特許7401683吸引クランプ、物体ハンドラ、ステージ装置、およびリソグラフィ装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】吸引クランプ、物体ハンドラ、ステージ装置、およびリソグラフィ装置
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20231212BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
G03F7/20 521
H01L21/68 B
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2022543439
(86)(22)【出願日】2020-12-18
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-14
(86)【国際出願番号】 EP2020087160
(87)【国際公開番号】W WO2021144119
(87)【国際公開日】2021-07-22
【審査請求日】2022-08-22
(31)【優先権主張番号】20152451.9
(32)【優先日】2020-01-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】504151804
【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(74)【代理人】
【識別番号】100134256
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 武司
(72)【発明者】
【氏名】クラメル、ガイス
【審査官】菅原 拓路
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１５７８２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－０８６０８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／０６４６１３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００１－１７９６７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６５１７１３０（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】特開２０１２－０９９６２１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ ７／２０
９／００
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
２１／６７７
２１／６８
Ｂ２５Ｊ
Ｂ６５Ｇ ４９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体をクランプするための吸引クランプであって、基部と接続領域とを備える基部構造であって、第１突起を備え、前記第１突起が前記接続領域を備える基部構造と、
前記物体を受け取るための第１パッドと、
前記第１パッドが前記物体を受け取る受取位置と前記物体をクランプするクランプ位置との間で前記基部に対して移動可能であるように、前記第１パッドを前記基部構造の前記第１突起に接続する弾性部材であって、前記第１パッドを前記受取位置に付勢するように構成された弾性部材と、
前記基部に設けられ、前記第１パッド上の前記物体をクランプする吸引力を提供するための吸引装置に接続されるように構成された吸引開口と、
前記吸引力が前記吸引開口を介して提供されるとき、圧力降下部材の下流の内圧を前記第１パッドの上流の周囲圧力よりも低くするように構成された圧力降下部材と、を備え、
前記圧力降下部材は、前記基部に対して固定された位置に配置され、少なくとも前記第１パッドの前記受取位置において、前記第１パッドと前記圧力降下部材との間に隙間が存在する吸引クランプ。
【請求項2】
物体をクランプするための吸引クランプであって、
基部と接続領域とを備える基部構造であって、第１突起を備え、前記第１突起が前記接続領域を備える基部構造と、
前記物体を受け取るための第１パッドと、
前記第１パッドが前記物体を受け取る受取位置と前記物体をクランプするクランプ位置との間で前記基部に対して移動可能であるように、前記第１パッドを前記基部構造の前記第１突起に接続する弾性部材であって、前記第１パッドを前記受取位置に付勢するように構成された弾性部材と、
前記基部に設けられ、前記第１パッド上の前記物体をクランプする吸引力を提供するための吸引装置に接続されるように構成された吸引開口と、を備え、
前記基部構造は、前記第１パッドが前記クランプ位置にあるときに前記第１パッドに係合するように構成されたパッド受け領域を備える、吸引クランプ。
【請求項3】
前記吸引力が前記吸引開口を介して提供されるとき、圧力降下部材の下流の内圧を前記第１パッドの上流の周囲圧力よりも低くするように構成された圧力降下部材をさらに備える、請求項２に記載の吸引クランプ。
【請求項4】
前記圧力降下部材は、前記吸引開口と前記第１パッドとの間に配置されている、請求項１または３に記載の吸引クランプ。
【請求項5】
前記圧力降下部材は、前記第１パッドに隣接して配置され、前記第１パッドの前記クランプ位置において前記第１パッドと前記圧力降下部材が接触している、請求項１、３または４に記載の吸引クランプ。
【請求項6】
前記第１パッドが、リング形状の要素であり、及び／又は、前記圧力降下部材が、リング形状の要素である、請求項１、３、４または５のいずれかに記載の吸引クランプ。
【請求項7】
前記第１パッドは、少なくとも第１ゾーンおよび第２ゾーンを備え、前記第１ゾーンは、前記第２ゾーンが前記受取位置に留まる間に、前記受取位置から前記クランプ位置に移動可能であるように構成されている、請求項１から６のいずれかに記載の吸引クランプ。
【請求項8】
前記第１パッドが前記受取位置と前記クランプ位置との間で移動するように構成された距離が、０．５ｍｍ未満である、請求項１から７のいずれかに記載の吸引クランプ。
【請求項9】
前記第１パッドは、前記吸引クランプの上面視において非対称の形状を有しており、前記非対称の形状は、
第１の質量中心を有する第１端部と、
第２の質量中心を有する第２端部と、
前記第１端部と前記第２端部の間にあり、第３の質量中心を有する中間部分であって、第１側に第１の境界部を有し、第２側に第２の境界部を有する中間部分と、を備え、
前記第１側から前記第２側に向かう方向に見たとき、前記第３の質量中心は、前記第１の質量中心と前記第２の質量中心との間に位置する、請求項１から８のいずれかに記載の吸引クランプ。
【請求項10】
請求項１から９のいずれかに記載の第１の吸引クランプを少なくとも備える物体グリッパ。
【請求項11】
請求項１から９のいずれかに記載の第２の吸引クランプと、第３の吸引クランプと、をさらに備える、請求項１０に記載の物体グリッパ。
【請求項12】
物体を受け取るためのステージ装置であって、前記ステージ装置は、物体支持体と、請求項１０または１１に記載の物体グリッパとを備え、前記物体グリッパは、前記物体支持体の上方に前記物体を配置するように構成される、ステージ装置。
【請求項13】
基板を備える物体を受け取るための請求項１２に記載のステージ装置と、前記基板上にパターンを投影するための投影システムと、を備えるリソグラフィ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年１月１７日に出願された欧州出願２０１５２４５１．９号の優先権を主張し、その全体が本明細書に援用される。
本出願は、２０２０年１月１７日に出願された欧州出願２０１５２４５１．９号の優先権を主張し、その全体が本明細書に援用される。
【0002】
本発明は、基板またはウェーハなどの物体をクランプする技術分野に関する。とくに、本発明は、吸引クランプ、物体ハンドラ、ステージ装置、およびリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【0003】
リソグラフィ装置は、基板上に所望のパターンを適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えば、マスク）のパターン（しばしば「設計レイアウト」または「設計」とも呼ばれる）を、基板（例えばウェーハ）上に提供される放射感応性材料（レジスト）の層に投影することができる。
