(57)【要約】【課題】本発明は、露光不良を抑制できるステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】マスクステージ１は、第１保持部４と、第２保持部６とを備える。マスクＭをマスクステージ１に保持した状態において、マスクＭの裏面Ｍｂと第１保持部４で形成される第１空間Ｓ１の圧力と、マスクＭの裏面Ｍｂと第２保持部６で形成される第２空間Ｓ２の圧力とが異なる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物体を保持するステージ装置であって、
前記板状物体を保持する第１保持部と第２保持部と、を備え、
前記板状物体を前記第１保持部と前記第２保持部とに保持する状態において、
前記第１保持部で前記板状物体を保持する力と、前記第２保持部で前記板状物体を保持する力とが異なるステージ装置。
【請求項２】
前記第１保持部と前記第２保持部とが隣接している請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】
前記第１保持部と前記第２保持部との少なくとも一部は接触している請求項１または請求項２に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記第１保持部は、第１空間を有し、前記第２保持部は、第２空間を有し、前記第１空間および前記第２空間を減圧にすることにより、前記板状物体を前記第１保持部および前記第２保持部で保持する請求項１〜３の何れか一項に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記板状物体を前記第１保持部と前記第２保持部とに保持した状態において、前記第１空間の圧力と前記第２空間の圧力とが異なる請求項４に記載のステージ装置。
【請求項６】
前記板状物体の形状に関する情報に基づいて、前記第１保持部で前記板状物体を保持する力と、前記第２保持部で前記板状物体を保持する力との少なくとも一方を変化させる請求項１〜５の何れか一項に記載のステージ装置。
【請求項７】
マスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系を含む露光装置であって、請求項１〜６のいずれか一項に記載のステージ装置を備えた、露光装置。
【請求項８】
前記板状物体は、前記マスクまたは前記基板を含む請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
前記露光された基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置、露光装置およびデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置は、マスクを露光光で照明し、そのマスクを介した露光光で基板を露光する。マスクには、基板に投影する所定のパターンが形成されている。露光装置は、特許文献1に開示されているような、マスクを保持するステージ装置を備え、そのステージ装置に保持されたマスクを介して、露光光で基板を露光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２４８７４４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
マスクのパターンからの露光光で基板を露光する場合、マスクと基板の少なくとも一方が変形した場合、基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生する可能性がある。その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、マスクと基板の少なくとも一方の変形等に起因する露光不良の発生を抑制できる、ステージ装置及び露光装置を提供することを目的とする。また、本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、板状物体を保持する第１保持部と第２保持部とを備え、板状物体を第１保持部と第２保持部とに保持する状態において、第１保持部で板状物体を保持する力と、第２保持部で板状物体を保持する力とが異なるステージ装置が提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、マスクのパターンの像を基板に投影する投影光学系を含む露光装置であって、第１の態様のステージ装置を備えた露光装置が提供される。
本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様によれば露光不良の発生を抑制できる。また、本発明によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１０】
（第一実施形態）
