(57)【要約】【課題】  照明光の照射により生ずるマスクの撓みを基準位置及び姿勢を維持した状態で解消する。【解決手段】  レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ上にはレチクルＲの四隅を支持する載置部１０ａ〜１０ｄが形成されており、載置部１０ａ〜１０ｄにはレチクルＲを減圧吸着するための吸着ポート２７ａ〜２７ｄがそれぞれ形成されている。露光処理を行う時には吸着ポート２７ａ〜２７ｄの全てでレチクルＲを吸着保持する。露光処理の中断時に、吸着ポート２７ｃ，２７ｄのみでレチクルＲを吸着保持してレチクルのＹ方向の撓みを解消し、吸着ポート２７ｂ，２７ｃのみでレチクルＲを吸着保持してレチクルのＸ方向の撓みを解消する。【選択図】  図３
2006041012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状物体を保持するステージを有するステージ装置であって、
前記ステージ上に設けられ、前記板状物体とその周辺で当接し、前記板状物体を吸着する複数の吸着ポートを有する載置部と、
前記複数の吸着ポートによる前記板状物体の吸着を制御するとともに、前記複数の吸着ポートの少なくとも１つを他の吸着ポートとは独立に制御可能な吸着制御部と
を備えることを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
マスクのパターンを介して基板を露光する露光装置であって、
前記マスクを照明する照明光学系と、
前記マスクのパターンの像を前記基板に投影する投影光学系と、
前記マスクを保持するマスクステージを有するマスクステージ装置と、
前記基板を保持する基板ステージを有する基板ステージ装置とを備え、
前記マスクステージ装置及び前記基板ステージ装置の少なくとも一方が請求項１に記載のステージ装置を含むことを特徴とする露光装置。
【請求項３】
前記マスクの照明又は前記基板の露光に伴い前記マスク又は前記基板に蓄積される照射エネルギー量を算出するとともに、当該算出した照射エネルギー量に関連する情報に基づいて前記マスク又は前記基板の伸縮量を算出する算出部を更に備え、
前記吸着制御部は、前記算出部の算出結果に基づいて前記吸着ポートによる前記マスク又は前記基板の吸着を制御して、前記マスク又は前記基板の伸縮による応力を開放することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記算出部の算出結果に基づいて、前記投影光学系の光学特性を制御する光学特性制御部を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
マスクステージ上に保持されたマスクのパターンを介して基板を露光する露光方法であって、
前記マスクの周辺の複数箇所で前記マスクを吸着した状態で前記マスクを前記マスクステージ上に保持する保持ステップと、
前記照明光の照射により生ずる前記マスクの伸縮量に応じて、前記マスクを吸着している複数箇所のうちの少なくとも１箇所の吸着を解除する解除ステップと
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項６】
前記マスクの照明に伴い前記マスクに蓄積される照射エネルギー量を算出するとともに、当該算出した照射エネルギー量に関連する情報に基づいて前記マスクの伸縮量を算出する算出ステップを更に含むことを特徴とする請求項５に記載の露光方法。
【請求項７】
前記算出ステップの算出結果に基づいて、前記マスクのパターンの像を前記基板に投影する投影光学系の光学特性を制御する光学特性制御ステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
【請求項８】
前記解除ステップは、前記基板上に設定された複数の区画領域の何れか１つに対する露光処理を終えてから次の区画領域に対する露光処理を開始するまでの間において、前記マスクステージの速度が零であるときに行われることを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項９】
前記解除ステップは、前記マスクステージ及び前記基板ステージを同期移動させつつ前記基板を露光する場合の当該同期移動方向の前記マスクの伸縮による応力と、前記同期移動方向と交差する方向の前記マスクの伸縮による応力とを開放するように、前記マスクの吸着を解除することを特徴とする請求項５〜８の何れか一項に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記保持ステップは、矩形形状の前記マスクの二つの辺が前記同期移動方向と実質的に平行になるように四隅を減圧吸着することにより前記マスクステージ上に保持するステップを含み、
前記解除ステップは、
前記同期移動方向に交差する方向に平行な辺に沿う二組の吸着箇所のうちの一組の吸着箇所の吸着を解除して前記同期移動方向の前記マスクの伸縮による応力を開放する第１解除ステップと、
前記第１解除ステップで解除した吸着箇所を再び吸着した後に、前記同期移動方向に平行な辺に沿う二組の吸着箇所のうちの一組の吸着箇所の吸着を解除して前記同期移動方向に交差する方向の前記マスクの伸縮による応力を開放する第２解除ステップと