【0004】
一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従って、半導体製造プロセスが進歩し続けるにつれて、回路要素の寸法は継続的に縮小され、装置あたりのトランジスタなどの機能要素の量は、数十年にわたって着実に増加している。ムーアの法則に追いつくために、半導体業界はますます小さなフィーチャを作成できるテクノロジーを追いかけている。基板上にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は電磁放射を使用することができる。この放射の波長は、基板上にパターニングされるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用されている典型的な波長は、３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、及び１３．５ｎｍである。４ｎｍから２０ｎｍの範囲内の波長、例えば、６．７ｎｍ又は１３．５ｎｍを有する極紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置は、例えば１９３ｎｍの波長の放射を使用するリソグラフィ装置よりも基板上に小さいフィーチャを形成するのに使用できる。
【0005】
パターンが基板上に投影されている間、基板は通常、基板支持体に取り付けられる。基板を基板支持体上に配置するために、複数の支持部材が基板を受けるように設けられている。支持部材は、クランプ力を使用して基板をクランプするための１つ又は複数の吸引クランプを備えてもよい。基板を受け取った後、基板が基板支持体によって支持されるまで、支持部材は同時に垂直下向きに動かされる。
【0006】
典型的には、基板は、物体グリッパによって前述の支持部材上に配置される。グリッパは、クランプ力を用いて基板をクランプするための１つ又は複数の吸引クランプを備えてもよい。
【0007】
いわゆる3D NAND及び3D Xpoint基板など、近年の開発により、基板は多くの場合平坦ではなく、例えば反りや曲がりなど面外形状を有する。これは例えば、内部応力を持つ層数の増加に起因しうる。このような反りや曲がりのある基板は、物体ハンドラ及び／又は支持ピンの従来の吸引クランプによって必ずしも適切にクランプされないことが確認されている。
【発明の概要】
【0008】
本発明のひとつの目的は、少なくとも先行技術装置の代替案を提供することにある。本発明のひとつの目的は、先行技術装置の１つ又は複数の欠点を緩和することにある。特に、本発明のひとつの目的は、曲がり又は反りのある物体のための改良されたクランプを提供することにある。
【0009】
本発明の第１の態様によると、上記の目的の１つ又は複数が、物体をクランプするための吸引クランプにより実現される。吸引クランプは、基部と接続領域とを備える基部構造と、物体を受け取るための第１パッドと、を備える。吸引クランプは、第１パッドが物体を受け取る受取位置と物体をクランプするクランプ位置との間で基部に対して移動可能であるように、第１パッドを基部構造の接続領域に接続する弾性部材をさらに備え、弾性部材は、第１パッドを受取位置に付勢するように構成されている。吸引クランプは、基部に設けられ、第１パッド上の物体をクランプする吸引力を提供するための吸引装置に接続されるように構成された吸引開口をさらに備える。
【0010】
弾性部材が第１パッドを受取位置に向けて付勢するので、第１パッドは、物体が吸引クランプ上に配置されるとき受取位置に配置される。物体は、例えば基板またはウェーハであってもよい。物体が反った表面を有する場合であっても、物体の反った表面のうち少なくとも下部が第１パッドによって係合されることが保証される。弾性部材は第１パッドがクランプ位置に向けて移動することを許容するので、少なくとも反った面に係合している部分は第１パッドに係合され、また、反った面の上部も第１パッドに係合される。そして、第１パッドがクランプ位置に向かって移動すると、反った面は吸引力により実質的に矯正される。物体は、良好に規定された位置で適切にクランプされることができる。
【0011】
一実施形態では、吸引クランプは、吸引力が吸引開口を介して提供されるとき、圧力降下部材の下流の内圧を第１パッドの上流の周囲圧力よりも低くするように構成された圧力降下部材をさらに備える。有利には、圧力降下部材は、物体に及ぼされる吸引力を増加させる。
【0012】
一実施形態では、圧力降下部材は、基部に対して固定された位置に配置され、少なくとも第１パッドの受取位置において、第１パッドと圧力降下部材との間に隙間が存在する。有利には、この実施形態では、圧力降下部材は、耐摩耗性を有する。
【0013】
一実施形態では、圧力降下部材は、吸引開口と第１パッドとの間に配置されている。この配置は、物体に及ぼされるクランプ力に対する圧力降下部材の効果にとって有益であることが判明している。
【0014】
一実施形態では、圧力降下部材は、第１パッドに隣接して配置され、第１パッドのクランプ位置において第１パッドと圧力降下部材が接触している。有利には、クランプ位置において、吸引空気のいかなるリークも低減される。
【0015】
一実施形態では、第１パッドが、リング形状の要素であり、任意的に円形または楕円形のリング形状であり、及び／又は、圧力降下部材が、リング形状の要素であり、任意的に円形または楕円形のリング形状である。この構成は、物体をクランプするのに有利であることが判明している。
【0016】
一実施形態では、第１パッドは、少なくとも第１ゾーンおよび第２ゾーンを備え、第１ゾーンは、第２ゾーンが受取位置に留まる間に、受取位置からクランプ位置に移動可能であるように構成されている。有利には、物体が反った表面を有する場合、第１ゾーンは、最初に、反った表面の下部に係合することができ、第２ゾーンは、第１ゾーンが既にクランプ位置に移動されたときに、反った表面のより高い部分に係合する。このようにして、反った表面をより良くクランプすることができる。
【0017】
一実施形態では、基部構造は、第１パッドがクランプ位置にあるときに第１パッドに係合するように構成されたパッド受け領域を備える。有利には、第１パッドの位置は、クランプ位置において良好に規定され、その結果、物体の位置も同様に規定される。
【0018】
一実施形態では、第１パッドが受取位置とクランプ位置との間で移動するように構成された距離が、０．５ｍｍ未満、好ましくは０．３ｍｍ未満、例えば約０．２ｍｍである。これは、比較的反った物体に対して十分である一方で、物体の位置を良好に規定することができることが判明している。
【0019】
一実施形態では、弾性部材は、ばね、例えば、板ばねである。これは、満足のいく結果を達成しながら、製造が比較的簡単な構成であることが分かっている。
【0020】
一実施形態では、基部構造は、第１突起を備え、第１突起が接続領域を備える。有利には、弾性部材は、例えば、他の構成要素によって妨げられることなく、突起に容易に取り付けられることができる。
【0021】
本発明の第２の態様においては、本発明は、少なくとも第１パッドを有する吸引クランプに関し、第１パッドは、吸引クランプの上面視において非対称の形状を有しており、非対称の形状は、第１の質量中心を有する第１端部と、第２の質量中心を有する第２端部と、第１端部と第２端部の間にあり、第３の質量中心を有する中間部分であって、第１側に第１の境界部を有し、第２側に第２の境界部を有する中間部分と、を備え、第１の境界部と第２の境界部とが互いに平行であり、第１側から第２側に向かう方向に見たとき、第３の質量中心は、第１の質量中心と第２の質量中心との間に位置する。第２の態様に係る吸引クランプによりクランプすることが可能であることが判明している。
【0022】
本発明の第２の態様は、第１の態様と組み合わされてもよく、本発明はまた、そのような第２の態様にも関する。
【0023】
一実施形態では、第１端部は第１の非平行境界線を備え、第２端部は第２の非平行境界線を備え、第１の非平行境界線及び第２の非平行境界線は、物体に対して非同心であるように構成されている。
【0024】
第２の態様のさらなる実施形態では、第１側から第２側への方向に垂直な方向に見たとき、第２端部は、第１端部よりも長い。
【0025】
