(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクを固定するマスクホルダと、
基板の外周部を固定するチャック及び前記基板に対する圧力を調整する１つ以上の圧力調整部を有するワークステージと、
前記フォトマスクのパターン及び前記基板の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部からの情報に基づき、前記圧力調整部の前記基板に対する圧力を調整する制御部と、を備え、
前記画像取得部は、前記フォトマスクのパターン及び前記基板に対して複数の位置でフォーカス位置を調整し、前記フォーカス位置毎に前記画像に対する距離情報を取得し、
前記制御部は、前記フォトマスクのパターンが配置された面と、該面と対向する前記基板の面との間に設定する距離を基準距離情報として記憶する記憶部を有し、前記画像取得部からの前記距離情報と前記記憶部に記憶された前記基準距離情報とを比較し、比較結果に基づいて前記圧力調整部毎に独立して前記基板に対する圧力を調整することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
フォトマスクを固定するマスクホルダと、
基板の外周部を固定するチャック及び前記基板に対する圧力を調整する１つ以上の圧力調整部を有するワークステージと、
前記フォトマスクのパターン及び前記基板の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部からの情報に基づき、前記圧力調整部の前記基板に対する圧力を調整する制御部と、を備え、
前記画像取得部は、前記フォトマスクのパターン及び前記基板に対して複数の位置でフォーカス位置を調整し、前記フォーカス位置毎に前記画像に対するコントラスト情報を取得し、
前記制御部は、前記フォトマスクのパターン及び前記基板の画像に対する基準コントラスト情報を記憶する記憶部を有し、前記画像取得部からの前記コントラスト情報と前記記憶部に記憶された前記基準コントラスト情報とを比較し、比較結果に基づいて前記圧力調整部毎に独立して前記基板に対する圧力を調整することを特徴とする露光装置。
【請求項３】
前記圧力調整部は、前記基板に対して気体を通す２つ以上の貫通孔と、該貫通孔を通る前記気体の圧力を調整する２つ以上の気体圧力調整部と、を有し、
前記制御部は、前記画像取得部からの情報に基づき、前記気体圧力調整部毎に独立して前記基板に対する前記気体の圧力を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記圧力調整部は、前記基板に対して圧力を印加する部材を通す２つ以上の貫通孔と、前記部材の前記基板に対する圧力を調整する２つ以上の圧力調整機構と、を有し、
前記制御部は、前記画像取得部からの情報に基づき、前記圧力調整機構毎に独立して前記基板に対する圧力を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項５】
フォトマスクと対向する位置に基板の外周部を固定するワークステージを配置し、
前記フォトマスク上に前記画像取得部を移動して前記フォトマスクのパターン及び前記基板に対して複数の位置でフォーカス位置を調整し該フォーカス位置毎に前記フォトマスクのパターンが配置された面と、該面と対向する前記基板の面との間の距離情報を取得し、
前記フォトマスクのパターンが配置された面と、該面と対向する前記基板の面との間に設定すべき距離を基準距離情報として記憶部に記憶された制御部が、前記画像取得部からの前記距離情報と前記記憶部に記憶された前記基準距離情報とを比較し、該比較結果に基づいて、前記基板に対する１つ以上の圧力調整部によって前記基板に対する圧力を個別に調整することを特徴とする露光方法。
【請求項６】
フォトマスクと対向する位置に基板の外周部を固定するワークステージを配置し、
前記フォトマスク上に前記画像取得部を移動して前記フォトマスクのパターン及び前記基板の画像に対して複数の位置でフォーカス位置を調整し、該フォーカス位置毎に前記フォトマスクのパターン及び前記画像に対するコントラスト情報を取得し、
前記パターン及び前記基板の画像に対する基準コントラスト情報を記憶する記憶部を有する制御部が、前記画像取得部からの前記コントラスト情報と前記記憶部に記憶された前記基準コントラスト情報とを比較し、比較結果に基づいて、前記基板に対する１つ以上の圧力調整部によって前記基板に対する圧力を個別に調整することを特徴とする露光方法。
【請求項７】
前記圧力調整部は、前記基板に対して気体を通す２つ以上の貫通孔と、該貫通孔を通る前記気体の圧力を調整する１つ以上の気体圧力調整部と、を有し、
前記画像取得部からの情報に基づき、前記制御部により前記気体圧力調整部毎に独立して前記基板に対する前記気体の圧力を調整することを特徴とする請求項５又は６に記載の露光方法。
【請求項８】
前記圧力調整部は、前記基板に対して圧力を印加する部材を通す２つ以上の貫通孔と、前記部材の前記基板に対する圧力を調整する１つ以上の圧力調整機構と、を有し、
前記画像取得部からの情報に基づき、前記制御部により前記圧力調整機構毎に独立して前記基板に対する圧力を調整することを特徴とする請求項５又は６記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンが形成されたフォトマスクを用いて基板上のレジストを露光する露光装置及び露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣ、ＬＳＩ等の製造においてシリコンウェハ等の薄板状の基板にパターンを露光する場合は、基板の片面を露光することが一般的である。例えば、図１３に示すように、基板１４をワークステージ１３上に真空吸着により固定し、フォトマスク１１をワークステージ１３より上方のマスクホルダ１２に保持固定し、ワークステージ１３を上昇させて基板１４をフォトマスク１１に近接あるいは密着させ、露光を行う。基板１４の表面には予めフォトレジスト膜（図示せず）が形成されており、このフォトレジスト膜に対して露光が行われて、フォトマスク１１のパターンが焼き付けられる。
【０００３】
露光によるパターン解像度を向上させるためにはフォトマスク１１と基板１４の密着度を上げ、また、解像度の面内分布を改善するために平行度を上げる必要があり、従来は主に二種類の方式が行われている。一つ目は、ソフトコンタクト露光と呼ばれるもので、基板１４がフォトマスク１１に接触するまでワークステージ１３を上昇させた状態で露光を行う方式である。二つめは、ハードコンタクト露光と呼ばれるもので、ワークステージ１３を上昇させて基板１４をフォトマスク１１に接触させ、基板１４をワークステージ１３上に保持するための真空吸着穴から空気等の気体を吐出させることにより基板１４を押し上げてフォトマスク１１に対する密着度を更に高める方式である。
【０００４】
しかしながら、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて加速度センサあるいは角速度センサ等を製造する場合は、基板の表面だけでなく裏面に対しても露光等の各種工程が行われている。このような表裏両面を加工する基板に対して露光を行う場合は、図１３に示した構成では基板１４の裏面がワークステージ１３との接触により損傷及び汚染を受けることになるため、ワークステージ１３は使用することはできない。
【０００５】
そこで、図１４に示す構成のワークステージ２１を使用して基板２３の表裏両面に露光を行っている。このワークステージ２１は、基板２３の外周部を保持する環状のチャック２２を備える。このチャック２２には環状凹溝２２Ａが形成されている。この環状凹溝２２Ａを真空ポンプ等で吸引することによって、基板２３の外周部をチャック２２の環状凹溝２２Ａ上に吸着する。このワークステージ２１を用いた露光装置によれば、基板２３の裏面はその外周部を除いてワークステージ２１に接触しないので、基板２３の裏面は損傷及び汚染から防止される。
【０００６】
また、製造効率の向上を図るため、基板が大口径化している。この基板の大口径化は、図１４に示したようなワークステージ２１を使用する場合に、次のような問題を発生させる。図１４のワークステージ２１を使用して大口径の基板２３をチャック２２に固定した場合、図１４に示すように基板２３に撓みが発生し、基板２３全体のフォトマスク１１に対する平行状態が維持されないため、正確なアライメントが行えないという問題がある。また、基板２３とフォトマスク１１の平行度が悪化すると、解像度の面内分布を悪化させる。