を含むことを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、その他のデバイスをリソグラフィ技術を用いて製造する際に使用される露光装置及び露光方法、並びに該露光装置等に用いられるステージ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、その他のデバイスを製造する際には、レチクル又はマスク（以下、これらを総称する場合にはマスクという）に照明光を照射し、マスクを介した光をフォトレジストが塗布されたウエハやガラスプレート等の基板に露光光として照射してマスクのパターンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置が用いられる。この露光装置を用いてデバイスを製造する場合には、基板上に設定された複数の区画領域（ショット領域）の各々に同一のパターンが転写されることが多い。
【０００３】
同一のマスクに照明光を繰り返し照射すると、照明光の照射エネルギーの一部がマスクに吸収されてマスクが膨張し、その結果として基板上に投影されるパターン像もマスクの膨張に合わせて変形してしまい、基板に転写されるパターンの倍率又はスケーリング（線形伸縮）が変化する。マスクの膨張による倍率又はスケーリングを補正するために、例えば以下の特許文献１には、露光時間並びにマスクの透過率及び反射率等からマスクの伸縮を予測し、投影光学系の倍率を積極的に変化させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２８８２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、露光装置で用いられるマスクは減圧吸着等によりマスクステージ上に固定された状態で保持されている。例えば、矩形形状のマスクはその四隅が減圧吸着されてマスクステージ上に保持されている。このため、マスクに照明光が照射されてもマスクは何らの制限もなく自由に膨張することはできず、例えば上下方向に歪んで弓なり状態に撓んで平坦度が低下してしまう。
【０００５】
マスクのパターンを忠実に基板上に転写するためには、マスクのパターン形成面を投影光学系の物体面に一致させるとともに基板の表面を投影光学系の像面に一致させて、マスクのパターン形成面と基板の表面とを光学的な共役関係とする必要がある。しかしながら、マスクが弓なり状態に撓むとフォーカスがずれた状態でマスクのパターン像が基板上に転写されてしまい、同一幅のパターンを転写する場合であってもショット領域内において線幅及び解像度が異なってしまうという問題があった。
【０００６】
また、マスクの膨張がある程度大きくなると、マスク内に生ずる応力が吸着力に打ち勝ってマスクの伸びが生ずることがあるが、マスクの複数箇所における吸着力が完全に均一ではないため、マスクの伸び方向を予測することはできない。このため、上記の特許文献１に開示された技術を用いて照度、照射時間、並びにマスクの透過率及び反射率等からマスクの伸縮を予測して投影光学系の倍率を変化させても倍率又はスケーリングの補正を十分に行うことができないという問題があった。
【０００７】
また、露光装置には、基板に形成されたマーク（アライメントマーク）の位置情報を計測するオフ・アクシス型のアライメントセンサが設けられることがある。この種の露光装置においては、基板上に投影されるパターン像の基準位置（例えば、パターン像の中心位置）とアライメントセンサの計測視野中心との距離を示すベースライン量を極めて高い精度で管理する必要がある。しかしながら、マスクの伸びが生ずるとベースライン量も変動してしまい、その結果としてアライメントセンサを用いたアライメントマークの計測結果が誤差を含んだものになるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数箇所で吸着保持されたマスクや基板等の板状物体の熱変形に伴い生じる撓みを、当該板状物体の基準位置や姿勢を維持した状態で解消できるようにすることを目的とする。また、その熱変形が生じてもマスクのパターンを常に精度良く基板上に転写可能とすることを目的とする。さらに、高性能、高品質なマイクロデバイス等を製造できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応付けて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の第１の観点によると、板状物体（Ｒ）を保持するステージ（ＲＳＴ）を有するステージ装置であって、前記ステージ上に設けられ、前記板状物体とその周辺で当接し、前記板状物体を吸着する複数の吸着ポート（２７ａ〜２７ｄ）を有する載置部（１０ａ〜１０ｄ）と、前記複数の吸着ポートによる前記板状物体の吸着を制御するとともに、前記複数の吸着ポートの少なくとも１つを他の吸着ポートとは独立に制御可能な吸着制御部（３４）とを備えるステージ装置が提供される。
【００１１】