本発明は、さらに、本発明の第１及び／又は第２の態様に係る少なくとも第１の吸引クランプを備える物体グリッパに関する。有利には、物体をより良くクランプすることができ、物体グリッパの移動中に物体グリッパに対する物体の移動を低減することができる。
【0026】
一実施形態では、物体グリッパは、本発明の第１及び／又は第２の態様に係る第２の吸引クランプと、第３の吸引クランプとをさらに備える。有利には、物体をより良くクランプすることができ、物体グリッパの移動中に物体グリッパに対する物体の移動を低減することができる。
【0027】
本発明は、さらに、本発明に係る物体グリッパと、第１の吸引クランプ、及び／又は第２の吸引クランプ、及び／又は第３の吸引クランプの吸引開口に接続された吸引装置と、を備える物体ハンドラに関する。有利には、物体をより良くクランプすることができ、物体ハンドラが物体をより正確に位置決めすることが可能になる。
【0028】
本発明は、さらに、物体を受け取るためのステージ装置に関し、ステージ装置は、物体支持体と、本発明に係る物体ハンドラ、物体グリッパとを備え、物体グリッパは、物体支持体の上方に物体を配置するように構成されている。有利には、物体は、物体支持体の上方でより正確に位置決めされることができる。
【0029】
本発明は、さらに、基板を備える物体を受け取るための本発明に係るステージ装置と、基板上にパターンを投影するための投影システムと、を備えるリソグラフィ装置に関する。有利には、物体がより正確に位置決めされているため、パターンをより正確に投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】リソグラフィ装置の概略図を示す。
【図3】位置制御システムを概略的に示す。
【図4a】物体支持体を備えるステージ装置の側面図を示す。
【図4b】物体ハンドラの上面図を概略的に示す。
【図5a】物体グリッパおよび反った物体の側面図を示す。
【図5b】リークの大きさの関数として吸引力および変形力のグラフを示す。
【図6a】第１の態様に係る吸引クランプの概略断面を示す。
【図6b】第１の態様に係る吸引クランプの概略断面を示す。
【図6c】第１の態様に係る吸引クランプの概略断面を示す。
【図7】本発明に係る物体グリッパを示す。
【図8a】本発明の第２の態様を示す。
【図8b】本発明の第２の態様を示す。
【図9a】本発明の第３の態様を示す。
【図9b】本発明の第３の態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【0031】
本書では、「放射」および「ビーム」という用語は、紫外放射（例えば、３６５、２４８、１９３、又は１２６ｎｍの波長をもつ）及びＥＵＶ（例えば約５～１００ｎｍの範囲の波長を有する極紫外放射）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含するように使用される。
【0032】
このテキストで使用される「レチクル」、「マスク」又は「パターニングデバイス」という用語は、入射放射ビームに、基板のターゲット部分に作成されるパターンに対応するパターニングされた断面を与えるために使用できる一般的なパターニングデバイスを指すと広く解釈されうる。「ライトバルブ」という用語は、この文脈でも使用できる。従来のマスク（透過型または反射型、バイナリ、位相シフト、ハイブリッドなど）に加えて、他のそのようなパターニングデバイスの例には、プログラマブルミラーアレイ及びプログラマブルＬＣＤアレイが含まれる。
【0033】
図１は、リソグラフィ装置ＬＡを概略的に示している。リソグラフィ装置ＬＡは、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射、ＤＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータとも呼ばれる）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構築され、特定のパラメータにしたがってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに接続されたマスク支持体（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストで覆われたウェーハ）Ｗを保持するように構築され、特定のパラメータにしたがって基板支持体を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに接続された基板支持体（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板のターゲット部分（例えば、１つ又は複数のダイを含む）Ｃに投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【0034】
動作中、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを、例えばビーム搬送システムＢＤ経由で、受け取る。照明システムＩＬは、放射を方向付け、成形し、及び／又は制御するために、屈折、反射、磁気、電磁、静電、及び／又は他のタイプの光学コンポーネント、又はそれらの任意の組み合わせなど、様々なタイプの光学コンポーネントを含みうる。イルミネータＩＬは、パターニングデバイスＭＡの平面での放射ビームＢの断面に所望の空間的および角度的強度分布を持たせるように放射ビームＢを調整するために使用されうる。
【0035】
本明細書で使用される「投影システム」ＰＳという用語は、屈折、反射、反射屈折、アナモルフィック、磁気的、電磁気的、及び／又は静電光学システム、またはそれらの任意の組み合わせを含み、使用される露光放射について、及び／又は液浸液の使用や真空の使用など他の要因について適切な様々なタイプの投影システムを包含すると広く解釈されるべきである。本明細書における「投影レンズ」という用語の使用は、より一般的な用語「投影システム」ＰＳと同義であると見なせる。
【0036】
リソグラフィ装置ＬＡは、基板の少なくとも一部が、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体、例えば、水によって覆われ得るタイプのものであってもよく、これは液浸リソグラフィとも呼ばれる。液浸技術の詳細は、ＵＳ６９５２２５３に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【0037】
リソグラフィ装置ＬＡはまた、２つ以上の基板支持体ＷＴを有するタイプのものであってもよい（「デュアルステージ」とも呼ばれる）。そのような「多段」機械では、基板支持体ＷＴを並行して使用することができ、及び／又は、基板支持体ＷＴの一方に配置された基板Ｗ上でその後の露光のための準備工程を実行すると同時に、他方の基板支持体ＷＴ上の基板Ｗにパターンを露光するように使用することができる。
【0038】
基板支持体ＷＴに加えて、リソグラフィ装置ＬＡは、測定ステージを含んでもよい。測定ステージは、センサ及び／又は洗浄装置を保持するように構成される。センサは、投影システムＰＳの特性または放射ビームＢの特性を測定するように構成される。測定ステージは、複数のセンサを保持できる。洗浄装置は、リソグラフィ装置の一部、例えば、投影システムＰＳの一部または液浸液を提供するシステムの一部を洗浄するように構成される。測定ステージは、基板支持体ＷＴが投影システムＰＳから離れているときに、投影システムＰＳの下に移動できる。
【0039】
動作中、放射ビームＢは、マスク支持体ＭＴ上に保持されたパターニングデバイスＭＡ、例えばマスクに入射し、パターニングデバイスＭＡ上に存在するパターン（デザインレイアウト）によってパターニングされる。放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡを通過した後、ビームを基板Ｗの標的部分Ｃに集束させる投影システムＰＳを通過する。第２ポジショナＰＷおよび位置測定システムＩＦの助けを借りて、基板支持体ＷＴは、例えば、集束され整列された位置で放射ビームＢの経路内にさまざまなターゲット部分Ｃを配置するように、正確に移動することができる。同様に、第１ポジショナＰＭ及び場合によっては別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使用して、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に配置することができる。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされうる。図示のように基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は専用のターゲット部分を占めるが、それらはターゲット部分の間の空間に配置されてもよい。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、これらがターゲット部分Ｃの間に配置されている場合、スクライブレーンアライメントマークとして知られている。
