JP5778054B2 - 基板処理装置、および、基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネルなどの各種基板（以下、単に「基板」と称する）を保持する技術に関する。

基板に対して様々な処理を行う各種の基板処理装置が従来から既知である。例えば、基板に形成された感光材料への光の照射を行って基板上に回路などのパターンを形成する描画装置が知られている。

ところで、基板の薄型化が進む近年においては、基板を平坦形状に維持することは非常に難しく、保持面に載置された基板が、反った形状、あるいは、波打った形状となっていることも多い。例えば、描画装置においては、処理対象となる基板をステージに保持して、ステージ上の基板に向けて光学ヘッド等から光を照射するところ、基板が反ったり波打ったりしていると、焦点位置がずれてしまい、目標位置に正確にパターンが形成されず、描画精度が悪化する。また、基板が非平坦である場合、平坦なステージの保持面に基板が確実に保持されないために、処理中に基板がステージの保持面に対して位置ずれを起こしてしまい、描画精度の悪化を招くといった事態も生じ得る。

例えば、特許文献１、２には、保持面上の基板を蓋体で覆い、当該蓋体の内部に加圧した気体を充填して、基板を保持面に向けて押しつけて基板を平坦化する構成が開示されている。また、特許文献３〜５には、保持面上の基板の中心付近に上方からガスを吹き付けて、基板を平坦化する構成が開示されている。

特開２００５−１９６３７号公報 特開昭６１−２７６３３９号公報 特開２０００−２４３８１４号公報 特開平５−１８３０４２号公報 特開２００７−２１４３３６号公報

例えば、特許文献１、２の技術によると、蓋体の内部に気体を充填しなければならないため、反ったり波打ったりした非平坦な基板を平坦化するためには多量のガスと長い時間を要する可能性がある。また、特許文献３〜５の技術によると、基板の中心に向けて気体が噴出されるので、例えば凸状に反った基板については比較的スムースに平坦化できるものの、凹状に反った基板や、波打った基板等については、これらを有効に平坦化することが難しい。このように、従来の各種の技術においては、反ったり波打ったりした非平坦な基板を、効率的かつ有効に平坦化することが難しかった。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、非平坦な基板であってもこれを効率的かつ有効に平坦化できる技術を提供することを目的とする。

第１の態様は、基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板と、前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して、前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックと、前記押圧板を、鉛直方向に沿って移動させる昇降駆動機構と、基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックから気体を噴出させるとともに、前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が前記基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる、制御部と、を備え、前記押圧板を、水平面内で移動させる水平駆動機構、をさらに備え、前記制御部が、所定の受け渡し位置に配置された基板の表面に前記押圧面が対向配置された状態として前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックに前記基板の表面を非接触で吸着保持させ、さらに、前記押圧板を前記保持面の上方まで移動させて、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置された状態とする。

第２の態様は、基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板と、前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して、前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックと、前記押圧板を、鉛直方向に沿って移動させる昇降駆動機構と、基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックから気体を噴出させるとともに、前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が前記基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる、制御部と、を備え、前記押圧面に形成され、前記押圧面の法線方向に沿って気体を吐出する、補助吐出口、をさらに備え、前記制御部が、基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記補助吐出口から気体を吐出させる。

第３の態様は、基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板と、前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して、前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックと、前記押圧板を、鉛直方向に沿って移動させる昇降駆動機構と、基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックから気体を噴出させるとともに、前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が前記基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる、制御部と、を備え、前記保持面に配置され、前記保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離を検知する検知部、をさらに備える。

第４の態様は、第３の態様に係る基板処理装置であって、前記検知部を複数個備え、前記複数の検知部のうちの少なくとも１個の検知部が、前記保持面と前記押圧面とが対向配置された状態において、前記保持面における、前記ベルヌーイチャックと対向する位置に配置され、残りの検知部が、前記ベルヌーイチャック間の隙間と対向する位置に配置される。

第５の態様は、第３または第４の態様に係る基板処理装置であって、基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記制御部が、前記昇降駆動機構を制御して前記押圧板を第１速度で降下させ、前記検知部が、前記保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離が所定値となったことを検出すると、前記押圧板の下降速度を、前記第１速度から前記第１速度よりも遅い第２速度に切り換える。

第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記保持面上の基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する光学ヘッド、を備える。

第７の態様は、基板に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、ａ）上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板との間に基板を配置して、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態とする工程と、ｂ）前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックから、気体を噴出させる工程と、ｃ）前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる工程と、を備え、ｄ）所定の受け渡し位置に配置された基板の表面に前記押圧面が対向配置された状態として前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックに前記基板の表面を非接触で吸着保持させる工程と、ｅ）前記押圧板を前記保持面の上方まで移動させて、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置された状態とする工程と、を備える。

第８の態様は、基板に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、ａ）上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板との間に基板を配置して、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態とする工程と、ｂ）前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックから、気体を噴出させる工程と、ｃ）前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる工程と、を備え、ｆ）前記押圧面に形成された補助吐出口から、前記押圧面の法線方向に沿って気体を吐出する工程、をさらに備える。

第９の態様は、基板に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、ａ）上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板との間に基板を配置して、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態とする工程と、ｂ）前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックから、気体を噴出させる工程と、ｃ）前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる工程と、を備え、基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧板を降下させる際に、前記保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離が所定値となった場合に、前記押圧板の下降速度を、第１速度から前記第１速度よりも遅い第２速度に切り換える。

第１０の態様は、第７から第９のいずれかの態様に係る基板処理方法であって、ｇ）前記保持面上の基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する工程、を備える。

第１から第１０の態様によると、基板の裏面が保持面と対向配置されるとともに、基板の表面が押圧面と対向配置された状態において、押圧面に形成されたベルヌーイチャックから気体が噴出されるとともに、押圧板が、押圧面と基板の表面との離間距離が基準距離よりも小さくなるような位置に降下される。この構成によると、基板はベルヌーイチャックから噴出されて押圧面に沿って流れ出る気体によって保持面に向けて非接触で押圧されて、平坦化される。したがって、非平坦な基板であっても、これを効率的かつ有効に平坦化することができる。

第１、第７の態様によると、押圧板によって、受け渡し位置に配置された基板が保持面の上方まで搬送される。この構成によると、装置構成が簡易化される。

第２、第８の態様によると、基板の裏面が保持面と対向配置されるとともに、基板の表面が押圧面と対向配置された状態において、押圧面に形成された補助吐出口から気体が吐出される。この構成によると、基板はベルヌーイチャックから噴出されて押圧面に沿って流れ出る気体によって保持面に向けて非接触で押圧されるとともに、補助吐出口から吐出される気体によっても保持面に向けて非接触で押圧される。したがって、非平坦な基板を速やかに平坦化することができる。

第３の態様によると、保持面に配置され、保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離を検知する検知部を備えるので、保持面と基板の裏面との離間距離を把握することができる。

第４の態様によると、保持面と押圧面とが対向配置された状態において、保持面における、ベルヌーイチャックと対向する位置と、ベルヌーイチャック間の隙間と対向する位置とのそれぞれに、検知部が少なくとも１個配置される。したがって、基板の裏面が保持面と対向配置されるとともに、基板の表面が押圧面と対向配置された状態において、基板の面内におけるベルヌーイチャックと対向配置されている部分と保持面との離間距離を検知できるとともに、基板の面内におけるベルヌーイチャックと対向配置されていない部分と保持面との離間距離を検知できる。基板におけるベルヌーイチャックと対向していない部分は、下方に撓む可能性があるところ、この構成によると、このような場合に、基板の面内における保持面と最も接近している部分と保持面との離間距離を把握し逃す、といった事態が生じにくい。

第５、第９の態様によると、保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離が所定値となると、押圧板の下降速度が、第１速度からこれよりも遅い第２速度に切り換えられる。この構成によると、基板が保持面に衝突して破損するといった事態を回避しつつ、基板を保持面に受け渡すまでに要する時間を短縮することができる。

第６、第１０の態様によると、保持面上の基板に対して光を照射して、基板にパターンを描画する光学ヘッドを備える。ここでは、パターンを描画すべき基板が非平坦な基板であっても、当該基板を平坦化することができるので、描画精度を良好なものとすることができる。

基板処理装置の側面図である。 基板処理装置の平面図である。 ステージ、押圧部、および、これらが備える配管系統を模式的に示す図である。 保持面の平面図である。 押圧面の平面図である。 押圧板をベルヌーイチャックの形成位置で切断した部分断面図である。 押圧板をベルヌーイチャックの形成位置で切断した部分断面図である。 押圧板をベルヌーイチャックの形成位置で切断した部分断面図である。 制御部のハードウエア構成を示すブロック図である。 基板に対する一連の処理の流れを示す図である。 描画処理を説明するための図である。 基板がステージの保持面に載置されて、保持面において吸着保持された状態とされる処理の流れを示す図である。 押圧板を下降させる処理の流れを示す図である。 押圧板およびステージの位置関係を説明するための図である。 押圧板およびステージの位置関係を説明するための図である。 押圧板およびステージの位置関係を説明するための図である。 押圧板およびステージの位置関係を説明するための図である。 処理済みの基板が載置台に移載される処理の流れを示す図である。 ステージ、押圧部、および、これらが備える配管系統を模式的に示す図である。 押圧面の平面図である。 基板がステージの保持面に載置されて、保持面において吸着保持された状態とされる処理の流れを示す図である。 基板処理装置の側面図である。 基板がステージの保持面に載置されて、保持面において吸着保持された状態とされる処理の流れを示す図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜Ｉ．第１の実施の形態＞
＜１．装置構成＞
第１の実施の形態に係る基板処理装置１の構成について、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、基板処理装置１の構成を模式的に示す側面図である。図２は、基板処理装置１の構成を模式的に示す平面図である。

基板処理装置１は、レジスト等の感光材料の層が形成された基板Ｗの上面に光を照射して、パターンを露光する装置（所謂、描画装置）である。なお、基板Ｗは、半導体基板、プリント基板、カラーフィルタ用基板、液晶表示装置やプラズマ表示装置に具備されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、太陽電池用パネルなどの各種基板のいずれであってもよい。図においては、円形の半導体基板が例示されている。

基板処理装置１は、本体フレーム１０１で構成される骨格の天井面および周囲面にカバーパネル（図示省略）が取り付けられることによって形成される本体内部と、本体フレーム１０１の外側である本体外部とに、各種の構成要素を配置した構成となっている。

基板処理装置１の本体内部は、処理領域１０２と受け渡し領域１０３とに区分されている。処理領域１０２には、主として、ステージ１０、ステージ駆動機構２０、計測部３０、２個の光学ユニット４０，４０、および、撮像ユニット５０が配置される。受け渡し領域１０３には、処理領域１０２に対する基板Ｗの搬出入を行う搬送装置６０と、プリアライメント部７０とが配置される。

