JP2019201183A - ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静圧軸受のクリーニング処理を行うためのステージの駆動において、ステージ装置内の部品同士の接触を防止するために有利な技術を提供する。【解決手段】定盤上を移動可能なステージを有するステージ装置は、前記定盤に沿って前記ステージを駆動する駆動部と、前記ステージに設けられ、前記定盤から前記ステージを浮上させる静圧軸受と、前記定盤の側方に配置され、前記静圧軸受のクリーニング処理を行うクリーニング機構と、前記駆動部により前記ステージを駆動して前記クリーニング機構の上方に前記静圧軸受を配置する際に、前記ステージの姿勢を保持する保持機構と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスなどの製造に用いられるリソグラフィ装置には、基板を保持するステージを定盤に沿って駆動するステージ装置が設けられる。ステージ装置には、例えば定盤に向けて気体を吹き付けることなどにより、ステージを定盤から浮上させるための静圧軸受が設けられる。このようなステージ装置では、パーティクル（異物）等が静圧軸受に付着すると、ステージを定盤から所望の高さで浮上させることが困難になるため、静圧軸受のクリーニング処理を行うことが好ましい。特許文献１には、定盤に設けられたメンテナンス穴の上にステージ（スライダ）を配置し、該メンテナンス穴から圧縮空気を噴出することにより静圧軸受（エアベアリング面）の清掃を行うことが開示されている。

特開２０１１−４１４４３号公報

特許文献１に記載された構成では、定盤に設けられたメンテナンス穴の上にステージを配置したときに静圧軸受の圧力（浮上力）が変化するため、ステージが傾き、ステージ装置内の部品同士（例えば、ステージと定盤）が接触することが起こりうる。

そこで、本発明は、静圧軸受のクリーニング処理を行うためのステージの駆動において、ステージ装置内の部品同士の接触を防止するために有利な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのステージ装置は、定盤上を移動可能なステージを有するステージ装置であって、前記定盤に沿って前記ステージを駆動する駆動部と、前記ステージに設けられ、前記定盤から前記ステージを浮上させる静圧軸受と、前記定盤の側方に配置され、前記静圧軸受のクリーニング処理を行うクリーニング機構と、前記駆動部により前記ステージを駆動して前記クリーニング機構の上方に前記静圧軸受を配置する際に、前記ステージの姿勢を保持する保持機構と、を含むことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、静圧軸受のクリーニング処理を行うためのステージの駆動において、ステージ装置内の部品同士の接触を防止するために有利な技術を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す概略図である。 第１実施形態のステージ装置の構成を示す概略図である。 基板ステージの各静圧軸受に対してクリーニング処理を行う際のフローチャートである。 第１実施形態のステージ装置の動作を説明するための図である。 ビーム部材の各静圧軸受に対してクリーニング処理を行う際のフローチャートである。 第２実施形態のステージ装置の動作を説明するための図である。 第３実施形態のステージ装置の構成を示す概略図である。 第４実施形態のステージ装置の構成を示す概略図である。 第５実施形態のステージ装置の構成を示す概略図である。 物品の製造方法を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

以下の実施形態では、本発明に係るステージ装置を、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置に適用する例について説明するが、それに限られるものではない。例えば、マスク（原版）のパターンを基板に転写する露光装置や、荷電粒子線を用いて基板上にパターンを形成する描画装置などの他のリソグラフィ装置においても、本発明に係るステージ装置を適用することができる。

＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態のインプリント装置１００について説明する。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。本実施形態のインプリント装置１００は、半導体デバイスなどの製造に使用され、凹凸パターンが形成されたモールドＭを用いて、基板Ｗのショット領域上に供給されたインプリント材に当該パターンを転写するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置１００は、パターンが形成されたモールドＭを基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化する。そして、インプリント装置１００は、モールドＭと基板Ｗとの間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールドＭを剥離（離型）することによって、基板上にインプリント材のパターンを形成することができる。

インプリント材を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、本実施形態では、光硬化法を採用した例について説明する。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂を基板上に供給し、モールド１とインプリント材とを接触させた状態でインプリント材に光（紫外線）を照射することにより当該インプリント材を硬化させる方法である。

インプリント材には、硬化用のエネルギが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。

硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合成化合物と光重合開始材とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合成化合物または溶剤を含有してもよい。非重合成化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマ成分などの群から選択される少なくとも一種である。

インプリント材は、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状または膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。

