KR20230049547A - Positioning apparatus, lithography apparatus and article manufacturing method - Google Patents

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KR20230049547A
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신야 가네코
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Abstract

A positioning device includes: a substrate supporting portion that supports a substrate in a non-contact state by jetting gas against a lower surface of the substrate to levitate the substrate; a plurality of suction-holding portions for sucking the lower surface of the substrate supported in a non-contact state by the substrate supporting portion to restrict displacement of the substrate in a direction parallel to the substrate surface; a support member for supporting the plurality of suction-holding portions; and a rotating mechanism for rotating the substrate via the plurality of suction-holding portions by rotating the support member about an axis intersecting with the substrate surface, without rotating the substrate supporting portion. The present invention is advantageous in reducing a deviation between a substrate and a suction holding section.

Description

위치 결정 장치, 리소그래피 장치 및 물품 제조 방법{POSITIONING APPARATUS, LITHOGRAPHY APPARATUS AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}POSITIONING APPARATUS, LITHOGRAPHY APPARATUS AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD

본 발명은, 위치 결정 장치, 리소그래피 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to positioning devices, lithographic devices and methods of manufacturing articles.

노광 장치 등의 리소그래피 장치에 있어서는, 기판의 위치 제어를 고정밀도이면서 또한 고속으로 행하는 것이 요구된다. 근년의 기판 대형화, 박형화에 수반하여, 기판에 발생하는 변형은 지금까지 이상으로 무시할 수 없는 것이 되고 있다. 기판의 변형은 기판 반송 시에 발생하고, 기판을 기판 적재부에 적재한 후, 혹은 적재 후에 기판을 흡착한 후에도 잔류할 수 있다. 기판에 변형이 발생한 상태에서 기판에 노광을 하면 노광 결과에도 변형이 발생하고, 중첩 정밀도가 저하될 수 있다. 또한, 기판에 발생한 변형을 저감하기 위한 시퀀스를 추가하는 것도 생각할 수 있지만, 그러한 시퀀스는 택트 타임의 증가에도 연결된다.In a lithography apparatus such as an exposure apparatus, it is required to control the position of a substrate with high precision and at high speed. In recent years, with the increase in size and thickness of substrates, deformations occurring in substrates cannot be ignored more than before. Deformation of the substrate occurs during substrate transport, and may remain even after the substrate is loaded on the substrate loading unit or after the substrate is adsorbed after loading. If the substrate is exposed to light while the substrate is deformed, the result of exposure may also be deformed, and overlapping accuracy may be lowered. Further, it is conceivable to add a sequence for reducing the strain generated in the substrate, but such a sequence also leads to an increase in tact time.

특허문헌 1에는, 기판을 에어로 부상시킨 상태에서 기판을 흡착 지지하고 기판을 회전시키는 기술(θ 보정 구동)이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 기판 법선 방향으로 구동하는 스포크상의 흡착 보유 지지부가 기판을 기판 적재부의 상방으로 흡착 보유 지지하여 회전시키는 기술이 개시되어 있다.Patent Literature 1 discloses a technique (θ correction drive) in which a substrate is suction-supported and rotated while the substrate is lifted by air. Patent Literature 2 discloses a technique in which a spoke-shaped adsorption-holding unit driven in a direction normal to the substrate adsorbs and holds the substrate upward to the substrate loading unit and rotates the substrate.

일본 특허 공개 제2013-221961호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-221961 일본 특허 공개 제2000-100895호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-100895

그러나, 종래의 기술에서는, 기판 또는 기판 적재부의 중앙 1개소를 흡인 보유 지지하여 기판을 회전시키고 있다. 그 때문에, 흡인 보유 지지부에 가해지는 부하가 크고, 기판과 흡인 보유 지지부 사이에 어긋남이 발생할 수 있다.However, in the prior art, the substrate is rotated by suction holding the substrate or a central portion of the substrate mounting portion. Therefore, the load applied to the suction holding portion is large, and a displacement may occur between the substrate and the suction holding portion.

본 발명은, 예를 들어 기판과 흡인 보유 지지부 사이의 어긋남의 저감에 유리한 위치 결정 장치를 제공한다.The present invention provides a positioning device that is advantageous for reducing the shift between a substrate and a suction holding member, for example.

본 발명의 제1 측면에 의하면, 기판의 하면에 대하여 기체를 분출하여 상기 기판을 부상시킴으로써 상기 기판을 비접촉 상태에서 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판 지지부에 의해 비접촉 상태에서 지지되어 있는 상기 기판의 하면을 흡인하여 기판 표면과 평행한 방향으로의 상기 기판의 변위를 규제하는 복수의 흡인 보유 지지부와, 상기 복수의 흡인 보유 지지부를 지지하는 지지 부재와, 상기 지지 부재를 상기 기판 표면과 교차하는 축 주위로 회전시킴으로써 상기 기판 지지부를 회전시키지 않고, 상기 복수의 흡인 보유 지지부를 통해 상기 기판을 회전시키는 회전 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치가 제공된다.According to a first aspect of the present invention, a substrate support portion supporting the substrate in a non-contact state by ejecting gas from the lower surface of the substrate to lift the substrate, and a lower surface of the substrate supported in a non-contact state by the substrate support portion. a plurality of suction holding portions for sucking the substrate and regulating displacement of the substrate in a direction parallel to the substrate surface; a support member supporting the plurality of suction holding portions; A positioning device characterized by having a rotation mechanism for rotating the substrate through the plurality of suction holding portions without rotating the substrate support portion by rotating the substrate support portion.

본 발명의 제2 측면에 의하면, 상기 제1 측면에 관한 위치 결정 장치를 구비하고, 상기 위치 결정 장치에 의해 위치 결정된 기판에 원판의 패턴을 전사하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치가 제공된다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a lithographic apparatus comprising a positioning device according to the first aspect, and configured to transfer a pattern of an original to a substrate positioned by the positioning device. .

본 발명의 제3 측면에 의하면, 상기 제2 측면에 관한 리소그래피 장치를 사용하여 기판에 패턴을 전사하는 공정과, 상기 패턴이 전사된 기판을 가공하는 공정을 갖고, 상기 가공된 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법이 제공된다.According to a third aspect of the present invention, a step of transferring a pattern to a substrate using the lithography apparatus according to the second aspect, and a step of processing the substrate onto which the pattern is transferred, and manufacturing an article from the processed substrate. There is provided a method for manufacturing an article characterized in that.

본 발명에 따르면, 기판과 흡인 보유 지지부 사이의 어긋남의 저감에 유리한 위치 결정 장치를 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to provide a positioning device that is advantageous in reducing the shift between the substrate and the suction holding portion.

도 1은, 노광 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2a는, 기판 스테이지의 평면도.
도 2b는, θ 보정 구동 기구의 구성을 도시하는 도면.
도 3은, 흡인 보유 지지부의 구성을 도시하는 도면.
도 4는, θ 보정 구동 방법을 도시하는 흐름도.
도 5는, θ 보정 구동에 있어서의 제어 상태를 도시하는 도면.
도 6은, θ 보정 구동에 있어서의 제어 상태를 도시하는 도면.
도 7은, θ 보정 구동에 있어서의 제어 상태를 도시하는 도면.
도 8은, θ 보정 구동에 있어서의 제어 상태를 도시하는 도면.
도 9는, θ 보정 구동에 있어서의 제어 상태를 도시하는 도면.
도 10은, θ 보정 구동 기구의 구성을 도시하는 도면.
도 11은, θ 보정 구동 기구를 복수 구비하는 구성을 도시하는 도면.1 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus.
2A is a plan view of a substrate stage.
2B is a diagram showing the configuration of a θ correction drive mechanism.
Fig. 3 is a diagram showing the configuration of a suction holding unit;
Fig. 4 is a flowchart showing a θ correction driving method;
Fig. 5 is a diagram showing a control state in θ correction driving;
Fig. 6 is a diagram showing a control state in θ correction driving;
Fig. 7 is a diagram showing a control state in θ correction driving;
Fig. 8 is a diagram showing a control state in θ correction driving;
Fig. 9 is a diagram showing a control state in θ correction driving;
Fig. 10 is a diagram showing the configuration of a θ correction drive mechanism.
Fig. 11 is a diagram showing a configuration including a plurality of θ correction drive mechanisms.