【０００７】
このような問題を解決する装置として、例えば、特許文献１に記載された露光装置がある。この露光装置は、図１５に示すように、基板３３の撓みを矯正するため、ワークステージ３１に複数の導入孔（図示せず）を設け、この導入孔を通じて基板３３の下面側に空気を導入し、この空気の圧力で基板３３の撓みを矯正している。
【０００８】
また、上記のような問題を解決する装置として、例えば、特許文献２に記載された露光装置がある。この露光装置は、特許文献１の露光装置と同様の構成を備えるとともに、空気を供給する系に電磁弁、レギュレータ及び制御ユニットを設けて、空気を導入するタイミングや空気の圧力を制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−３６１０１号公報
【特許文献２】国際出願公開２００８／１０５２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献１及び特許文献２に記載された露光装置では、基板の撓みが矯正されたか否かを作業者が判断しており、判断する作業者によって個人差が発生し、基板の撓みの矯正具合に再現性が得られない可能性があった。
【００１１】
また、上述の特許文献１に記載された露光装置では、基板の撓みを矯正する空気を導入するための導入孔はワークステージ３１に設けられ、その気体の圧力は制御されていない。このため、基板３３基板の反り量、厚み等の差により撓みの矯正に必要な気体及び流体の圧力は基板毎に異なり、特許文献１に記載された露光装置では、基板毎に撓みを矯正することはできない。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑み、基板の撓みを自動的に矯正して矯正具合の再現性を改善し、基板の解像度の面内部分布を均一にする露光装置及び露光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】
【００１３】
本発明の一実施の形態に係る露光装置は、フォトマスクを固定するマスクホルダと、基板の外周部を固定するチャック及び前記基板に対する圧力を調整する１つ以上の圧力調整部を有するワークステージと、前記フォトマスクのパターン及び前記基板の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部からの情報に基づき、前記圧力調整部の前記基板に対する圧力を調整する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の一実施の形態に係る露光方法は、フォトマスクと対向する位置に基板の外周部を固定するワークステージを配置し、前記フォトマスク上に画像取得部を移動して前記フォトマスクのパターン及び前記基板の画像を取得し、前記画像取得部からの情報に基づき、１つ以上の圧力調整部の前記基板に対する圧力を制御部により調整して、前記フォトマスクのパターンが配置された面と、該面と対向する前記基板の面との間の距離を調整し、前記基板の表面を、前記フォトマスクを介して露光することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板毎に撓み具合を検出し、その撓み具合に応じて撓みを矯正する気体、流体または固体の圧力を調整して、基板の撓みを自動的に矯正して矯正具合の再現性を改善し、基板の解像度の面内部分布を均一にする露光装置及び露光方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る露光装置全体の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る顕微鏡のフォーカス位置を調整する工程を示す図であり、（Ａ）はフォトマスクのパターンに対するフォーカス位置を調整する工程を示す図、（Ｂ）は基板に対するフォーカス位置を調整する工程を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る基板に対して気体により圧力をかける工程を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係るＣＰＵにより実行される圧力調整処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態に係るワークステージの貫通孔の形成例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る露光装置全体の概略構成を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る基板に対して押圧部材により圧力をかける工程を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係るＣＰＵにより実行される圧力調整処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る露光装置における顕微鏡のフォーカス位置を調整する工程を示す図であり、（Ａ）はフォトマスクのパターンに対するフォーカス位置を調整する工程を示す図、（Ｂ）はマスクホルダの下降工程を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る基板に対して気体により圧力をかける工程を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る露光装置における顕微鏡のフォーカス位置を調整する工程を示す図であり、（Ａ）はフォトマスクのパターンに対するフォーカス位置を調整する工程を示す図、（Ｂ）はマスクホルダの下降工程を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態に係る基板に対して気体により圧力をかける工程を示す図である。
【図１３】従来のワークステージの概略構成を示す図である。
【図１４】従来の基板の外周部を真空吸着する露光装置の概略構成を示す図である。
【図１５】従来の基板の撓みを気体の圧力により矯正する露光装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
＜露光装置の構成＞
まず、本第１の実施の形態に係る露光装置の構成について図１を参照して説明する。図１は第１の実施の形態に係る露光装置１００の概略構成を示す図である。図１において、露光装置１００は、露光用光源１０１と、マスクホルダ１０３と、ワークステージ１０４と、チャック１０６と、顕微鏡１０７、１０８と、制御部１１９と、圧力調整部ＰＳと、真空排気部ＶＳと、を備える。なお、図１において、１０２はフォトマスクである。
【００１９】
露光用光源１０１は、アライメント操作が完了した基板１０５とフォトマスク１０２に対してフォトマスク１０２の上方から光を照射する。これにより、基板１０５の上面に形成されたレジスト膜１４０にフォトマスク１０２のパターンが露光される。露光された基板１０５は、その後の現像処理によりレジスト膜１４０にパターンが形成される。露光用光源１０１の点灯及び消灯は、制御部１１９により制御される。
【００２０】
フォトマスク１０２は、基板１０５のレジスト膜に焼き付けるためのパターンを有した透明なガラス板である。フォトマスク１０２は、マスクホルダ１０３によりその周縁部を保持された状態で露光装置１００内に置かれる。図１に示すフォトマスク１０２では、パターン（例えば、Ｃｒ膜）は、図中の下面に配置されているものとする。マスクホルダ１０３は、フォトマスク１０２の周縁部を保持する。
【００２１】