本発明の第１の観点に係る発明では、ステージ上の載置部に形成された吸着ポートによる板状物体の減圧吸着を吸着ポート毎に独立して制御するようにしたので、板状物体を吸着固定する箇所及び数を任意に選択ないし変更することができる。従って、温度変化に伴い板状物体に応力が生じた場合に、少なくとも１つの吸着ポートによる吸着はそのまま継続した状態で、その他の吸着ポートのうちの少なくとも１つによる吸着を解除することにより、吸着を継続している吸着ポート（以下、継続吸着ポートということがある）の位置を固定して、吸着を解除した吸着ポート（以下、解除吸着ポートということがある）の方向へ当該応力を開放することができ、このような継続吸着ポートと解除吸着ポートを適宜に選択ないし変更することにより、板状物体の基準位置や姿勢を維持した状態で該板状物体の応力を解消することができる。
【００１２】
本発明の第２の観点によると、マスク（Ｒ）のパターンを介して基板（Ｗ）を露光する露光装置であって、前記マスクを照明する照明光学系（ＩＬ）と、前記マスクのパターンの像を前記基板に投影する投影光学系（ＰＬ）と、前記マスクを保持するマスクステージ（ＲＳＴ）を有するマスクステージ装置と、前記基板を保持する基板ステージ（ＷＳＴ）を有する基板ステージ装置とを備え、前記マスクステージ装置及び前記基板ステージ装置の少なくとも一方が請求項１に記載のステージ装置を含む露光装置が提供される。
【００１３】
本発明の第２の観点に係る発明では、本発明の第１の観点に係るステージ装置をマスク又は基板を保持するステージ装置として採用したので、マスク又は基板の基準位置や姿勢を維持した状態でマスク又は基板の撓みを解消することができ、撓み解消後のマスク又は基板の形状（伸縮量）は算出可能であるから、マスク又は基板の熱変形（膨張又は収縮）による倍率又はスケーリングの変化を正確に補正することができる。また、マスク又は基板の応力解消の方向が判明しており、且つマスク又は基板の伸縮量を算出することができるため、ベースライン量を管理している場合に、マスク又は基板の熱変形に伴うベースライン量の変動も正確に補正することができる。以上の結果として、微細なパターンを均一な線幅で忠実に基板上に転写することができるようになり、高品質、高性能なマイクロデバイス等を高い歩留まりで高効率的に製造することができるようになる。
【００１４】
本発明の第３の観点によると、マスクステージ（ＲＳＴ）上に保持されたマスク（Ｒ）のパターンを介して基板（Ｗ）を露光する露光方法であって、前記マスクの周辺の複数箇所で前記マスクを吸着した状態で前記マスクを前記マスクステージ上に保持する保持ステップと、前記照明光の照射により生ずる前記マスクの伸縮量に応じて、前記マスクを吸着している複数箇所のうちの少なくとも１箇所の吸着を解除する解除ステップとを含む露光方法が提供される。
【００１５】
本発明の第３の観点に係る発明では、照明光照射によるマスクの伸縮量に応じてマスクの減圧吸着箇所の少なくとも１箇所の減圧吸着を解除するようにしたため、継続吸着ポートの位置を基準として、解除吸着ポートの方向へ当該応力を開放することができ、マスクの基準位置や姿勢を維持した状態でマスクの撓みを解消することができる。
【発明の効果】
【００１６】
複数箇所で吸着保持されたマスクや基板等の板状物体の熱変形に伴い生じる撓みを、当該板状物体の基準位置や姿勢を維持した状態で解消することができるという効果がある。また、微細なパターンを均一な線幅で忠実に基板上に転写することができ、高性能、高品質なマイクロデバイス等を高い歩留まりで高効率的に製造することができるようになるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を模式的に示す正面図である。図１に示す露光装置は、投影光学系ＰＬに対してレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを同期移動させつつマスクとしてのレチクルＲに形成されたパターンを基板としてのウエハＷ上に逐次転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。尚、以下の説明においては、必要であれば図中に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。図１中に示すＸＹＺ直交座標系は、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。Ｙ軸に沿う方向がスキャン方向（走査方向）である。
【００１８】
図１において、照明光学系ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）等の光源から射出されるレーザ光の断面形状をＸ方向に伸びるスリット状に整形するとともに、その照度分布を均一化して照明光として射出する。尚、本実施形態では、光源としてＡｒＦエキシマレーザ光源を備える場合を例に挙げて説明するが、これ以外にｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（波長１４６ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高周波発生装置、若しくは半導体レーザの高周波発生装置を用いることができる。尚、照明光学系ＩＬには、照明光学系ＩＬから射出される照明光（露光光）の照度を測定するインテグレータセンサ３３（図６参照）が設けられている。
【００１９】