基板処理装置１の本体外部には、撮像ユニット５０に照明光を供給する照明ユニット５０１が配置される。また、基板処理装置１の本体外部であって、受け渡し領域１０３に隣接する位置には、カセットＣを載置するためのカセット載置部１０４が配置される。カセット載置部１０４に対するカセットＣの受け渡しは外部搬送装置（図示省略）によって行われる。

また、基板処理装置１には、基板処理装置１が備える各部と電気的に接続されて、これら各部の動作を制御する制御部９０が配置される。

以下において、基板処理装置１が備える各部の構成について説明する。

＜１−１．ステージ１０＞
ステージ１０は、基板Ｗを水平姿勢に吸着保持する。ステージ１０の構成について、図１、図２に加えて図３、図４を参照しながら説明する。図３は、ステージ１０、押圧部８０、および、これらが備える配管系統を、模式的に示す図である。図４は、保持面１１を模式的に示す平面図である。なお、図４には、説明の便宜上、保持面１１に後述する押圧面８１１が対向配置された状態において、押圧面８１１に配置されている各ベルヌーイチャック８００と対向する位置が仮想線ｔで示されている。

ステージ１０は、平板状の外形を有し、その上面に水平な保持面１１が形成される。保持面１１の平面度は、光学ユニット４０における焦点深度に対して十分に小さい値（例えば約２μｍ以下）となるように形成される。また、保持面１１は、少なくとも基板Ｗの露光領域をカバーするサイズに形成される。ただし、この実施形態においては、基板Ｗは円形状であるとし、保持面１１も平面視円形状に形成される。

保持面１１には、真空吸引口１２が形成される。真空吸引口１２は、保持面１１に開口し、真空吸引により基板Ｗを保持面１１に吸引する。真空吸引口１２は、配管１２１を介して、気体を吸引する気体吸引部（例えば真空ポンプ）１２２と接続されている。また、配管１２１の途中には開閉弁（例えば電磁弁）１２３が介挿されている。開閉弁１２３は、制御部９０と電気的に接続されており、制御部９０からの指示に応じて開閉制御される。気体吸引部１２２が稼働されるとともに開閉弁１２３が開放されると、配管１２１を介して真空吸引口１２に負圧（吸引圧）が形成される。また、配管１２１の途中には圧力計１２４が介挿されている。圧力計１２４は、制御部９０と電気的に接続されており、圧力計１２４の計測値（すなわち、保持面１１上の圧力値）は、制御部９０に入力可能に構成されている。

保持面１１には、その外縁に沿って土手部１３が立設される。また、土手部１３に包囲された保持面１１の面内領域にはその全域にわたって複数の突起部１４が満遍なく立設される。ただし、図４においては、突起部１４の図示を省略している。

土手部１３の頂部と各突起部１４の頂部とはすべて面一に形成されており、これら各頂部が配置される平面の平面度も、光学ユニット４０における焦点深度に対して十分に小さい値（例えば２μｍ程度）となるように形成される。保持面１１に平坦な基板Ｗが載置されると、当該基板Ｗの裏面が土手部１３の頂部全域、および、全ての突起部１４の頂部と当接し、土手部１３とこれに包囲された保持面１１内の領域と基板Ｗの裏面との間に密閉空間が形成される。この状態で、保持面１１に開口された真空吸引口１２に負圧が形成されると、当該密閉空間が減圧され、基板Ｗ（具体的には、少なくとも基板Ｗにおける露光領域を含む部分）は、その裏面が保持面１１から土手部１３の高さ分だけ離間した位置において、平坦状態で保持面１１に吸着保持されることになる。

保持面１１には、複数個の距離センサ１５，１５，・・，１５が配置される。各距離センサ１５は、保持面１１上の各位置に配置され、当該配置位置において、保持面１１とこれに対向配置された対象面（例えば、基板Ｗの裏面）との離間距離（保持面１１の法線方向に沿う離間距離）を検出する。複数の距離センサ１５のうちの１個の距離センサ１５（１５Ａ）は、保持面１１に後述する押圧面８１１が対向配置された状態において、押圧面８１１に配置されているベルヌーイチャック８００と対向する位置に配置される。また、残りの各距離センサ１５（１５Ｂ）は、保持面１１に押圧面８１１が対向配置された状態において、押圧面８１１に配置されているベルヌーイチャック８００の隙間の位置と対向する位置に配置される。各距離センサ１５は、制御部９０と電気的に接続されており、各距離センサ１５の計測値（すなわち、保持面１１上の各位置における対象面との離間距離）は、制御部９０に入力可能に構成されている。

＜１−２．ステージ駆動機構２０＞
再び図１、図２を参照する。ステージ駆動機構２０は、ステージ１０を基台１０５に対して移動させる機構であり、ステージ１０を主走査方向（Ｙ軸方向）、副走査方向（Ｘ軸方向）、および回転方向（Ｚ軸周りの回転方向（θ軸方向））に移動させる。ステージ駆動機構２０は、具体的には、ステージ１０を回転させる回転機構２１（図１）を備える。ステージ駆動機構２０は、さらに、回転機構２１を介してステージ１０を支持する支持プレート２２と、支持プレート２２を副走査方向に移動させる副走査機構２３とを備える。ステージ駆動機構２０は、さらに、副走査機構２３を介して支持プレート２２を支持するベースプレート２４と、ベースプレート２４を主走査方向に移動させる主走査機構２５とを備える。

回転機構２１は、図１に示すように、ステージ１０の上面（保持面１１）の中心を通り、保持面１１に垂直な回転軸Ａを中心としてステージ１０を回転させる。回転機構２１は、例えば、上端が保持面１１の裏面側に固着され、鉛直軸に沿って延在する回転軸部２１１と、回転軸部２１１の下端に設けられ、回転軸部２１１を回転させる駆動部（例えば、回転モータ）２１２とを含む構成とすることができる。この構成においては、駆動部２１２が回転軸部２１１を回転させることにより、ステージ１０が水平面内で回転軸Ａを中心として回転することになる。

副走査機構２３は、支持プレート２２の下面に取り付けられた移動子とベースプレート２４の上面に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ２３１とを有している。また、ベースプレート２４には、副走査方向に延びる一対のガイド部材２３２が敷設されており、各ガイド部材２３２と支持プレート２２との間には、ガイド部材２３２に摺動しながら当該ガイド部材２３２に沿って移動可能なボールベアリング２３３が設置されている。つまり、支持プレート２２は、当該ボールベアリング２３３を介して一対のガイド部材２３２上に支持される。この構成においてリニアモータ２３１を動作させると、支持プレート２２はガイド部材２３２に案内された状態で副走査方向に沿って滑らかに移動する。

主走査機構２５は、ベースプレート２４の下面に取り付けられた移動子と基板処理装置１の基台１０５上に敷設された固定子とにより構成されたリニアモータ２５１を有している。また、基台１０５には、主走査方向に延びる一対のガイド部材２５２が敷設されており、各ガイド部材２５２とベースプレート２４との間にはエアベアリング２５３が設置されている。エアベアリングにはユーティリティ設備から常時エアが供給されており、ベースプレート２４は、エアベアリングによってガイド部材２５２上に非接触で浮上支持される。この構成においてリニアモータ２５１を動作させると、ベースプレート２４はガイド部材２５２に案内された状態で主走査方向に沿って摩擦なしで滑らかに移動する。

＜１−３．計測部３０＞
計測部３０は、ステージ１０の位置を計測する機構であり、ステージ１０外からステージ１０に向けてレーザ光を出射するとともにその反射光を受光し、当該反射光と出射光との干渉からステージ１０の位置（具体的には、主走査方向に沿うＹ位置、および、回転方向に沿うθ位置）を計測する、干渉式のレーザ測長器により構成される。

計測部３０は、例えば、ステージ１０の−Ｙ側の側面に取り付けられるとともに、−Ｙ側の面に主走査方向に垂直な反射面を備えるプレーンミラー３１と、ステージの−Ｙ側において基台１０５に対して固定される各部（具体的には、レーザ光源３２、スプリッタ３３、第１リニア干渉計３４、第１レシーバ３５、第２リニア干渉計３６および第２レシーバ３７）とを備える構成とすることができる。

この計測部３０においては、レーザ光源３２から出射されたレーザ光は、スプリッタ３３により２分割され、一方の一部が第１リニア干渉計３４を介してプレーンミラー３１上の第１の部位に入射し、プレーンミラー３１からの反射光が、第１リニア干渉計３４において元のレーザ光の一部（これが参照光として利用される）と干渉して第１レシーバ３５により受光される。第１レシーバ３５における、反射光と参照光との干渉後の強度変化に基づいて、第１リニア干渉計３４とプレーンミラー３１との主走査方向における距離が特定される。この第１レシーバ３５からの出力に基づいて、専門の演算回路（図示省略）にてステージ１０の主走査方向における位置が求められる。

一方、レーザ光源３２から出射されてスプリッタ３３により分割された他方のレーザ光の一部は、取付台３８の内部を＋Ｘ側から−Ｘ側へと通過し、第２リニア干渉計３６を介してプレーンミラー３１に入射する。ここで、第２リニア干渉計３６からのレーザ光は、プレーンミラー３１上の第１の部位から副走査方向に一定距離だけ離間したプレーンミラー３１上の第２の部位に入射することになる。プレーンミラー３１からの反射光は、第２リニア干渉計３６において元のレーザ光の一部と干渉して第２レシーバ３７により受光される。第２レシーバ３７における、反射光と参照光との干渉後の強度変化に基づいて、第２リニア干渉計３６とプレーンミラー３１との主走査方向における距離が特定される。第２レシーバ３７からの出力と上述した第１レシーバ３５からの出力に基づいて、専門の演算回路（図示省略）にてステージ１０の回転角度が求められる。

＜１−４．光学ユニット４０＞
光学ユニット４０は、ステージ１０上に保持された基板Ｗの上面に光を照射して露光するための機構である。上述したとおり、基板処理装置１は２個の光学ユニット４０，４０を備える。一方の光学ユニット４０は、例えば、基板Ｗの＋Ｘ側半分の露光を担当し、他方の光学ユニット４０は、例えば、基板Ｗの−Ｘ側半分の露光を担当する。これら２個の光学ユニット４０，４０は、ステージ１０およびステージ駆動機構２０を跨ぐようにして基台１０５上に架設されたフレーム１０７に、間隔をあけて固設される。なお、２個の光学ユニット４０，４０の間隔は必ずしも一定に固定されている必要はなく、光学ユニット４０，４０の一方あるいは両方の位置を変更可能とする機構を設けて、両者の間隔を調整可能としてもよい。

２個の光学ユニット４０，４０はいずれも同じ構成を備える。すなわち、各光学ユニット４０は、天板を形成するボックスの内部に配置されたレーザ駆動部４１、レーザ発振器４２および照明光学系４３と、フレーム１０７の＋Ｙ側に取り付けられた付設ボックスの内部に収容されたヘッド部４００とを備える。ヘッド部４００は、空間光変調部４４と投影光学系４５とを主として備える。