ワークステージ１０４には、上面に表裏両面加工される基板１０５の外周部を保持する環状のチャック１０６が設けられている。このチャック１０６には環状凹溝１０６Ａが形成されている。この環状凹溝１０６Ａの底部には、環状凹溝１０６Ａと連通する真空吸引孔１０４Ａ，１０４Ｂが形成されている。真空吸引孔１０４Ａ、１０４Ｂには、ホース１２１、１２２を介して真空排気部ＶＳが接続されている。真空排気部ＶＳは、電磁弁１１６と、レギュレータ１１７と、真空ポンプ１１８とを有する。この真空排気部ＶＳにより真空吸引孔１０４Ａ，１０４Ｂから環状凹溝１０６Ａ内の空気が排出されると、基板１０５の外周部がチャック１０６上に吸引されて保持される。電磁弁１１６の開閉動作と真空ポンプ１１８の駆動及び停止は、制御部１１９により制御される。基板１０５は、外周部がチャック１０６により保持されるため、その裏面（下面）に対してワークステージ１０４の接触が回避される。このため、基板１０５の裏面は損傷及び汚染から防止される。
【００２２】
また、ワークステージ１０４は、基板１０５の図中の下面側に対して気体による圧力をかけるため、基板１０５の裏面空間に気体を導入するための複数の貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅが形成されている。貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅには、ホース１２３〜１２５を介して圧力調整部ＰＳが接続されている。圧力調整部ＰＳは、圧力調整弁１０９〜１１１と、レギュレータ１１２〜１１４と、ブロア１１５とを有する。圧力調整弁１０９及びレギュレータ１１２はホース１２３を介して貫通孔１０４Ｃに接続され、圧力調整弁１１０及びレギュレータ１１３はホース１２４を介して貫通孔１０４Ｄに接続され、圧力調整弁１１１及びレギュレータ１１４はホース１２５を介して貫通孔１０４Ｅに接続される。レギュレータ１１２〜１１４とブロア１１５との間は連結ホース１２６により接続されている。この圧力調整部ＰＳにより貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅにそれぞれ導入される気体の圧力が独立して調整されると、貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅに対向する基板１０５の各部分に対する圧力が独立して調整されて、基板１０５の撓みが矯正される。この基板１０５の撓みを矯正する際の圧力調整処理の詳細については後述する。圧力調整弁１０９〜１１１の各開閉動作とブロア１１５の駆動及び停止は、制御部１１９により制御される。
【００２３】
基板１０５は、例えば、加速度センサの素材とされるシリコンウェハであり、その表裏両面に対してそれぞれ所定の加工が行われる。本第１の実施の形態で用いられる基板１０５は、厚さが２００μｍ〜１ｍｍ程度、直径が６インチ〜１２インチ程度の薄い円盤である。基板１０５の上面には露光前にレジスト膜１４０が形成される。この基板１０５はワークステージ１０４上に水平に保持された状態で露光装置１００内に置かれる。
【００２４】
顕微鏡１０７、１０８は、フォトマスク１０２と基板１０５の各アライメント操作に利用され、アライメント用の画像情報を取得する画像取得部として利用される。本実施の形態では、顕微鏡１０７、１０８は、基板１０５とフォトマスク１０２の各面上の少なくとも二箇所でアライメント操作を行うために２つ用いられている。顕微鏡１０７、１０８は、フォトマスク１０２と基板１０５の各アライメント操作を行う際にフォトマスク１０２の上方の所定位置に各々移動され、アライメント操作を完了した際に各々退避位置（例えば、フォトマスク１０２から外れた位置）に戻される。アライメント操作を行う際の各顕微鏡１０７、１０８の配置位置は、フォトマスク１０２のパターン内に配置されたアライメントマークと、基板１０５の面内に配置されたアライメントマーク等に基づいて決定される。この顕微鏡１０７、１０８の移動動作は、制御部１１９により制御される。なお、顕微鏡の数は、二つに限るものではなく、アライメント操作を行う際に要求される精度に応じて、一つでもよいし、二つより多くてもよい。なお、顕微鏡１０７、１０８は、ＣＣＤ等の撮像素子を内蔵し、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５の各画像情報を制御部１１９に対して出力する機能を有する。また、顕微鏡に限るものではなく、ＣＣＤ等の撮像素子のみを用いてもよい。用は、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５の各画像情報を取得できるものであればよい。
【００２５】
また、露光装置１００は、装置全体の動作を制御する制御部１１９を有する。制御部１１９は、配線Ｌ１、Ｌ２を介して顕微鏡１０７、１０８と接続され、配線Ｌ３を介して電磁弁１１６と接続され、配線Ｌ４を介して真空ポンプ１１８と接続され、配線Ｌ５〜Ｌ７を介して電磁弁１０９〜１１１と接続され、配線Ｌ８を介してブロア１１５と接続される。制御部１１９は、露光装置１００全体の動作を制御するＣＰＵ１３１と、ＣＰＵ１３１が実行する制御プログラム等を記憶するＲＯＭ１３２と、ＣＰＵ１３１が実行中の制御に関する各種パラメータ等を一時的に記憶するＲＡＭ１３３とを有する。
【００２６】
また、ＣＰＵ１３１は、フォトマスク１０２と基板１０５の各アライメント操作を行う際に、顕微鏡１０７、１０８を図１に示す各配置位置を移動させる。この顕微鏡１０７、１０８の各配置位置への移動が完了すると、ＣＰＵ１３１は、フォトマスク１０２のパターンに対する各顕微鏡１０７、１０８が画像フォーカスの合うフォーカス位置となるように各顕微鏡１０７、１０８の高さを調整し、その後基板１０５に対する所定の距離まで各顕微鏡１０７、１０８を下降させる。その後、ＣＰＵ１３１は、各顕微鏡１０７、１０８から入力される基板１０５上のアライメントマーク等の画像からフォトマスク１０２のパターン（図中では下面側）と基板１０５の上面側との間の距離情報Ｄ１、Ｄ２を取得し、この距離Ｄ１、Ｄ２に基づいて貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅに導入する気体の圧力を独立して調整することにより、基板１０５の撓みを矯正する。この調整する際のパラメータは距離情報に限るものではなく、例えば、パターンと基板１０５の各画像のコントラスト情報に基づいて調整するようにしてもよい。また、予めＲＯＭ１３２に基準距離情報Ｄを記憶し、この基準距離情報Ｄと取得した距離情報Ｄ１、Ｄ２とを比較し、この比較結果に基づいて貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅに導入する気体の圧力を独立して調整するようにしてもよい。また、予めＲＯＭ１３２に基準コントラスト情報を記憶し、この基準コントラスト情報と取得したコントラスト情報とを比較し、この比較結果に基づいて貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅに導入する気体の圧力を独立して調整するようにしてもよい。
【００２７】
＜露光方法＞
次に、本実施の形態に係る露光装置１００により実行される露光処理の具体例に係る各工程について、図１及び図２〜図４を参照して説明する。図２（Ａ）、（Ｂ）は、顕微鏡１０７、１０８のフォーカス位置を調整する工程を示す図である。図２（Ａ）において“Ｚ”はフォトマスク１０２に対してフォーカス位置を合わせる時に顕微鏡１０７、１０８が移動する方向を示し、図２（Ｂ）において“Ａ”は基板１０５に対してフォーカス位置を合わせる時に顕微鏡１０７、１０８が移動する方向を示す。図３は、基板１０５に対して気体により圧力をかける工程を示す図である。図４は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により実行される圧力調整処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５との間にギャップを設けて露光を行うプロキシミティ露光を適用するものとする。本実施の形態の露光装置１００が適用される露光方法はプロキシミティ露光に限定するものではなく、コンタクト露光にも適用可能である。
【００２８】
（１）基板の固定
基板１０５を図示しない搬送機構によりチャック１０６上へ搬送させ、真空排気部ＶＳにより真空吸引孔１０４Ａ，１０４Ｂから環状凹溝１０６Ａ内の空気を排出して、基板１０５の外周部をチャック１０６上で吸着させて固定する。この時、真空排気部ＶＳの電磁弁１１６の開動作タイミングと真空ポンプ１１８の駆動タイミング等は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００２９】