이하, 첨부 도면을 참조하여 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 특허 청구 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 실시 형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이들의 복수의 특징의 전체가 발명에 필수적인 것이라고는 한정되지는 않고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합할 수 있어도 된다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일 혹은 마찬가지의 구성에 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiment does not limit the invention concerning the claim. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of these features are essential to the invention, and a plurality of features may be combined arbitrarily. In addition, in the accompanying drawings, the same reference numerals are attached to the same or similar structures, and overlapping descriptions are omitted.

도 1은, 실시 형태에 관한 노광 장치(1)의 개략도이다. 본 명세서 및 도면에 있어서는, 수평면을 XY 평면으로 하는 XYZ 좌표계에 있어서 방향이 나타난다. 일반적으로는, 피노광 기판인 기판(W)은 그 표면이 수평면(XY 평면)과 평행해지도록 기판 스테이지(5) 상에 놓인다. 따라서 이하에서는, 기판(W)의 표면을 따르는 평면 내에서 서로 직교하는 방향을 X축 및 Y축으로 하고, X축 및 Y축에 수직인 방향을 Z축으로 한다. 또한, 이하에서는, XYZ 좌표계에 있어서의 X축, Y축, Z축에 각각 평행한 방향을 X 방향, Y 방향, Z 방향이라고 하고, X축 주위의 회전 방향, Y축 주위의 회전 방향, Z축 주위의 회전 방향을 각각 θx 방향, θy 방향, θz 방향이라고 한다.1 is a schematic diagram of an exposure apparatus 1 according to an embodiment. In this specification and drawings, directions are shown in an XYZ coordinate system in which the horizontal plane is the XY plane. In general, a substrate W, which is a substrate to be exposed, is placed on the substrate stage 5 so that its surface is parallel to a horizontal plane (XY plane). Therefore, below, directions orthogonal to each other in a plane along the surface of the substrate W are referred to as the X-axis and the Y-axis, and the direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis is referred to as the Z-axis. In the following, directions parallel to the X axis, Y axis, and Z axis in the XYZ coordinate system are referred to as the X direction, Y direction, and Z direction, respectively, and the rotation direction around the X axis, the rotation direction around the Y axis, and the Z The directions of rotation around the axis are referred to as the θx direction, the θy direction, and the θz direction, respectively.

<제1 실시 형태><First Embodiment>

실시 형태에 있어서는, 기판의 위치 결정 장치가, 기판에 원판의 패턴을 전사하는 리소그래피 장치(노광 장치, 임프린트 장치 등)에 있어서 사용되는 예를 설명한다. 임프린트 장치는, 기판 상에 공급된 임프린트재에 형(원판)을 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시킴으로써 기판 상에 패턴을 형성한다. 노광 장치는, 기판 상에 공급된 포토레지스트를 노광 마스크인 원판(레티클)을 통해 노광함으로써 해당 포토레지스트에 원판의 패턴에 대응하는 잠상을 형성한다. 이들의 장치에 의해 처리되는 기판은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼일 수 있지만, 그 이외의, 유리 기판, 구리 기판, 수지 기판, SiC 기판, 사파이어 기판 등이어도 된다. 이하에서는, 구체 예를 제공하기 위해서, 리소그래피 장치가 노광 장치로서 구성되는 예를 설명한다.In the embodiment, an example in which the substrate positioning device is used in a lithography device (exposure device, imprint device, etc.) that transfers a pattern of an original plate to a substrate will be described. An imprint apparatus forms a pattern on a substrate by curing the imprint material in a state where a mold (original plate) is brought into contact with the imprint material supplied on the substrate. The exposure apparatus forms a latent image corresponding to the pattern of the original plate on the photoresist by exposing the photoresist supplied on the substrate through an original plate (reticle) serving as an exposure mask. The substrate processed by these devices may be, for example, a silicon wafer, but may be a glass substrate, a copper substrate, a resin substrate, a SiC substrate, a sapphire substrate, or the like other than that. In the following, an example in which a lithographic apparatus is configured as an exposure apparatus will be described in order to provide a specific example.

(노광 장치의 구성)(Configuration of Exposure Device)

도 1에는, 본 발명의 위치 결정 장치가 적용되는 노광 장치(1)의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 노광 장치(1)는, 반도체 디바이스나 액정 표시 장치 등의 제조 공정인 리소그래피 공정에 있어서, 투영 광학계를 통해 감광성의 기판(예를 들어, 표면에 포토레지스트층이 형성된 유리 플레이트)에 마스크에 형성된 패턴을 전사하는 장치이다. 노광 장치(1)는, 광원 유닛(L), 조명 광학계(2), 마스크(M)(원판)를 지지하는 마스크 스테이지(3), 투영 광학계(4), 기판(W)을 지지하는 기판 스테이지(5), 검출기(19), 제어부(6)를 구비할 수 있다. 제어부(6)는, 광원 유닛(L), 마스크 스테이지(3), 기판 스테이지(5), 검출기(19)와 전기적으로 접속되어, 이들을 제어한다. 제어부(6)는, 예를 들어 FPGA 등의 PLD, 또는, ASIC, 또는, 프로그램이 내장된 범용 컴퓨터, 또는, 이들의 전부 또는 일부의 조합에 의해 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(6)는, 프로세서(6)와, 프로그램 및 데이터를 기억하는 메모리(62)를 포함할 수 있다.1 schematically shows the configuration of exposure apparatus 1 to which the positioning apparatus of the present invention is applied. Exposure apparatus 1 is a pattern formed on a mask on a photosensitive substrate (for example, a glass plate having a photoresist layer formed thereon) through a projection optical system in a lithography process, which is a manufacturing process of semiconductor devices, liquid crystal display devices, and the like. It is a device that transfers The exposure apparatus 1 includes a light source unit L, an illumination optical system 2, a mask stage 3 supporting a mask M (original plate), a projection optical system 4, and a substrate stage supporting a substrate W. (5), a detector 19, and a control unit 6 may be provided. The control unit 6 is electrically connected to the light source unit L, the mask stage 3, the substrate stage 5, and the detector 19, and controls them. The controller 6 may be configured by, for example, a PLD such as an FPGA, an ASIC, a general-purpose computer with a built-in program, or a combination of all or part thereof. For example, the controller 6 may include a processor 6 and a memory 62 that stores programs and data.

조명 광학계(2)는, 광원 유닛(L)으로부터의 광을 사용하여, 전사용의 회로 패턴이 형성된 마스크(M)를 조명한다. 조명 광학계(2)는, 마스크(M)를 균일하게 조명하는 기능이나, 변형 조명 기능을 가질 수 있다. 광원 유닛(L)은, 예를 들어 레이저를 사용한다. 레이저는, 파장 약 193nm의 ArF 엑시머 레이저, 파장 약 248nm의 KrF 엑시머 레이저 등을 사용할 수 있지만, 광원의 종류는 엑시머 레이저에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 파장 약 157nm의 F2 레이저나 파장 20nm 이하의 EUV(Extreme ultraviolet) 광을 사용해도 된다.The illumination optical system 2 uses light from the light source unit L to illuminate the mask M on which the transfer circuit pattern is formed. The illumination optical system 2 may have a function of uniformly illuminating the mask M or a modified illumination function. The light source unit L uses, for example, a laser. As the laser, an ArF excimer laser with a wavelength of about 193 nm, a KrF excimer laser with a wavelength of about 248 nm, or the like can be used, but the type of light source is not limited to the excimer laser. For example, an F2 laser with a wavelength of about 157 nm or extreme ultraviolet (EUV) light with a wavelength of 20 nm or less may be used.

마스크(M)는, 예를 들어 석영제로, 그 위에는 전사되어야 할 회로 패턴이 형성되고, 마스크 스테이지(3)에 지지 및 구동된다. 마스크(M)로부터 발해진 회절광은, 투영 광학계(4)를 통하여, 기판(W) 상에 투영된다. 마스크(M)와 기판(W)은, 광학적으로 공액의 관계가 되도록 배치된다. 마스크(M)와 기판(W)을 축소 배율비의 속도비로 주사함으로써 마스크(M)의 패턴이 기판(W) 상에 전사된다.The mask M is made of, for example, quartz, on which a circuit pattern to be transferred is formed, and supported and driven by the mask stage 3 . Diffracted light emitted from the mask M is projected onto the substrate W through the projection optical system 4 . The mask M and the substrate W are arranged so as to have an optically conjugated relationship. The pattern of the mask M is transferred onto the substrate W by scanning the mask M and the substrate W at a speed ratio equal to the reduction magnification ratio.