【0040】
本発明を明確にするために、デカルト座標系が使用される。デカルト座標系には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３つの軸がある。３つの軸のそれぞれは、他の２つの軸に直交する。Ｘ軸を中心とした回転は、Ｒｘ回転と呼ばれる。Ｙ軸を中心とした回転は、Ｒｙ回転と呼ばれる。Ｚ軸を中心とした回転は、Ｒｚ回転と呼ばれる。Ｘ軸とＹ軸は水平面を定義し、Ｚ軸は垂直方向を定義する。デカルト座標系は本発明を限定するものではなく、説明のためにのみ使用される。代わりに、円筒座標系などの別の座標系を使用して、本発明を明確にすることができる。デカルト座標系の方向は、例えば、Ｚ軸が水平面に沿った成分を持つように、異なっていてもよい。
【0041】
図２は、図１のリソグラフィ装置ＬＡの一部のより詳細な図を示す。リソグラフィ装置ＬＡは、ベースフレームＢＦ、バランスマスＢＭ、計測フレームＭＦ、及び防振システムＩＳを備えていてもよい。計測フレームＭＦは投影システムＰＳを支持する。さらに、計測フレームＭＦは、位置測定システムＰＭＳの一部を支持してもよい。計測フレームＭＦは、防振システムＩＳを介してベースフレームＢＦによって支持される。防振システムＩＳは、振動がベースフレームＢＦから計測フレームＭＦに伝播するのを防止または低減するように構成されている。
【0042】
第２ポジショナＰＷは、基板支持体ＷＴとバランスマスＢＭとの間に駆動力を提供することにより、基板支持体ＷＴを加速するように構成されている。駆動力は、基板支持体ＷＴを所望の方向に加速させる。運動量が保存されるため、駆動力はバランスマスＢＭにも同じ大きさで適用されるが、上記所望の方向とは反対の方向になる。典型的には、バランスマスＢＭの質量は、第２ポジショナＰＷの可動部分および基板支持体ＷＴの質量よりも著しく大きい。
【0043】
一実施形態では、第２ポジショナＰＷは、バランスマスＢＭによって支持されている。例えば、第２ポジショナＰＷは、バランスマスＢＭの上方に基板支持体ＷＴを浮上させるための平面モーターを含む。別の実施形態では、第２ポジショナＰＷは、ベースフレームＢＦによって支持されている。この場合、例えば、第２ポジショナＰＷは、リニアモーターを含み、かつ、第２ポジショナＰＷは、ベースフレームＢＦ上に基板支持体ＷＴを浮上させるガスベアリングなどのベアリングを含む。
【0044】
位置測定システムＰＭＳは、基板支持体ＷＴの位置を決定するのに適した任意のタイプのセンサを含みうる。位置測定システムＰＭＳは、マスク支持体ＭＴの位置を決定するのに適した任意のタイプのセンサを含みうる。センサは、干渉計またはエンコーダーなどの光学センサであってもよい。位置測定システムＰＭＳは、干渉計とエンコーダの組み合わせシステムを備えてもよい。センサは、磁気センサ、静電容量センサ又は誘導センサなどの別のタイプのセンサであってもよい。位置測定システムＰＭＳは、基準、例えば、計測フレームＭＦ又は投影システムＰＳに対する位置を決定することができる。位置測定システムＰＭＳは、位置を測定することによって、又は速度若しくは加速度などの位置の時間微分を測定することによって、基板テーブルＷＴ及び／又はマスク支持体ＭＴの位置を決定することができる。
【0045】
位置測定システムＰＭＳは、エンコーダシステムを含んでもよい。エンコーダシステムとしては、例えば、２００６年９月７日に出願された米国特許出願ＵＳ２００７／００５８１７３Ａ１が知られており、参照により本明細書に組み込まれる。エンコーダシステムは、エンコーダヘッド、回折格子、及びセンサを備える。エンコーダシステムは、一次放射ビーム及び二次放射ビームを受けることができる。一次放射ビームと二次放射ビームの両方は同じ放射ビーム、すなわち元の放射ビームから発生する。一次放射ビームと二次放射ビームの少なくとも一方は、元の放射ビームを回折格子で回折することによって作成される。一次放射ビームと二次放射ビームの両方が元の放射ビームを回折格子で回折することによって作成される場合、一次放射ビームは二次放射ビームとは異なる回折次数を有する必要がある。異なる回折次数は、例えば、＋１次、－１次、＋２次、及び－２次である。エンコーダシステムは、一次放射ビームと二次放射ビームを光学的に結合して、結合された放射ビームにする。エンコーダヘッドのセンサは、結合された放射ビームの位相又は位相差を決定する。センサは、位相又は位相差に基づく信号を生成する。信号は、回折格子に対するエンコーダヘッドの位置を表す。エンコーダヘッド及び回折格子のうちの１つは、基板構造体ＷＴ上に配置される。エンコーダヘッドと回折格子のうちもう一方は、計測フレームＭＦ又はベースフレームＢＦに配置される。例えば、複数のエンコーダヘッドが計測フレームＭＦ上に配置され、回折格子は、基板支持ＷＴの上面に配置される。別の例では、回折格子が基板支持体ＷＴの底面に配置され、エンコーダヘッドが基板支持体ＷＴの下方に配置される。
【0046】
位置測定システムＰＭＳは、干渉計システムを含んでもよい。干渉計システムとしては、例えば、１９９８年７月１３日に出願された米国特許第６，０２０，９６４号が知られており、参照により本明細書に組み込まれる。干渉計システムは、ビームスプリッタ、ミラー、基準ミラー、及びセンサを含む。放射のビームは、ビームスプリッタによって基準ビームと測定ビームに分割される。測定ビームはミラーに伝搬し、ミラーによって反射されてビームスプリッタに戻る。基準ビームは基準ミラーに伝搬し、基準ミラーによって反射されてビームスプリッタに戻る。ビームスプリッタでは、測定ビームと基準ビームが結合されて、結合された放射ビームになる。結合された放射ビームはセンサに入射する。センサは、結合された放射ビームの位相又は周波数を決定する。センサは、位相又は周波数に基づく信号を生成する。信号はミラーの変位を表す。一実施形態では、ミラーは、基板支持体ＷＴに接続されている。基準ミラーは、計測フレームＭＦに接続されてもよい。一実施形態では、測定ビームと基準ビームは、ビームスプリッタの代わりに追加の光学部品によって、結合された放射ビームに結合される。
【0047】
第１ポジショナＰＭは、ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを含む。ショートストロークモジュールは、ロングストロークモジュールに対してマスク支持体ＭＴを狭い移動範囲で高精度に動かすように構成されている。ロングストロークモジュールは、投影システムＰＳに対してショートストロークモジュールを広い移動範囲の動きで比較的低い精度で動かすように構成されている。ロングストロークモジュールとショートストロークモジュールの組み合わせにより、第１ポジショナＰＭは、広い移動範囲にわたって高精度で投影システムＰＳに対してマスク支持体ＭＴを移動させることができる。同様に、第２ポジショナＰＷは、ロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを含む。ショートストロークモジュールは、ロングストロークモジュールに対して基板支持体ＷＴを狭い移動範囲で高精度に動かすように構成されている。ロングストロークモジュールは、投影システムＰＳに対してショートストロークモジュールを広い移動範囲で比較的低い精度で動かすように構成されている。ロングストロークモジュールとショートストロークモジュールの組み合わせにより、第２ポジショナＰＷは、広い移動範囲にわたって高精度で投影システムＰＳに対して基板支持体ＷＴを動かすことができる。
【0048】