レチクルＲは、レチクルステージＲＳＴ上の４箇所に突出した状態で設けられた載置部１０（１０ａ〜１０ｄ）上に載置される。詳細は後述するが載置部１０（１０ａ〜１０ｄ）の各々にはレチクルＲを減圧吸着するための吸着ポートが形成されており、この吸着ポートにより減圧吸着されてレチクルＲが載置部１０（１０ａ〜１０ｄ）上に保持される。
【００２０】
レチクルステージＲＳＴの上方には、レチクルＲの周辺の２箇所に形成されたレチクルアライメント用のマークを光電検出するアライメント系１４ａ，１４ｂが設けられている。アライメント系１４ａ，１４ｂの検出結果は、照明光学系ＩＬ又は投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して所定の精度でレチクルＲを位置決めしたり、走査露光時にレチクルＲとウエハＷとを同期移動するために使用される。レチクルＲの位置決めは、レチクルステージＲＳＴを光軸ＡＸと垂直なＸＹ平面内で並進移動させるとともにＸＹ平面内で微小回転させる駆動系１２によって行われる。この駆動系１２は、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に転写する際には、レチクルステージＲＳＴを一定速度でＹ方向に走査させる。
【００２１】
レチクルステージＲＳＴは、装置本体のコラム構造体の一部を構成するレチクルステージベース構造体ＣＬ１上に移動可能に保持され、駆動系１２のモータ等もベース構造体ＣＬ１上に取り付けられる。そして、レチクルＲの位置変化を計測するレチクル用干渉計システムＩＦＲのビーム干渉部分（ビームスプリッタ等）もベース構造体ＣＬ１に取り付けられる。この干渉計システムＩＦＲは、レチクルＲの端面の一部に形成された鏡面部分に測長用ビームＢＭｒを垂直に投射し、その反射ビームを受光してレチクルＲの位置変化を計測する。なお、レチクルＲの端面の一部を鏡面とする代わりに、例えばレトロリフレクタ、平面鏡などの反射部材をレチクルステージＲＳＴに設けてもよい。
【００２２】
レチクルＲに形成されたパターンの像は、レチクルステージＲＳＴの直下に配置された投影光学系ＰＬを介して基板としてのウエハＷ上に１／４又は１／５の投影倍率で結像投影される。投影光学系ＰＬの鏡筒はコラム構造体の一部を構成するレンズベース構造体ＣＬ３に固定され、このレンズベース構造体ＣＬ３は複数本の支柱構造体ＣＬ２を介してレチクルベース構造体ＣＬ１を支持している。尚、図１に示したレチクル用干渉計システムＩＦＲでは測長用ビームＢＭｒの反射ビームが投影光学系ＰＬの上部に固定された参照鏡ＦＲｒで反射してきた参照ビームと干渉するような構成とするが、参照鏡をレチクルベース構造体ＣＬ１側に固定した構成の干渉計システム又は参照鏡自体を内蔵した干渉計システムであってもよい。
【００２３】
投影光学系ＰＬはレンズ等の複数の光学素子を有し、その光学素子の硝材としては照明光学系ＩＬから射出される照明光の波長に応じて石英、蛍石等の光学材料から選択される。投影光学系ＰＬに設けられる光学素子のうちの幾つかは、光軸ＡＸ方向及び光軸ＡＸと交差する方向に移動可能に構成されているとともに、姿勢（光軸ＡＸに対する角度）が調整可能に構成されており、これらの光学素子の位置又は姿勢を調整することで投影光学系ＰＬの倍率等の光学特性が調整可能である。投影光学系ＰＬの光学特性の調整はレンズコントローラ１６によって行われる。
【００２４】
レンズベース構造体ＣＬ３は、ウエハＷを載置してＸＹ平面に沿って２次元移動するウエハステージＷＳＴが搭載されるウエハベース構造体ＣＬ４上に取り付けられる。このウエハステージＷＳＴには、ウエハＷを真空吸着するウエハホルダ（不図示）と、投影光学系ＰＬの結像面にウエハＷの表面が一致するように、そのウエハホルダをＺ方向（光軸ＡＸ方向）に微小移動させるとともに微小傾斜させるレベリングテーブルＺＬＴとが設けられている。
【００２５】
そして、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での移動座標位置とヨーイングによる微小回転量とは、ウエハ用干渉計システムＩＦＷによって計測される。この干渉計システムＩＦＷは、レーザ光源ＬＳからのレーザビームをウエハステージＷＳＴのレベリングテーブルＺＬＴに固定された移動鏡ＭＲｗと、投影光学系ＰＬの最下部に固定された固定鏡ＦＲｗとに投射し、各鏡ＭＲｗ、ＦＲｗからの反射ビームを干渉させてウエハステージＷＳＴの座標位置と微小回転量（例えばヨーイング量、ピッチング量、ローリング量）とを計測する。なお、レベリングテーブルＺＬＴに移動鏡ＭＲｗを設ける代わりに、例えばレベリングテーブルＬＺＴの端面を鏡面加工して反射面としてもよい。
【００２６】
また、ウエハステージＷＳＴのレベリングテーブルＺＬＴ上には、各種のアライメント系やフォーカスセンサのキャリブレーションとベースライン量の計測とに用いられる基準板ＦＭも取付けられている。この基準板ＦＭの表面には、露光波長の照明光のもとでレチクルＲのマークとともにアライメント系１４ａ，１４ｂで検出可能な基準マークも形成されている。尚、上記の基準板ＦＭを使ったベースライン計測法については、例えば特開平７−１７６４６８号公報などに開示されており、また基準板ＦＭを使ったフォーカスキャリブレーション法については例えば特公平６−１６４８３号公報、特開２０００−２１７１１号公報などに開示されているため、ここではその詳細な説明は省略する。更に、ウエハステージＷＳＴのレベリングテーブルＺＬＴ上には、ウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）上に照射される露光光の照度を計測する照度センサ１８が設けられている。