마스크 스테이지(3)는, 도시하지 않은 마스크 척을 통해 마스크(M)를 지지하고, 도시하지 않은 이동 기구에 접속되어 있다. 이동 기구는, 리니어 모터 등으로 구성되고, 복수의 자유도(예를 들어, X, Y, θz의 3축, 바람직하게는 X, Y, Z, θx, θy, θz의 6축)를 갖고, 마스크 스테이지(3)를 구동함으로써 마스크(M)를 이동시킬 수 있다.The mask stage 3 supports the mask M via a mask chuck (not shown) and is connected to a moving mechanism (not shown). The movement mechanism is composed of a linear motor or the like, and has a plurality of degrees of freedom (eg, 3 axes of X, Y, θz, preferably 6 axes of X, Y, Z, θx, θy, θz), The mask M can be moved by driving the mask stage 3 .

투영 광학계(4)는, 물체면으로부터의 광속을 상면에 결상하는 기능을 갖고, 마스크(M)에 형성된 패턴을 거친 회절광을 기판(W) 상에 결상한다. 투영 광학계(4)에는, 복수의 렌즈 소자를 포함하는 광학계, 복수의 렌즈 저지와 적어도 1매의 오목 거울을 갖는 광학계(카타디오프트릭 광학계), 복수의 렌즈 소자와 적어도 1매의 키노폼 등의 회절 광학 소자를 갖는 광학계 등이 사용될 수 있다.The projection optical system 4 has a function of forming an image of a light flux from an object surface onto an image surface, and forms an image of diffracted light passing through a pattern formed on a mask M onto a substrate W. The projection optical system 4 includes an optical system including a plurality of lens elements, an optical system including a plurality of lens barriers and at least one concave mirror (catadiotric optical system), a plurality of lens elements and at least one kinoform, and the like. An optical system having a diffractive optical element of , and the like may be used.

기판 스테이지(5)는, 복수의 자유도(예를 들어, X, Y, θz의 3축, 바람직하게는 X, Y, Z, θx, θy, θz의 6축)를 갖고, 기판(W)을 이동시킨다. 본 실시 형태에 있어서, 기판 스테이지(5)는, 기판(W)을 기판 표면과 평행한 방향(XY 방향)으로 이동시키는 구동 기구(13)와, 기판(W)의 기판 표면과 교차하는 축(예를 들어 Z축) 주위의 회전(θ 보정 구동)을 행하는 θ 보정 구동 기구(14)(회전 기구)를 구비한다. 기판 스테이지(5)는, 기판(W)을, 수취 위치에서 기판 적재부로 적재 후, 구동 기구(13)에 의해 노광 개시 위치까지 XY 방향으로 이동시키면서 θ 보정 구동 기구(14)에 의해 θ 보정 구동을 행할 수 있다.The substrate stage 5 has a plurality of degrees of freedom (for example, three axes of X, Y, and θz, preferably six axes of X, Y, Z, θx, θy, and θz), and the substrate W move the In the present embodiment, the substrate stage 5 includes a drive mechanism 13 for moving the substrate W in a direction parallel to the substrate surface (XY direction), and an axis of the substrate W intersecting the substrate surface ( For example, a θ correction drive mechanism 14 (rotation mechanism) that performs rotation (θ correction drive) around the Z axis is provided. The substrate stage 5 is driven by θ correction drive mechanism 14 while moving the substrate W in the XY direction to the exposure start position by drive mechanism 13 after loading the substrate W from the receiving position to the substrate loading unit. can do

검출기(19)는, 기판(W)의 X, Y, θ의 위치를 검출한다. 일례에 있어서, 검출기(19)는, 기판(W)의 측면에 대하여 광을 조사하는 광 조사부와, 기판(W)의 측면에서 반사된 광을 검출하는 검출부를 포함할 수 있다. 도 2a에서 도시되는 바와 같이, 검출기(19)는 복수 배치될 수 있다. 제어부(6)는, 각각의 검출기(19)에서의 검출 결과에 기초하여, 기판(W)의 X, Y, θ의 위치를 구한다.The detector 19 detects the X, Y, and θ positions of the substrate W. In one example, the detector 19 may include a light irradiation unit for irradiating light to the side surface of the substrate (W) and a detection unit for detecting light reflected from the side surface of the substrate (W). As shown in FIG. 2A, a plurality of detectors 19 may be arranged. The controller 6 obtains the positions of X, Y, and θ of the substrate W based on the detection result of each detector 19 .

먼저, 종래의 θ 보정 구동의 방법을 설명한다. 종래, 기판을 보유 지지한 기판 적재부를 θz 방향으로 회전시킴으로써 θ 보정 구동이 행하여진다. θ 보정 구동 시, 기판 적재부는, 기판 적재부를 하방으로부터 지지하고 있는 보유 지지부의 상면에 구성되는 에어패드로부터의 압축 기체의 분출에 의해 마찰 저항이 경감된 상태 혹은 비접촉의 상태가 된다. θ 보정 구동 후, 에어패드를 흡인으로 전환하여 기판 적재부가 보유 지지부에 의해 구속된다. 이상의 θ 보정 구동으로부터 기판 적재부의 구속까지의 일련 동작이, 기판 스테이지의 XY 구동과 병렬로 실시된다.First, a conventional θ correction driving method will be described. Conventionally, θ correction driving is performed by rotating a substrate mounting portion holding a substrate in the θz direction. During the θ correction drive, the substrate loading unit is brought into a state in which frictional resistance is reduced or non-contacted by ejection of compressed gas from an air pad configured on an upper surface of a holding unit supporting the substrate mounting unit from below. After the θ correction drive, the air pad is switched to suction so that the substrate loading portion is restrained by the holding portion. A series of operations from the above θ correction drive to the restraint of the substrate mounting unit are performed in parallel with the XY drive of the substrate stage.

그러나, 에어패드에 의한 구속력(에어패드끼리의 마찰력)이 XY 구동에서 발생하는 관성력에 달하고 있지 않은 상태에서 기판 스테이지가 XY 구동한 경우, 관성력에 의해 기판 적재부가 어긋나 버린다. 그 결과, 기판의 위치 정렬 정밀도가 저하되고, 노광 성능이 저하될 수 있다. 그 때문에, 기판 스테이지가 노광 개시 위치로 이동한 후에 에어패드에 의한 완전 구속을 기다릴 시간이 필요하고, 이것이 택트 타임 단축의 방해로 되고 있다.However, when the substrate stage is driven XY in a state where the restraining force (frictional force between the air pads) by the air pads does not reach the inertial force generated in XY driving, the inertial force causes the substrate mounting portion to shift. As a result, alignment accuracy of the substrate may deteriorate and exposure performance may deteriorate. Therefore, after the substrate stage moves to the exposure start position, it takes time to wait for complete restraint by the air pad, which hinders shortening of the tact time.

기판 적재부가 어긋나는 것이 이 문제의 원인이기 때문에, 기판 적재부가 보유 지지부에 의해 고정된 상태에서 기판을 회전시킬 대책을 생각할 수 있다. 기판을 기판 스테이지 상에서 θ 보정시키는 기술로서, 기판 적재부의 상측에서 기판을 흡착 보유 지지하여 회전시키는 방법이 있다. 그러나, 종래의 기판의 θ 보정의 기구에서는, 기판을 중앙 1개소에서 흡착하고 있기 때문에, 흡인 보유 지지부에 가해지는 부하가 크고, 기판과 흡인 보유 지지부 사이에서 어긋남이 발생할 리스크가 있다.Since displacement of the substrate mounting portion is the cause of this problem, a countermeasure is conceived of rotating the substrate while the substrate mounting portion is fixed by the holding portion. As a technique for correcting θ of a substrate on a substrate stage, there is a method in which the substrate is adsorbed, held, and rotated on the upper side of the substrate loading unit. However, in the conventional substrate θ correction mechanism, since the substrate is sucked at one central location, the load applied to the suction holding portion is large, and there is a risk of displacement between the substrate and the suction holding portion.