図１は、本実施形態のインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、例えば、硬化部１１と、モールドＭを保持するインプリントヘッド１２と、第１計測部１３と、第２計測部１４と、供給部１５（吐出部）と、制御部１６とを含みうる。制御部１６は、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、インプリント装置１００の各部を制御するとともに、基板Ｗにおける複数のショット領域の各々に対するインプリント処理を制御する。また、本実施形態のインプリント装置１００は、基板Ｗを保持して定盤上を移動可能な基板ステージ２０（ステージ）を有するステージ装置ＳＴを含みうる。ステージ装置ＳＴの具体的な構成については後述する。

モールドＭは、通常、石英など紫外線を透過することが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域）には、基板上のインプリント材に転写するための凹凸のパターンが形成されている。また、基板Ｗとしては、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板Ｗとしては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。

硬化部１１は、モールドＭと基板上のインプリント材とが接触している状態で、モールドＭを介してインプリント材に光（例えば紫外光）を照射し、インプリント材を硬化させる。硬化部１１は、例えば、光源と、光源から射出された光を整形する光学系（コリメータレンズ等）とを含みうる。

インプリントヘッド１２は、例えば、モールドチャック１２ａと、モールドステージ１２ｂと、モールド駆動部１２ｃとを含みうる。モールドチャック１２ａは、モールドステージ１２ｂによって支持（搭載）されており、例えば真空吸着などによりモールドＭを保持する。モールドチャック１２ａおよびモールドステージ１２ｂには、硬化部１１からの光（紫外光）を通過させるための開口（不図示）が設けられている。また、モールドステージ１２ｂには、基板ステージ２０によって保持された基板Ｗの高さを検出するセンサ１２ｄや、モールドＭを基板上のインプリント材に押印（押圧）したときの圧力を検出するロードセル（不図示）などが設けられてもよい。

モールド駆動部１２ｃは、モールド昇降用のアクチュエータを含み、モールドチャック１２ａおよびモールドステージ１２ｂとともにモールドＭをＺ方向に駆動する。具体的には、モールド駆動部１２ｃは、モールドＭと基板上のインプリント材とを接触させたり、硬化したインプリント材からモールドＭを剥離（離型）したりするように、モールドＭをＺ方向に駆動する機能を有する。また、モールド駆動部１２ｃは、モールドＭの傾き（姿勢）を基板面に合わせて補正する機能を有してもよい。

第１計測部１３は、例えばモールドステージ１２ｂに設けられたＴＴＭ（Through The Mold）スコープを含みうる。具体的には、第１計測部１３は、モールドＭに設けられたアライメントマークを介して、基板ステージ２０に設けられた基準マーク、または基板Ｗに設けられたアライメントマークを検出するための光学系および撮像系を有する。そして、第１計測部１３は、ＴＴＭスコープでの検出結果から、ＸＹ方向におけるモールドＭと基板ＷとのＸＹ方向における位置関係を計測する。

第２計測部１４は、モールドＭを介さずに、基板ステージ２０に設けられた基準マーク、または基板Ｗに設けられたアライメントマークを検出するための光学系および撮像系を有するオフアクシススコープを含みうる。そして、第２計測部１４は、オフアクシススコープでの検出結果から、基板ステージ２０（基準マーク）と基板Ｗ（アライメントマーク）とのＸＹ方向における位置関係を計測する。これにより、制御部１６は、第１計測部１３での計測結果、および第２計測部１４での計測結果に基づいて、モールドＭと基板Ｗとの位置合わせを制御することができる。

供給部１５は、インプリント材（例えば、光硬化型の樹脂）を基板上に供給（滴下）する供給口（ノズル）を有するディスペンサ（ディスペンスヘッド）を含む。供給部１５は、例えばピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などを採用し、ＸＹ方向に基板Ｗを移動させている状態で、基板Ｗにおける複数のショット領域の各々に、微小な容積を有するインプリント材の液滴を供給（吐出）することができる。

次に、ステージ装置ＳＴの構成について、図１〜図２を参照しながら説明する。図２は、ステージ装置ＳＴの構成を示す概略図である。図２（ａ）は、ステージ装置ＳＴを上（＋Ｚ方向）から見た図であり、図２（ｂ）は、基板ステージ２０の断面図（図２（ａ）のＡ−Ａ断面図）である。ステージ装置ＳＴは、例えば、基板ステージ２０と、ビーム部材３０と、第１駆動部４０と、第２駆動部５０とを含みうる。

基板ステージ２０は、真空チャックなどにより基板Ｗを保持する基板チャック２１と、基板チャック２１を支持して定盤ＢＰの上をＸＹ方向に移動可能な可動部２２とを有する。また、基板ステージ２０（可動部２２）には、定盤ＢＰに向かって圧縮空気を噴出する等により、基板ステージ２０（可動部２２）を定盤ＢＰから浮上させるための静圧軸受２３（例えば、エアベアリング、エアガイド）が、互いに離間して複数設けられている。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、複数の静圧軸受２３ａ〜２３ｄが、可動部２２の下面（定盤側の面）の四隅に設けられている。