【００２７】
尚、上記の各種のアライメント系としては、例えば、ウエハＷに形成されたアライメントマークの位置情報を検出するオフ・アクシス型のアライメントセンサが挙げられる。また、上記のフォーカスセンサは投影光学系ＰＬの像面に対するウエハＷの表面の、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行なＺ軸方向のずれ量と姿勢（傾斜）とを計測するセンサであり、上記のレベリングセンサはウエハＷの表面の姿勢（傾斜）を計測するセンサである。ここで、上記のベースライン量とは、ウエハＷ上に投影されるレチクルのパターン像の基準位置（例えば、パターン像の中心位置）とアライメントセンサの計測視野中心との距離を示す量である。
【００２８】
次に、レチクルステージＲＳＴについて詳細に説明する。図２は、図１中のレチクルステージＲＳＴ付近の様子を示した斜視図である。尚、図２においては、レチクルＲの中心を投影光学系ＰＬの光軸ＡＸが通る位置にレチクルＲが配置されている状態を図示している。レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲの寸法に対応したストロークでレチクルベース構造体ＣＬ１上をＹ方向に１次元移動するように構成される。レチクルステージＲＳＴの移動は、レチクルステージＲＳＴの両側にＹ方向に伸びて配置されたリニアモータユニット２０ａ，２０ｂによって行われる。尚、図１においては、レチクルステージＲＳＴを駆動するリニアモータユニット２０ａ，２０ｂを、駆動系１２として表している。このリニアモータユニット２０ａ，２０ｂの各々は全体的にカバーで覆われ、モータコイルの発熱で温められた各モータユニット２０ａ，２０ｂ内の空気は極力外部に流出しないように排気ダクト２１ａ，２１ｂによって強制的に排気される。
【００２９】
また、レチクルステージＲＳＴのＸ方向の一端にはＹ方向に延びた移動鏡２２が固定され、この移動鏡２２にはレチクルベース構造体ＣＬ１に固定されたＸ方向計測用のレチクル干渉計ＩＦＲＸからの３本の測長ビームＢＭｒｘが垂直に投射される。レチクル干渉計ＩＦＲＸはレチクルステージＲＳＴのＸ方向（非走査方向）の微小位置変化と微小回転誤差とを計測する。尚、リニアモータユニット２０ｂのカバーの測長ビームＢＭｒｘの直下部分には、複数のメッシュ状開口部２３ａ，２３ｂが設けられており、排気ダクト２１ｂによって測長ビームＢＭｒｘの周囲の空気が各開口部２３ａ，２３ｂへ吸引されるような流れを作る。これによって、モータユニット２０ｂのカバーが温まることによって生じる測長ビームＢＭｒｘの光路揺らぎが防止される。
【００３０】
レチクルＲはステージＲＳＴ上の４箇所に設けられた載置部１０ａ〜１０ｄ上に載置される。載置部１０ａ〜１０ｄの各々にはレチクルＲを減圧吸着するための吸着ポートが形成されており、この吸着ポートにより減圧吸着されてレチクルＲが載置部１０ａ〜１０ｄ上に保持される。このように、矩形形状のレチクルＲは、載置部１０ａ〜１０ｄによって四隅が減圧吸着された状態でレチクルステージＲＳＴ上に保持される。吸着ポートによるレチクルＲの減圧吸着は吸着ポート毎に独立して制御される。従って、吸着ポートによるレチクルＲの吸着箇所は、１箇所〜４箇所の間で可変させることができる。勿論、吸着ポートによるレチクルＲの減圧吸着を全く行わないようにすることもできる。
【００３１】
更に、レチクルＲのＸ方向に延びた１辺の２箇所には、レチクルＲの主面内で正確に９０°で加工されたノッチコーナー部ＣＭ１，ＣＭ２が形成されている。これらノッチコーナー部ＣＭ１，ＣＭ２の各々の斜面は光学研磨されており、その表面には反射層が蒸着されている。従って、ノッチコーナー部ＣＭ１，ＣＭ２は一種のコーナーミラーとして作用し、レチクルベース構造体ＣＬ１に固定されたＹ方向計測用のレチクル干渉計ＩＦＲＹ，ＩＦＲθの各々からの測長ビームＢＭｒｙ，ＢＭｒθを反射する。これらの測長ビームＢＭｒｙ，ＢＭｒθは、それぞれノッチコーナー部ＣＭ１，ＣＭ２の一方の斜面に入射して他方の斜面から入射光路と平行にレチクル干渉計ＩＦＲＹ，ＩＦＲθへ戻る。これによって各レチクル干渉計ＩＦＲＹ，ＩＦＲθは２箇所のノッチコーナー部ＣＭ１，ＣＭ２の各々の頂点のＹ方向の位置を計測する。
【００３２】
ところで、図２に示したレチクルステージＲＳＴはエアベアリングを介してレチクルベース構造体ＣＬ１上に支持されており、リニアモータユニット２０ａ，２０ｂによって非接触で移動される。また、２つの干渉計ＩＦＲＹ，ＩＦＲθの各々で計測されるノッチコーナー部ＣＭ１，ＣＭ２の各Ｙ方向の位置座標をＹｃ１、Ｙｃ２とすると、レチクルＲの初期状態からの回転変化量Δθｃは、（Ｙｃ１−Ｙｃ２）／Ｌｋの計算によって求められ、走査露光時のレチクルＲのＹ方向の座標位置Ｙｒは、（Ｙｃ１＋Ｙｃ２）／２の計算によって求められる。
【００３３】