또한, 종래의 흡인 보유 지지부는 단순하게 승강하는 기구이기 때문에, θ 보정 구동 후에 기판 적재부가 기판을 흡착할 때에, 흡인 보유 지지부가 기판 적재부에서 돌출되어 있는 높이 분만큼 기판에 변형이 발생해 버린다. 기판에 변형을 남기지 않기 위해서는, 기판 적재부가 기판을 흡착하고, 흡인 보유 지지부를 기판 적재부의 하방으로 구동시킨 후, 기판 하면 전체에 압축 기체를 분출시킨다고 하는 시퀀스가 필요하게 된다. 그러나, 압축 기체를 쏘이는 시퀀스를 실시하고 있는 동안, 기판은 구속되어 있지 않기 때문에, 기판 스테이지를 수평 구동하고 있으면 기판이 흘러 버린다(수평 방향으로 이동한다).In addition, since the conventional suction holding unit is a mechanism that simply moves up and down, when the substrate mounting unit adsorbs the substrate after the θ correction drive, the substrate is deformed by the height at which the suction holding unit protrudes from the substrate mounting unit. . In order not to leave deformation on the substrate, a sequence is required in which the substrate mounting unit adsorbs the substrate, the suction holding unit drives the substrate mounting unit downward, and then the compressed gas is ejected to the entire lower surface of the substrate. However, since the substrate is not constrained during the sequence of blowing compressed gas, the substrate flows (moves in the horizontal direction) when the substrate stage is driven horizontally.

그래서, 본 실시 형태에서는, 이하에 나타내는 바와 같은 기구를 사용하여 기판 스테이지의 XY 구동과 기판의 θ 보정 구동을 병렬로 실시하고, 택트 타임 단축을 가능하게 하고 있다.Then, in this embodiment, XY drive of a substrate stage and θ correction|amendment drive of a board|substrate are implemented in parallel using the mechanism as shown below, and shortening of tact time is enabled.

(θ 보정 구동 기구의 구성)(Configuration of θ correction drive mechanism)

도 2a는, 기판 스테이지(5)의 평면도(Z 방향 상방으로부터 본 도면)이다. 도 2b는, 도 2a에 도시된 A-A선을 따른 단면도(X 방향으로부터 본 단면도)이고, θ 보정 구동 기구(14)의 구성을 도시하고 있다. 기판 스테이지(5)는, 기판(W)을 지지하는 기판 지지부(7)를 갖는다. 기판 지지부(7)는, 기판 적재부 혹은 기판 척이라고 불려도 된다. 기판 지지부(7)는, 기판(W)의 하면에 대하여 기체를 분출하여 기판(W)을 부상시킴으로써 기판(W)을 비접촉 상태에서 지지할 수 있다. 기판 지지부(7)는, 또한, 기판(W) 아래의 기체를 흡인하여 기판(W)을 접촉 상태에서 지지할 수도 있다. 제어부(6)는, 기판 지지부(7)에 의한 기판(W)의 비접촉 지지/접촉 지지를 전환할 수 있다.2A is a plan view of the substrate stage 5 (view from above in the Z direction). FIG. 2B is a cross-sectional view along the line A-A shown in FIG. 2A (a cross-sectional view viewed from the X direction), and shows the configuration of the θ correction drive mechanism 14. As shown in FIG. The substrate stage 5 has a substrate support portion 7 that supports the substrate W. The substrate support portion 7 may be called a substrate mounting portion or a substrate chuck. The substrate support unit 7 can support the substrate W in a non-contact state by ejecting gas from the lower surface of the substrate W to lift the substrate W. The substrate support portion 7 can also suck gas under the substrate W to support the substrate W in a contact state. The control unit 6 can switch between non-contact support and contact support of the substrate W by the substrate support unit 7 .

기판 지지부(7)에는, 상하면을 관통하는 복수의 구멍(28)이 형성되어 있다. 복수의 구멍(28)은 통로(33)와 연이어 통해 있다. 통로(33)는 제1 압력 조정부(29)에 접속되어 있다.A plurality of holes 28 penetrating the upper and lower surfaces of the substrate support portion 7 are formed. A plurality of holes 28 communicate with the passage 33 in succession. The passage 33 is connected to the first pressure regulator 29 .

도 2a에 도시되는 바와 같이, θ 보정 구동 기구(14)는, 기판 지지부(7)의 하부에 배치되어 있다. θ 보정 구동 기구(14)는, 복수의 흡인 보유 지지부(24)를 포함할 수 있다. 복수의 흡인 보유 지지부(24)는, 기판 지지부(7)에 의해 비접촉 상태에서 지지되어 있는 기판(W)의 하면을 흡인하여 기판 표면과 평행한 방향(제1 방향)(전형적으로는 XY 방향)으로의 기판(W)의 변위를 규제한다. 복수의 흡인 보유 지지부(24)는, 지지 부재(23)에 의해 지지되어 있다. 후술하는 바와 같이, 지지 부재(23)는, 회전부(25)에 의해 기판 표면과 교차하는 축 주위로 회전 가능하게 지지되어 있다. 도 2a, 도 2b의 예에서는, 4개의 흡인 보유 지지부(24)가, 지지 부재(23)의 회전 중심으로부터 이격된 위치에 배치되어 있다. 회전 중심으로부터 이격된 위치는, 기판 지지부(7)의 중앙에 마련된 간극의 크기, 기판의 θ 보정의 필요 구동량 등에 따라서 결정될 수 있다. 또한, 흡인 보유 지지부(24)의 수는, 기판(W)의 기판 스테이지(17)의 XYθ 구동 시의 관성력에 대하여, 패드(24g)(도 3)와 기판(W)의 마찰 계수와 진공원(30)의 인가 압력에 의해 결정될 수 있다. 도 2a의 예에 있어서, 지지 부재(23)는, 기판 지지부(7)를 위에서 본 때의 평면으로 보아 기판 지지부(7)의 중심을 통과하고 Y 방향으로 연장되는 긴 부재일 수 있다.As shown in FIG. 2A , the θ correction driving mechanism 14 is disposed under the substrate support 7 . The θ correction drive mechanism 14 may include a plurality of suction holding portions 24 . The plurality of suction holding portions 24 suck the lower surface of the substrate W supported by the substrate support portion 7 in a non-contact state, in a direction parallel to the substrate surface (first direction) (typically in the XY direction) It regulates the displacement of the substrate W to the . The plurality of suction holding portions 24 are supported by a supporting member 23 . As will be described later, the support member 23 is rotatably supported around an axis intersecting the substrate surface by a rotating portion 25 . In the example of FIG. 2A and FIG. 2B, the four suction holding parts 24 are arrange|positioned at the position spaced apart from the rotation center of the support member 23. As shown in FIG. The position spaced apart from the center of rotation may be determined according to the size of the gap provided in the center of the substrate support part 7, the driving amount required for θ correction of the substrate, and the like. In addition, the number of suction holding portions 24 is the coefficient of friction between the pad 24g (FIG. 3) and the substrate W and the vacuum source relative to the inertial force at the time of XYθ driving of the substrate stage 17 of the substrate W. (30) can be determined by the applied pressure. In the example of FIG. 2A , the supporting member 23 may be a long member that passes through the center of the substrate supporting portion 7 and extends in the Y direction in a plan view of the substrate supporting portion 7 from above.