レーザ発振器４２は、レーザ駆動部４１からの駆動を受けて、出力ミラー（図示省略）からレーザ光を出射する。照明光学系４３は、レーザ発振器４２から出射された光（スポットビーム）を、強度分布が均一な線状の光（光束断面が線状の光であるラインビーム）とする。レーザ発振器４２から出射され、照明光学系４３にてラインビームとされた光は、ヘッド部４００に入射し、パターンデータＤ（図９参照）に応じた空間変調を施された上で基板Ｗに照射される。

ヘッド部４００に入射した光は、具体的には、ミラー４６を介して、定められた角度で空間光変調部４４に入射する。空間光変調部４４は、当該入射光を空間変調して、パターンの描画に寄与させる必要光と、パターンの描画に寄与させない不要光とを、互いに異なる方向に反射させる。ただし、光を空間変調させるとは、具体的には、光の空間分布（振幅、位相、および偏光等）を変化させることを意味する。

空間光変調部４４は、具体的には、電気的な制御によって入射光を空間変調させる空間光変調器４４１を備える。空間光変調器４４１は、その反射面の法線が、ミラー４６を介して入射する入射光の光軸に対して傾斜して配置され、当該入射光を制御部９０の制御に基づいて空間変調させる。空間光変調器４４１は、例えば、回折格子型の空間変調器（例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・開閉弁)（シリコン・ライト・マシーンズ（サンノゼ、カリフォルニア）の登録商標）等を利用して構成される。回折格子型の空間変調器は、格子の深さを変更することができる回折格子であり、例えば、半導体装置製造技術を用いて製造される。

空間光変調器４４１は、複数の空間光変調素子を一次元に並べた構成となっている。各空間光変調素子の動作は、電圧のオン／オフで制御される。すなわち、例えば電圧がオフされている状態においては空間光変調素子の表面は平面となっており、この状態で空間光変調素子に光が入射すると、その入射光は回折せずに正反射する。これにより、正反射光（０次回折光）が発生する。一方、例えば電圧がオンされている状態においては、空間光変調素子の表面には平行な溝が周期的に並んで複数本形成される。この状態で空間光変調素子に光が入射すると、正反射光（０次回折光）は打ち消しあって消滅し、他の次数の回折光（±１次回折光、±２次回折光、および、さらに高次の回折光）が発生する。より正確には、０次回折光の強度が最小となり、他の次数の回折光の強度が最大となる。空間光変調器４４１は、複数の空間光変調素子のそれぞれに対して独立に電圧を印加可能なドライバ回路ユニットを備えており、各空間光変調素子の電圧が独立して切り換え可能となっている。

投影光学系４５は、空間光変調器４４１にて空間変調された光のうち、パターンの描画に寄与させるべきでない不要光を遮断するとともにパターンの描画に寄与させるべき必要光のみを基板Ｗの表面に導いて、当該表面に結像させる。ただし、空間光変調器４４１にて空間変調された光には、０次回折光と、０次以外の次数の回折光（具体的には、±１次回折光、±２次回折光、および、比較的微量の±３次以上の高次回折光）とが含まれており、０次回折光はパターンの描画に寄与させるべき必要光であり、それ以外の回折光はパターンの描画に寄与させるべきでない不要光である。これら必要光と不要光とは互いに異なる方向に沿って出射される。すなわち、必要光はＺ軸に沿って−Ｚ方向に、不要光はＺ軸から±Ｘ方向に僅かに傾斜した軸に沿って−Ｚ方向に、それぞれ出射される。投影光学系４５は、例えば、遮断板によって、Ｚ軸から±Ｘ方向に僅かに傾斜した軸に沿って進行する不要光を遮断するとともに、Ｚ軸に沿って進行する必要光のみを通過させる。投影光学系４５は、この遮断板の他に、入射光の幅を広げる（あるいは狭める）ズーム部を構成する複数のレンズ、入射光を定められた倍率として基板Ｗ上に結像させる対物レンズ、等をさらに含む構成とすることができる。

上記の構成を備える光学ユニット４０に描画動作を実行させる場合、制御部９０は、レーザ駆動部４１を駆動してレーザ発振器４２から光を出射させる。出射された光は照明光学系４３にてラインビームとされ、ミラー４６を介して空間光変調部４４の空間光変調器４４１に入射する。空間光変調器４４１においては、複数の空間光変調素子が、副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って並んで配置されており、入射光はその線状の光束断面を空間光変調素子の配列方向に沿わせるようにして、一列に配列された複数の空間光変調素子に入射する。制御部９０は、パターンデータＤに基づいてドライバ回路ユニットに指示を与え、ドライバ回路ユニットが指示された空間光変調素子に対して電圧を印加する。これによって、各空間光変調素子にて個々に空間変調された光が形成され、基板Ｗに向けて出射されることになる。空間光変調器４４１が備える空間光変調素子の個数を「Ｎ個」とすると、空間光変調器４４１からは、副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光が出射されることになる。空間光変調器４４１にて空間変調された光は、投影光学系４５に入射し、ここで、不要光が遮断されるとともに必要光のみが基板Ｗの表面に導かれ、定められた倍率とされて基板Ｗの表面に結像される。

後に明らかになるように、光学ユニット４０は、このように副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光を断続的に照射し続けながら（すなわち、基板Ｗの表面にパルス光を繰り返して投影し続けながら）、主走査方向（Ｙ軸方向）に沿って基板Ｗに対して相対的に移動される。したがって、光学ユニット４０が主走査方向に沿って基板Ｗを１回横断すると、基板Ｗの表面に、副走査方向に沿ってＮ画素分の幅をもつ一本のパターン群が描画されることになる。この、Ｎ画素分の幅をもつ１本のパターン描画領域を、以下の説明では「１ストライプ分の領域」ともいう。

なお、ヘッド部４００には、空間光変調部４４と投影光学系４５との間に、空間光変調部４４で変調された光の経路を副走査方向に沿って僅かにシフトさせる光路補正部をさらに設けてもよい。この場合、必要に応じて光路補正部に光の経路をシフトさせることによって、基板Ｗに照射される光の位置を副走査方向に沿って微調整することが可能となる。光路補正部は、例えば、２個のウェッジプリズム（非平行な光学面を備えることにより入射光の光路を変更できるプリズム）と、一方のウェッジプリズムを、他方のウェッジプリズムに対して、入射光の光軸の方向（Ｚ軸方向）に沿って直線的に移動させるウェッジプリズム移動機構とから実現することができる。この構成においては、ウェッジプリズム移動機構を駆動制御して、２個のウェッジプリズム間の離間距離を調整することによって、必要な量だけ入射光をシフトさせることができる。

＜１−５．撮像ユニット５０＞
撮像ユニット５０は、基板Ｗの上面に形成されたアライメントマークを撮像する。撮像ユニット５０は、鏡筒、対物レンズ、および、例えばエリアイメージセンサ（二次元イメージセンサ）により構成されるＣＣＤイメージセンサ（いずれも図示省略）を備える。また、撮像ユニット５０は、照明ユニット５０１から延びるファイバ５０２と接続される。照明ユニット５０１から出射される光はファイバ５０２によって鏡筒に導かれ、鏡筒を介して基板Ｗの上面に導かれる。そして、その反射光が、対物レンズを介してＣＣＤイメージセンサで受光される。これによって、基板Ｗの上面の撮像データが取得されることになる。ＣＣＤイメージセンサは、制御部９０からの指示に応じて撮像データを取得するとともに、取得した撮像データを制御部９０に送信する。なお、撮像ユニット５０はオートフォーカス可能なオートフォーカスユニットをさらに備えていてもよい。

＜１−６．搬送装置６０＞
搬送装置６０は、基板Ｗを支持するための２本のハンド６１，６１と、ハンド６１，６１を独立に移動させるハンド駆動機構６２とを備える。各ハンド６１は、ハンド駆動機構６２によって駆動されることにより進退移動および昇降移動されて、プリアライメント部７０の載置台７１に対する基板Ｗの受け渡しを行う。

＜１−７．プリアライメント部７０＞
プリアライメント部７０は、基板Ｗの回転位置を粗く補正する装置である。プリアライメント部７０は、例えば、回転可能に構成された載置台７１と、載置台７１に載置された基板Ｗの外周縁の一部に形成された切り欠き部（例えば、ノッチ、オリエンテーションフラット等）の位置を検出するセンサ（図示省略）と、載置台７１を回転させる回転機構（図示省略）とから構成することができる。この場合、プリアライメント部７０におけるプリアライメント処理は、まず、載置台７１に載置された基板Ｗの切り欠き部の位置をセンサで検出し、続いて、回転機構が、当該切り欠き部の位置が定められた位置となるように（例えば、切り欠きの方向がステージ１０の移動方向（例えば、Ｘ方向））と平行になるように）載置台７１を回転させることによって行われる。

＜１−８．押圧部８０＞
押圧部８０は、基板Ｗを平坦化するための部材である。押圧部８０の構成について、図１〜図３に加えて図５を参照しながら説明する。図５は、押圧面８１１を模式的に示す平面図である。

押圧部８０は、押圧板８１と、押圧板８１を基台１０５に対して移動させる押圧板駆動機構８２とを備える。

押圧板８１は、平板状の外形を有し、その下面に平坦な押圧面８１１が形成される。押圧面８１１は、水平面内に配置される。また、押圧面８１１は、ステージ１０の保持面１１と略同一の形状および略同一のサイズに形成される。上述したとおり、ここでは、保持面１１が平面視円形状に形成されているので、押圧面８１１も平面視円形状に形成される。

押圧面８１１には、距離センサ８１２が配置される。距離センサ８１２は、押圧面８１１とこれに対向配置された対象面（例えば、基板Ｗの表面）との離間距離（押圧面８１１の法線方向に沿う離間距離）を検出する。距離センサ８１２は、制御部９０と電気的に接続されており、距離センサ８１２の計測値（すなわち、押圧面８１１と対象面との離間距離）は、制御部９０に入力可能に構成されている。

押圧面８１１には、複数（図示の例では、９個）のベルヌーイチャック８００，８００，・・，８００が配置される。複数のベルヌーイチャック８００，８００，・・，８００は、保持面１１の全域に満遍なく配置されることが好ましい。この実施の形態においては、複数のベルヌーイチャック８００，８００，・・，８００のうちの１個のベルヌーイチャック８００は、押圧面８１１の中心（幾何学中心）に配置される。また、残りのベルヌーイチャック８００，８００，・・，８００は、押圧面８１１の中心と同心の仮想円ｑ１，ｑ２の各円周上に、当該円周に沿って等間隔で、配列される。また、仮想円ｑ１の円周上に配置される各ベルヌーイチャック８００と、仮想円ｑ２の円周上に配置される各ベルヌーイチャック８００とは、円周方向に沿って互い違いになるように配列される。

各ベルヌーイチャック８００は同様の構成を備えている。ここで、ベルヌーイチャック８００について、図３，図５に加えて、図６〜図８を参照しながら説明する。図６〜図８の各図は、押圧板８１をベルヌーイチャック８００の形成位置で切断した部分断面図である。