（２）顕微鏡の移動（図２（Ａ）参照）
顕微鏡１０８を基板１０５の略中央部へ移動させ、顕微鏡１０７を基板１０５の外周部へ移動させる。この時、顕微鏡１０７、１０８の各移動位置への移動動作は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００３０】
（３）パターンに対するフォーカス位置調整（図２（Ａ）参照）
顕微鏡１０７、１０８の各フォーカス位置がフォトマスク１０２のパターンに合うように、各顕微鏡１０７、１０８の図中に示すＺ方向のフォーカス位置を合わせる。この時、各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向のフォーカス位置調整は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。顕微鏡１０７、１０８の各フォーカスを調整する位置は、フォトマスク１０２のパターンの異なる２箇所であればよい。異なる２箇所でフォーカスを調整することにより、基板１０５とフォトマスク１０２の平行度をより向上させることができ、アライメント精度及び解像度の面内分布を向上させることができる。顕微鏡１０８は、基板１０５の略中央部（撓み量の最大箇所）に設定することが好ましい。また、顕微鏡１０７は、顕微鏡１０８がフォーカスを調整する位置よりもできるだけ離れた位置に設定することが好ましい。なお、本実施の形態では、基板１０５の略中央部は、基板１０５の中心から直径１ｃｍ内とし、できるだけ離れた位置は、基板１０５の外周部のチャック位置から５ｃｍ以内とする。
【００３１】
（４）基板に対するフォーカス位置調整（図２（Ｂ）参照）
顕微鏡１０７、１０８の各フォーカス位置が基板１０５の上面に合うように、各顕微鏡１０７、１０８ＡだけＺ方向に下げる。なお、Ａは予め設定されたフォトマスク１０２と基板１０５との間の距離である。この時、各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置調整は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。なお、基板１０５の上面をフォトマスク１０２に接触させて露光するソフトコンタクト露光やハードコンタクト露光を行う場合は、顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置を下げる必要はない。
【００３２】
（５）基板の撓み調整
各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置は固定状態にして、各顕微鏡１０７、１０８のフォーカス位置が基板１０５の上面に合うように、圧力調整部ＰＳにより貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅから導入する気体の圧力を調整する。この時、圧力調整部ＰＳに対する気体の圧力調整処理は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。
【００３３】
ここで、ＣＰＵ１３１により行われる気体の圧力調整処理の詳細について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、基板に対して気体により圧力をかける工程を示す図である。図４は、ＣＰＵ１３１により行われる圧力調整処理を示すフローチャートである。本実施の形態に係る圧力調整処理では、気体として空気を用い、圧力を調整する際のパラメータとしてフォトマスク１０２のパターンと基板１０５の上面との間の距離情報を用いるものとする。このため、制御部１１９内のＲＯＭ１３２には、距離情報の基準となる基準距離情報Ｄが予め記憶されているものとする。
【００３４】
図４において、ＣＰＵ１３１は、顕微鏡１０８から入力される基板１０５上の画像から距離情報Ｄ２（図１参照）を取得し、この距離情報Ｄ２とＲＯＭ１３２に記憶された基準距離情報Ｄとを比較し、距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。一致しなかった場合（ステップＳ１０１：ＮＧ）、ＣＰＵ１３１は、圧力調整弁１１０の開閉量を制御して、図３に示す圧力Ａを０〜１ｂａｒの間で調整する（ステップＳ１０２）。次いで、ＣＰＵ１３１は、顕微鏡１０８から入力される基板１０５上の画像からの距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致した時点で、圧力Ａを固定する（ステップＳ１０３）。なお、距離情報Ｄ２は、基板１０５上に配置されたアライメントマーク画像から取得するようにしてもよい。
【００３５】
次いで、ＣＰＵ１３１は、顕微鏡１０７から入力される基板１０５上の画像から距離情報Ｄ１（図１参照）を取得し、この距離情報Ｄ１とＲＯＭ１３２に記憶された基準距離情報Ｄとを比較し、距離情報Ｄ１と基準距離情報Ｄが一致したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。一致しなかった場合（ステップＳ１０４：ＮＧ）、ＣＰＵ１３１は、圧力調整弁１０９及び１１１の各開閉量を制御して、図３に示す圧力Ｂを０〜１ｂａｒの間で調整する（ステップＳ１０５）。次いで、ＣＰＵ１３１は、顕微鏡１０７から入力される基板１０５上の画像から距離情報Ｄ１と基準距離情報Ｄが一致した時点で、圧力Ｂを固定する（ステップＳ１０６）。なお、距離情報Ｄ１は、基板１０５上に配置されたアライメントマーク画像から取得するようにしてもよい。
【００３６】
次いで、ＣＰＵ１３１は、再度、顕微鏡１０８から入力される基板１０５上の画像からの距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄとの一致を判定する（ステップＳ１０７）。一致しない場合（ステップＳ１０７：ＮＧ）、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返し実行する。
【００３７】
また、ステップＳ１０１において、距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致した場合は（ステップＳ１０１：ＯＫ）、直ちにステップＳ１０４に移行し、距離情報Ｄ１と基準距離情報Ｄが一致した場合は（ステップＳ１０４：ＯＫ）、圧力調整処理を終了する。また、ステップＳ１０７にいて、距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致した場合は（ステップＳ１０７：ＯＫ）、圧力調整処理を終了する。
【００３８】
以上のように、圧力調整処理を行うことにより、基板１０５内の撓み量に応じて、かけられる圧力Ａ及びＢを独立して調整することが可能になる。その結果、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５との間の平行度を改善し、解像度の面内分布を改善することができる。さらに、フォトマスク１０２に対する基板１０５の平行度が上がることにより、アライメント精度が向上する。また、フォトマスク１０２と基板１０５との間の距離情報に基づいて制御部１１９により自動的に基板１０５にかける空気の圧力を調整して基板１０５の撓みを矯正するため、基板１０５の撓みの矯正具合を作業者が確認する必要がなく、基板１０５の矯正具合の再現性を改善できる。さらに、ワークステージ１０４には基板１０５の裏面空間に気体を導入するための貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅを基板１０５の略中央部と略中央部から離れた周辺部に形成し、基板１０５の裏面にかける気体の圧力を略中央部と周辺部で独立して調整している。このため、基板１０５の反り量や厚み等の差により撓み量が異なる場合でも、確実に撓みを矯正することが可能になり、解像度の面内分布を均一にすることが可能になる。
【００３９】
（６）アライメント
顕微鏡１０７、１０８を基板１０５上に配置されたアライメントマークの位置へ移動させ、フォトマスク１０２に対する基板１０５の水平方向の位置合わせを行う。この時、基板１０５の水平方向の位置合わせは、ワークステージ１０４の水平方向の移動により行われる。このワークステージ１０４の水平方向の移動は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。このアライメント工程は、上記（５）の基板の撓み調整工程において行っても良い。