도 3에는, 흡인 보유 지지부(24)의 구성 예가 도시되어 있다. 흡인 보유 지지부(24)는, Z 방향으로 연장되는 샤프트(24d)와, 샤프트(24d)의 상단에 마련되어, 기판(W)의 하면과 접촉하는 접촉 부재인 패드(24g)를 구비한다. 샤프트(24d)는, 패드(24g)를 통해 기판(W)의 진공 흡인을 행하기 위한 에어 유로가 형성된 중공 부재이고, 또한, 패드(24g)의 상하 이동을 행하는 부재이다. 샤프트(24d)는, 홀더(24f)에 형성된 가이드부(24e)에 의해 가이드되면서 Z 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 샤프트(24d)(즉 패드(24g))는, 액추에이터(24a)에 의해 +Z 방향으로 구동된다. 액추에이터(24a)는 에어 실린더, 리니어 모터, 서보 모터 등으로 구성될 수 있다. 액추에이터(24a)에 의해 패드(24g)가 기판(W)과 접촉 가능한 위치로 구동되고 패드(24g)가 기판(W)에 흡착된 후에 액추에이터(24a)가 대기 위치로 복귀되어도, 가이드(24e)의 작용에 의해 패드(24g)는 기판(W)에 계속하여 흡착할 수 있다. 이때, 기판(W)에 대하여 흡인 보유 지지부(24)로부터의 압박력이 없는 상태가 되기 때문에, 기판(W)을 평활도가 높은 상태에서 θ 보정 구동으로부터 기판 지지부(7)에 대한 적재, 흡착을 행할 수 있다. 이에 의해, 패드(24g)는, 기판 표면과 교차하는 방향(제2 방향)(전형적으로는 Z 방향)으로의 기판(W)의 변위에 추종하여 변위할 수 있다.3, an example of the structure of the suction holding|maintenance part 24 is shown. The suction holding portion 24 includes a shaft 24d extending in the Z direction, and a pad 24g which is a contact member provided at an upper end of the shaft 24d and brought into contact with the lower surface of the substrate W. The shaft 24d is a hollow member formed with an air flow path for vacuuming the substrate W via the pad 24g, and is also a member for vertically moving the pad 24g. The shaft 24d is free to move in the Z direction while being guided by a guide portion 24e formed in the holder 24f. The shaft 24d (that is, the pad 24g) is driven in the +Z direction by the actuator 24a. The actuator 24a may be composed of an air cylinder, a linear motor, a servo motor, or the like. Even if the pad 24g is driven by the actuator 24a to a position where it can contact the substrate W and the actuator 24a is returned to the standby position after the pad 24g is adsorbed to the substrate W, the guide 24e Due to the action of the pad 24g can be continuously adsorbed to the substrate (W). At this time, since there is no pressing force from the suction holding portion 24 to the substrate W, it is possible to load and adsorb the substrate W to the substrate support portion 7 from the θ correction drive in a state in which the smoothness is high. can As a result, the pad 24g can be displaced following the displacement of the substrate W in the direction (second direction) crossing the substrate surface (typically the Z direction).

복수의 흡인 보유 지지부(24)를 지지하는 지지 부재(23)의 중앙은, 회전부(25)를 통해, 지지 부재(23)의 하방에 배치된 고정 부재(18)와 연결되어 있다. 회전부(25)에 의해, 지지 부재(23)는 고정 부재(18)에 대하여 θz 방향으로 회전 가능하다. 또한, 고정 부재(18)의 단부와 지지 부재(23)의 단부는 θ 구동원(15)을 통해 연결되어 있다. θ 구동원(15)이 지지 부재(23)를 구동 방향(21)으로 구동함으로써, 지지 부재(23)는 회전부(25)를 회전 중심으로 하여 θz 방향으로 회전할 수 있다. 즉, θ 보정 구동은, θ 구동원(15)에 의해 고정 부재(18)에 대하여 지지 부재(23)를 회전시킴으로써 행하여진다. 따라서, 회전부(25)가 회전 지지부를 구성하고, 해당 회전 지지부와 θ 구동원(15)에 의해 회전부가 구성된다고 이해되어도 된다.The center of the support member 23 that supports the plurality of suction holding portions 24 is connected to the fixing member 18 arranged below the support member 23 via the rotating portion 25 . By means of the rotating part 25, the supporting member 23 is rotatable in the θz direction with respect to the fixing member 18. Further, the end of the fixing member 18 and the end of the supporting member 23 are connected via the θ drive source 15. When the θ driving source 15 drives the supporting member 23 in the driving direction 21 , the supporting member 23 can rotate in the θz direction with the rotating part 25 as the rotation center. That is, the θ correction drive is performed by rotating the support member 23 with respect to the fixing member 18 by the θ drive source 15 . Therefore, it may be understood that the rotation unit 25 constitutes the rotation support unit, and the rotation unit is constituted by the rotation support unit and the θ drive source 15 .

또한, 고정 부재(18)의 상면에는 복수의 에어패드(22)가 배치되고, 지지 부재(23)의 하면에는, 복수의 에어패드(22)와 대면하도록 복수의 패드(27)가 배치되어 있다. 복수의 에어패드(22)는, 지지 부재(23)의 하면(패드(27))에 대하여 기체를 분출하도록 구성되어 있다. 또한, 복수의 에어패드(22)는, 지지 부재(23) 아래의 기체를 흡인해서 에어패드(22)와 패드(27)가 흡착하도록도 구성되어 있다. 이러한 에어패드(22)에 의한 기체의 분사 또는 흡인은, 제어부(6)에 의해 전환 가능하다. θ 보정 구동은, 에어패드(22)로부터 압축 기체가 분출되어서 지지 부재(23)와 에어패드(22)가 비접촉 상태 혹은 마찰 저항이 경감된 상태에서 행하여진다. 에어패드(22)의 압축 기체의 분출과 흡착 동작에 의해, 고정 부재(18)로부터 상방에 구성되는 θ 보정 구동 기구(14)의 부재가 Z 방향으로 움직이기 때문에, 회전부(25)는 판 스프링 등에 의해 그러한 Z 방향의 이동을 따라서 Z 방향으로 신축 가능하게 구성되어도 된다. 그것에 의해 지지 부재(23)의 변형이 방지된다.In addition, a plurality of air pads 22 are disposed on the upper surface of the fixing member 18, and a plurality of pads 27 are disposed on the lower surface of the support member 23 so as to face the plurality of air pads 22. . The plurality of air pads 22 are configured to eject gas against the lower surface (pad 27 ) of the support member 23 . In addition, the plurality of air pads 22 are configured to suck gas under the support member 23 so that the air pad 22 and the pad 27 are adsorbed. Gas injection or suction by the air pad 22 can be switched by the control unit 6 . The θ correction drive is performed in a state where compressed gas is ejected from the air pad 22 and the support member 23 and the air pad 22 are not in contact or in a state where the frictional resistance is reduced. Since the member of the θ correction drive mechanism 14 configured upwardly from the fixed member 18 is moved in the Z direction by the ejection and adsorption operation of the compressed gas of the air pad 22, the rotating part 25 is driven by a leaf spring. etc., it may be configured to be able to expand and contract in the Z direction along such movement in the Z direction. Thereby, deformation of the support member 23 is prevented.

흡인 보유 지지부(24)의 패드(24g)는, 샤프트(24d)를 통해, 진공 펌프 등의 진공원(30)과 기체 유통 가능하게 접속되어 있다. 흡인 보유 지지부(24)가 기판(W)을 지지할 때, 진공원(30)에 의해 기체 흡인(진공화)이 행하여져, 패드(24g)가 기판(W)의 하면에 흡착할 수 있다. 패드(24g)의 상부(접촉부)는, 기판(W)과 접촉한 때에 기판(W)을 따르는 재질(예를 들어 수지)인 것이 바람직하다.The pad 24g of the suction holding portion 24 is connected via a shaft 24d to a vacuum source 30 such as a vacuum pump so that gas flow is possible. When the suction holding portion 24 supports the substrate W, gas is sucked (evacuated) by the vacuum source 30, so that the pad 24g can be adsorbed to the lower surface of the substrate W. The upper part (contact portion) of the pad 24g is preferably made of a material (for example, resin) that conforms to the substrate W when in contact with the substrate W.

제1 압력 조정부(29)는, 구멍(28)으로의 압축 기체의 공급(분출), 구멍(28)과 대기 공간(외부)의 접속에 의한 구멍(28)의 대기 해방 및 구멍(28)으로부터의 기체의 흡인의 어느 것을 행한다. 이들의 동작은, 제어부(6)가, 도시하지 않은 전자 밸브를 전환함으로써 행하여질 수 있다. 제1 압력 조정부(29)는, 기체를 흡인함으로써 기판(W)과 기판 지지부(7) 사이를 배기하여, 기판(W)을 흡착시킨다. 이때의 기체의 흡인의 강도를 바꿈으로써 기판(W)의 표면의 평탄도를 조정할 수 있다.The first pressure regulator 29 is configured to supply compressed gas to the hole 28 (ejection), release the hole 28 to the atmosphere by connecting the hole 28 and the atmospheric space (outside), and release the hole 28 from the air. Which of the suction of the gas is performed. These operations can be performed by the controller 6 switching an unillustrated solenoid valve. The first pressure regulator 29 sucks in gas to exhaust the space between the substrate W and the substrate support 7 and adsorbs the substrate W. The flatness of the surface of the substrate W can be adjusted by changing the strength of gas suction at this time.