図１は、第１実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、マスクステージ１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板ステージ２に保持されている基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、を備えている。
本実施形態において、露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式である。
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。本実施形態において、マスクＭは、例えばガラス板等の透明板にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクである。この透過型マスクは、遮光膜でパターンが形成されるバイナリーマスクに限られず、例えばハーフトーン型、あるいは空間周波数変調型などの位相シフトマスクも含む。
マスクＭは、マスク本体ＭＨと、パターン領域ＡＰとを含む。本実施形態において、マスク本体ＭＨは、図２に示すように、ＸＹ平面において、矩形であり、Ｚ軸方向に厚さを有するプレート状の部材である。パターン領域ＡＰは、図２に示すように、ＸＹ平面において、マスク本体ＭＨのほぼ中央に形成された矩形の領域である。パターン領域ＡＰは、本実施形態において、マスクＭの裏面Ｍｂに形成されている。また、本実施形態では、マスクＭＨは、石英ガラスで形成されており、露光光ＥＬに対して透明である。
本実施形態において、照明系ＩＬは、パターン領域ＡＰをマスクＭの表面Ｍａ側より露光光ＥＬで照明する。
本実施形態においては、露光光ＥＬとして、ＡｒＦエキシマレ−ザ光を用いる。
マスクステ−ジ１は、マスクＭの裏面Ｍｂ（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。マスクステ−ジ１は、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。Ｘ軸方向、及びＹ軸方向におけるマスクステージ１の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム（不図示）で計測される。また、マスクステージ１に保持されたマスクＭの裏面Ｍｂの位置情報が、フォーカス・レベリング検出システム（不図示）に検出される。
【００１１】
投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパタ−ンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５または１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸とほぼ平行である。
【００１２】
基板ステ−ジ２は、基板Ｐの表面Ｐａ（露光面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。基板ステ−ジ２は、基板Ｐを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。  Ｘ軸方向、及びＹ軸方向における基板ステ−ジ２の位置情報は、レ−ザ干渉計を含む干渉計システム（不図示）で計測される。また、基板ステ−ジ２に保持された基板Ｐの表面Ｐａの位置情報が、フォ−カス・レベリング検出システム（不図示）に検出される。
本実施形態において、基板Ｐは、デバイスを製造するための円形の基板であり、感光材（フォトレジスト）Ｒｇの膜を含む。
次に、図３および図４を参照しながら、マスクステージ１に関して説明する。図３は、本実施形態に係るマスクステージ１を上方（＋Ｚ側）から見た平面図の一例である。なお、図３にはマスクＭがマスクステージ１に保持されていない。図４は、図３のＡ−Ｂ線に沿った断面図である。なお、図４においては、マスクＭがマスクステージ１に保持されている。
【００１３】
マスクステージ１は、ステージ本体ＳＴと、マスク保持部３と、透過領域ＴＡとを含む。本実施形態において、ステージ本体ＳＴは、図３および図４に示すように、ＸＹ平面において、矩形であり、Ｚ軸方向に厚さを有するプレート状の部材である。透過領域ＴＡは、図３に示すように、ＸＹ平面において、ステージ本体ＳＴのほぼ中央に形成され、Ｙ軸方向を長手方向とする矩形の開口である。また、本実施形態において、マスクステージ本体ＳＴは、マスク保持部３及び透過領域ＴＡの周囲に形成された上面１ａを有する。上面１ａの一部は、マスク保持部３に保持されたマスクＭの裏面Ｍｂと対向する。
【００１４】