ビーム部材３０は、基板ステージ２０（可動部２２）に設けられた開口２４を貫通するように第１方向（本実施形態ではＸ方向）に延伸して、第１方向への基板ステージ２０の移動をガイド（案内）するための部材である。ビーム部材３０は、基板ステージ２０の移動をガイドするガイド部分３１と、該ガイド部分３１の両端（Ｘ方向）において該ガイド部分３１を支持する支持部分３２とを含みうる。支持部分３２には、後述する第２駆動部５０の可動子５２が設けられるとともに、定盤ＢＰに向かって圧縮空気を噴出すること等により、ビーム部材３０を定盤ＢＰから浮上させるための静圧軸受３３が設けられうる。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、複数の静圧軸受３３ａ〜３３ｄが、支持部分３２の下面（定盤側の面）に設けられている。また、基板ステージ２０の開口２４のＸ方向側の側面には静圧軸受２５が設けられ、ビーム部材３０（ガイド部分３１）のＸ方向側面に向かって圧縮空気を噴出すること等により、Ｘ方向における基板ステージ２０とビーム部材３０との相対位置が制御される。

第１駆動部４０は、基板ステージ２０をビーム部材３０に沿って第１方向（Ｘ方向）に駆動する。第１駆動部４０は、例えば、Ｘ方向に沿って配列された複数のコイルを有する固定子４１と、永久磁石を有する可動子４２とからなるリニアモータを含みうる。本実施形態では、図２に示すように、第１駆動部４０の固定子４１はビーム部材３０（ガイド部分３１）に設けられており、可動子４２は基板ステージ２０（可動部２２）に設けられている。また、第２駆動部５０は、第１方向と異なる第２方向（本実施形態ではＹ方向）に、ビーム部材３０を定盤ＢＰに沿って駆動する。第２駆動部５０は、例えば、Ｙ方向に沿って配列された複数のコイルを有する固定子５１と、永久磁石を有する可動子５２とからなるリニアモータを含みうる。本実施形態では、上述したように、第２駆動部５０の可動子５２は、ビーム部材３０の支持部分３２に設けられている。ここで、以下では、第１駆動部４０および第２駆動部５０を総称して「駆動部」と呼ぶことがある。

ここで、インプリント装置１００では、モールドＭを基板上のインプリント材（特に、基板Ｗの周縁部上のインプリント材）に押圧する際に基板ステージ２０が傾くと、モールドＭと基板Ｗとの位置合わせを精度よく行うことが困難になる。そのため、ステージ装置ＳＴには、該押圧による基板ステージ２０の傾きを低減するため、該押圧に耐えることができるような剛性が求められうる。該剛性は、定盤ＢＰからの基板ステージ２０の浮上量に依存しており、浮上量が小さいほど高くなる。したがって、ステージ装置ＳＴでは、該押圧時における基板ステージ２０の傾きを許容範囲内に収めることができる浮上量で基板ステージ２０を浮上させるように、静圧軸受２３を構成することが好ましい。本実施形態では、例えば、数μｍ〜十数μｍの範囲内で基板ステージ２０が定盤ＢＰから浮上するように静圧軸受２３が構成されうる。

ステージ装置ＳＴでは、パーティクル（異物）が静圧軸受２３に付着すると、基板ステージ２０を定盤ＢＰから所望の高さで浮上させることが困難になりうるため、静圧軸受２３のクリーニング処理を定期的に行うことが好ましい。そのため、ステージ装置ＳＴでは、静圧軸受２３のクリーニング処理を行うクリーニング機構６０が、定盤ＢＰの側方（周辺）に設けられうる。クリーニング機構６０は、例えば、静圧軸受２３に付着したパーティクルを真空吸着や静電吸着などにより除去する構成であってもよいし、静圧軸受２３に向けて圧縮空気を噴出して静圧軸受２３からパーティクルを除去する構成であってもよい。また、クリーニング機構６０は、スポンジやワイプ等を用いて静圧軸受２３からパーティクルを除去する構成であってもよい。

本実施形態のステージ装置ＳＴでは、図２（ａ）に示すように、定盤ＢＰの四隅に対応する位置にクリーニング機構６０がそれぞれ設けられうる（例えば、定盤ＢＰの四隅がクリーニング機構６０に置き換えられている）。そして、基板ステージ２０に設けられた複数の静圧軸受２３のうち、一部の静圧軸受２３がクリーニング機構６０の上方に配置されるように駆動部により基板ステージ２０を駆動し、該一部の静圧軸受２３に対してクリーニング処理を実行する。このようなクリーニング処理は、複数の静圧軸受２３の各々に対して順次行われうる。