ベルヌーイチャック８００は、押圧面８１１に形成された円柱状の凹空間（円柱状凹空間）８０１と、円柱状凹空間８０１の内周壁に沿って開口する一対の噴出ノズル８０２，８０２を備える。各噴出ノズル８０２は、配管８０３を介して、圧縮空気等の気体を供給する気体供給部（例えばコンプレッサ）８０４と接続されている。また、配管８０４の途中には開閉弁（例えば電磁弁）８０５とフィルタ（図示省略）が介挿されている。開閉弁８０５は、制御部９０と電気的に接続されており、制御部９０からの指示に応じて開閉制御される。

開閉弁８０５が開放されると、配管８０３を介して各噴出ノズル８０２から圧縮気体が噴出される。一対の噴出ノズル８０２，８０２から円柱状凹空間８０１の内周壁に沿って噴出された気体は、円柱状凹空間８０１の内周壁に沿うように流れ、強い旋回流となって円柱状凹空間８０１の開放端から流出する。このとき、旋回流の中心部（すなわち、円柱状凹空間８０１の中心部）付近Ａ１にはベルヌーイの定理に従って負圧（吸引圧）が生じる。ただし、円柱状凹空間８０１から溢れ出た気体は、押圧面８１１に沿って流れ出るため、押圧面８１１の付近であって、円柱状凹空間８０１の中心部付近Ａ１を除く領域Ａ２は、大気圧よりも高圧の状態となる。

押圧面８１１に配置された各ベルヌーイチャック８００の一対の噴出ノズル８０２，８０２から気体が噴出された状態で、押圧面８１１を対象物（ここでは、基板Ｗ）に近づけていくと、対象物におけるベルヌーイチャック８００と対向する対象面（ここでは、基板Ｗの表面）は、ベルヌーイの原理に従って形成されている負圧によって、押圧面８１１に引きつけられる（図６に示される状態）。上述したとおり、押圧面８１１の付近は、大気圧よりも高圧の状態となっているため、基板Ｗの表面が押圧面８１１に接触する前（具体的には、押圧面８１１と基板Ｗの表面との離間距離がある距離（基準距離）ｄ０となった時点で）、基板Ｗを押圧面８１１に引きつける力と基板Ｗを押圧面８１１から遠ざける力とが釣り合って、基板Ｗが押圧面８１１に非接触状態で吸着保持された状態となる（図７に示される状態）。基板Ｗが押圧面８１１に非接触状態で吸着保持された状態（押圧面８１１と基板Ｗの表面との離間距離が基準距離ｄ０の状態）から、さらに基板Ｗと押圧面８１１とを近づけると、基板Ｗを押圧面８１１から遠ざける力が相対的に大きくなり、基板Ｗには、これを押圧面８１１から遠ざける方向に押す力が付加される（図８に示される状態）。

再び図１〜図３を参照する。押圧板駆動機構８２は、押圧板８１を基台１０５に対して移動させる機構であり、昇降駆動機構８２１と水平駆動機構８２２とを備える。

昇降駆動機構８２１は、押圧板８１を鉛直軸（Ｚ軸）に沿って移動させる。昇降駆動機構８２１は、具体的には、例えば、押圧板８１の上側に固定された支持アーム８２１１と、支持アーム８２１１を昇降移動させる駆動部（例えば、エアシリンダ、あるいは、モータ等）８２１２とを含む構成することができる。この構成において駆動部８２１２を動作させると、押圧板８１が、鉛直方向に沿って滑らかに昇降移動する。

水平駆動機構８２２は、押圧板８１を水平面内に沿って移動させる。具体的には、押圧板８１を、プリアライメント部７０の載置台７１の上方位置と、ステージ１０の保持面１１の上方位置との間で、水平面内に沿って移動させる。水平駆動機構８２２は、例えば、水平面内において、載置台７１の上方位置から保持面１１の上方位置まで延在して設けられるガイド部８２２１と、ガイド部８２２１に沿って、昇降駆動機構８２１および押圧板８１を移動させる駆動部（例えば、モータ等）８２２２とを含む構成とすることができる。この構成において駆動部８２２２を動作させると、昇降駆動機構８２１を介して支持された押圧板８１が、ガイド部８２２１に案内された状態でガイド部８２２１の延在方向に沿って滑らかに往復移動する。

＜１−９．制御部９０＞
制御部９０は、基板処理装置１が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ基板処理装置１の各部の動作を制御する。

図９は、制御部９０のハードウエア構成を示すブロック図である。制御部９０は、例えば、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、外部記憶装置９４等がバスライン９５を介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成されている。ＲＯＭ９２は基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭ９３はＣＰＵ９１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。外部記憶装置９４は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。外部記憶装置９４にはプログラムＰが格納されており、このプログラムＰに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵ９１が演算処理を行うことにより、各種機能が実現されるように構成されている。プログラムＰは、通常、予め外部記憶装置９４等のメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリ等の記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的または交換的に外部記憶装置９４等のメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部９０において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路等でハードウエア的に実現されてもよい。

また、制御部９０では、入力部９６、表示部９７、通信部９８もバスライン９５に接続されている。入力部９６は、各種スイッチ、タッチパネル等により構成されており、オペレータから各種の入力設定指示を受け付ける。表示部９７は、液晶表示装置、ランプ等により構成されており、ＣＰＵ９１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部９８は、ＬＡＮ等を介したデータ通信機能を有する。

外部記憶装置９４には、基板Ｗに露光すべきパターンを記述したデータ（パターンデータ）Ｄが格納される。パターンデータＤは、例えば、ＣＡＤを用いて生成されたＣＡＤデータをラスタライズしたデータであり、回路パターンなどを表現している。制御部９０は、基板Ｗに対する一連の処理に先立ってパターンデータＤを取得して外部記憶装置９４に格納している。なお、パターンデータＤの取得は、例えばネットワーク等を介して接続された外部端末装置から受信することにより行われてもよいし、記録媒体から読み取ることにより行われてもよい。

＜２．基板Ｗに対する処理の流れ＞
＜２−１．全体の流れ＞
次に、基板処理装置１において実行される基板Ｗに対する一連の処理の流れについて、図１０を参照しながら説明する。図１０は、当該処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部９０の制御下で行われる。

まず、搬送装置６０が、カセット載置部１０４に載置されたカセットＣから未処理基板Ｗを取り出して基板処理装置１に搬入し、プリアライメント部７０の載置台７１に載置する（ステップＳ１）。

続いて、プリアライメント部７０にて、基板Ｗに対するプリアライメント処理が行われる（ステップＳ２）。プリアライメント処理は、上述したとおり、例えば、載置台７１に載置された基板Ｗの切り欠き部の位置をセンサで検出し、当該切り欠き部の位置が定められた位置となるように載置台７１を回転させることによって行われる。これによって、載置台７１に載置された基板Ｗが定められた回転位置におおまかに位置合わせされた状態におかれることになる。

続いて、プリアライメント処理済みの基板Ｗがプリアライメント部７０から搬出されて、ステージ１０の保持面１１に移載され、保持面１１において吸着保持された状態とされる（ステップＳ３）。この処理については、後に具体的に説明する。

基板Ｗが保持面１１に吸着保持された状態となると、続いて、当該基板Ｗが適正な回転位置にくるように精密に位置合わせする処理（ファインアライメント）が行われる（ステップＳ４）。具体的には、まず、ステージ駆動機構２０が、ステージ１０を撮像ユニット５０の下方位置まで移動させる。ステージ１０が撮像ユニット５０の下方に配置されると、続いて、撮像ユニット５０が、保持面１１に保持されている基板Ｗ上のアライメントマークを撮像して、当該撮像データを取得する。続いて、制御部９０が、撮像ユニット５０により取得された撮像データを画像解析してアライメントマークの位置を検出し、その検出位置に基づいて基板Ｗの回転位置の適正位置からのずれ量を算出する。ずれ量が算出されると、回転機構２１が、当該算出されたずれ量だけステージ１０を回転させる。これによって、基板Ｗが適正な回転位置にくるように位置合わせされる。

保持面１１に保持されている基板Ｗが適切な回転位置におかれると、続いて、パターンの描画処理が行われる（ステップＳ５）。描画処理について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、描画処理を説明するための図である。

描画処理は、ステージ駆動機構２０がステージ１０に載置された基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して相対的に移動させつつ、光学ユニット４０，４０のそれぞれから基板Ｗの上面に空間変調された光を照射させることによって行われる。

具体的には、ステージ駆動機構２０は、まず、撮像ユニット５０の下方位置に配置されているステージ１０を主走査方向（Ｙ軸方向）に沿って＋Ｙ方向に移動させることによって、基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して主走査方向に沿って相対的に移動させる（主走査）。これを基板Ｗからみると、各光学ユニット４０は基板Ｗ上を主走査方向に沿って−Ｙ方向に横断することになる（矢印ＡＲ１１）。主走査が行われる間、各光学ユニット４０は、パターンデータＤに応じた空間変調が形成された光（具体的には、副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光）を、基板Ｗに向けて断続的に照射し続ける（すなわち、基板Ｗの表面にパルス光が繰り返して投影され続ける）。つまり、各光学ユニット４０は、副走査方向に沿うＮ画素分の空間変調された光を断続的に照射し続けながら基板Ｗ上を主走査方向に沿って横断する。したがって、光学ユニット４０が主走査方向に沿って基板Ｗを１回横断すると、基板Ｗの表面に、副走査方向に沿ってＮ画素分の幅をもつ一本のパターン群が描画されることになる。ここでは、２個の光学ユニット４０が同時に基板Ｗを横断するので、一回の主走査により２本のパターン群が描画されることになる。

１回の主走査が終了すると、ステージ駆動機構２０は、ステージ１０を副走査方向（Ｘ軸方向）に沿って＋Ｘ方向に、１ストライプの幅に相当する距離だけ移動させることによって、基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して副査方向に沿って相対的に移動させる（副走査）。これを基板Ｗからみると、各光学ユニット４０は副走査方向に沿って−Ｘ方向に、１ストライプの幅分だけ移動することになる（矢印ＡＲ１２）。

副走査が終了すると、再び主走査が行われる。すなわち、ステージ駆動機構２０は、ステージ１０を主走査方向に沿って−Ｙ方向に移動させることによって、基板Ｗを光学ユニット４０，４０に対して主走査方向に沿って相対的に移動させる。これを基板Ｗからみると、各光学ユニット４０は、基板Ｗ上における、先の主走査で描画された１ストライプ分の描画領域の隣を、主走査方向に沿って＋Ｙ方向に移動して横断することになる（矢印ＡＲ１３）。ここでも、各光学ユニット４０は、パターンデータＤに応じた空間変調が形成された光を、基板Ｗに向けて断続的に照射し続けながら基板Ｗ上を主走査方向に沿って横断する。これによって、先の主走査で描画された１ストライプ分の描画領域の隣に、さらに１ストライプ分の領域の描画が行われることになる。以後、同様に、主走査と副走査とが繰り返して行われ、基板Ｗの表面の全域にパターンが描画されると描画処理が終了する。

