１０では、本体部１上に被保持部材を載置して被保持部材を下方から吸着保持しているが、これに限らず、被保持部材を上方若しくは側方から吸着保持しても構わない。

また、本実施形態に係る保持装置１０では、被保持部材を吸着保持するための吸着保持部４を本体部１に設けているが、これに限らず、吸着保持部４を被保持部材に設けても構わない。

また、本実施形態に係る保持装置１０では、封止検知機構としての検出部７及び真空配管８を二つの吸着保持部４各々に共通して接続される一系統のみ設けているが、これに限られない。
例えば、二つの吸着保持部４各々に別々に接続される二系統の検出部７及び真空配管８を設けることによって、被保持部材の配置をより詳しく判断することができる。

また、上記ではチャック１２をクリーニングする際の吸着保持における実施例を示したが、これに限らず、外部からチャックメンテナンス機構９０９を介してチャック１２を搬入した後に初期搭載を行う際にも同様に実施することができる。また、チャック１２に限らず、レチクル９０３や基板９０８の初期搭載においても同様に適用することができる。

また、上記では本実施形態に係る保持装置１０をチャックメンテナンス機構９０９に設ける実施例を示したが、これに限らず、基板保持部９１７に設けることもできる。
この場合、例えばチャック１２を交換した後にチャックメンテナンス機構９０９を介さず基板保持部９１７に直接初期搭載する際における誤配置を検出することができる。
これにより、基板保持部９１７上での基板９０８の吸着保持の失敗を防止することができる。

［第二実施形態］
図６は、第二実施形態に係る保持装置２０の模式的断面図を示している。また図７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第二実施形態に係る保持装置２０においてチャック２２ａ及び２２ｂが正しい位置に配置された際のチャック２２ａ及び２２ｂの被吸着面、吸着保持部４及び載置部６の正面図を示している。
なお、本実施形態に係る保持装置２０は、第一実施形態に係る保持装置１０と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。

図７（ａ）及び（ｂ）に示されているように、チャック２２ａ及び２２ｂにはそれぞれ、被吸着面の四つの角部のうちの一つの角部において検知構造としての溝２３ａ及び２３ｂが設けられている。
図６に示されているように、本実施形態に係る保持装置２０では、第一実施形態に係る保持装置１０とは異なり、吸着保持部４が封止検知構造２３ａ又は２３ｂに対面している状態をチャック２２ａ又は２２ｂが正しく配置されている状態としている。

このようにチャック２２ａ又は２２ｂが正しい位置に配置されている際に、本実施形態における保持装置２０において吸引を行うと、封止空間５に封止検知構造２３ａ又は２３ｂから外気が流入する。
それにより、真空配管８内において圧力損失が発生し、検出部７によって検出される圧力が上昇する。

本実施形態に係る保持装置２０では、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されているように、チャックの種類に応じて、すなわちチャック２２ａ及び２２ｂにおいて圧力損失量が互いに異なるように封止検知構造２３ａ及び２３ｂの容積を互いに異ならせている。
すなわち、本実施形態に係る保持装置２０では、チャック２２ａ及び２２ｂそれぞれの被吸着面において検知構造として溝２３ａ及び２３ｂを設けている。
そして、溝２３ａ及び２３ｂの容積を互いに異ならせるためには、溝２３ａ及び２３ｂの長さ、幅及び深さの少なくとも一つを互いに異ならせればよい。

そして、本実施形態に係る保持装置２０においてチャック２２ａ又は２２ｂに対して吸引を行うと、真空配管８内における圧力が検出部７によって検出される。
このとき、チャック２２ａ及び２２ｂそれぞれの被吸着面に設けられている溝２３ａ及び２３ｂの容積は互いに異なるため、チャック２２ａ及び２２ｂそれぞれに対して吸引を行う際に検出される真空配管８内の圧力は、互いに異なることとなる。

従って、本実施形態に係る保持装置２０では、吸着保持部４によって吸引を行う際の圧力を各々の被保持部材に対して予め計測しておき、計測された計測値を被保持部材と関連付けて不図示の記憶部に記憶しておく。
そして、被保持部材に対して吸引を行う際に、検出部７によって検出される値と記憶部に記憶されている値とを照合（参照）することによって、被保持部材を特定することができる。

以上のように、本実施形態に係る保持装置によれば、複数の被保持部材の各々の被吸着面に互いに容積が異なる検知構造を設けることによって、被保持部材を特定することができる。
換言すると、本実施形態に係る保持装置によれば、正しい被保持部材が配置されたこと、すなわち被保持部材が所定の状態で配置されていることを検出することができる。
これにより、所望の被保持部材とは異なる被保持部材を誤搭載することを防止することができる。