この座標位置Ｙｒに基づいて、リニアモータユニット２０ａ，２０ｂを同一の推力で制御することでレチクルステージＲＳＴをＹ方向に所定の速度で移動させ、計測された回転変化量Δθｃが常に一定値（例えば零）、又は固有の傾向で変化する値になるように、リニアモータユニット２０ａ，２０ｂの推力に差を与えることでレチクルステージＲＳＴを微小回転させればよい。尚、図２において、符号ＰＡを付した領域は、レチクルＲのパターン形成領域であり、光軸ＡＸを中心としたＸ方向に延びた長方形の領域ＬＥは走査露光時の照明光の照射領域である。
【００３４】
図３は、図２に示したレチクルステージＲＳＴの平面図である。図３に示す通り、レチクルＲを４箇所で支持する載置部１０ａ〜１０ｄは、レチクルＲのパターン形成領域ＰＡと位置計測用のマークＭ１，Ｍ２の投影光路とを遮蔽しないように開口２６の四隅に設けられている。載置部１０ａ〜１０ｄには、レチクルＲを減圧吸着するための吸着ポート２７ａ〜２７ｄがそれぞれ形成されており、レチクルステージＲＳＴの周辺には吸着ポート２７ａ〜２７ｄを吸引ポンプ（減圧源）に接続するための接続部２８ａ〜２８ｄが設けられている。
【００３５】
接続部２８ａ〜２８ｄの各々に供給する減圧の大きさは個々に制御することができる。この制御は、例えば接続部２８ａ〜２８ｄと吸引ポンプとを接続する接続管に、接続管の管路を遮断又は開放するバルブを設け、このバルブの開閉状態を制御することにより行われる。尚、接続部２８ａ〜２８ｄの各々に吸引ポンプを設けて各吸引ポンプの駆動制御を個別に制御するようにしてもよい。
【００３６】
接続部２８ａ〜２８ｄの全てに所定の減圧を供給すれば、レチクルＲの四隅をレチクルステージＲＳＴ上において強固に吸着保持することができる。他方、接続部２８ａ〜２８ｄのうちの減圧が供給されないものがある場合には、減圧が供給される接続部に接続された吸着ポートのみでレチクルＲが減圧吸着され、減圧が供給されない接続部に接続された吸着ポートではレチクルＲが減圧吸着されず、その吸着ポートを有する載置部上にレチクルが固定されずに載置された状態になる。
【００３７】
接続部２８ａ〜２８ｄの全てに減圧を供給して吸着ポート２７ａ〜２７ｄの全てでレチクルＲを吸着保持している状態において、レチクルＲに照明光を照射すると照明光の照射エネルギーがレチクルＲに照射されて図４に示す通りレチクルＲが大きく撓む。図４は、レチクルＲの膨張により生ずる撓みの例を示す図である。尚、ここでは、レチクルＲに生ずるＸ方向の撓みについて説明するが、Ｙ方向にも同様の撓みが生ずる。また、図４においては撓みを誇張して図示している。レチクルＲの膨張により生ずるレチクルＲの撓みは、例えば上凸状（図４（ａ）参照）、下凸状（図４（ｂ）参照）、又はＳ字状（図４（ｃ）参照）となり、レチクルＲに応力が蓄えられた状態になる。レチクルＲに蓄えられる応力が吸着ポート２７ａ〜２７ｄのうちの最も小さな吸着力よりも大きくなると、その吸着力を有する吸着ポートの位置においてレチクルＲが位置ずれしてしまう。
【００３８】
他方、レチクルＲを減圧吸着する吸着ポートとレチクルＲを減圧吸着しない吸着ポートとがあると、照明光の照射により生ずるレチクルＲの膨張は減圧吸着している吸着ポートを基点として生ずることになる。図５は、吸着ポート２７ａ〜２７ｄによるレチクルＲの吸着例を示す図である。図５において、例えば吸着ポート２７ｃ，２７ｄのみでレチクルＲを減圧吸着するとレチクルＲは吸着ポート２７ｃ，２７ｄを基点として−Ｙ方向に膨張する。また、吸着ポート２７ｂ，２７ｃのみでレチクルＲを減圧吸着するとレチクルＲは吸着ポート２７ｂ，２７ｃを基点として＋Ｘ方向に膨張する。吸着ポート２７ａ〜２７ｄによるレチクルＲの減圧吸着箇所を制御することで、レチクルＲはＸＹ平面内において膨張して応力が開放されて撓みが解消される。
【００３９】
ところで、照明光の照射によりレチクルＲがＸＹ平面内で膨張すると、レチクル干渉計ＩＦＲＸ，ＩＦＲＹ，ＩＦＲθでは、レチクルＲが膨張した分だけレチクルＲが移動したものと誤って計測される。また、レチクルＲが膨張した分だけレチクルＲに形成されたパターンの像は拡大されてウエハＷ上に投影される。更に、ベースライン量も変動してしまう。そこで、本実施形態では、レチクルＲに照射される照明光の照度、レチクルＲに対する照明光の照射時間、並びにレチクルＲの透過率及び反射率からレチクルＲに蓄積される照射エネルギーを算出し、算出した照射エネルギーに基づいてレチクルＲの伸縮量を算出し、算出した伸縮量に基づいて、レチクル干渉計ＩＦＲＸ，ＩＦＲＹ，ＩＦＲθの計測結果、投影光学系ＰＬの倍率、ベースライン量を補正している。尚、レチクルＲの伸縮量を算出する際に用いられるレチクルＲの線膨張係数は予め求められている。
【００４０】
図６は、本実施形態による露光装置の動作を制御する制御系の模式的な構成を示すブロック図である。尚、図６においては、露光装置に設けられる制御系のうちの本発明に関する構成のみを図示しており、図１〜図５に示した構成と同一のものには同一の符号を付してある。図６に示すレチクル用干渉計システムＩＦＲは、図２に示すレチクル干渉計ＩＦＲＸ，ＩＦＲＹ，ＩＦＲθを含んで構成され、レチクルＲのＸＹ平面内における位置及び回転量を計測し、その計測結果を主制御系３０に出力する。レチクルステージ制御系３１は、主制御系３０から出力される制御信号に基づいて、レチクルステージＲＳＴを駆動するリニアモータユニット２０ａ，２０ｂの駆動制御を行う。
【００４１】