再び図１０を参照する。描画処理が終了すると、続いて、描画処理済みの基板Ｗが保持面１１から取り上げられてプリアライメント部７０の載置台７１に移載される（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理については、後に説明する。

描画処理済みの基板Ｗが載置台７１に載置されると、搬送装置６０が、載置台７１に載置された基板Ｗを搬出する（ステップＳ７）。具体的には、当該基板Ｗを受け取って、これをカセット載置部１０４に載置されたカセットＣに収容する。

＜２−２．ステップＳ３の処理＞
プリアライメント処理済みの基板Ｗがプリアライメント部７０から搬出されて、ステージ１０の保持面１１に移載され、保持面１１において吸着保持された状態とされる処理（ステップＳ３の処理）について、図１２〜図１７を参照しながら説明する。図１２は、当該処理の流れを示す図である。図１３は、押圧板８１を下降させる処理の流れを示す図である。図１４〜図１７のそれぞれは、ステップＳ３の処理の各段階における押圧板８１およびステージ１０の位置関係を説明するための図である。

まず、制御部９０は、押圧部８０に、プリアライメント部７０の載置台７１に載置された基板Ｗを保持させる（ステップＳ１１）。具体的には、制御部９０は、押圧板駆動機構８２を制御して、押圧板８１を、押圧面８１１がプリアライメント部７０の載置台７１に載置された基板Ｗの表面（パターンの形成面）に対向配置され、かつ、押圧面８１１と基板Ｗの表面との離間距離が基準距離ｄ０となるような位置（保持位置）に移動させる。ここでは、例えば、押圧板８１の待機位置が、プリアライメント部７０の載置台７１の真上の位置とされており（図１の一点鎖線）、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、待機位置に配置されている押圧板８１を下降させて、押圧面８１１と基板Ｗの表面との離間距離が基準距離ｄ０となるような位置まで移動させることによって、押圧板８１を保持位置に移動させる。押圧板８１が保持位置に配置されると、制御部９０は、開閉弁８０５を開放する。すると、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２から圧縮気体が噴出され、押圧面８１１に配置された各ベルヌーイチャック８００に、ベルヌーイの原理に従って負圧が形成される。その結果、押圧面８１１から基準距離ｄ０だけ離間した位置にある基板Ｗの表面が、押圧面８１１に非接触状態で吸着保持される。

続いて、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、プリアライメント部７０の載置台７１上にある押圧板８１を上昇させ、さらに、水平駆動機構８２２を制御して、押圧板８１を、ステージ１０の上方まで移動させる（ステップＳ１２）。すると、押圧面８１１、および、押圧面８１１に非接触状態で吸着保持されている基板Ｗの裏面が、保持面１１に対向配置された状態となる（図１４の実線で示される状態）。

押圧板８１がステージ１０の上方まで移動されると、続いて、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、ステージ１０の上方に配置されている押圧板８１を下降させて、押圧板８１を、押圧面８１１に非接触状態で吸着保持されている基板Ｗの裏面と保持面１１との離間距離が定められた停止距離ｈ０となるような位置に移動させる（図１５に示される状態）（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３の処理について、図１３を参照しながら具体的に説明する。

まず、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を、定められた速度（第１下降速度Ｖ１）で下降開始させる（ステップＳ１３１）。押圧板８１の下降が開始されると、制御部９０は、保持面１１に配置された複数の距離センサ１５，１５，・・・，１５それぞれの出力の監視も開始する。

複数の距離センサ１５，１５，・・・，１５のうちの少なくとも一つの距離センサ１５によって、保持面１１と基板Ｗの裏面との離間距離が、停止距離ｈ０よりも僅かに大きい停止準備距離ｈ１となったことが検出されると（図１４の破線で示される状態）（ステップＳ１３２でＹＥＳ）、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を下降させる速度を、第１下降速度Ｖ１から、これより小さい（遅い）第２下降速度Ｖ２に切り換えさせる（ステップＳ１３３）。つまり、押圧板８１の下降速度を、押圧板８１が停止距離ｈ０に到達する少し前の時点で、相対的に大きい速度から相対的に小さい速度に切り換える。

その後、複数の距離センサ１５，１５，・・・，１５のうちの少なくとも一つの距離センサ１５によって、保持面１１と基板Ｗの裏面との離間距離が停止距離ｈ０となったことが検出されると（ステップＳ１３４でＹＥＳ）、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１の下降を停止させる（図１５に示される状態）（ステップＳ１３５）。停止距離ｈ０は、例えば、基板Ｗが保持面１１上に適切に吸着保持された状態における、基板Ｗの裏面と保持面１１との離間距離に、必要に応じて所定のギャップ（例えば、１μｍ〜１０μｍ程度のギャップ）を加えた距離とされる。

再び図１２を参照する。押圧板８１が、押圧面８１１が保持面１１に対向配置され、かつ、押圧面８１１に非接触状態で吸着保持されている基板Ｗの裏面と保持面１１との離間距離が停止距離ｈ０となるような位置に移動されると、続いて、制御部９０は、開閉弁１２３を開放する。すると、真空吸引口１２に負圧（吸引圧）が形成される（ステップＳ１４）。

さらに、制御部９０は、開閉弁８０５を閉鎖する。すると、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２からの圧縮気体の噴出が停止され、各ベルヌーイチャック８００による吸着保持力が消滅する（ステップＳ１５）。

基板Ｗが平坦な形状である場合、真空吸引口１２に吸引圧が形成されるとともに、各ベルヌーイチャック８００による保持力が消滅すると、基板Ｗは保持面１１に向けて吸い付けられて、土手部１３の頂部全域、および、全ての突起部１４の頂部のそれぞれと基板Ｗの裏面とが当接し、土手部１３と、これに包囲されている保持面１１と、基板Ｗの裏面との間に密閉空間が形成された状態となる。この状態で、真空吸引口１２に負圧が形成され続けることによって、当該密閉空間の圧力が低下し、基板Ｗは、その裏面が保持面１１から土手部１３の高さ分だけ離間した位置において、平坦状態で保持面１１に吸着保持された状態となる。保持面１１上の吸引圧が所定値より低圧側（真空圧側）となったことが圧力計１２４の出力情報から確認されると（すなわち、圧力計１２４の検知圧力が所定値（例えば−６０ｋＰａ）より小さくなると）、制御部９０は、基板Ｗは適切に吸着保持されたと判断する（ステップＳ１６でＹＥＳ）。この場合、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して押圧板８１を上昇させて、押圧板８１をステージ１０上方の待避位置まで移動させる（ステップＳ１７）。これによって、ステップＳ３の処理が終了する。

一方、基板Ｗが平坦な形状ではない場合、真空吸引口１２に吸引圧が形成されるとともに、各ベルヌーイチャック８００による保持力が消滅すると、基板Ｗは保持面１１に向けて多少は吸い付けられるが、基板Ｗの裏面と土手部１３の頂部の少なくとも一部との間に隙間が生じた状態となる。この状態で、真空吸引口１２に負圧が形成され続けても、当該隙間から負圧が逃げてしまい、保持面１１上の圧力はなかなか低下しない。真空吸引口１２からの吸引を開始してから一定の時間が経過しても、保持面１１上の吸引圧が所定値より低圧側となったことが圧力計１２４の出力情報から確認されない場合（すなわち、圧力計１２４の検知圧力が所定値（例えば−６０ｋＰａ）以上の場合）、制御部９０は、基板Ｗは保持面１１に適切に吸着保持されていない（吸着不良）と判断する（ステップＳ１６でＮＯ）。この場合、続いて、押圧部８０が基板Ｗを平坦化するための一連の処理が行われる（ステップＳ１８〜ステップＳ２０）。

すなわち、まず、制御部９０は、開閉弁８０５を開放する。すると、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２から圧縮気体が再び噴出される（ステップＳ１８）。

さらに、制御部９０は、押圧面８１１と基板Ｗの表面との離間距離を押圧面８１１に配置された距離センサ８１２で監視しつつ、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を、微小量（例えば、１ｍｍ以下）だけ下降させて、押圧面８１１と基板Ｗの裏面との離間距離を、基準距離ｄ０よりも僅かに小さい接近距離ｄ１とする（図１６に示される状態）（ステップＳ１９）。ただし、この際の下降速度は、比較的低速な第２下降速度Ｖ２とされることが好ましい。

上述したとおり、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２から圧縮気体が噴出されている状態において、押圧面８１１の付近は、各ベルヌーイチャック８００から噴出されて押圧面８１１に沿って流れ出る気体によって、大気圧よりも高圧の状態となっているため、基板Ｗの裏面と押圧面８１１との離間距離が基準距離ｄ０よりも小さくなると、基板Ｗには、これを押圧面８１１から遠ざける方向に押す力が付加される（図８参照）。すなわち、基板Ｗには、これを保持面１１に向けて押す力が付加される。これによって、基板Ｗが平坦化され、基板Ｗの裏面と土手部１３の頂部の少なくとも一部との間に生じていた隙間が消滅する。すなわち、基板Ｗの裏面が、土手部１３の頂部全域、および、全ての突起部１４の頂部のそれぞれと当接し、土手部１３と、これに包囲されている保持面１１と、基板Ｗの裏面との間に密閉空間が形成された状態となる。上述したとおり、真空吸引口１２には負圧が形成されているため、密閉空間が形成されると、その圧力が低下し、基板Ｗは、その裏面が保持面１１から土手部１３の高さ分だけ離間した位置において、平坦状態で保持面１１に吸着保持された状態となる（図１７に示される状態）。

保持面１１上の吸引圧が所定値より低圧側（真空圧側）となったことが圧力計１２４の出力情報から確認されると、制御部９０は、基板Ｗは適切に吸着保持されたと判断する（ステップＳ２０でＹＥＳ）。この場合、制御部９０は、開閉弁８０５を閉鎖した上で、昇降駆動機構８２１を制御して押圧板８１を上昇させて、押圧板８１をステージ１０上方の待避位置まで移動させる（ステップＳ１７）。これによって、ステップＳ３の処理が終了する。

＜２−３．ステップＳ６の処理＞
描画処理済みの基板Ｗが保持面１１から取り上げられてプリアライメント部７０の載置台７１に移載される処理（ステップＳ６の処理）について、図１８を参照しながら説明する。図１８は、当該処理の流れを示す図である。

まず、制御部９０は、開閉弁１２３を閉鎖して、真空吸引口１２からの吸引を停止させる。これによって、真空吸引口１２より気体が密閉空間に流入し（真空破壊）、保持面１１に対する基板Ｗの吸着状態が解除される（ステップＳ２１）。