本実施形態において、マスク保持部３は、図４に示すように、マスクＭの裏面Ｍｂ（パターン形成面）とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを脱着可能に保持する。本実施形態において、マスク保持部３は、マスクＭの裏面Ｍｂ側でマスクＭを保持することができる。
本実施形態において、マスク保持部３は、第１マスク保持部３ａと第２マスク保持部３ｂを有する。図３に示すように、ＸＹ平面において、マスクステージ１の透過領域ＴＡ近傍の＋Ｘ側に第１マスク保持部３ａが設けられ、−Ｘ側に第２マスク保持部３ｂが設けられている。
【００１５】
次に、図３および図４を参照しながら、第１マスク保持部３ａについて説明する。第１マスク保持部３ａは、ステージ本体ＳＴの上面１ａに凸状に設けられている。第１マスク保持部３ａは、図３に示すように、ＸＹ平面において、Ｙ軸方向とほぼ平行に延びている。
【００１６】
第１マスク保持部３ａは、図３に示すように、第１保持部４と、第２保持部６とを有する。第１保持部４と第２保持部６のそれぞれは、Ｙ軸方向とほぼ平行に延びている。また、ＸＹ平面において、第１保持部４の外縁および第２保持部６の外縁は、矩形環状である。また、第２保持部６は、図３に示すように、Ｙ軸方向において、第１保持部４よりも長さが長い。
【００１７】
第１マスク保持部３ａは、図３に示すように、第１保持部４を２個備えている。
本実施形態において、第２保持部６の＋Ｙ側に１つの第１保持部４が隣接して配置され、第２保持部６の−Ｙ側にもう一つの第１保持部４が隣接して設けられている。ＸＹ平面において、第２保持部６の＋Ｙ側には、第１保持部４と第２保持部６との間にはギャップＧ１が形成されている。第２保持部６の-Ｙ側には、第１保持部４と第２保持部６との間には、ギャップＧ２が形成されている。
【００１８】
第１保持部４は、図３に示すように、ＸＹ平面において、矩形である。第１保持部４は、上面１ａの上方（＋Ｚ軸方向）に設けられた、裏面Ｍｂと接触する接触面４ｄと、接触面４ｄの下方（−Ｚ軸方向）に設けられた矩形の底面４ｆと、底面４ｆの周囲に設けられた内側面４ｃと、外側面４ｂとを含む。内側面４ｃは、底面４ｆの外縁に沿って矩形環状に形成され、Ｚ軸方向とほぼ平行に底面４ｆから、接触面４ｄまで延びている。外側面４ｂは、第１保持部４の外縁に沿って矩形環状で形成され、Ｚ軸方向とほぼ平行に上面１ａから、接触面４ｄまで延びている。底面４ｆは、ＸＹ平面とほぼ平行であり、平坦である。また、第１保持部４は、底面４ｆに設けられた第１吸引口４ｅを含む。ＸＹ平面において、第１吸引口４ｅが底面４ｆのほぼ中央に設けられている。
【００１９】
本実施形態においては、１つの第１吸引口４ｅが底面４ｆに設けられている。なお、第１吸引口４ｅの数は、１個に限られない。第１吸引口４ｅは、第１保持部４の下方にＺ軸方向とほぼ平行に延びるようにステージ本体ＳＴに設けられた第１吸引流路４ｇと連通する。第１吸引流路４ｇは、図４に示すように吸引ポンプなどを含む制御装置Ｃｏにより制御可能な第１真空システム７と接続可能である。
【００２０】
第２保持部６は、裏面Ｍｂと接触する接触面６ｄと、接触面６ｄの下方に設けられた矩形の底面６ｆと、底面６ｆの周囲に設けられた内側面６ｃと、外側面６ｂとを含む。内側面６ｃは、底面６ｆの外縁に沿って、底面６ｆから接触面６ｄまで延びている。外側面６ｂは、上面１ａから、接触面６ｄまで延びている。また、第２保持部６は、底面６ｆに設けられた複数の第２吸引口６ｅを含む。本実施形態においては、４個の第２吸引口６ｅが底面６ｆに設けられている。なお、第２吸引口６ｅの数は、４個に限られない。複数の第２吸引口６ｅのそれぞれは、第２保持部６の下方にＺ軸方向とほぼ平行に延びるステージ本体ＳＴに設けられた第２吸引流路６ｇと連通する。第２吸引流路６ｇは、図４に示すように吸引ポンプなどを含む制御装置Ｃｏにより制御可能な第２真空システム９と接続可能である。
【００２１】
上述したように、透過領域ＴＡの−Ｘ側には、第２マスク保持部３ｂが配置されている。第２マスク保持部３ｂは、第１マスク保持部３ａとほぼ同一又は同等であり、その詳細説明を省略する。
次に、図４を参照しながら、マスクＭがマスクステージ１のマスク保持部３に保持された状態に関して説明する。
第１マスク保持部３ａにマスクＭを保持した状態に関して説明する。
【００２２】
第１保持部４にマスクＭが載置された状態において、図４に示すように、マスクＭの裏面Ｍｂと、内側面４ｃと、底面４ｆとで囲まれた第１空間Ｓ１が形成される。上述したように、第１吸引口４ｅは、第１吸引流路４ｇを介して第１真空システム７に接続可能である。したがって、第１真空システム７は、第１空間Ｓ１の気体を、第１吸引口４ｅを介して吸引（排気）することが可能である。すなわち、第１真空システム７を動作させることによって、第１保持部４に、マスクＭが保持される。第１真空システム７による吸引動作を停止することにより、第１保持部４から、マスクＭを外すことが可能になる。
【００２３】