【００４０】
（７）露光
露光用光源１０１を点灯し、フォトマスク１０２と基板１０５上面のレジスト膜１４０に対してフォトマスク１０２の上方から光を照射する。これにより、基板１０５のレジスト膜１４０にフォトマスク１０２のパターンが露光される。この時、露光用光源１０１の点灯と、その点灯時間は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００４１】
（８）真空吸着の解除
圧力調整部ＰＳによる空気の加圧を停止し、真空排気部ＶＳによる真空吸着を解除する。このとき、圧力調整部ＰＳ及び真空排気部ＶＳの各動作の停止は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。また、この時、制御部１１９内のＣＰＵ１３１の制御により、顕微鏡１０７、１０８を待機位置（例えば、フォトマスク１０２から外れた位置）に移動させてもよい。
【００４２】
（９）基板の搬送
基板１０５を搬送機構によりチャック１０６上から外部に搬送する。
【００４３】
以上の工程により、本第１の実施の形態に係る露光置１００による基板１０５に対するパターンの焼き付け処理が終了する。露光された基板１０５は、その後の現像処理によりレジスト膜にパターンが形成される。
【００４４】
なお、本実施の形態に係る露光置１００では、基板１０５に対してかける気体の圧力を距離情報により調整する場合を説明したが、これに限るものではない。例えば、パターンと基板１０５の各画像のコントラスト情報に基づいて気体の圧力を調整するようにしてもよい。この場合、予めＲＯＭ１３２に基準コントラスト情報を記憶し、この基準コントラスト情報と取得したコントラスト情報とを比較し、この比較結果に基づいて貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅに導入する気体の圧力を独立して調整するようにしてもよい。また、本実施の形態に係る露光置１００では、圧力を調整するために気体として空気を用いる場合を説明したが、これに限るものではなく、例えば、気体として窒素等を用いても良い。また、気体ではなく流体を用いるようにしても良い。
【００４５】
また、本実施の形態に係る露光置１００では、ワークステージ１０４において気体を導入するための複数の貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅを有する場合を示したが、貫通孔の形成位置や形成数は適宜変更しても良い。図５に貫通孔の他の形成例を示す。図５（Ａ）は、ワークステージ１０４の略中央部に貫通孔１５０を形成した例である。図５（Ｂ）は、ワークステージ１０４の略中央部とその周辺部の他の４個所に貫通孔１５０を形成した例である。図５（Ｃ）は、ワークステージ１０４の略中央部と同心円上に複数個所に貫通孔１５０を形成した例である。図５（Ｄ）は、ワークステージ１０４の略中央部から外周部に向かって直径を徐々に大きくして複数の貫通孔１５０を形成した例である。これらのように貫通孔の形成形態は、基板１０５の撓みを矯正する際の要求に応じて適宜変更してもよい。なお、貫通孔の直径は、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。図５（Ｂ）〜（Ｄ）のように基板中心に対して点対称に貫通孔を配置することで基板の撓みを面内均一にすることができる。また、図５（Ｄ）のように中央部の孔径を小さくし、中央部より外側にある孔径を徐々に大きくすることで、装置上の気体の流量が制限されていたとしても基板の面内で一番撓む中央部に対する圧力を大きくできるため、基板毎に異なる撓みに対応する幅が広がる。これにより、基板の口径によらず基板毎に異なる撓みをより適切に矯正することが可能になる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
＜露光装置の構成＞
まず、本第２の実施の形態に係る露光装置の構成について図６を参照して説明する。図６は第２の実施の形態に係る露光装置２００の概略構成を示す図である。図６に示す露光装置２００おいて、図１に示した露光装置１００と同一の構成部分には同一符号を付しており、その同一構成部分の説明は省略する。なお、本実施の形態では、圧力調整部として後述する圧力調整機構ＰＭを備え、圧力調整機構ＰＭが有する押圧部材を用いて基板１０５に対する圧力を調整するものとする。
【００４７】
図６において、露光装置２００、基板１０５に対して圧力を印加する押圧部材２１１〜２１３を通す複数の貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅを有するワークステージ１０４と、基板１０５に対して印加する圧力を調整する圧力調整機構ＰＭと、を備える。圧力調整機構ＰＭは、押圧部材２１１〜２１３と、押圧部材２１１〜２１３を上昇又は下降させて基板１０５に対して印加する圧力を調整する駆動部２１４〜２１６とを有する。
【００４８】
露光装置２００は、装置全体の動作を制御する制御部２２０を有する。制御部２２０は、配線Ｌ１、Ｌ２を介して顕微鏡１０７、１０８と接続され、配線Ｌ３を介して電磁弁１１６と接続され、配線Ｌ４を介して真空ポンプ１１８と接続され、配線Ｌ５〜Ｌ７を介して駆動部２１４〜２１６と接続される。制御部２２０は、露光装置２００全体の動作を制御するＣＰＵ２２１と、ＣＰＵ２２１が実行する制御プログラム等を記憶するＲＯＭ２２２と、ＣＰＵ２２１が実行中の制御に関する各種パラメータ等を一時的に記憶するＲＡＭ２２３とを有する。
【００４９】
また、ＣＰＵ２２１は、フォトマスク１０２と基板１０５の各アライメント操作を行う際に、顕微鏡１０７、１０８を図６に示す各配置位置を移動させる。この顕微鏡１０７、１０８の各配置位置への移動が完了すると、ＣＰＵ２２１は、フォトマスク１０２のパターンに対する各顕微鏡１０７、１０８が画像フォーカスの合うフォーカス位置となるように各顕微鏡１０７、１０８の高さを調整し、その後基板１０５に対する所定の距離まで各顕微鏡１０７、１０８を下降させる。その後、ＣＰＵ２２１は、各顕微鏡１０７、１０８から入力される基板１０５上のアライメントマーク等の画像からフォトマスク１０２のパターン（図中では下面側）と基板１０５の上面側との間の距離情報Ｄ１、Ｄ２を取得し、この距離Ｄ１、Ｄ２に基づいて貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅを通って基板１０５に圧力を印加する押圧部材２１１〜２１３の圧力を独立して調整することにより、基板１０５の撓みを矯正する。この調整する際のパラメータは距離情報に限るものではなく、例えば、パターンと基板１０５の各画像のコントラスト情報に基づいて調整するようにしてもよい。また、予めＲＯＭ２２２に基準距離情報Ｄを記憶し、この基準距離情報Ｄと取得した距離情報Ｄ１、Ｄ２とを比較し、この比較結果に基づいて押圧部材２１１〜２１３の圧力を独立して調整するようにしてもよい。また、予めＲＯＭ２２２に基準コントラスト情報を記憶し、この基準コントラスト情報と取得したコントラスト情報とを比較し、この比較結果に基づいて押圧部材２１１〜２１３の圧力を独立して調整するようにしてもよい。
【００５０】
＜露光方法＞
次に、本実施の形態に係る露光装置２００により実行される露光処理の具体例に係る各工程について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、基板１０５に対して押圧部材２１１〜２１３により圧力を印加する工程を示す図である。図８は、制御部２２０内のＣＰＵ２２１により実行される圧力調整処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５との間にギャップを設けて露光を行うプロキシミティ露光を適用するものとする。なお、本実施の形態に係る露光処理の工程のうち第１の実施の形態において説明した工程と重複する工程の説明は省略し、基板のアライメント工程について図７及び図８を参照して説明する。本実施の形態の露光装置２００が適用される露光方法はプロキシミティ露光に限定するものではなく、コンタクト露光にも適用可能である。