例えば、本実施形態のステージ装置ＳＴでは、図２（ａ）に示すように、基板ステージ２０に設けられた静圧軸受２３ａ〜２３ｄに対応する同数のクリーニング機構６０ａ〜６０ｄが、定盤ＢＰの四隅に対応する位置に離間して設けられている。静圧軸受２３ａのクリーニング処理は、駆動部により基板ステージ２０を駆動して静圧軸受２３ａをクリーニング機構６０ａの上方に配置した状態で行われる。このとき、他の静圧軸受２３ｂ〜２３ｄは、定盤上に配置されうる。また、静圧軸受２３ｂのクリーニング処理は、駆動部により基板ステージ２０を駆動して静圧軸受２３ｂをクリーニング機構６０ｂの上方に配置した状態で行われる。同様に、静圧軸受２３ｃのクリーニング処理は、静圧軸受２３ｃをクリーニング機構６０ｃの上方に配置した状態で行われ、静圧軸受２３ｄのクリーニング処理は、静圧軸受２３ｄをクリーニング機構６０ｄの上方に配置した状態で行われる。

しかしながら、このように基板ステージ２０を駆動して一部の静圧軸受２３を定盤ＢＰの上からクリーニング機構６０の上方に配置する場合、該一部の静圧軸受２３における浮上力が変化しうる。その結果、基板ステージ２０が傾き、ステージ装置内の部品同士（例えば、基板ステージ２０と定盤ＢＰ）が接触することがある。そこで、本実施形態のステージ装置ＳＴでは、一部の静圧軸受２３がクリーニング機構６０の上方に配置されるように基板ステージを駆動する際において、基板ステージ２０の姿勢を目標姿勢に保持する保持機構６１を有する。

本実施形態では、保持機構６１として、例えば、基板ステージ２０とビーム部材３０との相対位置（即ち、基板ステージ２０の姿勢）を固定するように、基板ステージ２０とビーム部材３０（ガイド部分３１）とを互いに連結する連結機構６１ａが設けられうる。例えば、連結機構６１ａは、互いに対面するように配置された電磁石および磁性体を含み、図２（ｂ）に示すように、それらのうち一方がビーム部材３０（ガイド部分３１）に、他方が基板ステージ２０の開口内に設けられうる。静圧軸受２３のクリーニング処理を行うために基板ステージ２０を駆動する際には、連結機構６１ａの電磁石を動作させて電磁石と磁性体とを連結することにより、基板ステージ２０とビーム部材３０とを互いに連結することができる。また、連結機構６１ａは、電磁石の他に、真空吸着などによって基板ステージ２０とビーム部材３０とを互いに連結する構成としてもよい。さらに、連結機構６１ａは、ビーム部材３０の上方または下方における基板ステージ２０とビーム部材３０との隙間を広げることにより基板ステージ２０とビーム部材３０とを互いに連結するジャッキ等を含むメカニカルな構成としてもよい。

次に、基板ステージ２０に設けられた複数の静圧軸受２３の各々に対するクリーニング処理について説明する。図３は、各静圧軸受２３に対してクリーニング処理を行う際のフローチャートである。図３に示すフローチャートの各工程は、制御部１６によって制御されうる。ここで、以下では、複数の静圧軸受２３ａ〜２３ｄのうちクリーニング処理を行う対象の静圧軸受２３を、「対象静圧軸受」と呼ぶことがある。また、複数のクリーニング機構６０ａ〜６０ｄのうち、対象静圧軸受のクリーニング処理を行うために割り当てられたクリーニング機構６０を、「対象クリーニング機構」と呼ぶことがある。

Ｓ１１では、制御部１６は、対象クリーニング機構のＸ方向の位置範囲に対象静圧軸受が配置されるように、第１駆動部４０により基板ステージ２０をビーム部材３０に沿ってＸ方向に駆動する。このＳ１１の工程は、静圧軸受２３ａ〜２３ｄが定盤上にあり且つ静圧軸受２３ａ〜２３ｄを動作させている状態で行われうる。例えば、静圧軸受２３ａを対象静圧軸受とする場合、制御部１６は、図４（ａ）に示すように、クリーニング機構６０ａのＸ方向の位置範囲に静圧軸受２３ａが配置されるように、第１駆動部４０により基板ステージ２０をＸ方向に駆動する。