제2 압력 조정부(31)는, 에어패드(22)에 대한 압축 기체의 공급(분출), 에어패드(22)와 대기 공간(외부)의 접속에 의한 에어패드(22)의 대기 해방 및 에어패드(22)로부터의 기체의 흡인의 어느 것을 행한다. 이들의 동작은, 제어부(6)가, 도시하지 않은 전자 밸브를 전환함으로써 행하여질 수 있다.The second pressure adjusting unit 31 supplies compressed gas to the air pad 22 (ejection), releases the air pad 22 to the atmosphere by connecting the air pad 22 to the atmospheric space (external), and air pad Either suction of gas from (22) is performed. These operations can be performed by the controller 6 switching an unillustrated solenoid valve.

(기판의 θ 보정 구동 방법에 대해서)(Regarding the θ compensation drive method of the board)

θ 보정 구동 기구(14)에 의한 기판(W)의 θ 보정 구동 방법에 대하여 설명한다. θ 보정 구동은, 제어부(6)가, 도 4에 도시된 흐름도를 따르는 프로그램을 실행함으로써 행하여진다. 또한, 도 5 내지 도 9는 각각, 기판(W)의 보유 지지 과정을 도시하는 도면이다. 도 5 내지 도 9에서는, 도 1, 도 2a 및 도 2b와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.The θ correction drive method of the substrate W by the θ correction drive mechanism 14 will be described. [theta] correction drive is performed by the control part 6 executing the program which follows the flowchart shown in FIG. 5 to 9 are diagrams each showing a holding process of the substrate W. In FIGS. 5 to 9, the same reference numerals are given to the same members as those in FIGS. 1, 2A and 2B, and detailed explanations are omitted.

프로그램의 개시 시에 있어서, 기판 스테이지(5)는 기판 수취 위치에서 정지해 있다. θ 보정 구동 기구(14)에 대해서는, 기판 지지부(7)의 상면보다 하방에 패드(24g)가 위치하고 있고, 패드(24g)는 기판(W)의 흡착도 하고 있지 않은 상태이다(S101). 구멍(28)을 통해 압축 기체가 +Z 방향으로 분출되고 있다(S102). 또한, 에어패드(22)는 압축 기체를 분출하고 있고, 비접촉 상태 또는 마찰 저항이 경감된 상태이다.At the start of the program, the substrate stage 5 is stopped at the substrate receiving position. Regarding the θ correction drive mechanism 14, the pad 24g is positioned below the upper surface of the substrate support 7, and the pad 24g is not adsorbed to the substrate W (S101). Compressed gas is ejected in the +Z direction through the hole 28 (S102). In addition, the air pad 22 ejects compressed gas, and is in a non-contact state or a state in which frictional resistance is reduced.

S103에서는, 흡인 보유 지지부(24)의 액추에이터(24a)가 홀더(24f)를 +Z 방향으로 밀어올림으로써, 패드(24g)가 기판 지지부(7)보다 상방으로 이동한다. 이때의 패드(24g)의 선단 혹은 에지의 위치는, 구멍(28)으로부터 기판(W)을 향하여 분출되는 압축 기체의 동압이 작용하는 높이이고, 기판(W)의 자중을 구멍(28)으로부터의 압축 기체와 흡인 보유 지지부(24)에서 받을 수 있는 위치이다.In S103, the actuator 24a of the suction holding portion 24 pushes the holder 24f up in the +Z direction, so that the pad 24g moves upward from the substrate support portion 7. At this time, the position of the tip or edge of the pad 24g is the height at which the dynamic pressure of the compressed gas ejected from the hole 28 toward the substrate W acts, and the weight of the substrate W is It is a position that can be received from the compressed gas and suction holding portion 24.

S104에서는, 기판(W)이 패드(24g)에 적재된 후, 혹은 적재되기 직전에, 진공원(30)에 의해 패드(24g)에 있어서의 기판(W)의 흡착을 개시한다. 이에 의해, 기판(W)의 수평 방향에 대한 위치 어긋남이 규제된다. 도 5는 공정 S104의 종료 시 양태를 도시하고 있다.In step S104, suction of the substrate W to the pad 24g is started by the vacuum source 30 after or immediately before the substrate W is placed on the pad 24g. Accordingly, displacement of the substrate W in the horizontal direction is restricted. 5 shows an aspect at the end of step S104.

S105에서는, 기판 스테이지(5)가 XY 구동을 개시한다. 그것과 병행하여, S106에서, 검출기(19)가 기판(W)의 X, Y, θ의 위치를 검출한다. 또한, S107에서, 패드(24g)가 기판(W)에 흡착한 상태에서 액추에이터(24a)가 -Z 방향으로 구동하고 대기 위치로 이동한다. 이때, 기판(W)에 대하여 +Z 방향으로 힘을 부여하고 있는 것은 구멍(28)으로부터의 압축 기체만이고, 기판(W)은 패드(24g)에 있어서 흡착되어 있기 때문에 수평 방향의 위치 어긋남은 발생하지 않는다. 또한, 기판(W)은 패드(24g)와 샤프트(24d)의 자중을 받고 있다. 액추에이터(24a)가 대기 위치로 이동함으로써, 흡인 보유 지지부(24)로부터 힘을 받아서 발생하고 있었던 기판(W)의 변형을 저감할 수 있다. 패드(24g)가 기판(W)을 따르는 재질임으로써, 패드(24g)의 상부는 조금 신축함으로써, 기판(W)이 Z 방향으로 조금 이동해도 추종할 수 있다. 도 6은, 공정 S107의 종료 시의 양태를 도시하는 도면이다.In S105, the substrate stage 5 starts XY driving. Parallel to that, in S106, the detector 19 detects the positions of X, Y, and θ of the substrate W. Further, in S107, the actuator 24a is driven in the -Z direction with the pad 24g adhering to the substrate W and moved to the standby position. At this time, only the compressed gas from the hole 28 applies force to the substrate W in the +Z direction, and since the substrate W is adsorbed by the pad 24g, the displacement in the horizontal direction is It doesn't happen. In addition, the substrate W receives its own weight from the pad 24g and the shaft 24d. When the actuator 24a moves to the standby position, deformation of the substrate W generated by receiving force from the suction holding portion 24 can be reduced. Since the pad 24g is made of a material that follows the substrate W, the upper portion of the pad 24g slightly expands and contracts, so that the substrate W can follow even if it moves slightly in the Z direction. Fig. 6 is a diagram showing the state at the end of step S107.

S108에서는, 검출기(19)에 의한 검출 결과로부터 기판(W)의 θ 보정 구동을 실시한다. 상기한 바와 같이, θ 보정 구동은, θ 구동원(15)이 구동 방향(21)으로 구동함으로써 회전부(25)를 중심으로 하여 회전함으로써 행하여진다. θ 보정 구동하고 있는 동안, 패드(24g)에는, 기판 스테이지(5)의 XY 구동과 θ 보정 구동에 의한 관성력에 의해 수평 방향의 어긋남이 발생할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 이 어긋남에 의한 θ 보정 정밀도가 저하되는 요인에 대한 대책으로서, 흡인 보유 지지부(24)가 회전 중심으로부터 가능한 한 떨어진 위치에 배치될 수 있다. 이에 의해, 회전부(25)에 가해지는 부하가 경감된다. 또한, 회전 중심으로부터 이격된 위치에 흡인 보유 지지부(24)를 배치함으로써 θ 보정 구동의 분해능이 회전 중심 가까이보다도 높아지고, 패드(24g)의 변형으로 발생하는 어긋남이 θ 보정 정밀도에 끼치는 영향을 미소 혹은 무시할 수 있는 레벨로 할 수 있다.In S108, the θ correction drive of the substrate W is performed based on the detection result by the detector 19. As described above, the θ correction drive is performed by rotating the θ drive source 15 in the drive direction 21 to rotate about the rotating portion 25 . During the ? In this embodiment, as a countermeasure against the factor that the θ correction accuracy by this shift|offset|difference falls, the suction holding|maintenance part 24 can be arrange|positioned at the position away from the center of rotation as much as possible. Thereby, the load applied to the rotating part 25 is reduced. In addition, by arranging the suction holding portion 24 at a position away from the center of rotation, the resolution of the θ correction drive is higher than that near the center of rotation, and the effect of the displacement caused by the deformation of the pad 24g on the θ correction accuracy is reduced by a small or It can be done at a negligible level.