続いて、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、保持面１１の上方の待避位置に配置されている押圧板８１を下降させて、押圧板８１を、所定の停止位置まで移動させる（ステップＳ２２）。ここでは、例えば、上述したステップＳ１３の処理において押圧板８１の下降が停止された際の押圧板８１の位置を記憶しておき、当該位置をステップＳ２２における押圧板８１の停止位置として採用する。押圧板８１が当該停止位置まで移動されると、押圧面８１１がステージ１０の保持面１１に載置されている基板Ｗの表面に対向配置され、かつ、押圧面８１１と基板Ｗの表面との離間距離がほぼ基準距離ｄ０となる状態となる。なお、ステップＳ２２において押圧板８１を下降させる速度は、例えば、相対的に大きい第１下降速度Ｖ１とする。

ただし、真空破壊が行われると、平坦状態で保持面１１に保持されていた基板Ｗの反り等が戻って基板Ｗが非平坦状態となってしまう可能性がある。そこで、真空破壊が行われた後に、制御部９０が、各距離センサ１５の計測値を参照し、最も大きな計測値の値に基づいて停止位置を微調整する構成としてもよい。具体的には、例えば、制御部９０は、まず、各距離センサ１５の計測値のうちで最も大きな計測値（最大離間幅）を特定し、当該最大離間幅から停止距離ｈ０を差し引いた値を、基板Ｗの最大反り量として取得する。そして、制御部９０は、上記の態様で決定した停止位置を、当該最大反り量分だけ、上方に修正する。この構成によると、基板Ｗの反り等が戻っている場合であっても、押圧板８１を下降させた際に、基板Ｗと押圧板８１とが接触して基板Ｗが破損する、といった事態を未然に回避することができる。

続いて、制御部９０は、開閉弁８０５を開放する。すると、押圧面８１１に配置された各ベルヌーイチャック８００に、ベルヌーイの原理に従って負圧が形成され、押圧面８１１から基準距離ｄ０だけ離間した位置にある基板Ｗの表面が、押圧面８１１に非接触状態で吸着保持される（ステップＳ２３）。ただし、停止位置が上方に修正されている場合、開閉弁８０５が開放された後に、押圧板８１を当該修正幅分だけ追加で下降させる。この際の下降速度は、比較的低速な第２下降速度Ｖ２とされることが好ましい。

続いて、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を、定められた速度（第１上昇速度Ｖ１１）で上昇開始させる（ステップＳ２４）。押圧板８１の上昇が開始されると、制御部９０は、保持面１１に配置された複数の距離センサ１５，１５，・・・，１５それぞれの出力の監視も開始する。

複数の距離センサ１５，１５，・・・，１５の全ての計測値が増加したことが確認されると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を上昇させる速度を、第１上昇速度Ｖ１１から、これより大きい（速い）第２上昇速度Ｖ１２に切り換えさせる（ステップＳ２６）。つまり、押圧板８１の上昇速度を、相対的に小さい速度から相対的に大きい速度に切り換える。

押圧板８１が上昇しても（あるいは、押圧板８１が上昇開始してから一定の時間が経過しても）、複数の距離センサ１５，１５，・・・，１５の全ての計測値が増加したことが確認されない場合（ステップＳ２５でＮＯ）、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を例えば再び停止位置、もしくは、停止位置よりさらに所定量だけ下方の位置（ただし、後者の場合、当該位置において押圧面８１１が基板Ｗに当たらないように、停止位置からの下げ幅は、十分微少な値（例えば、１ｍｍ以下）とする）まで下降させた上で（ステップＳ２７）、押圧板８１を再び上昇させる（ステップＳ２４）。ただし、この際の下降速度は、比較的低速な第２下降速度Ｖ２とされることが好ましい。なお、ステップＳ２７およびステップＳ２４の処理を所定回数繰り返しても、複数の距離センサ１５，１５，・・・，１５の全ての計測値が増加したことが確認されない場合、所定のエラー処理を行う構成としてもよい。

押圧板８１が、押圧面８１１において基板Ｗを非接触状態で吸着保持した状態で、所定位置まで上昇されると、続いて、制御部９０は、水平駆動機構８２２を制御して、押圧板８１を、プリアライメント部７０の載置台７１の上方まで移動させる（ステップＳ２８）。すると、押圧面８１１、および、押圧面８１１に保持されている基板Ｗの裏面が、載置台７１に対向配置された状態となる。

押圧板８１が載置台７１の上方まで移動されると、続いて、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を、押圧面８１１に保持されている基板Ｗの裏面と載置台７１との離間距離が定められた停止距離（例えば、「０（ゼロ）」）となるような位置まで下降させた上で、開閉弁８０５を閉鎖する。すると、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２からの圧縮気体の噴出が停止され、各ベルヌーイチャック８００による吸着保持力が消滅し、基板Ｗは載置台７１に載置された状態となる（ステップＳ２９）。

＜３．効果＞
上記の実施の形態によると、基板Ｗの裏面が保持面１１と対向配置されるとともに、基板Ｗの表面が押圧面８１１と対向配置された状態において、押圧面８１１に形成されたベルヌーイチャック８００から気体が噴出されるとともに、押圧板８１が、押圧面８１１と基板Ｗの表面との離間距離が基準距離ｄ０よりも小さくなるような位置に降下される。この構成によると、基板Ｗはベルヌーイチャック８００から噴出されて押圧面８１１に沿って流れ出る気体によって保持面１１に向けて非接触で押圧されて、平坦化される。したがって、非平坦な基板Ｗであっても、これを効率的かつ有効に平坦化することができる。その結果、焦点位置のずれなどが生じにくくなり、目標位置に正確にパターンを形成することができる。また、処理の途中に、保持面１１に対して基板Ｗが位置ずれするといった事態も生じにくい。したがって、パターンの描画精度を良好なものとすることができる。

また、上記の実施の形態によると、押圧板８１によって、受け渡し位置（上記の例では載置台７１）上の基板Ｗが保持面１１の上方まで搬送される。具体的には、押圧板８１が載置台７１上の基板Ｗを、その表面側から非接触状態で吸着保持して、当該基板Ｗをステージ１０の保持面１１まで移載する。例えば、搬送装置６０で受け渡し位置に配置された基板Ｗを保持面１１まで搬送させようとした場合、ステージ１０にリフトピンを設けるとともに、リフトピンを昇降させるための駆動機構を設ける必要があるが、上記の実施の形態においては、これらの機構が不要となる。つまり、この構成によると、装置構成が簡易化される。

また、上記の実施の形態によると、保持面１１に配置され、保持面１１とこれに対向配置される基板Ｗの裏面との離間距離を検知する距離センサ１５を備えるので、保持面１１と基板Ｗの裏面との離間距離を把握することができる。特に、上記の実施の形態においては、保持面１１に配置された距離センサ１５の計測値に応じて、押圧板８１の停止タイミングが決定される。この構成によると、押圧板８１に非接触状態で吸着保持される基板Ｗの厚みが変更されても、押圧板８１の停止タイミングを適切に決定することができる。

また、上記の実施の形態においては、保持面１１と押圧面８１１とが対向配置された状態において、保持面１１における、ベルヌーイチャック８００と対向する位置と、ベルヌーイチャック８００間の隙間と対向する位置とのそれぞれに、距離センサ１５が少なくとも１個配置される。したがって、基板Ｗの裏面が保持面１１と対向配置されるとともに、基板Ｗの表面が押圧面８１１と対向配置された状態において、基板Ｗの面内におけるベルヌーイチャック８００と対向配置されている部分と保持面１１との離間距離を検知できるとともに、基板Ｗの面内におけるベルヌーイチャック８００と対向配置されていない部分と保持面１１との離間距離を検知できる。基板Ｗにおけるベルヌーイチャック８００と対向していない部分は、下方に撓む可能性があるところ、この構成によると、このような場合に、基板Ｗの面内における保持面１１と最も接近している部分と保持面１１との離間距離を把握し逃す、といった事態が生じにくい。

また、上記の実施の形態においては、保持面１１と基板Ｗの裏面との離間距離が停止準備距離ｈ１となると、押圧板８１の下降速度が、比較的高速な第１下降速度Ｖ１から、比較的低速な第２下降速度Ｖ２に切り換えられる。この構成によると、基板Ｗが保持面１１に衝突して破損するといった事態を回避しつつ、基板Ｗを保持面１１に吸着保持させるまでに要する時間を短縮することができる。

また、上記の実施の形態においては、押圧面８１１の中心にベルヌーイチャック８００が配置されているので、凹状に反った基板Ｗであっても、これがほぼ平坦化された状態で吸着保持される。また、押圧面８１１の中心と同心の仮想円ｑ１，ｑ２の各円周上に、当該円周に沿って複数のベルヌーイチャック８００が配置されているので、凹状に反った基板Ｗであっても、これがほぼ平坦化された状態で吸着保持される。なお、反った基板Ｗがほぼ平坦化された状態で押圧面８１１に吸着保持されていたとしても、当該基板Ｗが保持面１１に載置され、ベルヌーイチャック８００の吸着力が消滅した際に、基板Ｗの反り等が多少戻って基板Ｗが非平坦状態となってしまう可能性がある。しかしながら、上記の実施の形態においては、このような場合であっても、押圧面８１１で保持面１１上の基板Ｗを押してこれを平坦化することができる。

＜II．第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。この実施の形態に係る基板処理装置は、押圧部が押圧面の法線方向に沿ってガスを噴出する構成を備えている点において、第１の実施の形態と相違する。以下においては、第１の実施の形態と相違する点を説明し、同じ構成については説明を省略するとともに、同じ符号を付して示す。

＜１．装置構成＞
第２の実施の形態に係る基板処理装置が備える押圧部８０ａの構成について、図１９、図２０を参照しながら説明する。図１９は、ステージ１０、押圧部８０ａ、および、これらが備える配管系統を、模式的に示す図である。図２０は、押圧面８１１ａを模式的に示す平面図である。

押圧部８０ａは、第１の実施の形態に係る押圧部８０と同様、押圧板８１ａと、押圧板８１ａを基台１０５に対して移動させる押圧板駆動機構８２とを備える。押圧板駆動機構８２の構成は、第１の実施の形態と同様である。

押圧板８１ａは、平板状の外形を有し、その下面に、水平面内に配置される押圧面８１１ａが形成される。また、押圧面８１１ａは、ステージ１０の保持面１１と略同一の形状およびサイズに形成される。

押圧面８１１ａには、複数（図示の例では、９個）のベルヌーイチャック８００，８００，・・，８００が配置される。各ベルヌーイチャック８００の構成および複数のベルヌーイチャック８００，８００，・・，８００の配列態様は、第１の実施の形態と同様である。

押圧面８１１ａには、さらに、押圧面８１１ａに開口する補助吐出口８１０が複数個（図示の例では、１２個）形成される。補助吐出口８１０は、配管８１０１を介して、圧縮空気等の気体を供給する気体供給部（例えばコンプレッサ）８０４と接続されている。また、配管８１０１の途中には開閉弁（例えば電磁弁）８１０２が介挿されている。開閉弁８１０２は、制御部９０と電気的に接続されており、制御部９０からの指示に応じて開閉制御される。開閉弁８１０２が開放されると、配管８１０１を介して各補助吐出口８１０に圧縮気体が供給され、各補助吐出口８１０から押圧面８１１の法線方向に沿って圧縮気体が噴出される。