レンズコントローラ１６は、主制御系３０から出力される制御信号に基づいて、投影光学系ＰＬ内に設けられる光学素子の光軸ＡＸ方向の位置、光軸ＡＸと交差する方向における位置、及び姿勢を制御して、投影光学系ＰＬの倍率等の光学特性を調整する。なお、レンズコントローラ１６によつて、環境（大気圧など）の変化、及び照明光の入射に起因して生じる光学特性の変化だけでなく、レチクルＲの伸縮に起因して生じる光学特性の変化も補正される。本実施形態では、レチクルＲの伸縮によるパターン像の倍率変化を、レンズコントローラ１６による投影光学系ＰＬの倍率調整により補正する。また、ウエハ用干渉計システムＩＦＷは、ウエハＷのＸＹ内における位置及び回転量を計測し、その計測結果を主制御系３０に出力する。ウエハステージ制御系３２は、主制御系３０から出力される制御信号に基づいて、ウエハステージＷＳＴに設けられたリニアモータユニットを駆動してウエハステージＷＳＴのＸＹ平面における位置及び回転量を制御するとともに、不図示のアクチュエータを駆動してレベリングテーブルＺＬＴの姿勢（傾き）を制御する。
【００４２】
インテグレータセンサ３３は、図１に示す照明光学系ＩＬに設けられており、照明光学系ＩＬから射出される照明光（レチクルＲに照射される照明光）の照度を測定し、その測定結果を主制御計３０に出力する。減圧制御部（吸着制御部）３４は、主制御系３０から出力される制御信号に基づいて、図３に示す接続部２８ａ〜２８ｄと吸引ポンプとを接続する接続管の各々に設けられたバルブの開閉状態、又は接続部２８ａ〜２８ｄの各々に対して設けられた吸引ポンプの駆動を制御し、吸着ポート２７ａ〜２７ｄの何れによってレチクルＲを吸着するかを制御する。照度センサ１８は、ウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）上に照射される照明光の照度を計測する。
【００４３】
主制御系３０は、露光装置全体を統括して制御するものである。具体的には、レチクル用干渉計システムＩＦＲの計測結果に基づいてレチクルステージ制御系３１に制御信号を出力し、ウエハ用干渉計システムＩＦＷの計測結果に基づいてウエハステージ制御系３２に制御信号を出力する。また、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷ上に転写する場合には、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとが同期して移動するように、レチクルステージ制御系３１及びウエハステージ制御系３２の各々に対して制御信号を出力する。なお、同期移動中に生じるレチクルＲとウエハＷとの同期誤差（Ｘ，Ｙ方向の位置誤差、及びＺ軸回りの回転誤差を含む）は、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴの少なくとも一方の微動により補正される。
【００４４】
また、主制御系３０は、インテグレータセンサ３３及び照度センサ１８の計測結果、レチクルＲに対する照明光の照射時間、並びにレチクルＲの透過率及び反射率からレチクルＲに蓄積される照射エネルギーを算出し、算出した照射エネルギーに基づいてレチクルＲの伸縮量を算出する算出部を備えている。この算出部による算出結果が予め設定された所定の閾値を超えた場合には、減圧制御部３４に対して制御信号を出力し、吸着ポート２７ａ〜２７ｄによるレチクルＲの減圧吸着箇所を制御させる。つまり、レチクルＲの四隅が吸着ポート２７ａ〜２７ｄに吸着された状態において、レチクルＲの伸縮量の算出値がある程度大きくなると、レチクルＲが図４に示す通り撓んでしまうため、減圧吸着箇所を制御することで図５に示す通りレチクルＲをＸＹ平面内において膨張させてレチクルＲに蓄積された応力を開放する。
【００４５】
また、主制御系３０は、算出したレチクルＲの伸縮量に基づいてレチクルＲの伸縮によりウエハＷ上に投影される投影像の大きさを制御するための制御信号をレンズコントローラ１６に出力する。更に、主制御系３０はウエハＷに形成されたアライメントマークの位置情報を取得するオフ・アクシス型のアライメントセンサの計測視野中心とウエハＷ上に投影されるレチクルのパターン像の基準位置との距離を示すベースライン量を管理してウエハステージＷＳＴの制御に用いている。レチクルＲの伸縮が生ずるとベースライン量が変化するため、主制御系３０は算出したレチクルの伸縮量を用いてベースライン量の補正を行う。即ち、本実施形態では前述したように少なくとも１つの吸着ポートの減圧吸着を解除することで、吸着を解除していない残りの吸着ポートを基点としてレチクルＲがＸＹ平面内で膨張して応力が開放されることになるが、その応力開放の基準は必ずしもレチクルＲの中心ＣＣと一致するとは限らないため、応力開放を行うと、レチクルＲの中心ＣＣと投影光学系ＰＬの中心（光軸ＡＸ）とがずれる。従って、この状態で投影光学系ＰＬの倍率調整を行っても、ベースライン量は変化してしまうので、主制御系３０は応力開放後におけるレチクルＲの伸縮量、即ちレチクルＲの伸縮によるその中心ＣＣのずれ量を算出し、この算出したずれ量をオフセットとして用いてベースライン量を補正する。尚、レチクルＲが伸縮すると、レチクル用干渉システムＩＦＲにおいてその伸縮量の分だけレチクルＲの位置が誤検出される。このため、主制御系３０はレチクル用干渉システムＩＦＲの計測結果を、算出したレチクルＲの伸縮量で補正した上で、レチクルステージＲＳＴを制御する制御信号をレチクルステージ制御系３１に出力する。