Ｓ１２では、制御部１６は、基板ステージ２０とビーム部材３０と互いに連結するように連結機構６１ａを制御する。Ｓ１３では、制御部１６は、静圧軸受２３ａ〜２３ｄの動作を停止する。このように静圧軸受２３ａ〜２３ｄの動作を停止するのは、静圧軸受２３ａ〜２３ｄの浮上力のバランスが変化することによる基板ステージ２０の発振を防止するためである。また、ビーム部材３０の支持部分３２に設けられた静圧軸受３３については、停止せずに、動作状態（即ち、浮上力を発生させた状態）を維持させる。

Ｓ１４では、制御部１６は、対象静圧軸受が対象クリーニング機構の上方に配置されるように、第２駆動部５０により基板ステージ２０をＹ方向に駆動する。例えば、静圧軸受２３ａを対象静圧軸受とする場合、制御部１６は、図４（ｂ）に示すように、クリーニング機構６０ｂの上方に静圧軸受２３ａが配置されるように、第２駆動部５０により基板ステージ２０をＹ方向に駆動する。このとき、図４（ｂ）に示すように、ビーム部材３０の静圧軸受３３ａ〜３３ｄは定盤上に位置しており、ビーム部材３０の姿勢が目標姿勢に保持される。そのため、基板ステージ２０の静圧軸受２３ａ〜２３ｄの一部が定盤外に配置されたとしても、連結機構６１ａによってビーム部材３０に連結された基板ステージ２０の姿勢も目標姿勢に保持することができる。

Ｓ１５では、制御部１６は、対象クリーニング機構に対象静圧軸受のクリーニング処理を行わせる。ここで、対象静圧軸受のエアガイド面を観察する観察機構をステージ装置ＳＴに設け、エアガイド面のパーティクルの除去状況や不具合の発生状況など、クリーニング処理の状況を観察機構によって観察してもよい。この場合、制御部１６は、観察機構での観察結果に応じてクリーニング処理を終了してもよい。

Ｓ１６では、制御部１６は、複数の静圧軸受２３ａ〜２３ｄが定盤上に配置されるように、第１駆動部４０および第２駆動部５０により基板ステージ２０を駆動する。Ｓ１７では、制御部１６は、複数の静圧軸受２３ａ〜２３ｄを動作させるとともに、連結機構６１ａによる基板ステージとビーム部材との連結を解除する。Ｓ１８では、制御部１６は、複数の静圧軸受２３ａ〜２３ｄのうち、クリーニング処理を行っていない静圧軸受２３（未処理の静圧軸受２３）があるか否かを判断する。未処理の静圧軸受２３がある場合には、未処理の静圧軸受２３を対象静圧軸受に設定してＳ１１に戻る。一方、未処理の静圧軸受２３がない場合には終了する。

上述したように、本実施形態のステージ装置ＳＴは、一部の静圧軸受２３がクリーニング機構６０の上方に配置されるように基板ステージ２０を駆動するときの該基板ステージ２０の姿勢を保持する保持機構６１を有する。これにより、基板ステージ２０を駆動して一部の静圧軸受２３をクリーニング機構６０の上方に駆動する際に、基板ステージ２０が傾き、ステージ装置内の部品同士（例えば、基板ステージ２０と定盤ＢＰ）が接触することを防止することができる。ここで、クリーニング機構６０は、その上面が定盤ＢＰの上面より低いことが好ましい。このような構成により、静圧軸受２３がクリーニング機構６０の上方に配置されるように基板ステージ２０を駆動する場合において、基板ステージ２０とクリーニング機構６０との干渉（接触）を回避することができる。

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態のステージ装置について説明する。第２実施形態のステージ装置は、第１実施形態のステージ装置ＳＴを基本的に引き継ぐものであり、装置構成に関しても第１実施形態のステージ装置ＳＴと同様である。本実施形態では、ビーム部材３０の支持部分３２に設けられた複数の静圧軸受３３ａ〜３３ｄの各々に対してクリーニング処理を行う例について説明する。

図５は、ビーム部材３０に設けられた複数の静圧軸受３３の各々に対してクリーニング処理を行う際のフローチャートである。図５に示すフローチャートの各工程は、制御部１６によって制御されうる。ここで、本実施形態の連結機構６１ａ（保持機構６１）の構成は第１実施形態と同様であるが、ビーム部材３０の姿勢を保持（固定）するために用いられうる。

Ｓ２１では、制御部１６は、基板ステージ２０とビーム部材３０とを互いに連結するように連結機構６１ａを制御する。Ｓ２２では、制御部１６は、静圧軸受３３ａ〜３３ｄの動作を停止する。基板ステージ２０の静圧軸受２３ａ〜２３ｄについては、停止せずに、動作状態（即ち、浮上力を発生させた状態）を維持させる。