なお、本実施形態に係る保持装置２０では、二つの種類のチャック２２ａ及び２２ｂを用いて説明しているが、これに限らず、互いに容積が異なる検知構造を三つ以上用意することで、三つ以上のチャックから個々のチャックを特定することができる。

また、本実施形態に係る保持装置２０では、圧力源による生成圧力にばらつきがあると、チャックを吸着保持する際に検出される圧力値が変化するために、チャックを誤って特定してしまう虞がある。
そのため、圧力源による生成圧力のばらつきを補正するために、レギュレータやエアタンク等の手段を更に設けることが好ましい。

また、本実施形態に係る保持装置２０では、検出部７が検出する値は、圧力に限らず、圧力損失の発生に応じて変化する値であれば、流量等の他の値でも構わない。

［第三実施形態］
図８（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第三実施形態に係る保持装置においてチャック３２が正しい位置に配置された際のチャック３２の被吸着面と吸着保持部４ａ及び４ｂと載置部６との正面図及び一部拡大正面図を示している。
また、図８（ｃ）及び（ｄ）はそれぞれ、第三実施形態に係る保持装置においてチャック３２が正しい位置に配置された際のチャック３２の被吸着面と吸着保持部４ａ及び４ｂとの一部拡大断面図を示している。
なお、本実施形態に係る保持装置は、第一実施形態に係る保持装置１０及び第二実施形態に係る保持装置２０と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。

図８（ａ）に示されているように、チャック３２には、被吸着面の四つの角部のうちの二つの角部においてそれぞれ検知構造としての溝３３ａ（第１の溝）及び溝３３ｂ（第２の溝）が設けられている。
具体的には、溝３３ａは、Ｘ軸方向に沿って延在すると共に幅が線形的に（より具体的にはテーパ状に）狭まる溝で構成されており、溝３３ｂは、吸着保持部４ａの長さ以上の所定の距離だけ互いに離間した一対の溝で構成されている。
そして、本実施形態に係る保持装置では、第一実施形態に係る保持装置１０とは異なり、図８（ａ）に示されているように吸着保持部４ａが溝３３ａに対面している状態をチャック３２が正しく配置されている状態としている。

図８（ａ）乃至（ｃ）に示されているように、チャック３２が正しい位置に配置されている際に、本実施形態における保持装置において吸引を行うと、吸着保持部４ａの内部空間５ａに溝３３ａから外気が流入する。
それにより、真空配管８内において圧力損失が発生し、検出部７によって検出される圧力が上昇する。
一方、図８（ｄ）に示されているように、吸着保持部４ｂは溝３３ｂと対面しないため、吸着保持部４ａ及び４ｂの内部空間５ｂには溝３３ｂから外気が流入せず、吸着保持部４ｂの内部空間５ｂは密閉される。

このとき、チャック３２がＸ軸方向に変位すると、チャック３２の位置に応じて溝３３ａが外部と連通する容積が線形的に変化するため、検出部７によって検出される圧力が線形的に変化する。

図９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態に係る保持装置においてチャック３２が誤った位置に配置された際のチャック３２の被吸着面と吸着保持部４ａ及び４ｂとの拡大断面図を示している。

本実施形態に係る保持装置では、チャック３２が、図８（ａ）乃至（ｄ）に示されているような正しい位置からＸ軸方向に所定の距離ｐ以上変位した場合を誤った位置に配置された状態としている。
このようにチャック３２が誤った位置に配置されている際に、本実施形態における保持装置において吸引を行うと、図９（ｂ）に示されているように、吸着保持部４ａの内部空間５ａに加えて、吸着保持部４ｂの内部空間５ｂにも溝３３ｂから外気が流入する。
そのため、真空配管８内における圧力が、チャック３２が正しい位置に配置されている場合に比べて急激に上昇し、所定の閾値以上になる。
このとき、本実施形態に係る保持装置は、チャック３２の吸着状態が正常ではないと判定し、吸着エラーを発報するように構成されている。

従って、本実施形態に係る保持装置では、チャック３２が正しい位置から所定の距離ｐ未満の距離だけＸ軸方向に変位する際には、テーパ形状の溝３３ａが外部と連通する容積が線形的に拡大若しくは縮小する。
それに伴い、検出部７によって検出される真空配管８内の圧力の値も線形的に変化する。