S109에서는, 제1 압력 조정부(29)가 구멍(28)을 통해 대기 개방한다. 이에 의해, 기판(W)의 기판 지지부(7)에 공급된 공기는 구멍(28)을 통해 거의 균일하게 대기에 배기된다. 이에 의해, 기판(W)은 평활도가 높은 상태에서 기판 지지부(7) 상에 적재된다. 기판(W)이 기판 지지부(7)에 적재될 때, 기판(W)은 압축 기체에 의해 부상하고 있었던 높이만큼 -Z축 방향으로 하강한다. 이때, 기판(W)에 흡착되어 있는 패드(24g)는 기판(W)의 하강을 따라, 가이드(24e)로 안내되면서 하강한다. 도 7은, 공정 S109의 종료 시의 양태를 도시하고 있다.In S109, the first pressure regulator 29 is opened to the atmosphere through the hole 28. As a result, the air supplied to the substrate support portion 7 of the substrate W is discharged to the atmosphere almost uniformly through the hole 28 . Thereby, the substrate W is placed on the substrate support 7 in a state of high smoothness. When the substrate W is placed on the substrate support 7, the substrate W is lowered in the -Z-axis direction by the height at which it was lifted by the compressed gas. At this time, the pad 24g adsorbed to the substrate W descends while being guided by the guide 24e as the substrate W descends. Fig. 7 shows the state at the end of step S109.

다음으로 S110에서, 구멍(28)을 통해 제1 압력 조정부(29)가 진공화를 개시하여, 기판(W)의 흡착을 개시한다. S110에서는, 진공원(30)이 패드(24g)에 있어서의 기판(W)의 흡착을 정지한다. 즉, 배기 동작을 정지한다.Next, in S110, the first pressure regulator 29 starts vacuuming through the hole 28, and adsorption of the substrate W starts. In S110, the vacuum source 30 stops adsorption of the substrate W to the pad 24g. That is, the exhaust operation is stopped.

S111에서는, S110에서 배기 동작을 정지함으로써, 패드(24g)는 패드(24g)와 샤프트(24d)의 자중으로 홀더(24f)와 동일한 높이가 될 때까지 가이드(24e)로 안내되면서 대기 위치로 하강한다. 도 8은, 공정 S111의 종료 시의 양태를 도시하고 있다.In S111, by stopping the exhaust operation in S110, the pad 24g is lowered to the stand-by position while being guided by the guide 24e until it becomes the same height as the holder 24f with the weight of the pad 24g and the shaft 24d. do. 8 shows the state at the end of step S111.

공정 S112에서는, 제2 압력 조정부(31)에 의해 패드(22)를 고정 부재(18)에 흡착시킨다. 도 9는, 공정 S112의 종료 시의 양태를 도시하고 있다.In step S112, the pad 22 is adsorbed to the fixing member 18 by the second pressure regulator 31. 9 shows the state at the end of step S112.

이와 같이, S108에서의 지지 부재(23)의 회전 종료 후, S110에서 기판 지지부(7)는 접촉 상태에서의 기판의 지지로 전환하고, S112에서 에어패드(22)는 접촉 상태에서의 지지 부재(23)의 지지로 전환한다.In this way, after the rotation of the support member 23 is finished in S108, the substrate support 7 switches to support the substrate in a contact state in S110, and the air pad 22 switches to support the substrate in a contact state in S112 ( 23) switch to support.

이상에 의해, 기판(W)의 θ 보정 구동이 완료된다. S113에서, 기판 스테이지(5)에 의해 기판(W)을 노광 개시 위치로 이동한다.As a result of the above, the θ correction drive of the substrate W is completed. In S113, the substrate W is moved to the exposure start position by the substrate stage 5.

이와 같이 하여, 회전 중심으로부터 이격된 위치에 흡인 보유 지지부(24)를 복수개 배치하고, 모든 흡인 보유 지지부(24)를 1개의 지지 부재로 지지된 상태에서 θ 보정 구동이 행하여진다. 이에 의해, 기판 스테이지(17)의 XY 구동에서 발생하는 관성력이 작용하는 상황 하에 있어서도 고정밀도의 θ 보정 구동을 실현할 수 있다. 또한, 상술한 동작을 기판에 변형을 남기는 일 없이 실행할 수 있다.In this way, a plurality of suction holding portions 24 are disposed at positions away from the rotation center, and θ correction drive is performed in a state where all the suction holding portions 24 are supported by one support member. This makes it possible to realize θ correction drive with high accuracy even under the condition where the inertial force generated by the XY drive of the substrate stage 17 acts. Further, the above-described operation can be performed without leaving deformation on the substrate.

<제2 실시 형태><Second Embodiment>

도 10에는, 제2 실시 형태에 있어서의 θ 보정 구동 기구(14)의 구성이 도시되어 있다. 제2 실시 형태의 θ 보정 구동 기구(14)에 있어서는, 복수의 흡인 보유 지지부(24) 각각은 액추에이터(24a)를 구비하고 있지 않다. 그 대신에, 액추에이터(32)가 지지 부재(23)에 힘이 작용하도록, 고정 부재(23) 상에 배치되어 있다. 액추에이터(32)는, 지지 부재(23)을 Z 방향으로 구동시킴으로써 복수의 흡인 보유 지지부(24) 각각을 승강시킨다.10 shows the configuration of the θ correction drive mechanism 14 in the second embodiment. In the θ correction drive mechanism 14 of the second embodiment, each of the plurality of suction holding portions 24 is not provided with an actuator 24a. Instead, an actuator 32 is disposed on the fixing member 23 such that a force acts on the supporting member 23 . The actuator 32 moves each of the plurality of suction holding portions 24 up and down by driving the support member 23 in the Z direction.

<제3 실시 형태><Third Embodiment>

노광 장치(1)가 복수의 기판을 동시에 취급하는 경우도 있다. 그 경우, 기판 스테이지(5)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 각각의 기판에 대응하여 θ 보정 구동 기구(14)를 복수 구비해도 된다.In some cases, the exposure apparatus 1 simultaneously handles a plurality of substrates. In that case, the substrate stage 5 may include a plurality of θ correction drive mechanisms 14 corresponding to each substrate, as shown in FIG. 11 .

<제4 실시 형태><Fourth Embodiment>

도 2a에서는, 지지 부재(23)는, 기판 지지부(7)를 위에서 본 때의 평면으로 보아 기판 지지부(7)의 중심을 통과하고 Y 방향으로 연장되는 긴 부재로서 도시되었다. 그러나, 지지 부재(23)가 연장되는 방향은 Y 방향에 한정되지는 않는다. 지지 부재(23)가 연장되는 방향은, 예를 들어 기판(W)의 노광 레이아웃이나 형상에 따라서 설정되어도 된다.In FIG. 2A , the support member 23 is shown as a long member that passes through the center of the substrate support 7 and extends in the Y direction in a plan view of the substrate support 7 from above. However, the direction in which the support member 23 extends is not limited to the Y direction. The direction in which the support member 23 extends may be set according to the exposure layout or shape of the substrate W, for example.

또한, 지지 부재(23)는 긴 직사각형 형상에 한정되는 것도 아니다. 지지 부재(23)는, 예를 들어 방사상, 격자상, 원 형상 등의 형상을 갖고 있어도 된다.Further, the support member 23 is not limited to a long rectangular shape. The supporting member 23 may have, for example, a radial shape, a lattice shape, or a circular shape.

<그 밖의 실시 형태><Other embodiments>

제1 실시 형태에 있어서의 액추에이터(24a) 또는 제2 실시 형태에 있어서의 액추에이터(32)가 없어도 된다. 예를 들어, 패드(24g)의 초기 위치를 기판 지지부(7)의 상면에 가능한 한 접근해 두고, 진공원(30)의 진공 압력에 의해 패드(24g)가 상승하여 기판(W)에 흡착하는 것과 같은 구성이 채용되어도 된다.The actuator 24a in the first embodiment or the actuator 32 in the second embodiment may be omitted. For example, the initial position of the pad 24g is placed as close as possible to the upper surface of the substrate support 7, and the pad 24g is raised by the vacuum pressure of the vacuum source 30 to be adsorbed to the substrate W. A configuration similar to that may be employed.