＜２．ステップＳ３の処理＞
プリアライメント処理済みの基板Ｗがプリアライメント部７０から搬出されて、ステージ１０の保持面１１に移載され、保持面１１において吸着保持された状態とされる処理（図１０のステップＳ３の処理）について、図２１を参照しながら説明する。図２１は、当該処理の流れを示す図である。

当該処理の流れは、第１の実施の形態とほぼ同様である。ただし、この実施の形態においては、基板Ｗが保持面１１に適切に吸着保持されていない（吸着不良）と判断された場合（ステップＳ１６でＮＯ）、次の処理が行われる。

まず、制御部９０は、開閉弁８０５と開閉弁８１０２とを開放する。すると、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２から圧縮気体が噴出されるとともに、各補助吐出口８１０からも押圧面８１１の法線方向に沿って圧縮気体が吐出される（ステップＳ１８ａ）。さらに、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１ａを、微小量（例えば、１ｍｍ以下）だけ下降させて、押圧面８１１ａと基板Ｗの裏面との離間距離を、基準距離ｄ０よりも僅かに小さい接近距離ｄ１とする（ステップＳ１９）。

上述したとおり、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２から圧縮気体が噴出されている状態において、押圧面８１１ａの付近は、各ベルヌーイチャック８００から噴出されて押圧面８１１に沿って流れ出る気体によって、大気圧よりも高圧の状態となっているため、基板Ｗの裏面と押圧面８１１ａとの離間距離が基準距離ｄ０よりも小さくなると、基板Ｗには、これを保持面１１に向けて押す力が付加される。ここでは、各補助吐出口８１０から吐出される気体の圧力によって、基板Ｗの裏面を保持面１１に向けて押す力がさらに付加される。これによって、基板Ｗが速やかに平坦化され、基板Ｗの裏面と土手部１３の頂部の少なくとも一部との間に生じていた隙間が消滅し、土手部１３と、これに包囲されている保持面１１と、基板Ｗの裏面との間に密閉空間が形成された状態となる。その結果、当該密閉空間の圧力が低下し、基板Ｗは、その裏面が保持面１１から土手部１３の高さ分だけ離間した位置において、平坦状態で保持面１１に吸着保持された状態となる。

保持面１１上の吸引圧が所定値より低圧側（真空圧側）となったことが圧力計１２４の出力情報から確認されると、制御部９０は、基板Ｗは適切に吸着保持されたと判断する（ステップＳ２０でＹＥＳ）。この場合、制御部９０は、開閉弁８０５および開閉弁８１０２を閉鎖した上で、昇降駆動機構８２１を制御して押圧板８１ａを上昇させて、押圧板８１ａをステージ１０上方の待避位置まで移動させる（ステップＳ１７）。これによって、ステップＳ３の処理が終了する。

＜３．効果＞
第２の実施の形態によると、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。さらに、第２の実施の形態においては、基板Ｗはベルヌーイチャック８００から噴出されて押圧面８１１に沿って流れ出る気体によって保持面１１に向けて非接触で押圧されるとともに、補助吐出口８１０から吐出される気体によっても保持面１１に向けて非接触で押圧される。したがって、非平坦な基板Ｗを速やかに平坦化することができる。

＜III．第３の実施の形態＞
第３の実施の形態に係る基板処理装置の構成について説明する。この実施の形態に係る基板処理装置は、押圧部８０を水平面内で移動させる機構（水平駆動機構８２２）を備えない点において、第１の実施の形態と相違する。以下においては、第１の実施の形態と相違する点を説明し、同じ構成については説明を省略するとともに、同じ符号を付して示す。

＜１．装置構成＞
第３の実施の形態に係る基板処理装置１ｂの構成について、図２２を参照しながら説明する。図２２は、基板処理装置１ｂの構成を模式的に示す側面図である。

押圧部８０ｂは、第１の実施の形態に係る押圧部８０と同様、押圧板８１と、押圧板８１を基台１０５に対して移動させる押圧板駆動機構８２ｂとを備える。押圧板８１の構成は、第１の実施の形態と同様である。

押圧板駆動機構８２ｂは、押圧板８１を基台１０５に対して移動させる機構であり、昇降駆動機構８２１ｂを備える。昇降駆動機構８２１の構成は、第１の実施の形態と同様である。すなわち、昇降駆動機構８２１は、押圧板８１を鉛直軸（Ｚ軸）に沿って移動させる機構であり、具体的には、例えば、押圧板８１の上側に固定された支持アーム８２１１ｂと、支持アーム８２１１ｂを昇降移動させる駆動部８２１２ｂとを含む。ただし、押圧板駆動機構８２ｂは、水平駆動機構は備えず、昇降駆動機構８２１ｂの上端は、ステージ１０ｂの真上の位置に固定されている。すなわち、押圧板８１は、ステージ１０ｂの上方において、保持面１１に対して近接離間移動される。

なお、この実施の形態に係るステージ１０ｂは、第１の実施の形態と同様の構成に加えて、基板Ｗを保持面１１に対して昇降させるための機構を備える。具体的には、例えば、保持面１１に形成されたピン孔（図示省略）を介して、保持面１１に対して出没可能に設けられた複数のリフトピン（図示省略）と、各リフトピンを同期させて保持面１１に対して出没させるリフトピン駆動機構（図示省略）とを備える。各リフトピンは、搬送装置６０と保持面１１との間で基板Ｗの受け渡しが行われる場合に、その先端が保持面１１から突出した上方位置（突出位置）と、その先端が保持面１１以下となる下方位置（待避位置）との間を往復移動される。

＜２．処理の流れ＞
第１の実施の形態においては、載置台７１とステージ１０ｂの保持面１１との間の基板Ｗの移載は、押圧部８０によって行われていたが、この実施の形態においては、当該移載は、搬送装置６０によって行われる。

＜２−１．ステップＳ３の処理＞
プリアライメント処理済みの基板Ｗがプリアライメント部７０から搬出されて、ステージ１０ｂの保持面１１に移載され、保持面１１において吸着保持された状態とされる処理（図１０のステップＳ３に相当する処理）について、図２３を参照しながら説明する。図２３は、当該処理の流れを示す図である。

プリアライメント処理（ステップＳ２）が終了すると、制御部９０は、搬送装置６０に、プリアライメント部７０の載置台７１に載置された基板Ｗを保持させて、当該基板Ｗをステージ１０ｂの保持面１１に載置させる（ステップＳ２１）。この動作は、具体的には次のように行われる。まず、制御部９０は、ステージ駆動機構２０を制御して、ステージ１０ｂを定められた受け渡し動作位置まで移動させる。ステージ１０ｂが受け渡し動作位置に配置されると、続いて、ステージ１０ｂに設けられたリフトピン駆動機構が一群のリフトピンを下方位置から上方位置に移動させる。これによって、保持面１１から一群のリフトピンが突出した状態となる。続いて、搬送装置６０が、プリアライメント処理済みの基板Ｗを支持したハンド６１を保持面１１に沿って差し込んで、さらにハンド６１を下方に移動させる。これによって、ハンド６１上に載置されていた基板Ｗが一群のリフトピン上に移載される。続いて、ハンド６１が引き抜かれると、リフトピン駆動機構が、一群のリフトピンを上方位置から下方位置に移動させる。これによって、基板Ｗが保持面１１に載置された状態となる。

基板Ｗが保持面１１に載置された状態となると、続いて、制御部９０は、開閉弁１２３を開放する。すると、真空吸引口１２に負圧（吸引圧）が形成される（ステップＳ２２）。

保持面１１上の吸引圧が所定値より低圧側（真空圧側）となったことが圧力計１２４の出力情報から確認されると、制御部９０は、基板Ｗは適切に吸着保持されたと判断する（ステップＳ２３でＹＥＳ）。これによって、ステップＳ３の処理が終了する。

一方、真空吸引口１２からの吸引を開始してから一定の時間が経過しても、保持面１１上の吸引圧が所定値より低圧側となったことが圧力計１２４の出力情報から確認されない場合、制御部９０は、基板Ｗは保持面１１に適切に吸着保持されていない（吸着不良）と判断する（ステップＳ２３でＮＯ）。この場合、続いて、押圧部８０が基板Ｗを平坦化するための一連の処理が行われる（ステップＳ２４〜ステップＳ２８）。

すなわち、まず、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、ステージ１０ｂの上方に配置されている押圧板８１を下降させて、押圧板８１を、押圧面８１１において非接触状態で吸着保持されている基板Ｗの裏面と保持面１１との離間距離が定められた停止距離ｈ０となるような位置まで移動させる（ステップＳ２４）。この処理は、上述したステップＳ１３の処理と同様である（図１２、図１３参照）。

以降の処理は、上述したステップＳ１８〜ステップＳ２０の処理と同様である。すなわち、制御部９０は、開閉弁８０５を開放する。すると、各ベルヌーイチャック８００の各噴出ノズル８０２から圧縮気体が噴出される（ステップＳ２５）。

さらに、制御部９０は、昇降駆動機構８２１を制御して、押圧板８１を、微小量（例えば、１ｍｍ以下）だけ下降させて、押圧面８１１と基板Ｗの裏面との離間距離を、基準距離ｄ０よりも僅かに小さい接近距離ｄ１とする（ステップＳ２６）。すると、上述したとおり、基板Ｗに、これを保持面１１に向けて押す力が付加され、これによって、基板Ｗが平坦化される。その結果、基板Ｗは、その裏面が保持面１１から土手部１３の高さ分だけ離間した位置において、平坦状態で保持面１１に吸着保持された状態となる。

保持面１１上の吸引圧が所定値より低圧側（真空圧側）となったことが圧力計１２４の出力情報から確認されると、制御部９０は、基板Ｗは適切に吸着保持されたと判断する（ステップＳ２７でＹＥＳ）。この場合、制御部９０は、開閉弁８０５を閉鎖した上で、昇降駆動機構８２１を制御して押圧板８１を上昇させて、押圧板８１をステージ１０ｂ上方の待機位置まで移動させる（ステップＳ２８）。これによって、ステップＳ３の処理が終了する。

＜２−２．ステップＳ６の処理＞
描画処理済みの基板Ｗが保持面１１から取り上げられて搬出される処理（図１０のステップＳ６〜ステップＳ７に相当する処理）について説明する。

まず、制御部９０は、開閉弁１２３を閉鎖して、真空吸引口１２からの吸引を停止させる。これによって、真空吸引口１２より気体が密閉空間に流入し（真空破壊）、保持面１１に対する基板Ｗの吸着状態が解除される（図１８のステップＳ２１参照）。