【００５１】
各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置は固定状態にして、各顕微鏡１０７、１０８のフォーカス位置が基板１０５の上面に合うように、圧力調整機構ＰＭにより貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅから導入する押圧部材２１１〜２１３の圧力を調整する。この時、圧力調整機構ＰＭに対する圧力調整処理は、制御部２２０内のＣＰＵ２２１により行われる。
【００５２】
ここで、ＣＰＵ２２１により行われる圧力調整処理の詳細について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、基板に対して押圧部材２１１〜２１３により圧力をかける工程を示す図である。図８は、ＣＰＵ２２１により行われる圧力調整処理を示すフローチャートである。本実施の形態に係る圧力調整処理では、圧力を調整する際のパラメータとしてフォトマスク１０２のパターンと基板１０５の上面との間の距離情報を用いるものとする。このため、制御部２２０内のＲＯＭ２２２には、距離情報の基準となる基準距離情報Ｄが予め記憶されているものとする。
【００５３】
図８において、ＣＰＵ２２１は、顕微鏡１０８から入力される基板１０５上の画像から距離情報Ｄ２（図６参照）を取得し、この距離情報Ｄ２とＲＯＭ２２２に記憶された基準距離情報Ｄとを比較し、距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。一致しなかった場合（ステップＳ２０１：ＮＧ）、ＣＰＵ１３１は、駆動部２１５の駆動量を制御して、図７に示す押圧部材２１２による圧力Ａを調整する（ステップＳ２０２）。次いで、ＣＰＵ２２１は、顕微鏡１０８から入力される基板１０５上の画像からの距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致した時点で、圧力Ａを固定する（ステップＳ２０３）。なお、距離情報Ｄ２は、基板１０５上に配置されたアライメントマーク画像から取得するようにしてもよい。
【００５４】
次いで、ＣＰＵ２２１は、顕微鏡１０７から入力される基板１０５上の画像から距離情報Ｄ１（図６参照）を取得し、この距離情報Ｄ１とＲＯＭ２２２に記憶された基準距離情報Ｄとを比較し、距離情報Ｄ１と基準距離情報Ｄが一致したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。一致しなかった場合（ステップＳ２０４：ＮＧ）、ＣＰＵ２２１は、駆動部２１４及び２１６の各駆動量を制御して、図３に示す押圧部材２１１及び２１３による圧力Ｂを調整する（ステップＳ２０５）。次いで、ＣＰＵ２２１は、顕微鏡１０７から入力される基板１０５上の画像から距離情報Ｄ１と基準距離情報Ｄが一致した時点で、圧力Ｂを固定する（ステップＳ２０６）。なお、距離情報Ｄ１は、基板１０５上に配置されたアライメントマーク画像から取得するようにしてもよい。
【００５５】
次いで、ＣＰＵ２２１は、再度、顕微鏡１０８から入力される基板１０５上の画像からの距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄとの一致を判定する（ステップＳ２０７）。一致しない場合（ステップＳ２０７：ＮＧ）、ステップＳ２０２に戻り、ステップＳ２０２以降の処理を繰り返し実行する。
【００５６】
また、ステップＳ２０１において、距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致した場合は（ステップＳ２０１：ＯＫ）、直ちにステップＳ２０４に移行し、距離情報Ｄ１と基準距離情報Ｄが一致した場合は（ステップＳ２０４：ＯＫ）、圧力調整処理を終了する。また、ステップＳ２０７にいて、距離情報Ｄ２と基準距離情報Ｄが一致した場合は（ステップＳ２０７：ＯＫ）、圧力調整処理を終了する。
【００５７】
以上のように、圧力調整処理を行うことにより、基板１０５内の撓み量に応じて、印加される圧力Ａ及びＢを独立して調整することが可能になる。その結果、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５との間の平行度を改善し、解像度の面内分布を改善することができる。さらに、フォトマスク１０２に対する基板１０５の平行度が上がることにより、アライメント精度が向上する。また、フォトマスク１０２と基板１０５との間の距離情報に基づいて制御部２２０により自動的に基板１０５にかける空気の圧力を調整して基板１０５の撓みを矯正するため、基板１０５の撓みの矯正具合を作業者が確認する必要がなく、基板１０５の矯正具合の再現性を改善できる。さらに、ワークステージ１０４には基板１０５の裏面空間に気体を導入するための貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅを基板１０５の略中央部と略中央部から離れた周辺部に形成し、基板１０５の裏面にかける気体の圧力を略中央部と周辺部で独立して調整している。このため、基板１０５の反り量や厚み等の差により撓み量が異なる場合でも、確実に撓みを矯正することが可能になり、解像度の面内分布を均一にすることが可能になる。
【００５８】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係る露光装置について図面を参照して説明する。本実施の形態に係る露光装置の構成は、顕微鏡１０７及び１０８をワークステージ１０４の下側に配置した以外は、図１に示した露光装置１００の構成と同様であるため、その図示と構成説明は省略する。なお、本実施の形態では、圧力調整部として気体を利用する圧力調整部ＰＳを備える。圧力調整部ＰＳは気体を用いて基板１０５に対する圧力を調整するものとする。
【００５９】
本実施の形態に係る露光装置３００は、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ワークステージ１０４の下側に配置した顕微鏡１０７及び１０８によりフォトマスク１０２のパターンと基板１０５に対してアライメント操作を行うことに特徴がある。
【００６０】
本実施の形態に係る露光装置３００により実行される露光処理の具体例に係る各工程について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、顕微鏡１０７、１０８のフォーカス位置を調整する工程と、マスクホルダ１０３の下降工程とを示す図である。図１０は、基板１０５に対して気体により圧力をかける工程を示す図である。なお、本実施の形態では、フォトマスク１０２のパターンに基板１０５を接触して露光を行うコンタクト露光を適用するものとする。本実施の形態の露光装置３００が適用される露光方法はコンタクト露光に限定するものではなく、プロキシミティ露光にも適用可能である。
【００６１】
（１）マスクホルダの下降（図９（Ａ）参照）
マスクホルダ１０３を下降させ、チャック１０６上にフォトマスク１０２が乗る状態とする。この時、マスクホルダ１０３の下降位置は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００６２】
（２）顕微鏡の移動（図９（Ａ）参照）
顕微鏡１０８を基板１０５の略中央部へ移動させ、顕微鏡１０７を基板１０５の外周部へ移動させる。この時、顕微鏡１０７、１０８の各移動位置への移動動作は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００６３】
（３）パターンに対するフォーカス位置調整（図９（Ａ）参照）
顕微鏡１０７、１０８の各フォーカス位置がフォトマスク１０２のパターン（図中の下面側）に合うように、各顕微鏡１０７、１０８の図中に示すＺ方向の位置を合わせる。この時、各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置調整は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。顕微鏡１０７、１０８の各フォーカスを調整する位置は、フォトマスク１０２のパターンの異なる２箇所であればよい。顕微鏡１０８は、基板１０５の略中央部（撓み量の最大箇所）に設定することが好ましい。また、顕微鏡１０７は、顕微鏡１０８がフォーカスを調整する位置よりもできるだけ離れた位置に設定することが好ましい。