<물품 제조 방법의 실시 형태><Embodiment of method for manufacturing an article>

본 발명의 실시 형태에 있어서의 물품 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 상기의 리소그래피 장치(노광 장치나 임프린트 장치, 묘화 장치 등)를 사용하여 기판에 원판의 패턴을 전사하는 공정과, 이러한 공정에서 패턴이 전사된 기판을 가공하는 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능·품질·생산성·생산 비용의 적어도 하나에 있어서 유리하다.The article manufacturing method in the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as microdevices such as semiconductor devices and elements having a fine structure, for example. The article manufacturing method of the present embodiment includes a step of transferring a pattern of an original plate to a substrate using the above-mentioned lithography device (exposure device, imprint device, drawing device, etc.), and a step of processing the substrate on which the pattern is transferred in this step. includes In addition, this manufacturing method includes other well-known processes (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist removal, dicing, bonding, packaging, etc.). Compared with conventional methods, the method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article.

발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것은 아니고, 발명의 정신 및 범위로부터 이탈함 없이, 다양한 변경 및 변경이 가능하다. 따라서, 발명의 범위를 공개하기 위하여 청구항을 첨부한다.The invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to disclose the scope of the invention.

7: 기판 지지부
14: θ 보정 구동 기구
23: 지지 부재
24: 흡인 보유 지지부
25: 회전부7: substrate support
14: θ correction drive mechanism
23: support member
24: suction holding support
25: rotating part

Claims (12)

기판의 하면에 대하여 기체를 분출하여 상기 기판을 부상시킴으로써 상기 기판을 비접촉 상태에서 지지하는 기판 지지부와,
상기 기판 지지부에 의해 비접촉 상태에서 지지되어 있는 상기 기판의 하면을 흡인하여 기판 표면과 평행한 제1 방향으로의 상기 기판의 변위를 규제하는 복수의 흡인 보유 지지부와,
상기 복수의 흡인 보유 지지부를 지지하는 지지 부재와,
상기 지지 부재를 상기 기판 표면과 교차하는 축 주위로 회전시킴으로써 상기 기판 지지부를 회전시키지 않고, 상기 복수의 흡인 보유 지지부를 통해 상기 기판을 회전시키는 회전부를
갖는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.a substrate support portion for supporting the substrate in a non-contact state by ejecting gas from the lower surface of the substrate to lift the substrate;
a plurality of suction holding portions for sucking a lower surface of the substrate supported by the substrate support portion in a non-contact state and regulating displacement of the substrate in a first direction parallel to the substrate surface;
a support member for supporting the plurality of suction holding portions;
A rotating portion for rotating the substrate through the plurality of suction holding portions without rotating the substrate supporting portion by rotating the supporting member about an axis intersecting the substrate surface.
A positioning device characterized in that it has. 제1항에 있어서, 상기 복수의 흡인 보유 지지부는, 상기 지지 부재의 회전 중심으로부터 이격된 복수의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.The positioning device according to claim 1, wherein the plurality of suction holding portions are disposed at a plurality of positions spaced apart from a rotation center of the support member. 제2항에 있어서, 상기 지지 부재는, 상기 기판 지지부를 위에서 본 때의 평면으로 보아 상기 기판 지지부의 중심을 통과하고 상기 제1 방향으로 연장되는 긴 부재인 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.3. The positioning device according to claim 2, wherein the support member is a long member passing through a center of the substrate support portion and extending in the first direction when viewed from above in a plane view of the substrate support portion. 제1항에 있어서, 상기 복수의 흡인 보유 지지부 각각은, 기체의 흡인에 의해 상기 기판의 하면과 접촉하는 접촉 부재를 갖고, 상기 접촉 부재는, 상기 기판 표면과 교차하는 제2 방향으로의 상기 기판의 변위에 추종하여 변위하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.The method of claim 1, wherein each of the plurality of suction holding portions has a contact member that contacts the lower surface of the substrate by suction of gas, and the contact member moves the substrate in a second direction intersecting the substrate surface. A positioning device characterized in that it is configured to displace by following the displacement of. 제4항에 있어서, 상기 복수의 흡인 보유 지지부 각각은, 상기 접촉 부재를 상기 기판의 하면에 접촉시키는 액추에이터를 갖는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.5. The positioning device according to claim 4, wherein each of the plurality of suction holding portions has an actuator for bringing the contact member into contact with the lower surface of the substrate. 제4항에 있어서, 상기 접촉 부재를 상기 기판의 하면에 접촉시키도록 상기 지지 부재를 구동하는 액추에이터를 더 갖는 것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.5. The positioning device according to claim 4, further comprising an actuator for driving the support member so as to bring the contact member into contact with the lower surface of the substrate. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 제1 방향으로 이동시키는 구동 기구를 더 갖고,
상기 구동 기구에 의한 상기 기판의 이동과 병행하여, 상기 지지 부재를 회전시키는
것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.The method of claim 1, further comprising a drive mechanism for moving the substrate in the first direction,
In parallel with the movement of the substrate by the driving mechanism, rotating the support member
Positioning device, characterized in that. 제7항에 있어서, 상기 지지 부재의 하방에 배치된 고정 부재를 더 갖고,
상기 회전부는, 상기 고정 부재 상에 고정되어서 상기 지지 부재를 회전시키도록 배치되고,
상기 고정 부재 상에 배치되어, 상기 지지 부재의 하면에 대하여 기체를 분출하는 에어패드를 더 갖고,
상기 에어패드가 기체를 분출하여 상기 지지 부재와 상기 에어패드가 비접촉 상태 또는 마찰 저항이 경감된 상태에서 상기 지지 부재를 회전시키는
것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.The method of claim 7, further comprising a fixing member disposed below the support member,
The rotating part is arranged to be fixed on the fixing member to rotate the support member,
further comprising an air pad disposed on the fixing member and ejecting gas to a lower surface of the support member;
The air pad ejects gas to rotate the support member in a non-contact state or reduced frictional resistance between the support member and the air pad.
Positioning device, characterized in that. 제8항에 있어서, 상기 기판 지지부는, 또한, 상기 기판 아래의 기체를 흡인하여 상기 기판을 접촉 상태에서 지지하도록 구성되고,
상기 에어패드는, 또한, 상기 지지 부재 아래의 기체를 흡인하여 상기 지지 부재를 접촉 상태에서 지지하도록 구성되어 있고,
상기 지지 부재의 회전의 종료 후, 상기 기판 지지부는, 상기 접촉 상태에서의 상기 기판의 지지로 전환하고, 상기 에어패드는, 상기 접촉 상태에서의 상기 지지 부재의 지지로 전환하는
것을 특징으로 하는 위치 결정 장치.9. The method of claim 8, wherein the substrate support is further configured to suck gas under the substrate to support the substrate in a contact state,
The air pad is further configured to suck gas under the support member to support the support member in a contact state;
After completion of the rotation of the support member, the substrate support portion switches to support of the substrate in the contact state, and the air pad switches to support of the support member in the contact state.
Positioning device, characterized in that. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 위치 결정 장치를 구비하고,
상기 위치 결정 장치에 의해 위치 결정된 기판에 원판의 패턴을 전사하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.Equipped with the positioning device according to any one of claims 1 to 9,
A lithographic apparatus, characterized in that it is configured to transfer the pattern of the original to the substrate positioned by said positioning device. 제10항에 있어서, 노광 장치 또는 임프린트 장치로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.A lithographic apparatus according to claim 10, characterized in that it is configured as an exposure device or an imprint device. 제10항에 기재된 리소그래피 장치를 사용하여 기판에 패턴을 전사하는 공정과,
상기 패턴이 전사된 기판을 가공하는 공정을
갖고, 상기 가공된 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법.a step of transferring a pattern to a substrate using the lithography apparatus according to claim 10;
A process of processing the substrate on which the pattern is transferred
and manufacturing an article from the processed substrate.
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