Ｓ２３では、制御部１６は、図６に示すように、静圧軸受３３ａがクリーニング機構６０ａの上方に、且つ静圧軸受３３ｃがクリーニング機構６０ｃの上方に配置されるように、第２駆動部５０によってビーム部材３０を駆動する。このとき、図６に示すように、基板ステージ２０の静圧軸受２３ａ〜２３ｄは定盤上に位置しており、基板ステージ２０の姿勢が目標姿勢に保持される。そのため、ビーム部材３０の静圧軸受３３ａ〜３３ｄの一部が定盤外に配置されたとしても、連結機構６１ａによって基板ステージ２０に連結されたビーム部材３０の姿勢も目標姿勢に保持することができる。Ｓ２４では、制御部１６は、静圧軸受３３ａ、３３ｃのクリーニング処理を、クリーニング機構６０ａ、６０ｃにそれぞれ行わせる。

Ｓ２５では、制御部１６は、Ｓ２３と同様に、静圧軸受３３ｂがクリーニング機構６０ｂの上方に、且つ静圧軸受３３ｄがクリーニング機構６０ｄの上方に配置されるように、第２駆動部５０によってビーム部材３０を駆動する。Ｓ２６では、制御部１６は、静圧軸受３３ｂ、３３ｄのクリーニング処理を、クリーニング機構６０ｂ、６０ｄにそれぞれ行わせる。Ｓ２７では、制御部１６は、複数の静圧軸受３３ａ〜３３ｄが定盤上に配置されるように第２駆動部５０によりビーム部材３０を駆動する。Ｓ２８では、制御部１６は、複数の静圧軸受３３ａ〜３３ｄを動作させるとともに、連結機構６１ａによる基板ステージ２０とビーム部材３０との連結を解除する。上述したようにステージ装置を制御することにより、ビーム部材３０に設けられた静圧軸受３３のクリーニング処理を行うことができる。

＜第３実施形態＞
本発明に係る第３実施形態のステージ装置について説明する。本実施形態のステージ装置は、第１実施形態のステージ装置ＳＴと比べてクリーニング機構６０の構成（配置）が異なる。以下では、第１実施形態のステージ装置ＳＴと異なる部分について説明する。

本実施形態のステージ装置では、図７に示すように、定盤ＢＰの側方（ＸＹ方向側）の周囲を取り囲むようにクリーニング機構６０が配置されている。このようにクリーニング機構６０を配置することにより、基板ステージ２０に設けられた複数の静圧軸受２３ａ〜２３ｄのうち、２つ以上の静圧軸受２３に対してクリーニング処理を同時に行うことができる。

例えば、図３に示すフローチャートに従って、基板ステージ２０の静圧軸受２３ａ〜２３ｄのクリーニング処理を順次行う場合を想定する。この場合、最初のＳ１４〜Ｓ１５の工程では、図７に示すように、静圧軸受２３ａ、２３ｃをクリーニング機構６０の上方に配置し、静圧軸受２３ａ、２３ｃのクリーニング処理を同時に行う。そして、次のＳ１４〜Ｓ１５の工程では、図７に示す状態から基板ステージ２０を−Ｙ方向に駆動して静圧軸受２３ｂ、２３ｄをクリーニング機構６０の上方に配置し、静圧軸受２３ｂ、２３ｄのクリーニング処理を同時に行う。このようにクリーニング機構６０を構成することにより、２つ以上の静圧軸受２３に対して同時にクリーニング処理を行うことができる。そのため、第１実施形態のステージ装置ＳＴと比べて、基板ステージ２０の静圧軸受２３ａ〜２３ｄのクリーニング処理に要する時間を短縮することができる。

＜第４実施形態＞
本発明に係る第４実施形態のステージ装置について説明する。本実施形態のステージ装置は、第１実施形態のステージ装置ＳＴと比べて、基板ステージ２０の姿勢を保持する保持機構６１の構成が異なる。以下では、第１実施形態のステージ装置ＳＴと異なる部分について、図８を参照しながら説明する。図８（ａ）は、本実施形態のステージ装置を上方から見た図であり、図８（ｂ）は、基板ステージ２０の断面図（図８（ａ）のＢ−Ｂ断面図）である。

本実施形態のステージ装置では、基板ステージ２０と定盤ＢＰとの間に引力を発生させる引力発生機構６１ｂが保持機構６１として設けられている。引力発生機構６１ｂは、例えば、図８（ｂ）に示すように、基板ステージ２０に設けられ、真空吸着や静電吸着によって定盤ＢＰを引き寄せる力を発生させる。引力発生機構６１ｂとしては、静圧軸受２３における与圧機構が適用されてもよいが、該与圧機構とは別構成の機構が設けられるとよい。また、引力発生機構６１ｂは、各静圧軸受２３に対して設けられうる。