そのため、本実施形態に係る保持装置では、チャック３２のＸ軸方向における変位量と真空配管８内の圧力との間の線形関係を計測値から予め不図示の記憶部に記憶しておく。
具体的には、Ｘ軸方向において、吸着保持部４ａの一方及び他方の端部がそれぞれ溝３３ａの一方及び他方の端部に到達したときの圧力の値を最大値及び最小値として計測しておく。そして、Ｘ軸方向においてチャック３２が所定の基準位置に配置されているときの圧力の値を少なくとも計測しておけばよい。
そして、チャック３２を吸着保持した際に、記憶部に記憶されている値と検出部７によって検出される値とを照合することによって、チャック３２の変位量を算出することができる。

そして、図９（ａ）及び（ｂ）に示されているように、チャック３２が所定の距離ｐ以上変位すると、Ｘ軸方向において、吸着保持部４ｂの一方の端部が溝３３ｂの一方の端部を超え、吸着保持部４ｂの内部空間５ｂが溝３３ｂの一方の溝と連通する。
このとき、密閉されていた吸着保持部４ｂの内部空間５ｂに溝３３ｂの一方の溝を介して外気が流入する。

そのため、検出部７によって検出される真空配管８内の圧力の値が大気圧に向けて急激に上昇する。このとき、本実施形態に係る保持装置では、圧力の急激な上昇を検出するための閾値を設けることによって、チャック３２の吸着状態が正常ではない、すなわち所定の範囲を超えていると判定し、吸着エラーを発報し、その後の工程を停止する。

以上のように、本実施形態に係る保持装置によれば、被保持部材の被吸着面にテーパ状の溝を設けることによって、被保持部材の変位量を算出することができる。また、上記のテーパ状の溝に対応するような一対の溝を更に設けることで、被保持部材が許容量を超えて変位したことも検出することができる。
換言すると、本実施形態に係る保持装置によれば、被保持部材が正しく配置されたこと、すなわち被保持部材が所定の状態（所定の位置）で配置されていることを検出することができる。
これにより、被保持部材が変位することによる誤搭載を検知することができ、算出された変位量に基づいた補正を行った後、基板保持部９１７に搭載することができる。

なお、本実施形態に係る保持装置では、Ｘ軸方向に沿って幅がテーパ状に変化する溝３３ａをチャック３２の被吸着面に設けているが、これに限らず、Ｘ軸方向に沿って深さがテーパ状に変化する溝を設けても構わない。

また、本実施形態に係る保持装置では、検出部７が検出する値は、圧力に限らず、圧力損失の発生に応じて変化する値であれば、流量等の他の値でも構わない。

また、本実施形態に係る保持装置では、圧力源による生成圧力にばらつきがあると、チャックを吸着保持した際に検出される圧力値が変化するために、チャックの変位量を誤って算出してしまう虞がある。
そのため、圧力源による生成圧力のばらつきを補正するために、レギュレータやエアタンク等の手段を更に設けることが好ましい。

また、上記の第一乃至第三実施形態は、被保持部材の被吸着面に各用途の検知構造を設けると共に、各検知構造に対応するように保持装置に吸着保持部及び検出部を設けることで、併用することが可能である。

以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

また、上記では本実施形態に係る保持装置が露光装置９００に設けられている場合を示したが、これに限られない。
例えば、本実施形態に係る保持装置は、インプリント法により基板上にレジスト（インプリント材）のパターンを形成するパターン形成装置や、レーザ光や荷電粒子線を照射して基板上にパターンを描画するパターン形成装置にも適用することができる。

［物品製造方法に係る実施形態］
本実施形態に係る保持装置を備える露光装置を使用して、物品は、感光剤が塗布された基板（ウェハ、ガラス基板等）を露光する工程と、露光された基板（感光剤）を現像する工程と、現像された基板を他の周知の工程で処理することにより製造される。
他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等の物品を加工する工程が含まれる。
本実施形態に係る物品製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。

４ 吸着保持部
５ 封止空間（空間）
７ 検出部（計測部）
１０ 保持装置
１２ チャック（被保持体）
１３ 封止検知構造（所定の構造）

Claims (16)