第２保持部６にマスクＭが載置された状態において、図４に示すように、マスクＭの裏面Ｍｂと、内側面６ｃと、底面６ｆとで囲まれた第２空間Ｓ２が形成される。詳細説明を省略するが、第２真空システム９による吸引動作により、第２保持部６に、マスクＭが保持され、第２真空システム９による吸引動作を停止することにより、第２保持部６からマスクＭを外すことができる。
【００２４】
詳細説明を省略するが、第２マスク保持部３ｂの第１保持部４と第２保持部６も同様にマスクＭを保持すること、及びマスクＭを外すことが可能になる。
【００２５】
また、本実施形態においては、制御装置Ｃｏは、第１真空システム７、及び第２真空システム９のそれぞれを制御することによって、第１空間Ｓ１の圧力および第２空間Ｓ２の圧力を異ならせることができる。すなわち、本実施形態においては、第１保持部４でマスクＭを保持する力と第２保持部６でマスクＭを保持する力とを異ならせることができる。
【００２６】
次に、本実施形態に係る露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。
マスクＭがマスクステージ１にロードされると、第１保持部４と裏面Ｍｂとで囲まれた第１空間Ｓ１の気体が、第１吸引口４ｅを介して第１真空システム７により排気される。これにより、第１空間Ｓ１が負圧になり、マスクＭは、第１保持部４に吸着保持される。第２保持部６と裏面Ｍｂとで囲まれた第２空間Ｓ２の気体が、第２吸引口６ｅを介して第２真空システム９により排気される。これにより、第２空間Ｓ２が負圧になり、マスクＭは、第２保持部６に吸着保持される。
【００２７】
また、露光前の基板Ｐは、所定の搬送装置を用いて、基板ステージ２にロードされ、基板Ｐは、基板ステージ２に保持される。
次に、照明系ＩＬより露光光ＥＬが射出される。照明系ＩＬからの露光光ＥＬは、マスクＭを照明する。これにより、マスクＭのパターンの像が投影光学系ＰＬによって基板Ｐの表面Ｐａに投影され、基板Ｐは露光光ＥＬで露光される。本実施形態においては、図２（ｂ）に示すように、照明系ＩＬからの露光光ＥＬの照明領域ＩＲは、マスクＭのパターン領域ＰＡの全域を覆うように設定されているので、マスクＭと基板Ｐとがほぼ静止した状態で、基板Ｐ上の第１ショット領域が露光される。第１ショット領域の露光が終了すると、マスクＭと基板Ｐとを相対的に移動し、基板Ｐ上の第２ショット領域の露光を開始する。このようにして、基板Ｐ上の複数のショット領域にマスクＭのパターンが順次転写される。
【００２８】
次に、図５および図６を参照しながら、マスクＭの変形に関して説明する。図５および図６は、ＸＹ平面における、マスクＭの熱膨張（変形）の状態を説明するための図である。なお、図５および図６においては、膨張（変形）を誇張して図示している。
【００２９】
マスクＭに露光光ＥＬを照射すると、マスクＭの温度が上昇する。マスクＭの温度が上昇すると、マスクＭが熱により膨張する。例えば、マスクＭがマスク保持部に吸着保持されていない状態で、マスクＭに露光光ＥＬを照射した場合、図５に示すように、マスクＭが熱膨張によって変形する。図５に示す例においては、マスクＭの熱膨張によって、矩形の形状Ｍ０（点線）から、マスクＭの各辺がマスクＭの中心に対してマスクＭの外側へ湾曲した形状Ｍ１（実線）に変形する。マスクＭの形状の変形に伴い、パターン領域ＡＰの形状も変化する。さらに、本実施形態において、パターン領域ＡＰは、マスクＭの中心に、設けられている。本実施形態において、パターン領域ＡＰの外形は、マスクＭの外形とほぼ同様である。
【００３０】
また、マスクＭがマスク保持部に吸着保持されている場合には、マスク保持部に吸着保持されている部分（吸着部）においてマスクＭの変形が抑制される。図６は、マスクＭが、パターン領域ＡＰの＋Ｘ側と−Ｘ側の吸着部Ｖで吸着保持されている状態で熱膨張した例を示している。パターン領域ＡＰの＋Ｘ側と−Ｘ側との吸着部Ｖにおいて、マスクＭの変形が部分的に抑制されているため、パターン領域ＡＰの＋Ｘ側、及び−Ｘ側においては、マスクＭの中心へ向かう力が作用する。
【００３１】
したがって、マスクＭは、図６に示すように、マスクＭの＋Ｘ側の辺および−Ｘ側の辺が、マスクＭの中心に向かって湾曲した形状Ｍ２（実線）となる。一方、パターン領域ＡＰの＋Ｙ側と−Ｙ側には、マスク保持部に保持（固定）される吸着部が存在しないため、マスクＭは、図６に示すように、マスクＭの＋Ｙ側の辺、及び−Ｙ側の辺が、マスクＭの中心に対して外側へ湾曲した形状Ｍ２（実線）となる。
【００３２】
上述したように、マスクＭの変形に伴ってパターン領域ＡＰも変形するため、マスクＭの形状Ｍ２の場合には、パターン領域ＡＰの＋Ｘ側の辺および−Ｘ側の辺が、パターン領域ＡＰの中心に向かって湾曲した形状となり、パターン領域ＡＰの＋Ｙ側の辺、及び−Ｙ側の辺が、マスクＭの中心に対して外側へ湾曲した形状となる。