第１ポジショナＰＭ及び第２ポジショナＰＷの各々は、それぞれマスク支持体ＭＴ及び基板支持体ＷＴを移動させるためのアクチュエータを備えている。アクチュエータは、単一の軸、例えば、Ｙ軸に沿って駆動力を提供するためのリニアアクチュエータであってもよい。複数のリニアアクチュエータを適用して、複数の軸に沿って駆動力を提供してもよい。アクチュエータは、多軸に沿って駆動力を提供するための平面アクチュエータであってもよい。例えば、平面アクチュエータは、基板支持体ＷＴを６自由度で動かすように構成されてもよい。アクチュエータは、少なくとも１つのコイル及び少なくとも１つの磁石を含む電磁アクチュエータであってもよい。アクチュエータは、少なくとも１つのコイルに電流を印加することによって、少なくとも１つの磁石に対して少なくとも１つのコイルを動かすように構成されている。アクチュエータは、基板支持体ＷＴ又はマスク支持体ＭＴのそれぞれに結合された少なくとも１つの磁石を有する移動磁石タイプのアクチュエータであってもよい。アクチュエータは、基板支持体ＷＴ又はマスク支持体ＭＴにそれぞれ結合された少なくとも１つのコイルを有する移動コイルタイプのアクチュエータであってもよい。アクチュエータは、ボイスコイルアクチュエータ、リラクタンスアクチュエータ、ローレンツアクチュエータ、ピエゾアクチュエータ、又は他の任意の適切なアクチュエータであってもよい。
【0049】
リソグラフィ装置ＬＡは、図３に概略的に示されているような位置制御システムＰＣＳを備える。位置制御システムＰＣＳは、セットポイントジェネレータＳＰ、フィードフォワードコントローラＦＦ及びフィードバックコントローラＦＢを備える。位置制御システムＰＣＳは、アクチュエータＡＣＴに駆動信号を提供する。アクチュエータＡＣＴは、第１ポジショナＰＭ又は第２ポジショナＰＷのアクチュエーターであってもよい。アクチュエータＡＣＴは、基板支持体ＷＴ又はマスク支持体ＭＴを含みうるプラントＰを駆動する。プラントＰの出力は、位置、または速度、または加速度などの位置量である。位置量は、位置測定システムＰＭＳで測定される。位置測定システムＰＭＳは、プラントＰの位置量を表す位置信号である信号を生成する。セットポイントジェネレータＳＰは、プラントＰの所望の位置量を表す基準信号である信号を生成する。基準信号は、例えば基板支持体ＷＴの所望の軌道を表す。基準信号と位置信号の差がフィードバックコントローラＦＢの入力になる。入力に基づいて、フィードバックコントローラＦＢは、アクチュエータＡＣＴに駆動信号の少なくとも一部を提供する。基準信号は、フィードフォワードコントローラＦＦの入力を形成する。入力に基づいて、フィードフォワードコントローラＦＦは、アクチュエータＡＣＴに駆動信号の少なくとも一部を提供する。フィードフォワードＦＦは、質量、剛性、共振モード、固有周波数など、プラントＰの動的特性に関する情報を利用してもよい。
【0050】
図４ａは、例えば基板Ｗ又はウェーハである物体１０５を支持するように構成された物体支持体１０２を備えるステージ装置１０１の側面図である。物体支持体１０２は、例えば、図４ａに示すように、他の支持体によって支持されてもよい。ステージ装置１０１は、例えば、物体１０５を支持するための複数の支持部材１０３を備え、支持部材１０３は、物体グリッパ１０４から物体１０５を受け取り、物体１０５を物体支持体１０２上に配置し及び／又はその逆を行うように構成されている。支持部材１０３は、少なくとも、第１の平面ｘｙに垂直な鉛直方向ｚに移動可能である。図示の実施形態では、ステージ装置１０１は、３つの支持部材１０３を備え、そのうち２つが図４ａに示す側面図に見ることができる。これら３つの支持部材１０３は、好ましくは、上面視において、支持部材１０３が角に位置する想像上の正三角形を描くように配置されてもよい。しかしながら、任意の適切な数の支持部材１０３が任意の適切な配置で適用され得ることに留意されたい。
【0051】
物体１０５をロードすること、すなわち物体１０５を物体支持体１０２上に配置することは、その後、例えば以下のように達成することができる。図４ａに示す状況では、物体１０５は支持部材１０３によって支持されており、物体グリッパ１０４は部分的に引っ込んでいる。この状況に先立って、物体１０５は物体グリッパ１０４によって支持され、物体グリッパ１０４は、物体１０５をステージ装置１０１に提供するために物体支持体１０２の上方に配置していた。物体グリッパ１０４は、例えば、物体１０５を提供する物体ハンドラの一部であるロボット、例えば、多軸ロボットアームによって駆動されてもよい。次に、支持部材１０３は、物体支持体１０２の下方に配置される格納位置から、図４ａに示す支持位置まで垂直方向上方に移動される。前記垂直方向上方への移動の間、支持部材１０３は物体１０５と係合する。物体１０５が支持部材１０３によって支持されると、グリッパ１０４は、図４ａに示される状況に対応するように引き込まれることができる。グリッパ１０４が水平方向に引き込まれると、次に、破線１０５’で示されるように、物体１０５が物体支持体１０２上に配置されるまで、支持部材１０３が鉛直下方に移動される。
【0052】
物体１０５は、例えば、物体１０５にパターンが投影された後、同様の方法でアンロードされることが可能である。物体１０５が物体支持体１０２上に配置されている間、支持部材１０３は、物体支持体１０２の上面より下方の格納位置にある。支持部材１０３は、物体１０５に係合するまで鉛直方向ｚに上方に移動させることができ、物体１０５が物体支持体１０２の代わりに支持部材１０３によって支持されるようにすることができる。その後、支持部材１０３は、再び図４ａに示されるような支持位置に達するまで、鉛直方向ｚに上方にさらに移動させることができる。その後、物体グリッパ１０４を物体１０５の下方に移動させて、物体１０５を支持することができる。例えば、物体グリッパ１０４は、物体１０５の下に配置された後、物体に係合するために、鉛直方向上方に移動させることが可能である。また、物体グリッパ１０４が物体１０５の下に配置された後、物体グリッパ１０４が物体１０５に係合するまで、支持部材１０３を鉛直下方に移動させることも可能である。あるいは、物体グリッパ１０４を物体１０５の上方に移動させることも可能である。例えば、物体グリッパ１０４は、物体に係合するために、物体１０５の上方に配置された後、鉛直下方に移動させることができる。一実施形態において、物体１０５のアンロード使用される物体グリッパは、物体１０５を提供するために使用される物体グリッパ１０４とは異なる物体グリッパであってもよく、例えば、両方のグリッパが物体１０５の反対側、例えば、図４ａにおける左側及び右側に配置されてもよいことが留意される。
【0053】
図４ｂは、物体ハンドラ３０１を上面図で概略的に示している。なお、図４ｂは、分かりやすくするために、全ての構成要素を描いているわけではなく、以下の説明に関連する構成要素に焦点を合わせている。物体ハンドラ３０１は、物体１０５を物体支持体１０２に提供するように構成されたロボットアーム３０４と、制御部３０５とを備える。図４ｂは、さらに、制御部３０５が、ロボットアーム３０４を第１制御信号３０５．１ａで制御するための第１出力端子３０５．１を有することを示している。ロボットアーム３０４は、物体グリッパ１０４を備えており、したがって、物体グリッパ１０４の位置をそれに従い制御することができる。物体グリッパ１０４は、支持部材が物体１０５に係合するために、物体１０５を物体支持体１０２の上方に配置するので、物体１０５の物体支持体１０２に対する位置をそれに従い制御することが可能である。ロボットアーム３０４は、さらに、各物体１０５を物体支持体１０２に対して実質的に同じ位置に配置できるように、その動作を高い精度で繰り返し行うことができるようにしてもよい。
【0054】
図４ａはさらに、支持部材１０３が吸引クランプ１０３．１を備えることを示し、図４ｂは、図示の実施形態における物体グリッパ１０４が第１吸引クランプ１０４．１、第２吸引クランプ１０４．２、及び第３吸引クランプ１０４．３を備えることを示す。例えばステージ装置の支持部材が物体１０５に係合することを可能にするためなどに、物体グリッパ１０４に凹部１０４．４がさらに設けられてもよい。吸引クランプ１０３．１、１０４．１、１０４．２、１０４．３は、１つ又は複数の図示しない吸引源に流体的に接続されており、物体１０５に吸引力を与える。しかしながら、物体１０５が反った表面を有する場合、吸引クランプ１０３．１、１０４．１、１０４．２、１０４．３は物体１０５を適切にクランプできないことがある。これは、物体グリッパ１０４が側面図で示されている図５ａによって示されており、そこでは、第１の吸引クランプ１０４．１および第３の吸引クランプ１０４．３が見えている。
【0055】