続いて、制御部９０は、搬送装置６０に、保持面１１に載置されている基板Ｗを保持させて、当該基板Ｗをカセット載置部１０４に載置されたカセットＣに収容させる。搬送装置６０に保持面１１から基板Ｗを受け取らせる動作は、具体的には次のように行われる。まず、リフトピン駆動機構が、一群のリフトピンを下方位置から上方位置に移動させる。これによって、基板Ｗは一群のリフトピンにより支持されて保持面１１から持ち上げられ、基板Ｗの裏面が保持面１１から引きはがされた状態となる。続いて、搬送装置６０が、ハンド６１を保持面１１と基板Ｗの下面との間に差し込み、さらにハンド６１を上昇させる。その一方で、リフトピン駆動機構が、一群のリフトピンを上方位置から下方位置に移動させる。これによって、一群のリフトピンの上に支持されていた基板Ｗがハンド６１上に移載される。

＜ＩＶ．変形例＞
第１、あるいは、第２の実施の形態においては、押圧部８０が、載置台７１とステージ１０との間で基板Ｗを搬送する。この構成において、ベルヌーイチャック８００により非接触状態で吸着保持された基板Ｗが、水平面内に沿って位置ずれしないように、押圧面８１１の外縁にガイドピン等を立設しておいてもよい。この場合、保持面１１における、ガイドピンと対応する位置（押圧面８１１と保持面１１とが対向配置された状態において、ガイドピンの形成位置に対向する位置）に、ガイドピンが入り込むことができる凹部を形成しておく。このような凹部を形成しておけば、ガイドピンの先端が保持面１１に当接してしまって、それ以上、押圧面８１１を保持面１１に近接させることができない、といった事態が生じない。

また、第２の実施の形態においては、保持面１１に対して基板Ｗが適切に吸着保持されなかった場合に、複数の補助吐出口８１０から押圧面８１１の法線方向に沿って圧縮気体が噴出される。ここで、配管８１０１の途中に例えば流量調整弁を介挿して、補助吐出口８１０からの気体の噴出圧を調整可能な構成としてもよい。この場合、例えば、複数の距離センサ１５，１５，・・，１５のうち、ベルヌーイチャック８００間の隙間と対向する位置に配置された距離センサ１５の計測値が、ベルヌーイチャック８００と対向する位置に配置された距離センサ１５の計測値よりも大きい場合、気体の噴出圧を比較的大きく調整するとしてもよい。この構成によると、基板Ｗの平坦化が効率的に行われる。

さらに、複数の補助吐出口８１０，８１０，・・，８１０それぞれにおける気体の噴出圧を別個独立に調整可能な構成としてもよい。この場合、各距離センサ１５の計測値を参照して、基板Ｗの裏面と保持面１１との離間距離が比較的大きい領域と対向している補助吐出口８１０については、気体の噴出圧を比較的大きく調整し、基板Ｗの裏面と保持面１１との離間距離が比較的小さい領域と対向している補助吐出口８１０については、気体の噴出圧を比較的小さく調整してもよい。この構成によっても、基板Ｗの平坦化が効率的に行われる。

また、上記の各実施の形態においては、吸引（真空吸引）により基板Ｗが保持面１１に保持される構成であったが、保持面１１に基板Ｗを保持する態様は必ずしも真空吸引である必要はなく、例えば、静電チャック方式、メカチャック方式などで保持面１１に基板Ｗを保持してもよい。上述したとおり、押圧部８０，８０ａを備える装置構成においては、押圧部８０，８０ａで基板Ｗを平坦化することができるため、どのような態様であっても、基板Ｗを容易かつ確実に保持面１１に保持することができる。

また、上記の各実施の形態においては、保持面１１には複数個の距離センサ１５が配置される構成であったが、距離センサ１５は必ずしも複数個配置される必要はなく、距離センサ１５を１個だけ配置する構成であってもよい。

また、押圧面８１１，８１１ａに配置されるベルヌーイチャック８００の個数は必ずしも図５の例のように９個である必要はない。ただし、ベルヌーイチャック８００の個数を多くするほど、基板Ｗを平坦状態で保持できる可能性が高くなる。また、ベルヌーイチャック８００の個数を少なく抑えれば、コストと気体の消費量とを抑えることができる。

また、上記の各実施の形態においては、保持面１１に配置された距離センサ１５の計測値に応じて、押圧板８１，８１ａの停止タイミングが決定される構成としたが、押圧面８１１，８１１ａに配置された距離センサ８１２の計測値に応じて、押圧板８１，８１ａの停止タイミングを決定してもよい。この場合、例えば、押圧板８１，８１ａの下降が開始されるとともに、制御部９０は、押圧面８１１，８１１ａに配置された距離センサ８１２の出力（すなわち、押圧面８１１，８１１ａとこれに非接触状態で吸着保持されている基板Ｗの表面との離間距離）の監視を開始し、当該距離センサ８１２の計測値が、基準距離ｄ０よりも小さくなった時点（すなわち、基板Ｗの裏面が保持面１１と当接した時点）で、押圧板８１，８１ａを停止させればよい。

また、上記の各実施の形態においては、吸着不良と判断された場合に、押圧面８１１，８１１ａと基板Ｗの表面との離間距離を、押圧面８１１，８１１ａに配置された距離センサ８１２で監視しながら、押圧板８１，８１ａを微小量だけ下降させて、当該離間距離を、基準距離ｄ０よりも僅かに小さい接近距離ｄ１とする構成であったが（図１２のステップＳ１８）、押圧面８１１，８１１ａと基板Ｗの表面との多少の接触が許容される処理条件の場合は、昇降駆動機構８２１の電流値が所定値を越えるまで（すなわち、押圧面８１１，８１１ａが基板Ｗの表面と当接するまで）、押圧板８１，８１ａを下降させる構成としてもよい。

また、上記の各実施形態では、空間光変調器４４１として変調単位である固定リボンと可動リボンとが一次元に配設された回折格子型の空間光変調器であるＧＬＶが用いられていたが、このような形態には限られない。例えば、ＧＬＶに限らず、ミラーのような変調単位が、一次元に配列されている空間光変調器が利用される形態であってもよい。また、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：デジタルマイクロミラーデバイス：テキサスインスツルメンツ社の登録商標）のような変調単位であるマイクロミラーが二次元的に配列された空間光変調器が利用されてもよい。

また、上記の各実施の形態においては、本発明が、基板Ｗに対して光を照射して基板Ｗにパターンを形成する描画装置に適用された態様を示していたが、本発明は、描画装置以外の各種の基板処理装置に適用することができる。

１，１ｂ 基板処理装置
１０，１０ｂ ステージ
１１ 保持面
１２ 真空吸引口
８０，８０ａ 押圧部
８１，８１ａ 押圧板
８１１，８１１ａ 押圧面
８００ ベルヌーイチャック
８１０ 補助吐出口
９０ 制御部
Ｗ 基板

Claims (10)

1. 基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、
   上面に水平な保持面が形成された保持板と、
   下面に水平な押圧面が形成された押圧板と、
   前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して、前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックと、
   前記押圧板を、鉛直方向に沿って移動させる昇降駆動機構と、
   基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックから気体を噴出させるとともに、前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が前記基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる、制御部と、
   を備え、
   前記押圧板を、水平面内で移動させる水平駆動機構、
   をさらに備え、
   前記制御部が、
   所定の受け渡し位置に配置された基板の表面に前記押圧面が対向配置された状態として前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックに前記基板の表面を非接触で吸着保持させ、さらに、前記押圧板を前記保持面の上方まで移動させて、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置された状態とする、基板処理装置。
2. 基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、
   上面に水平な保持面が形成された保持板と、
   下面に水平な押圧面が形成された押圧板と、
   前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して、前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックと、
   前記押圧板を、鉛直方向に沿って移動させる昇降駆動機構と、
   基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックから気体を噴出させるとともに、前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が前記基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる、制御部と、
   を備え、
   前記押圧面に形成され、前記押圧面の法線方向に沿って気体を吐出する、補助吐出口、
   をさらに備え、
   前記制御部が、
   基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記補助吐出口から気体を吐出させる、基板処理装置。
3. 基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって、
   上面に水平な保持面が形成された保持板と、
   下面に水平な押圧面が形成された押圧板と、
   前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して、前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックと、
   前記押圧板を、鉛直方向に沿って移動させる昇降駆動機構と、
   基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックから気体を噴出させるとともに、前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が前記基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる、制御部と、
   を備え、
   前記保持面に配置され、前記保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離を検知する検知部、
   をさらに備える、基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置であって、
   前記検知部を複数個備え、
   前記複数の検知部のうちの少なくとも１個の検知部が、前記保持面と前記押圧面とが対向配置された状態において、前記保持面における、前記ベルヌーイチャックと対向する位置に配置され、残りの検知部が、前記ベルヌーイチャック間の隙間と対向する位置に配置される、基板処理装置。
5. 請求項３または４に記載の基板処理装置であって、
   基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記制御部が、
   前記昇降駆動機構を制御して前記押圧板を第１速度で降下させ、
   前記検知部が、前記保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離が所定値となったことを検出すると、前記押圧板の下降速度を、前記第１速度から前記第１速度よりも遅い第２速度に切り換える、基板処理装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記保持面上の基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する光学ヘッド、
   を備える、基板処理装置。
7. 基板に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、
   ａ）上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板との間に基板を配置して、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態とする工程と、
   ｂ）前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックから、気体を噴出させる工程と、
   ｃ）前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる工程と、
   を備え、
   ｄ）所定の受け渡し位置に配置された基板の表面に前記押圧面が対向配置された状態として前記押圧面に形成された前記ベルヌーイチャックに前記基板の表面を非接触で吸着保持させる工程と、
   ｅ）前記押圧板を前記保持面の上方まで移動させて、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置された状態とする工程と、
   を備える、基板処理方法。
8. 基板に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、
   ａ）上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板との間に基板を配置して、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態とする工程と、
   ｂ）前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックから、気体を噴出させる工程と、
   ｃ）前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる工程と、
   を備え、
   ｆ）前記押圧面に形成された補助吐出口から、前記押圧面の法線方向に沿って気体を吐出する工程、
   をさらに備える、基板処理方法。
9. 基板に対して所定の処理を施す基板処理方法であって、
   ａ）上面に水平な保持面が形成された保持板と、下面に水平な押圧面が形成された押圧板との間に基板を配置して、前記基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態とする工程と、
   ｂ）前記押圧面に形成され、気体を噴出することによりベルヌーイの原理に応じた負圧を形成して前記押圧面から基準距離だけ離間した位置にある対象面を前記負圧によって非接触で吸着保持するベルヌーイチャックから、気体を噴出させる工程と、
   ｃ）前記押圧板を、前記押圧面と前記基板の表面との離間距離が基準距離よりも小さくなるような位置に降下させる工程と、
   を備え、
   基板の裏面が前記保持面と対向配置されるとともに、前記基板の表面が前記押圧面と対向配置された状態において、前記押圧板を降下させる際に、
   前記保持面とこれに対向配置される基板の裏面との離間距離が所定値となった場合に、前記押圧板の下降速度を、第１速度から前記第１速度よりも遅い第２速度に切り換える、基板処理方法。
10. 請求項７から９のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    ｇ）前記保持面上の基板に対して光を照射して、前記基板にパターンを描画する工程、
    を備える、基板処理方法。

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