1. 被保持体の被吸着面との間に形成される空間を負圧にすることによって該被保持体を吸着保持する吸着保持部と、
   前記空間内の圧力又は前記空間からの流量を計測する計測部と、
   前記被吸着面に所定の構造が形成されている前記被保持体を吸着する際に、前記計測部による前記圧力又は前記流量の計測値が所定の閾値未満になるかを判断する判断部と、
   を備え、
   前記吸着保持部と前記被保持体の前記所定の構造とが対面しない所定の方位で配置される前記被保持体に対して、前記吸着保持部は前記空間を負圧にし、
   前記吸着保持部と前記被保持体の前記所定の構造とが対面する、前記所定の方位とは異なる方位で前記被保持体が配置される場合、前記空間が前記所定の構造を介して外部と連通することを特徴とする保持装置。
2. 前記所定の構造及び前記吸着保持部が互いに対面することによって前記空間が外部と連通するように配置されている前記被保持体を吸着する際に計測される前記計測値を記憶する記憶部を備え、
   前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前記計測値を参照することによって、前記被保持体の種類を判断することを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
3. 前記所定の構造は、前記被保持体の種類ごとに異なることを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
4. 前記所定の構造は、溝又は貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の保持装置。
5. 前記被吸着面に形成され所定の方向において延在すると共に線形的に容積が変化している第１の溝が前記吸着保持部に対面することによって前記空間が外部と連通するように配置されている前記被保持体を吸着する際に計測される前記計測値を記憶する記憶部を備え、
   前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前記計測値を参照することによって、前記被保持体の前記所定の方向における位置を判断することを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
6. 前記第１の溝は、前記所定の方向においてテーパ状に幅又は深さが変化していることを特徴とする請求項５に記載の保持装置。
7. 前記判断部は、前記被吸着面に形成され前記所定の方向において互いに離間する一対の溝である第２の溝が前記吸着保持部に対面することによって前記空間が外部と連通するように配置されている前記被保持体を吸着する際に、前記計測値が所定の閾値以上になることによって前記被保持体の前記所定の方向における位置が所定の範囲を超えていると判断することを特徴とする請求項５又は６に記載の保持装置。
8. 前記被保持体は、チャックであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の保持装置。
9. 被保持体の被吸着面との間に形成される空間を負圧にすることによって該被保持体を吸着保持する吸着保持部と、
   前記空間内の圧力又は前記空間からの流量を計測する計測部と、
   前記被吸着面に所定の構造が形成されている前記被保持体を吸着する際に、前記計測部による前記圧力又は前記流量の計測値から前記被保持体が所定の状態で配置されているか判断する判断部と、
   前記所定の構造及び前記吸着保持部が互いに対面することによって前記空間が外部と連通するように配置されている前記被保持体を吸着する際に計測される前記計測値を記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前記計測値を参照することによって、前記被保持体の種類を判断することを特徴とする保持装置。
10. 被保持体の被吸着面との間に形成される空間を負圧にすることによって該被保持体を吸着保持する吸着保持部と、
    前記空間内の圧力又は前記空間からの流量を計測する計測部と、
    前記被吸着面に所定の構造が形成されている前記被保持体を吸着する際に、前記計測部による前記圧力又は前記流量の計測値から前記被保持体が所定の状態で配置されているか判断する判断部と、
    前記被吸着面に形成され所定の方向において延在すると共に線形的に容積が変化している第１の溝が前記吸着保持部に対面することによって前記空間が外部と連通するように配置されている前記被保持体を吸着する際に計測される前記計測値を記憶する記憶部と、
    を備え、
    前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前記計測値を参照することによって、前記被保持体の前記所定の方向における位置を判断することを特徴とする保持装置。
11. チャックの被吸着面との間に形成される空間を負圧にすることによって該チャックを吸着保持する吸着保持部と、
    前記空間内の圧力又は前記空間からの流量を計測する計測部と、
    前記被吸着面に所定の構造が形成されている前記チャックを吸着する際に、前記計測部による前記圧力又は前記流量の計測値から前記チャックが所定の状態で配置されているか判断する判断部と、
    を備えることを特徴とする保持装置。
12. 吸着保持部を有する保持装置によって吸着保持されるチャックであって、
    所定の構造を有し、
    前記吸着保持部と前記所定の構造とが対面しない所定の方位で前記チャックが前記保持装置に配置される場合、前記チャックの被吸着面と前記吸着保持部の間に形成される空間が負圧にされることによって前記チャックが前記保持装置に吸着保持され、
    前記吸着保持部と前記所定の構造とが対面する、前記所定の方位とは異なる方位で前記チャックが前記保持装置に配置される場合、前記所定の構造は前記空間を外部と連通させることを特徴とするチャック。
13. 前記所定の構造は、溝又は貫通孔であることを特徴とする請求項１２に記載のチャック。
14. 光源からの露光光を用いて原版に形成されたパターンを基板に転写するように前記基板を露光する露光装置であって、
    請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の保持装置を備える露光装置。
15. 前記保持装置は、チャックメンテナンス部に設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
16. 請求項１４又は１５に記載の露光装置を用いて前記基板を露光する工程と、
    露光された前記基板を現像する工程と、
    現像された前記基板を加工して物品を得る工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。

Images