図５ａは、物体１０５の反った表面１０５．１により、第１の吸引クランプ１０４．１が物体１０５によって完全には覆われておらず、その結果、リーク２０１が発生していることを示している。リーク２０１を通して、周囲の空気が吸引源によって吸い込まれ、その結果、物体１０５に印加される吸引力が低下する。
【0056】
物体１０５を適切にクランプするためには、第１吸引クランプ１０４．１が物体１０５によって可能な限り覆われるべきである。図５ｂは、リーク２０１の大きさを横軸２０２に、ニュートンで表される力を縦軸２０３にとるグラフを示す。第１のグラフ２０４’は、物体１０５に及ぼされる吸引力２０４を示し、これは、リーク２０１にほぼ反比例している。第２のグラフ２０５’は、物体１０５を変形させ、そのように物体１０５を第１の吸引クランプ１０４．１に向かって吸い込むために必要な変形力２０５を示している。変形力２０５は、物体１０５の剛性にほぼ比例し、リーク２０１が減少するにつれて増加する。さらに変形するためにより多くの力が必要とされるためである。
【0057】
物体１０５の反りが大きいために、図５ｂに示すような状況が発生することがある。吸引力２０４が変形力２０５より小さい領域２０６では、物体１０５はもはや変形せず、したがって十分にクランプされない。これが例えば物体グリッパの第１の吸引クランプ１０４で起こると、物体１０５は、物体グリッパの例えば水平方向の移動中に物体グリッパに対して移動する可能性がある。これは、物体支持体１０２に対する物体１０５の不正確な位置をもたらし、最終的には、物体１０５へのパターンの不正確な投影をもたらす可能性がある。
【0058】
したがって、第１の態様によれば、本発明は、その例が図６ａから図６ｃに概略断面で示される吸引クランプ５０１を提案する。図６ｄはさらに、吸引クランプ５０１の概略的な上面図を示す。吸引クランプ５０１は、基部構造５０２を備える。基部構造５０２は、基部５１１と接続領域５０３とを備える。吸引クランプ５０１は、物体１０５を受け取るための第１パッド５０５を備える。吸引クランプ５０１は、第１パッド５０５が物体１０５を受け取るための受取位置（図６ａに示すような状況）と物体１０５をクランプするためのクランプ位置（図６ｃに示すような状況）との間で基部５１１に対して移動可能であるように第１パッド５０５を基部構造５０２の接続領域５０３に接続する弾性部材５０９をさらに備える。弾性部材５０９は、第１パッド５０５を受取位置に付勢するように構成されている。吸引クランプ５０１は、基部５１１に配置され、第１パッド５０５上に物体１０５をクランプするための吸引力を提供するための吸引装置（図示せず）に接続されるように構成された吸引開口５０７をさらに備える。
【0059】
図６ａは、受取位置にある第１パッド５０５を示す。弾性部材５０９が第１パッド５０５をこの位置に向かって付勢するように構成されているので、これは、何らかの物体１０５が第１パッド５０５に係合する前の状態となる。弾性部材５０９は、第１パッド５０５に少なくとも上向き成分を有するバネ力を及ぼす。物体１０５は、例えば、反った表面を有する基板又はウェーハであってもよい。吸引クランプ５０１は、物体１０５よりもかなり小さく、反った表面の曲率は、図６ａから図６ｃに示される物体１０５の部分において実際上無視し得ることに留意されたい。そのため、物体１０５は模式的に直線で示されている。しかし、見て分かるように、物体１０５が反っているため、物体１０５は基部５１１と平行ではない。この結果、図６ａに示される状況が生じ、物体１０５は、図６ａから図６ｃにおいて右側となる部分で最初に第１パッド５０５に係合する。
【0060】
第１パッド５０５は、吸引孔５０７を介して提供される吸引力と、（物体１０５が第１パッドに係合するとき）物体１０５の重量とを含む下向きの力に曝される。下向きの力が弾性部材５０９によって印加されるバネ力の上向き成分を上回ると、第１パッド５０５は下向きに移動される。好ましくは、弾性部材５０９は、吸引力が提供されない場合であっても、第１パッド５０５の少なくとも一部がクランプ位置に向かって移動することを許容する。図６ａでは、物体１０５は右側の第１パッド５０５にのみ係合するので、第１パッド５０５は、図６ｂの状況が生じるまで、最初は右側でのみ下方に移動することになる。図６ｂでは、第１パッド５０５は、物体１０５が左側でも第１パッド５０５に係合するまで、右側で下方に移動している。
【0061】
有利には、弾性部材５０９が第１パッド５０５の一部を下方に移動させることを可能にするので、第１パッド５０５のより大きな部分が物体１０５によって覆われることになる。したがって、リークがあったとしても低減され、従来の吸引クランプと比較して、吸引装置によって吸引開口５０７を介して物体１０５に及ぼされる吸引力が増加される。今度は、第１パッド５０５の左側も下方に移動し始め、図６ｃの状況に達する。このとき、物体１０５に作用する吸引力は変形力よりも大きいため、物体１０５は変形し、かつ、下方に移動する。図６ｃの結果は、物体１０５が満足にクランプされた状況を示している。
【0062】
基部構造５０２は、例えば、物体グリッパ又は支持部材上に配置されるか又はそこに埋め込まれてもよい。図示の例では、基部構造５０２は、第１の突起５０４を備える。第１の突起５０４は、接続領域５０３を備える。図６ａから図６ｃでは、第１の突起５０４が吸引クランプ５０１の中心にあることを示しているが、これは必須ではない。例えば、第１の突起５０４は、第１パッド５０５の半径方向外側に配置することも可能である。
【0063】
任意選択的に、第１パッド５０５は、エラストマー、例えばポリエーテルイミドなどの非晶質プラスチックから形成される。例えば、第１パッド５０５は、商品名Semitron 410 ESDとして市販されている材料で形成されてもよい。弾性部材５０９は、バネ、例えば板バネであってもよい。弾性部材５０９は、例えば、１～３Ｎ／ｍｍの間、例えば約２Ｎ／ｍｍのバネ定数を有してもよい。第１パッドが受取位置とクランプ位置との間で移動するように構成される距離は、水平方向及び鉛直方向の両方において、物体１０５の位置が良好に規定されるように、例えば、０．５ｍｍ未満、好ましくは０．３ｍｍ未満、例えば約０．２ｍｍであってもよい。
【0064】
吸引開口５０７は、例えばポンプ又は圧縮機、例えば真空ポンプであってもよい吸引装置に接続される。吸引装置は、図６ａから図６ｃに矢印５０８で示されるように、吸引クランプ５０１から離れるように、チャネル内に空気を吸引するように構成されてもよい。
【0065】
図６ａから図６ｃは、任意選択的に、吸引クランプ５０１が圧力降下部材５０６をさらに備えることを示す。圧力降下部材５０６は、吸引力が吸引開口５０７を介して提供されるとき、圧力降下部材５０６の下流５３２の内圧を第１パッド５０５の上流５３１の周囲圧力より低くするように配置される。物体１０５は、外側で周囲圧力にさらされ、内側で内圧、または少なくとも当該内圧によって一部が決定される圧力にさらされる。圧力降下部材５０６により前記内圧と周囲圧力との間に圧力降下を与えることで、内圧が低減される。そのため、物体１０５に作用する吸引力は増大する。
【0066】
いくつかの実施形態では、圧力降下部材５０６は、第１パッド５０５と基部構造５０２との間のシールとして具現化されてもよい。しかしながら、図示の例では、圧力降下部材５０６は、基部５１１に対して固定された位置に配置され、少なくとも第１パッド５０５の受取位置において第１パッド５０５と圧力降下部材５０６との間に隙間５１０が存在する。圧力降下部材５０６は、例えば、第１パッド５０５と同じ材料で形成されて、基部５１１上に配置されてもよい。あるいは、圧力降下部材５０６は、例えば、基部構造５０２と一体であってもよく、例えば、基部５１１から延在する突起であってもよい。
【0067】
空気は、吸引装置によって隙間５１０を通って吸引開口５０７に吸引される。隙間５１０は比較的小さいので、比較的高い圧力降下が達成され得る。この構成は、「リーキーシール(leaky seal)」と呼ばれることもある。有利なことに、この実施形態では、第１パッド５０５と圧力降下部材５０６との間の物理的な接触が必要ない。そのため、圧力降下部材５０６は、例えば従来のシールとは異なり、第１パッド５０５の移動によって摩耗しやすいものではない。
【0068】
図６ａから図６ｃは、圧力降下部材５０６が、吸引開口５０７と第１パッド５０５との間、特に第１パッド５０５の半径方向内側にあることを示している。これは、満足のいく結果をもたらす実用的な配置であることが判明している。それにもかかわらず、圧力降下部材５０６を第１パッド５０５の半径方向外側に配置することも可能である。