図５に示すように、パターン領域ＡＰの各辺がほぼ同等に変形するようにマスクＭが熱膨張する場合には、投影光学系ＰＬの調整などによって、ほぼ所望の形状のパターン像を基板Ｐ上に投影することが可能であるが、図６に示すように、パターン領域ＡＰの各辺の変形が大きく異なるようにマスクＭの熱膨張が生じた場合には、基板Ｐ上に投影されるパターン像を所望の形状で投影することが困難となり、露光不良が発生する可能性がある。
【００３３】
図７は、本実施形態のマスク保持部３に保持されたマスクＭの変形の調整例を説明するための図である。なお、図７において、マスクＭと共に、マスク保持部３（３ａ、３ｂ）を図示している。
【００３４】
上述したように、マスクＭの温度が上昇すると、マスクＭが熱により膨張する。本実施形態において、制御装置Ｃｏは、マスクＭが膨張によって変形した場合に、第１空間Ｓ１の圧力と第２空間Ｓ２の圧力を調整することによって、マスクＭの変形を調整する。本実施形態において、第１ショット領域の露光が終了し、マスクＭと基板Ｐとを相対的に移動し、基板Ｐ上の第２ショット領域の露光を開始する前に、制御装置Ｃｏは、第１空間Ｓ１の圧力と第２空間Ｓ２の圧力とを異ならせることによってマスクＭの変形を調整する。
【００３５】
例えば、図６に示すように、マスクＭが形状Ｍ２のように熱変形した場合、制御装置Ｃｏは、第１空間Ｓ１の圧力を第２空間Ｓ２の圧力よりも高くするように、第１真空システム７を制御する。すなわち、第１保持部４でマスクＭを保持する力を、第２保持部６でマスクＭを保持する力より弱くする。これにより、第１保持部４の近傍においてマスクＭに＋Ｚ軸方向の力を作用させることができる。第１保持部４の近傍でのマスクＭの＋Ｚ軸方向の変形に伴い、マスクＭの＋Ｙ側の辺近傍、及び−Ｙ側の辺近傍に、マスクＭの中心に向かう力が作用し、マスクＭの＋Ｙ側の辺の中心付近、及び−Ｙ側の辺の中心付近がマスクＭの中心に向かって変形する。
【００３６】
したがって、本実施形態においては、マスクＭが熱膨張した場合にも、マスクＭ（パターン領域ＡＰ）のＸ軸方向の辺とＹ軸方向の辺の変形が大きく異なる形状Ｍ２（点線）を、マスクＭ（パターン領域ＡＰ）のＸ軸方向およびＹ軸方向の各辺がほぼ同等に変形した形状Ｍ３（実線）に変形させることが可能である。図７に示すように、マスクＭ（パターン領域ＡＰ）のＸ軸方向の辺の変形とＹ軸方向の辺の変形との差が小さければ、投影光学系ＰＬの調整などによって、ほぼ所望の形状のパターン像を基板Ｐの上に投影することが可能である。したがって、露光不良を抑制することが可能である。
【００３７】
以上、説明したように、本実施形態では、マスクＭを保持した状態において、第１空間Ｓ１の圧力と第２空間Ｓ２の圧力とを異ならすことが可能である。このため、マスクＭが熱膨張した場合にも、マスクＭをマスク保持部３に保持したままマスクＭの形状を所望の形状に変形させることができる。したがって、露光不良を抑制することができる。
上述の第１実施形態においては、透過領域ＴＡ近傍の＋Ｘ側に第１マスク保持部３ａと−Ｘ側に第２マスク保持部３ｂとが設けられているが、＋Ｙ側と−Ｙ側とに設けられていてもよい。また、マスク保持部３は、マスクステージ１の透過領域ＴＡの近傍の少なくとも１つの側に設けられていればよい。
【００３８】
また、上述の実施形態では、第１マスク保持部３ａにおいて、第１保持部４と第２保持部６とが隣接して設けられていたが、隣接して設けなくてもよい。例えば、透過領域ＴＡの＋Ｘ側に第１保持部４を設け、透過領域ＴＡの−Ｘ側に第２保持部６を設けても構わない。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図８は、本実施形態に係るマスクステージ１を上（＋Ｚ軸方向）から見た図である。図９は、図８のＣ-Ｄ線に沿った側断面図である。本実施形態に係るマスクステージ１の側断面図である。なお、図９においては、マスクＭがマスクステージ１に保持されている。
図８および図９を参照しながら、本実施形態のマスクステージ１に関して説明する。
【００４０】
本実施形態において、マスク保持部３は、第３マスク保持部３ｃを有する。第３マスク保持部３ｃは、第１部分Ｂ１と第２部分Ｂ２と第３部分Ｂ３と第４部分Ｂ４と、を有する。
本実施形態において、図８に示すように、ＸＹ平面において、マスクステージ１の透過領域ＴＡ近傍の＋Ｘ側に第１部分Ｂ１および第２部分Ｂ２が設けられ、−Ｘ側に第３部分Ｂ３と第４部分Ｂ４が設けられている。透過領域ＴＡ近傍の＋Ｘ側において、第１部分Ｂ１は、第２部分Ｂ２より＋Ｙ側に設けられている。第１部分Ｂ１と第２部分Ｂ２との間には、ギャップＧ５が形成されている。また、透過領域ＴＡ近傍の−Ｘ側において、第３部分Ｂ３は、第４部分Ｂ４より＋Ｙ側に設けられている。第３部分Ｂ３と第４部分Ｂ４との間には、ギャップＧ６が形成されている。
【００４１】