図８（ａ）は、静圧軸受２３ａがクリーニング機構６０ａの上方に配置した状態を示す図である。この状態において、基板ステージ２０の重心位置２６が、定盤上の静圧軸受２３ｂ〜２３ｄを結ぶ三角形のエリア２７の内側に入っていれば、基板ステージ２０の姿勢を保持することができる。しかしながら、基板ステージ２０の重心位置２６が該エリア２７から外れると、静圧軸受２３ａとクリーニング機構６０ａとが接触するように基板ステージ２０が傾いてしまう。そのため、本実施形態のステージ装置は、引力発生機構６１ｂにおける真空吸着力や静電吸着力を調整することにより、静圧軸受２３ａとクリーニング機構６０ａとが接触しないように、基板ステージ２０の姿勢を制御しうる。

基板ステージ２０の重心位置２６がエリア２７から外れている場合、制御部１６は、静圧軸受２３ａ（対象静圧軸受）の対角方向にある静圧軸受２３ｄに対して設けられた引力発生機構６１ｂを制御することで、基板ステージ２０の姿勢を目標姿勢に制御する。具体的には、基板ステージ２０の位置や姿勢を検出する検出部（例えばレーザ干渉計）をステージ装置内に設けておき、その検出結果に基づいて、基板ステージ２０の姿勢が目標姿勢になるように引力発生機構６１ｂを制御することができる。このとき、制御部１６は、静圧軸受２３ａとクリーニング機構６０ａとの隙間を大きくして、それらが接触する可能性を更に低減するため、静圧軸受２３ｂ、２３ｃの浮上力を通常より大きくしてもよい。なお、通常の浮上力とは、基板ステージ２０の静圧軸受２３ａ〜２３ｄの全てが定盤上に位置しているときの浮上力を意味する。

ここで、基板ステージ２０の重心位置２６の該エリア２７からの位置ずれは一般に１０ｍｍ未満であるため、基板ステージ２０を傾かせるモーメントとしては小さい。また、静圧軸受２３ａ〜２３ｄおよび引力発生機構６１ｂは、基板ステージ２０の中心（ＸＹ方向）から数十〜数百ｍｍ程度離間して配置されうる。そのため、制御部１６は、基板ステージ２０の重量に対して該位置ずれの反比例分の力の差が発生するように、引力発生機構６１ｂを制御するとよい。

また、各静圧軸受２３ａ〜２３ｄの与圧機構を引力発生機構６１ｂとして用いる場合において、各静圧軸受２３における与圧機構の引力を変更せずに、各静圧軸受２３の浮上力を制御してもよい。例えば、静圧軸受２３ｂ〜２３ｃの浮上力を上げるともに、静圧軸受２３ｄが定盤ＢＰに接触しない程度に該静圧軸受２３ｄの浮上力を下げる。この場合において、静圧軸受２３ｂ〜２３ｄの浮上力の総和を変更しないように、各静圧軸受２３ｂ〜２３ｄの浮上力を調整してもよい。このような制御によっても、静圧軸受２３ａとクリーニング機構６０ａとが接触しないように、基板ステージ２０の姿勢を目標姿勢に保持することができる。

＜第５実施形態＞
本発明に係る第５実施形態のステージ装置について説明する。本実施形態のステージ装置は、第１実施形態のステージ装置ＳＴと比べて、基板ステージ２０の姿勢を保持する保持機構６１の構成が異なる。以下では、第１実施形態のステージ装置ＳＴと異なる部分について、図９を参照しながら説明する。図９（ａ）は、本実施形態のステージ装置を上方から見た図であり、図９（ｂ）は、基板ステージ２０の断面図（図９（ａ）のＣ−Ｃ断面図）である。

本実施形態のステージ装置では、図９（ａ）に示すように、基板ステージ２０の重心位置２６を変更する重心変更機構６１ｃが保持機構６１として設けられている。重心変更機構６１ｃは、例えば図９（ｂ）に示すように、基板ステージ内においてＸＹ方向に移動可能な質量体６１ｃ_１を含み、対象静圧軸受の対角方向に質量体６１ｃ_１を移動させることにより、基板ステージ２０の重心位置２６を該対角方向に移動させる。これにより、静圧軸受２３ａとクリーニング機構６０ａとが接触しないように基板ステージ２０の姿勢を目標姿勢に保持することができる。

また、重心変更機構６１ｃは、基板チャック２１の側方において基板ステージ２０に着脱可能に構成された質量体６１ｃ_２と、基板ステージ上における質量体６１ｃ_２の配置を変更する変更機構とを含む構成であってもよい。この場合、ステージ装置内（または、インプリント装置内）に設けられたロボットアーム等を該変更機構として用いて、対象静圧軸受の対角方向に基板ステージ２０の重心位置２６が移動するように、基板ステージ上の質量体６１ｃ_２の配置を変更する。これにより、静圧軸受２３ａとクリーニング機構６０ａとが接触しないように基板ステージ２０の姿勢を目標姿勢に保持することができる。