【0069】
図６ｃはさらに、圧力降下部材５０６が第１パッド５０５に隣接して配置されていることを示す。任意選択的に、第１パッド５０５のクランプ位置において、前記第１パッド５０５及び圧力降下部材５０６は接触している。このようにして隙間５１０が閉じられると、クランプ位置において隙間５１０を介した空気のリークはなくなる。
【0070】
図６ｄは、図示の実施形態では、第１パッド５０５と圧力降下部材５０６がリング形状の要素、特に円形であることを示している。しかしながら、リング形状の要素は、図８ａから図８ｂを参照して本明細書でさらに説明されるように、楕円形又は他の適切な形状であってもよい。
【0071】
また、図６ｄに示すように、弾性部材５０９は、例えば、第１パッド５０５を接続領域５０３に接続するいくつかの枝を備えてもよい。
【0072】
図６ｂで最もよく見えるのは、さらに、任意選択的に、第１パッド５０５が少なくとも第１ゾーン５０５ａ及び第２ゾーン５０５ｂを備え、第１ゾーン５０５ａは、第２ゾーン５０５ｂが受取位置に留まる間に受取位置からクランプ位置へ移動できるように構成されているということである。
【0073】
図６ａから図６ｃはさらに、図６ｃに示されているように、基部構造５０２が、第１パッド５０５がクランプ位置にあるときに第１パッド５０５と係合するように構成された任意選択的なパッド受け領域５１２を備えることを示す。図示の例では、パッド受け領域５１２は、特に凹部として基部５１１に配置される。パッド受け領域５１２は、基部構造５０２上の固定された既知の位置であり、したがって、接続領域５０３に対して固定された既知の位置である。第１パッド５０５がクランプ位置でパッド受け領域５１２に係合するため、第１パッド５０５の位置も、それに従い既知となる。その結果、物体１０５を高い精度で位置決めすることができる。
【0074】
図７は、本発明に係る物体グリッパ１１０４を示す。図示の例では、物体グリッパ１１０４は、第１吸引クランプ１１０４．１、第２吸引クランプ１１０４．２、および第３吸引クランプ１１０４．３、ならびに凹部１１０４．４を備える。中心点１１０４．５の上方に物体の中心が配置されてもよい。本発明に従って、吸引クランプ１１０４．１、１１０４．２、１１０４．３のうち少なくとも１つが具現化される。特に、示された実施形態では、第１吸引クランプ１１０４．１及び第２吸引クランプ１１０４．２は、本発明に従って具現化される。
【0075】
図示の例では、第１吸引クランプ１１０４．１及び第２吸引クランプ１１０４．２は、物体グリッパ１１０４の外側端部に配置される。第３の吸引クランプ１１０４．３は、物体グリッパ１１０４の中心部に配置される。図７は、さらに、第３吸引クランプ１１０４．３が、例えば、第１吸引クランプ１１０４．１及び第２吸引クランプ１１０４．２より小さくてもよいことを示している。加えて、第３吸引クランプ１１０４．３は、任意選択的に、本発明に従って具現化されなくてもよい。すなわち、第３吸引クランプ１１０４．３は、第１パッドが受取位置とクランプ位置との間で移動できるようにする弾性部材なしで具現化されてもよい。
【0076】
図８ａ及び図８ａは、特定の形状を有する吸引クランプ２１０４．１、２１０４．２に関する、本発明の第２の態様を示す図である。図８ａは、第２の態様に従って具現化された第１の吸引クランプ２１０４．１及び第２の吸引クランプ２１０４．２と、第３の吸引クランプ２１０４．３とを有する物体グリッパ２１０４を示す。図８ｂは、第１吸引クランプ２１０４．１の拡大図である。分かりやすくするために、第１の吸引クランプ２１０４については、第１パッド２１０５．１のみが示されていることに留意されたい。しかしながら、第１パッド２１０５．１は、必須ではないが、本発明の第１の態様に従って具現化されてもよい。
【0077】
第２の態様に係る第１パッド２１０５．１の形状は、以下のように説明することができる。すなわち、第１パッド２１０５．１は、吸引クランプ２１０４．１の上面図で見たとき、第１質量中心７０２を有する第１端部７０１、および第２質量中心７０８を有する第２端部７０７を備える非対称の形状を有する。第１パッド２１０５．１は、第１端部７０１と第２端部７０７の間に、第３質量中心７０４を有する中間部分７０３をさらに有する。中間部分７０３は、第１側に第１の境界部７０５を有し、第２側に第２の境界部７０６を有する。第１の境界部７０５及び第２の境界部７０６は、図８ｂでｘ方向における物体グリッパ２１０４の境界に配置される。図示の例では、第１の境界部７０５と第２の境界部７０６は共に直線状のパッド部分であり、互いに平行である。図８ｂにおいて、第１側は右側であり、第２側は左側である。第３の態様によれば、第１側から第２側に向かう方向で見たとき、第３の質量中心７０４は、第１の質量中心７０２と第２の質量中心７０８との間に位置する。
【0078】
好ましくは、第１端部７０１は第１の非平行境界線７１１を備え、第２端部７０７は第２の非平行境界線７１２を備え、第１の非平行境界線７１１及び第２の非平行境界線７１２は物体に対して非同心になるように構成される。
【0079】
任意選択的に、第１側から第２側への方向に垂直な方向で見たとき、第２端部７０７は第１端部７０１よりも長いことも見て取れる。
【0080】
第２の態様に係る吸引クランプ２１０４．１、２４０１．２の有利な効果には、特に反った物体をクランプするために使用する場合、いくつかの要因が寄与し得る。まず、従来の吸引クランプと比較して、表面積がほぼ維持される。したがって、総クランプ力が維持される。第二に、第１パッド２１０５．１の外側の点と吸引開口との間の距離（図８ｂではＹ方向）が増加する。これにより、物体に及ぼされる空気圧トルクが増大し、その結果、物体を必要な方向に変形させる力が増加する。第三に、第１端部７０１は第１の非平行境界線７１１を有し、第２端部７０７は第２の非平行境界線７１２を有し、これらは物体の支持点を形成する。第１の非平行境界線７１１と第２の非平行境界線７１２は、中心点１１０４．５（物体の中心に対応）から半径方向の距離をおいて配置され、第１の非平行境界線７１１と第２の非平行境界線７１２の間の半径方向の距離は比較的小さい。物体がまだクランプされていないときのトータルのリークが最小化される。そのため、ボウル型や傘型の物体は、よりよくクランプされることが分かっている。第四に、第１の非平行境界線７１１および第２の非平行境界線７１２は、物体に対して非同心である。これは、反った物体、特にボウル型および傘型が、第１吸着クランプ２１０４．１の中心から図８ｂにおいて＋ｙおよび－ｙ方向に可能な限り遠くで第１吸着クランプ２１０４．１に接触するという有利な効果を有する。これは、物体に及ぼされる空気圧トルクを増加させる。
【0081】
さらに、図８ａから図８ｂに示すような第１吸引クランプ２１０４．１および第２吸引クランプ２１０４．２は、傘型およびボウル型の物体に最適化されている。一般に、物体の反りは、ｘ方向及び／又はｙ方向において二次の形状であることが予想される。反りは、ｘ方向の第１反り量とｙ方向の第２反り量として表現することができる。第１反り量と第２反り量の両方が正の値である場合、物体はボウル型、すなわち、物体の局所的な曲率の中心が物体の上方に位置することになる。第１反り量と第２反り量の両方が負の値である場合、物体は傘型、すなわち、物体の局所的な曲率の中心が物体の下方にある。鞍型の物体は、Ｘ方向の第１反り量が正で、Ｙ方向の第２反り量が負、またはその逆である。ハーフパイプ形状の物体は、第１反り量と第２反り量のどちらか一方のみが非ゼロである。ボウルおよび傘以外の形状の物体は、第１吸着クランプ２１０４．１及び／又は第２吸着クランプ２１０４．２に異なる位置で接触する可能性がある。しかし、一方向の反りの欠如または反転した符号が、第１の吸引クランプ２１０４．１及び／又は第２の吸引クランプ２１０４．２の円周に沿ってより少ない局所リークを生成するので、これらの物体はクランプしやすく、及び／又は、これらの物体は物体内の応力が少ないので変形しやすくなる。
【0082】
【0083】
図９ａは、図７にも示される物体グリッパ１１０４を側面図で示す。第１の吸引クランプ１１０４．１（この例では第１の態様に従って具現化される）と第３の吸引クランプ１１０４．３が見えている。また、支持部材１０３も見えており、これはステージ装置の一部であってもよく、物体グリッパ１１０４．１の凹部を通して物体１０５に係合するように構成されてもよい。