【００６４】
（４）アライメントマークの記憶
フォトマスク１０２のパターン内に配置されたアライメントマークの位置を、十字マーク等により制御部１１９内のＲＯＭ１３２に記憶させる。
【００６５】
（５）マスクホルダの上昇
基板１０５をチャック１０６上に搬送させる空間を確保するため、マスクホルダ１０３を上昇させる。この時、マスクホルダ１０３の上昇位置は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００６６】
（６）基板の固定
基板１０５を図示しない搬送機構によりチャック１０６上へ搬送させ、真空排気部ＶＳにより真空吸引孔１０４Ａ，１０４Ｂから環状凹溝１０６Ａ内の空気を排出して、基板１０５の外周部をチャック１０６上で吸着させて固定する。この時、真空排気部ＶＳの電磁弁１１６の開動作タイミングと真空ポンプ１１８の駆動タイミング等は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００６７】
（７）マスクホルダの下降（図９（Ｂ）参照）
マスクホルダ１０３を所定の位置まで下降させる。この時、マスクホルダ１０３の下降位置は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。この下降位置は、露光装置３００側で設定される。
【００６８】
（８）基板の撓み調整（図１０参照）
各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置は固定状態にして、各顕微鏡１０７、１０８のフォーカス位置が基板１０５の上面に合うように、圧力調整部ＰＳにより貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅから導入する気体の圧力を調整する。この時、圧力調整部ＰＳに対する気体の圧力調整処理は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。このＣＰＵ１３１により行われる圧力調整処理は、上記第１の実施の形態において、図４に示したフローチャートと同様に行われる。このため、フローチャートの図示と処理の詳細な説明は省略する。この圧力調整処理により、基板１０５内の撓み量に応じて、かけられる圧力Ａ及びＢを独立して調整することが可能になる。その結果、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５との間の平行度を改善し、解像度の面内分布を改善することができる。さらに、フォトマスク１０２に対する基板１０５の平行度が上がることにより、アライメント精度が向上する。また、フォトマスク１０２と基板１０５との間の距離情報に基づいて制御部１１９により自動的に基板１０５にかける気体の圧力を調整して基板１０５の撓みを矯正するため、基板１０５の撓みの矯正具合を作業者が確認する必要がなく、基板１０５の矯正具合の再現性を改善できる。さらに、ワークステージ１０４には基板１０５の裏面空間に気体を導入するための貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅを基板１０５の略中央部と略中央部から離れた周辺部に形成し、基板１０５の裏面にかける気体の圧力を略中央部と周辺部で独立して調整している。このため、基板１０５の反り量や厚み等の差により撓み量が異なる場合でも、確実に撓みを矯正することが可能になり、解像度の面内分布を均一にすることが可能になる。
【００６９】
（９）アライメント
制御部１１９は、ＲＯＭ１３２に記憶したアライメントマークの位置に基づいて、顕微鏡１０７、１０８を基板１０５上に配置されたアライメントマークの位置へ移動させ、フォトマスク１０２に対する基板１０５の水平方向の位置合わせを行う。この時、基板１０５の水平方向の位置合わせは、ワークステージ１０４の水平方向の移動により行われる。このワークステージ１０４の水平方向の移動は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。
【００７０】
（１０）露光
露光用光源１０１を点灯し、フォトマスク１０２と基板１０５上のレジスト膜１４０に対してフォトマスク１０２の上方から光を照射する。これにより、基板１０５のレジスト膜１４０にフォトマスク１０２のパターンが露光される。この時、露光用光源１０１の点灯と、その点灯時間は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００７１】
（１１）真空吸着の解除
圧力調整部ＰＳによる空気の加圧を停止し、真空排気部ＶＳによる真空吸着を解除する。このとき、圧力調整部ＰＳ及び真空排気部ＶＳの各動作の停止は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。また、この時、制御部１１９内のＣＰＵ１３１の制御により、顕微鏡１０７、１０８を待機位置（例えば、フォトマスク１０２から外れた位置）に移動させてもよい。
【００７２】
（１２）基板の搬送
基板１０５を搬送機構によりチャック１０６上から外部に搬送する。
【００７３】
以上の工程により、本第３の実施の形態に係る露光置３００による基板１０５に対するパターンの焼き付け処理が終了する。露光された基板１０５は、その後の現像処理によりレジスト膜にパターンが形成される。
【００７４】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態に係る露光装置について図面を参照して説明する。本実施の形態に係る露光装置の構成は、顕微鏡１０７及び１０８をワークステージ１０４の下側に配置した以外は、図１に示した露光装置１００の構成と同様であるため、その図示と構成説明は省略する。なお、本実施の形態では、圧力調整部として気体を利用する圧力調整部ＰＳを備える。圧力調整部ＰＳは気体を用いて基板１０５に対する圧力を調整するものとする。
【００７５】
本実施の形態に係る露光装置４００は、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ワークステージ１０４の下側に配置した顕微鏡１０７及び１０８によりフォトマスク１０２のパターンと基板１０５に対してアライメント操作を行うことに特徴がある。また、本実施の形態に係る露光装置４００では、アライメント操作に際して顕微鏡１０８の移動位置をフォトマスク１０２の周辺部に設定することに特徴がある。
【００７６】
本実施の形態に係る露光装置４００により実行される露光処理の具体例に係る各工程について、図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、顕微鏡１０７、１０８のフォーカス位置を調整する工程と、マスクホルダ１０３の下降工程とを示す図である。図１０は、基板１０５に対して気体により圧力をかける工程を示す図である。なお、本実施の形態では、フォトマスク１０２のパターンに基板１０５を接触して露光を行うコンタクト露光を適用するものとする。本実施の形態の露光装置４００が適用される露光方法はコンタクト露光に限定するものではなく、プロキシミティ露光にも適用可能である。
【００７７】
（１）マスクホルダの下降（図１１（Ａ）参照）
マスクホルダ１０３を下降させ、チャック１０６上にフォトマスク１０２が乗る状態とする。この時、マスクホルダ１０３の下降位置は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００７８】
（２）顕微鏡の移動（図１１（Ａ）参照）
顕微鏡１０８、顕微鏡１０７を基板１０５の外周部へ移動させる。フォトマスク１０２のパターン内のアライメントマークは、顕微鏡１０８、顕微鏡１０７が移動した位置に配置するものとする。この時、顕微鏡１０７、１０８の各移動位置への移動動作は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００７９】
（３）パターンに対するフォーカス位置調整（図１１（Ａ）参照）