本実施形態において、第１部分Ｂ１は、第１保持部４０と第１保持部４０に接触する第２保持部６０とを有する。図８に示すように、第１部分Ｂ１は、Ｙ軸方向において、＋Ｙ側に第１保持部４０が設けられ、−Ｙ側に第２保持部６０が設けられている。ＸＹ平面において、第１部分Ｂ１の外縁は、矩形環状である。また、ＸＹ平面において、第１保持部４０の外縁および第２保持部６０の外縁は、矩形環状である。
【００４２】
本実施形態において、第１保持部４０は、底面４０ｆのほぼ中央に１つの第１吸引口４０ｅを有する。本実施形態において、第２保持部６０は、底面６０ｆのほぼ中央に一つの第２吸引口６０ｅを有する。なお、第１吸引口４０ｅの数および第２吸引口６０ｅの数は、１個に限られない。
【００４３】
第１保持部４０の接触面４０ｄと、第２保持部６０の接触面６０ｄとは面一である。第１保持部４０の−Ｙ側の外側面４０ｂと第２保持部６０の＋Ｙ側の外側面６０ｂは接触している。第１保持部４０の＋Ｘ側の外側面４０ｂのＸ軸方向の位置と第２保持部６０の＋Ｘ側の外側面６０ｂのＸ軸方向の位置とは、同じである。また、第１保持部４０の−Ｘ側の外側面４０ｂのＸ軸方向の位置と第２保持部６０の＋Ｘ側の外側面６０ｂのＸ軸方向の位置とは面一である。
【００４４】
上述したように、第１部分Ｂ１は、第２部分Ｂ２より−Ｙ側に隣接して配置されている。第１部分Ｂ１と第２部分Ｂ２との違いは、図８に示すように、第２部分Ｂ２において、第１保持部４は−Ｙ側に、第２保持部６は＋Ｙ側に設けている点である。第２部分のその他の構成は、第1部分Ｂ１とほぼ同一又は同等であり、その詳細説明を省略する。
上述したように、透過領域ＴＡの−Ｘ側には、第３部分Ｂ３と第４部分Ｂ４が配置されている。第３部分Ｂ３については、第１部分Ｂ１と同様の構成、構造であるので、説明は省略する。第４部分Ｂ４については、第２部分Ｂ２と同様の構成、構造であるので、説明は省略する。
【００４５】
次に、マスクＭがマスクステージ１の第３マスク保持部３ｃに保持された状態に関して説明する。詳細説明を省略するが、第１保持部４０において、マスクＭの裏面Ｍｂと第１保持部４０とで、第１空間Ｓ１０が形成される。詳細説明を省略するが、第１真空システム７０を動作させることによって、第１保持部４０に、マスクＭが保持され、第１真空システム７０による吸引動作を停止することにより、第１保持部４０からマスクＭを外すことができる。
【００４６】
また、詳細説明を省略するが、第２保持部６０において、マスクＭの裏面Ｍｂと第２保持部６０とで、第２空間Ｓ２０が形成される。詳細説明を省略するが、第２真空システム９０を動作させることによって、第２保持部６０に、マスクＭが保持され、第２真空システム９０による吸引動作を停止することにより、第２保持部６０からマスクＭを外すことができる。
【００４７】
次に、上記構成のマスクステージ１を用いた露光処理に関して説明する。
上述したように、マスクＭの温度が上昇すると、マスクＭが熱により膨張する。本実施形態において、制御装置Ｃｏは、マスクＭが膨張によって変形した場合に、第１空間Ｓ１０の圧力と第２空間Ｓ２０の圧力とを異ならせることによってマスクＭの変形を調整する。      
【００４８】
本実施形態において、第１ショット領域の露光が終了し、マスクＭと基板Ｐとを相対的に移動し、基板Ｐ上の第２ショット領域の露光を開始する前に、制御装置Ｃｏは、第１空間Ｓ１０の圧力と第２空間Ｓ２０の圧力とを異ならせることによってマスクＭの変形を調整する。例えば、図６に示すように、マスクＭが形状Ｍ２のように熱変形した場合、制御装置Ｃｏは、第１空間Ｓ１０の圧力を第２空間Ｓ２０の圧力よりも高くするように、第１真空システム７０を制御する。
【００４９】
すなわち、第１保持部４０でマスクＭを保持する力を、第２保持部６０でマスクＭを保持する力よりも弱くする。これにより、第１保持部４０の近傍においてマスクＭに＋Ｚ軸方向の力を作用させることができる。第１保持部４０の近傍でのマスクＭの＋Ｚ軸方向の変形に伴い、マスクＭの＋Ｙ側の辺近傍、及び−Ｙ側の辺近傍に、マスクＭの中心に向かう力が作用し、マスクＭの＋Ｙ側の辺の中心付近、及び−Ｙ側の辺の中心付近がマスクＭの中心に向かって変形する。
【００５０】
したがって、本実施形態においては、マスクＭが熱膨張した場合にも、マスクＭ（パターン領域ＡＰ）のＸ軸方向の辺とＹ軸方向の辺の変形が大きく異なる形状Ｍ２（点線）をマスクＭのＸ軸方向およびＹ軸方向の各辺がほぼ同等に変形した形状Ｍ３（実線）に変形させることが可能である。図７に示すように、マスクＭ（パターン領域ＡＰ）のＸ軸方向の辺の変形とＹ軸方向の辺の変形との差が小さければ、投影光学系ＰＬの調整などによって、ほぼ所望の形状のパターン像を基板Ｐの上に投影することが可能である。したがって露光不良を抑制することが可能である。
【００５１】
以上、説明したように、本実施形態では、マスクＭを保持した状態において、第１空間Ｓ１０の圧力と第２空間Ｓ２０の圧力とを異なることが可能である。このため、マスクＭが熱膨張した場合にも、マスクＭをマスク保持部３に保持したままマスクＭの形状を所望の形状に変形させることができる。したがって、露光不良を抑制できる。