ここで、上記の実施形態では、連結機構６１ａ、引力発生機構６１ｂ、重心変更機構６１ｃの各々を保持機構６１として用いる例について説明したが、それらの機構６１ａ〜６１ｃのうちの少なくとも２つの組み合わせを保持機構６１として用いてもよい。例えば、連結機構６１ａと引力発生機構６１ｂとを保持機構６１としてステージ装置ＳＴに設けもよいし、連結機構６１ａと重心変更機構６１ｃとを保持機構６１としてステージ装置ＳＴに設けてもよい。もちろん、連結機構６１ａ、引力発生機構６１ｂ、重心変更機構６１ｃの全てを保持機構６１として設けてもよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に供給（塗布）されたインプリント材に上記のインプリント装置（インプリント方法）を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、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）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

インプリント装置を用いて成形した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１０（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウェハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１０（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図１０（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを通して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１０（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図１０（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図１０（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

２０：基板ステージ、３０：ビーム部材、４０：第１駆動部、５０：第２駆動部、６０：クリーニング機構、６１：保持機構、６１ａ：連結機構、６１ｂ：引力発生機構、６１ｃ：重心変更機構

Claims (13)

1. 定盤上を移動可能なステージを有するステージ装置であって、
   前記定盤に沿って前記ステージを駆動する駆動部と、
   前記ステージに設けられ、前記定盤から前記ステージを浮上させる静圧軸受と、
   前記定盤の側方に配置され、前記静圧軸受のクリーニング処理を行うクリーニング機構と、
   前記駆動部により前記ステージを駆動して前記クリーニング機構の上方に前記静圧軸受を配置する際に、前記ステージの姿勢を保持する保持機構と、
   を含むことを特徴とするステージ装置。
2. 前記駆動部により前記定盤に沿って駆動されるビーム部材を更に含み、
   前記ステージは、前記ビーム部材に沿って移動可能に構成され、
   前記保持機構は、前記ステージと前記ビーム部材とを互いに連結する連結機構を含む、ことを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
3. 前記ビーム部材に設けられ、前記定盤から前記ビーム部材を浮上させる第２静圧軸受を更に含み、
   前記連結機構は、前記駆動部により前記ビーム部材を駆動して前記クリーニング機構の上方に前記第２静圧軸受を配置する際に、前記ステージと前記ビーム部材とを連結する、ことを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
4. 前記駆動部は、前記ビーム部材に沿って前記ステージを第１方向に駆動する第１駆動部と、前記第１方向と異なる第２方向に前記ビーム部材を駆動する第２駆動部とを含む、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のステージ装置。
5. 前記保持機構は、前記駆動部により前記ステージを駆動して前記クリーニング機構の上方に前記静圧軸受を配置する際、前記ステージの姿勢を保持するように前記ステージと前記定盤との間に引力を発生させる引力発生機構を含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のステージ装置。
6. 前記保持機構は、前記駆動部により前記ステージを駆動して前記クリーニング機構の上方に前記静圧軸受を配置する際、前記ステージの姿勢を保持するように前記ステージの重心を変更する重心変更機構を含む、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のステージ装置。
7. 前記静圧軸受は、互いに離間するように前記ステージに複数設けられ、
   前記静圧軸受と同数の前記クリーニング機構が、互いに離間するように前記定盤の側方に設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のステージ装置。
8. 前記クリーニング機構は、前記定盤の四隅に対応した位置にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のステージ装置。
9. 前記クリーニング機構は、前記定盤の側方を取り囲むように配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のステージ装置。
10. 前記クリーニング機構の上面は前記定盤の上面より低い、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のステージ装置。
11. 定盤上を移動可能なステージを有するステージ装置であって、
    前記定盤に沿って前記ステージを駆動する駆動部と、
    前記ステージに設けられ、前記定盤から前記ステージを浮上させる静圧軸受と、
    前記定盤の側方に配置され、前記静圧軸受のクリーニング処理を行うクリーニング機構と、を含み、
    前記クリーニング機構の上面は前記定盤の上面より低い、ことを特徴とするステージ装置。
12. 基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
    ステージを駆動する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のステージ装置を含み、
    前記基板は、前記ステージによって保持されている、ことを特徴とするリソグラフィ装置。
13. 請求項１２に記載のリソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成する形成工程と、
    前記形成工程でパターンを形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
    前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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