【0084】
図９ａは、第３の吸引クランプ１１０４．３の中心が第１の吸引クランプ１１０４．１の中心から距離６０１に配置されていることを示している。距離６０１は、従来の構成に相当する。図９Ａに見られるように、これは、反った物体１０５の曲面による問題を引き起こす可能性がある。物体１０５が反っているため、第３吸引クランプ１１０４．３が物体１０５に係合できない。そのためリークが形成され、第３吸引クランプ１１０４．３を介して周囲の空気が吸い込まれる。物体１０５に作用する吸引力が低下し、物体を変形させるのに十分ではなくなる可能性がある。そのため、物体１０５を十分にクランプできない場合がある。
【0085】
そこで、図９ｂに示すように、本発明の第３の態様は、第３の吸引クランプ１１０４．３の中心を、第１の吸引クランプ１１０４．１の中心から距離６０２に配置することを提案するものである。距離６０２は、距離６０１よりも大きい。例えば、距離６０２は、距離６０１よりも２５ｍｍ大きくてもよい。また、一実施形態では、距離６０２は、距離６０１よりも２０～３０ｍｍ大きくてもよい。
【0086】
第３の吸引クランプ１１０４．３が第１の吸引クランプからより遠くに配置されているので、第３の吸引クランプ１１０４．３から上方の物体１０５までの距離は、図９ａに示される状況と比較すると、図９ｂの状況のほうが実際のところ大きくなっている。しかし、距離６０２は距離６０１よりも大きいので、第３の吸引クランプ１１０４．３が係合するように物体１０５を変形させるために必要な変形力は小さくなる。物体１０５の剛性が必要な変形力を決定するが、これは距離６０２が大きくなるにつれて減少し、例えば距離６０２に反比例している。したがって、図９ｃに示すような状況を実現することができ、すなわち第３の吸引クランプ１１０４．３が物体１０５によって覆われる。物体１０５が第３の吸引クランプ１１０４．３上に配置されると、物体１０５の柔軟性により、そこにクランプされた状態を維持するために必要な力は、上述の変形力よりもはるかに低くなる。
【0087】
図９ａから図９ｃでさらに分かるように、第３の吸引クランプ１１０４．３は、第１の吸引クランプ１１０４．１、及び場合によっては第２の吸引クランプ１１０４．２よりも小さいことが好ましい。有利には、第３の吸引クランプ１１０４．３でのリークは、第１の吸引クランプ１１０４．１でのリークよりも小さく、少なくとも物体１０５が少なくとも１箇所で第３の吸引クランプ１１０４．３と接触しているとき、吸引力はより高くなる。このように、吸引クランプ１１０４．１、１１０４．２、１１０４．３によって物体１０５がクランプされる場合、第３の吸引クランプ１１０４．３で物体１０５に作用する吸引力は、第１の吸引クランプ１１０４．１で物体１０５に作用する吸引力より高くなる。
【0088】
例えば、従来の値は、物体１０５が５０Ｎ／ｍｍの剛性を有し、第３の吸引クランプ１１０４．３の半径が約１７ｍｍであり、クランプ前の第３の吸引クランプ１１０４．３と物体１０５の間の上方距離が０．７ｍｍであり、第３の吸引クランプ１１０４．３の最大吸引力が５Ｎであってもよい。この場合従来は距離６０１が約１３０ｍｍとなりうる。第３の態様によれば、距離６０２は、例えば、１５５ｍｍに増加されてもよい。
【0089】
図９ｃの状況は、物体１０５が第１吸引クランプ１１０４．１と第３吸引クランプ１１０４．３との間で比較的平坦であることをさらに保証する。したがって、支持部材１０３が物体１０５に係合する高さは、良好に規定される。その結果、支持部材１０３は、例えばステージ装置の物体支持体上で、物体１０５を高い精度で位置決めすることができる。
【0090】
本発明はさらに、例えば図７に示すような、本発明の１つ又は複数の態様に係る物体グリッパを備える物体ハンドラに関する。物体ハンドラは、第１の吸引クランプ１１０４．１、及び／又は第２の吸引クランプ１１０４．２、及び／又は第３の吸引クランプ１１０４．３の吸引開口に接続された吸引装置をさらに備えてもよい。物体ハンドラは、図４ｂに示す物体ハンドラ３０１を参照して説明したような構成要素、特にロボットアーム３０４及び制御部３０５をさらに備えてもよい。
【0091】
本発明は、さらに、物体を受け取るためのステージ装置に関する。ステージ装置は、物体支持体１０２、支持部材１０３などの、図４ａに示すステージ装置１０１の構成要素のうちの１つ又は複数を備えてもよい。一実施形態において、ステージ装置は、本発明に係る物体グリッパ又は物体ハンドラを備えてもよい。一実施形態において、支持部材１０３は、本発明に係る吸引クランプを備えてもよい。
【0092】
本発明はさらにリソグラフィ装置に関し、この装置は、投影システムのような図１に示すリソグラフィ装置ＬＡの構成要素のうちの１つ又は複数を備えてもよい。リソグラフィ装置は、本発明に係るステージ装置をさらに備えてもよい。
【0093】
本書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的に言及しているが、本明細書に記載のリソグラフィ装置は他の用途を有し得ることを理解すべきである。考えられる他の用途には、統合光学システム、磁区メモリのガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造が含まれる。
【0094】
本書では、リソグラフィ装置の文脈で本発明の実施形態を具体的に説明しているが、本発明の実施形態は、他の装置で使用することができる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、計測装置、または、ウェーハ（または他の基板）又はマスク（または他のパターニングデバイス）などの物体を測定または処理する任意の装置の一部を形成してもよい。これらの装置は、一般にリソグラフィツールと呼ばれ得る。そのようなリソグラフィツールは、真空条件または周囲（非真空）条件を使用することができる。
【0095】
光学リソグラフィの文脈における本発明の実施形態の使用について上記で特定の言及がなされたが、文脈が許す場合、本発明は光学リソグラフィに限定されず、たとえばインプリントリソグラフィなど他の用途で使用され得ることが理解されよう。
【0096】
文脈が許す場合、本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実装されてもよい。本発明の実施形態は、1つ以上のプロセッサによって読み取られ実行され得る、機械可読媒体に格納された命令として実装されることもできる。機械可読媒体は、機械（例えば、コンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態で情報を格納または送信するための任意の機構を含んでもよい。例えば、機械可読媒体は、読み取り専用メモリ（ROM）；ランダムアクセスメモリ（RAM）；磁気記憶媒体；光学記憶媒体；フラッシュメモリ装置；電気、光学、音響または他の形態の伝播信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）、その他を含んでもよい。さらに、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令は、特定の動作を実行するものとして本明細書に記載される場合がある。しかしながら、そのような記述は単に便宜上のものであり、そのような動作は、実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、または他のデバイスがファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行することから生じ、それを行うことによって、アクチュエータまたは他のデバイスに物理世界との相互作用を引き起こし得ることを理解されたい。
【0097】
本発明の特定の実施形態を上で説明したが、本発明は、説明された以外の方法で実施されてもよいことを理解すべきである。上記の説明は、限定ではなく、例示を目的としている。したがって、以下に記載される特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されるように本発明に変更を加えることができることは当業者には明らかであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図6d】
【図7】
【図8a】
【図8b】
【図9a】
【図9b】
【図9c】