顕微鏡１０７、１０８の各フォーカス位置がフォトマスク１０２のパターン（図中の下面側）に合うように、各顕微鏡１０７、１０８の図中に示すＺ方向の位置を合わせる。この時、各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置調整は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。顕微鏡１０７、１０８の各フォーカスを調整する位置は、フォトマスク１０２のパターンの異なる２箇所であればよい。顕微鏡１０８は、基板１０５の略中央部（撓み量の最大箇所）に設定することが好ましい。また、顕微鏡１０７は、顕微鏡１０８がフォーカスを調整する位置よりもできるだけ離れた位置に設定することが好ましい。
【００８０】
（４）アライメントマークの記憶
フォトマスク１０２のパターン内に配置されたアライメントマークの位置を、十字マーク等により制御部１１９内のＲＯＭ１３２に記憶させる。
【００８１】
（５）マスクホルダの上昇
基板１０５をチャック１０６上に搬送させる空間を確保するため、マスクホルダ１０３を上昇させる。この時、マスクホルダ１０３の上昇位置は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００８２】
（６）基板の固定
基板１０５を図示しない搬送機構によりチャック１０６上へ搬送させ、真空排気部ＶＳにより真空吸引孔１０４Ａ，１０４Ｂから環状凹溝１０６Ａ内の空気を排出して、基板１０５の外周部をチャック１０６上で吸着させて固定する。この時、真空排気部ＶＳの電磁弁１１６の開動作タイミングと真空ポンプ１１８の駆動タイミング等は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００８３】
（７）マスクホルダの下降（図１１（Ｂ）参照）
マスクホルダ１０３を所定の位置まで下降させる。この時、マスクホルダ１０３の下降位置は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。この下降位置は、露光装置３００側で設定される。
【００８４】
（８）顕微鏡の移動（図１１（Ｂ）参照）
顕微鏡１０８を基板１０５の略中央部へ移動させ、顕微鏡１０７を基板１０５の外周部へ移動させる。この時、顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置は変化させない。また、この時、顕微鏡１０７、１０８の各移動位置への移動動作は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００８５】
（９）基板の撓み調整（図１２参照）
各顕微鏡１０７、１０８のＺ方向の位置は固定状態にして、各顕微鏡１０７、１０８のフォーカス位置が基板１０５の上面に合うように、圧力調整部ＰＳにより貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅから導入する気体の圧力を調整する。この時、圧力調整部ＰＳに対する気体の圧力調整処理は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。このＣＰＵ１３１により行われる圧力調整処理は、上記第１の実施の形態において、図４に示したフローチャートと同様に行われる。このため、フローチャートの図示と処理の詳細な説明は省略する。この圧力調整処理により、基板１０５内の撓み量に応じて、かけられる圧力Ａ及びＢを独立して調整することが可能になる。その結果、フォトマスク１０２のパターンと基板１０５との間の平行度を改善し、解像度の面内分布を改善することができる。さらに、フォトマスク１０２に対する基板１０５の平行度が上がることにより、アライメント精度が向上する。また、フォトマスク１０２と基板１０５との間の距離情報に基づいて制御部１１９により自動的に基板１０５にかける空気の圧力を調整して基板１０５の撓みを矯正するため、基板１０５の撓みの矯正具合を作業者が確認する必要がなく、基板１０５の矯正具合の再現性を改善できる。さらに、ワークステージ１０４には基板１０５の裏面空間に気体を導入するための貫通孔１０４Ｃ〜１０４Ｅを基板１０５の略中央部と略中央部から離れた周辺部に形成し、基板１０５の裏面にかける気体の圧力を略中央部と周辺部で独立して調整している。このため、基板１０５の反り量や厚み等の差により撓み量が異なる場合でも、確実に撓みを矯正することが可能になり、解像度の面内分布を均一にすることが可能になる。
【００８６】
（１０）アライメント
制御部１１９は、ＲＯＭ１３２に記憶したアライメントマークの位置に基づいて、顕微鏡１０７、１０８を基板１０５上に配置されたアライメントマークの位置へ移動させ、フォトマスク１０２に対する基板１０５の水平方向の位置合わせを行う。この時、基板１０５の水平方向の位置合わせは、ワークステージ１０４の水平方向の移動により行われる。このワークステージ１０４の水平方向の移動は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。
【００８７】
（１１）露光
露光用光源１０１を点灯し、フォトマスク１０２と基板１０５上面のレジスト膜１４０に対してフォトマスク１０２の上方から光を照射する。これにより、基板１０５のレジスト膜１４０にフォトマスク１０２のパターンが露光される。この時、露光用光源１０１の点灯と、その点灯時間は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により制御される。
【００８８】
（１２）真空吸着の解除
圧力調整部ＰＳによる空気の加圧を停止し、真空排気部ＶＳによる真空吸着を解除する。このとき、圧力調整部ＰＳ及び真空排気部ＶＳの各動作の停止は、制御部１１９内のＣＰＵ１３１により行われる。また、この時、制御部１１９内のＣＰＵ１３１の制御により、顕微鏡１０７、１０８を待機位置（例えば、フォトマスク１０２から外れた位置）に移動させてもよい。
【００８９】
（１３）基板の搬送
基板１０５を搬送機構によりチャック１０６上から外部に搬送する。
【００９０】
以上の工程により、本第４の実施の形態に係る露光置４００による基板１０５に対するパターンの焼き付け処理が終了する。露光された基板１０５は、その後の現像処理によりレジスト膜にパターンが形成される。
【００９１】
なお、上記第３及び第４の実施の形態では、気体の圧力を調整することにより基板の撓みを矯正する場合を示したが、第２の実施の形態において図６に示した圧力調整機構ＰＭを適用して基板の撓みを矯正するようにしてもよい。また、上記第１及び第２の実施の形態では、顕微鏡１０７，１０８をフォトマスク１０２より上方に配置する場合を示し、上記第３及び第４の実施の形態では、顕微鏡１０７，１０８を基板１５０より下方に配置する場合を示したが、これらの構成に限定されるものではない。上下両方に顕微鏡を配置して基板の平行度を調整してもよい。また、上記第１〜第４の実施の形態では、基板を加圧して撓みを矯正する場合を説明したが、基板が上側に撓んでいる場合には貫通孔から吸引して基板の撓みを矯正してもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１００，２００，３００，４００…露光装置、１０２…フォトマスク、１０３…マスクホルダ、１０４…ワークステージ、１０４Ｃ〜１０４Ｅ…貫通孔、１０５…基板、１０６…チャック、１０７，１０８…顕微鏡、１０９〜１１１…圧力調整弁、１１２〜１１４…レギュレータ、１１５…ブロア、１１９，２２０…制御部、１３１，２２１…ＣＰＵ、１３２，２２２…ＲＯＭ、１３３，２２３…ＲＡＭ、２１１〜２１３…押圧部材、２１４〜２１６…駆動部、ＰＳ…圧力調整部、ＰＭ…圧力調整機構。
【図５】
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【図８】
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【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６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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