上述の第２実施形態においては、透過領域ＴＡ近傍の＋Ｘ側に第１部分Ｂ１と第２部分Ｂ２を設け、−Ｘ側に第３部分Ｂ３と第４部分Ｂ４とを設けているが、＋Ｙ側と−Ｙ側とに設けられていてもよい。また、第３マスク保持部３ｃは、マスクステージ１の透過領域ＴＡの近傍の少なくとも１つの側に設けられていればよい。
【００５２】
なお、上述の実施形態では、第１保持部（４、４０）を第１真空システム（７、７０）に接続し、第１空間（Ｓ１、Ｓ１０）の圧力を制御したが、これに限られない。例えば、第１実施形態において、第１マスク保持部３ａの第１保持部４のそれぞれを異なる真空システムに接続し、２個の第１空間Ｓ１圧力を異ならせても構わない。また、第１保持部（４、４０）のそれぞれを異なる真空システムに接続し、さらに異なる制御装置に接続し、２個の第１空間Ｓ１の圧力を異ならせても構わない。
【００５３】
また、上述の実施形態においては、制御装置Ｃｏは、第１空間（Ｓ１、Ｓ１０）の圧力を第２空間（Ｓ２、Ｓ２０）の圧力よりも高くするように、第１空間（Ｓ１、Ｓ１０）に接続された第１真空システム（７、７０）を制御したが、制御装置Ｃｏは、第１空間（Ｓ１、Ｓ１０）の圧力を第２空間（Ｓ２、Ｓ２０）の圧力よりも高くするように、第２真空システム（７、７０）を制御させても構わない。すなわち、マスクＭの熱変形の状態に応じて第１保持部（４、４０）でマスクＭを保持する力および第２保持部（６，６０）でマスクＭを保持する力は、適宜調整することが可能である。
【００５４】
上述の実施形態においては、第１保持部（４、４０）でマスクＭを保持する力を第２保持部（６、６０）マスクＭを保持する力よりも弱くすることによって、マスクＭに、第１保持部（４、４０）の近傍で＋Ｚ軸方向の力を作用させたが、第１保持部（４、４０）でマスクＭを保持する力を第２保持部（６、６０）でマスクＭを保持する力よりも強くすることによって、第１保持部（４、４０）の近傍でマスクＭに−Ｚ軸方向の力を作用させ、パターン領域ＡＰを所望の形状に変形させても構わない。すなわち、マスクＭの熱変形の状態に応じて、第１保持部（４、４０）でマスクＭを保持する力と第２保持部（６、６０）でマスクＭを保持する力を調整すればよい。また、マスクＭの熱膨張により生じるマスクＭの変形の形状は、ＸＹ平面に限らず、Ｚ軸方向の変形も含まれる。
【００５５】
なお、上述の実施形態においては、第１保持部（４、４０）もしくは第２保持部（６、６０）の個数を増やすようにしても、もしくは減らすようにしても構わない。例えば、第１実施形態において、ステージ本体ＳＴには、４個の第１保持部４を含むが、それ以上であっても構わない。これにより、力を加える位置が増えることになるため、いっそう複雑なモーメントをマスクに加えることが可能になる。
【００５６】
上述の実施形態においては、第１ショット領域の露光が終了し、マスクＭと基板Ｐとを相対的に移動し、基板Ｐ上の第２ショット領域の露光が開始する前に、第１保持部（４、４０）でマスクＭを保持する力と第２保持部（６、６０）でマスクＭを保持する力を異ならせたが、マスクＭを保持する力を調整するタイミングは、これに限られない。例えば、基板Ｐ上の複数のショット領域にマスクＭのパターンが順次転写し露光した後に、露光前の基板と交換する間に、マスクＭを保持する力を調整しても構わない。また、第１ショット領域の露光中に、マスクＭを保持する力を調整しても構わない。すなわち、マスクＭを保持する力を調整するタイミングは、マスクＭの変形（膨張）に応じて、適宜行い、パターン領域ＡＰを所望の形状にすることが可能である。
【００５７】
なお、上述の実施形態において、マスクＭの形状に関する情報を入手し、マスク保持部でのマスクＭを保持する力を異ならせても良い。マスクＭの形状に関する情報は、マスクＭの温度、露光光ＥＬがマスクＭに照射した回数、基板Ｐ上に投影されるパターン像の形状を含む。例えば、フォーカス・レベリング検出系（不図示）によって、マスクＭのパターン領域ＡＰのＺ軸方向の位置情報を検出し、第１保持部（４、４０）と第２保持部（６、６０）で保持する力を異ならせても構わない。また、マスクＭの形状に関する情報には、予測される熱膨張によるマスクの形状も含まれる。例えば、露光を開始する前に、図６に示すようなマスクＭの熱膨張を予測した形状もマスクＭの形状に関する情報に含まれる。
【００５８】
なお、上述の実施形態において、第１真空システム（７、７０）および第２真空システム（９、９０）は、露光装置ＥＸが備えていてもよいし、露光装置ＥＸが設置される工場などの設備であってもよい。
また、上述の実施形態では、第１真空システム（７、７０）および第２真空システム（９、９０）による吸引動作により、第１保持部（４、４０）および第２保持部（６、６０）に、マスクＭが保持されたが、第１保持部（４、４０）および第２保持部（６、６０）でマスクＭを保持する力はこれに限られない。例えば、静電吸着あるいは圧電素子によりマスクステージ１にマスクＭを保持しても構わない。また、真空システムを用いる減圧吸着と静電吸着を併用して、マスクステージ１にマスクＭを保持しても構わない。
【００５９】
上述の実施形態では、マスクＭの裏面Ｍｂ側からマスクＭを保持する力を作用させたが、マスクＭの表面Ｍａ側から、例えば、圧電素子を用い、マスクＭを保持する力を作用させても構わない。また、マスクＭの表面Ｍａ側からマスクＭを保持する力と、マスクＭの裏面Ｍｂ側からマスクＭを保持する力とを併用しても構わない。
また、上述の実施形態では、マスクＭを変形させたが、他の板状物体（例えば、基板Ｐ）でも構わない。
【００６０】
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００６１】
なお、露光装置ＥＸとしては、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置を用いたが、これに限らない。例えば、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）にも適用することができる。
【００６２】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００６３】
また、例えば対応米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００６４】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
更に、例えば対応米国特許第６８９７９６３号明細書等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。
更に、例えば対応米国特許出願公開第２００５／０２１９４８８号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１５号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２７３８５６号明細書等に開示されているように、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置にも適用できる。
【００６５】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００６６】
また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。
【００６７】
なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、反射型マスクでも構わない。また、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。
【００６８】
可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。
【００６９】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。
【００７０】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【００７１】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００７２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００７３】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【符号の説明】
【００７４】
１---マスクステージ、４---第１保持部、６---第２保持部、Ｓ1---第１空間、Ｓ２---第２空間、Ｍ---マスク、Ｍｂ---裏面
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。
【図２】マスクＭの一例を示す平面図である。
【図３】本実施形態に係るマスクステージ１の一例を示す平面図である。
【図４】本実施形態に係るマスクステージ１の一例を示す側断面図である。
【図５】マスクＭの熱膨張の様子を説明する図である。
【図６】マスクＭの形状を示す図である。
【図７】本実施形態に係るマスクＭの形状を示す図である。
【図８】本実施形態に係るマスクステージ１の一例を示す平面図である。
【図９】本実施形態に係るマスクステージ１の一例を示す側断面図である。
【図１０】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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