【００４６】
次に、レチクルＲの伸縮量を算出する方法について説明する。レチクルＲの伸縮は、レチクルＲに照射される照明光がレチクルＲに吸収され、レチクルＲに照射エネルギーが蓄積されて熱変形することにより生ずる。このレチクルＲの熱変形は、レチクルＲの温度分布に比例して発生していると考えられるため、主制御系３０はこの温度分布をシミュレートしてレチクルＲの伸縮量を求めている。レチクルＲの温度分布は、レチクルＲをある有限な要素に分解して各点の温度変化を差分法、有限要素法等の方法を用いて計算することにより求めることができる。以下の説明では、差分法を用いてレチクルＲの温度分布を算出する方法を例に挙げて説明する。
【００４７】
まず、予めパターンが形成されていないレチクルをレチクルステージＲＳＴ上に配置してレチクルＲに照明光を照射し、インテグレータセンサ３３の計測値と照度センサ１８の計測値との比を求めておく。レチクルＲに形成されるパターンの分布によってレチクルＲに吸収される熱量は、場所によって異なるため、レチクルＲを、例えば、４×４の１６ブロックに分割して、各ブロックごとに求めたパターンの存在率に基づいて各ブロックの熱吸収量を計算する。尚、熱吸収量の計算に必要となるレチクルの反射率及び透過率は予め計測されて主制御系３０に記憶されている。各ブロックのパターン存在率は、インテグレータセンサ３３の計測値と照度センサ１８の計測値との比で求められる。照度センサ１８は、各ブロックを通過して照度センサ１８上に結像した照明光の光量をブロック毎に独立して計測する。
【００４８】
次に、パターンが形成されたレチクルＲをレチクルステージＲＳＴ上に配置して同様の計測を行い、先に計測したパターンが形成されていないレチクルの計測結果を用いてパターンの存在率を求める。この計測は、レチクル交換毎に行ってもよいし、予め測定しておき、主制御系３０に記憶させておいてもよい。勿論、レチクルの製造時のデータによりパターンの存在率が分かっているのであれば計測を行う必要はない。
【００４９】
レチクルＲに設定された各ブロックには、照射される照明光の照度、照明光の照射時間、及びパターン存在率とに比例した熱量が吸収され、各ブロックに吸収された熱は各ブロック間で移動し、又は空気中に放出され若しくはレチクルステージＲＳＴに伝導される。以上の方法で求めた各ブロック毎のパターンの存在率に基づいて各ブロックの熱吸収量を計算する。この具体的な計算式については、特開平４−１９２３１７号公報に詳しく開示されているのでここでは省略する。
【００５０】
以上の方法で各ブロックの温度分布が求まると、求められた各ブロックの温度分布とレチクルＲの線膨張係数より各ブロックの中心点の相互の距離変化を求めることができる。これにより、レチクルＲ上の各点の動きを決定することができ、この動きに基づいて、レチクルＲの伸縮量を求めることができる。レチクルＲの線膨張係数は、予め計測されて主制御系３０に記憶されている。
【００５１】
次に、上記構成における露光装置の露光時の動作について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。尚、図７に示すフローチャートは、ウエハステージＷＳＴ上に載置された１枚のウエハＷに対して露光処理を行う場合のフローチャートを示しており、ウエハＷを交換して複数枚のウエハＷの露光処理を行う場合には、図７に示すフローチャートの各処理が繰り返される。
【００５２】
露光処理が開始されると、まず主制御系３０は、予め記憶された露光データファイルから各種露光条件を読み出す。ここで、露光データファイルから読み出される露光条件は、ウエハＷ上に設定された各ショット領域の配列、照明条件、使用するレチクルＲの種類を示す情報、露光時のレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの加速度等の各種情報を含むものである。各種露光条件の読み出しを終えると、主制御系３０は読み出した露光条件に従って照明光学系ＩＬの照明条件等を設定する。次に、主制御系３０は、露光条件に含まれるレチクルＲの種類を示す情報に基づいて、レチクルライブラリ（図示省略）から使用するレチクルＲを搬入してレチクルステージＲＳＴ上に配置し、吸着ポート２７ａ〜２７ｄを用いてレチクルＲの四隅を減圧吸着し、次いで、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲとウエハステージＷＳＴとの相対的な位置合わせを行う。その後、ウエハＷをウエハステージＷＳＴ上に配置し、ウエハステージＷＳＴ上におけるウエハＷの位置情報を計測する。
【００５３】
以上の処理が終了すると、主制御系３０はレチクルステージ制御系３１に制御信号を出力して、レチクルＲを移動開始位置に配置するとともに、ウエハステージ制御系３２に対して制御信号を出力して、露光すべきショット領域（ここでは、最初のショット領域）を露光開始位置に移動する。尚、露光開始位置とは、ショット領域を走査露光するために、ウエハステージＷＳＴの加速を開始する位置である。以上の処理が終了すると、主制御系３０は、当該ショット領域に対して露光処理を開始する（ステップＳ１）。
【００５４】
具体的には、主制御系３０は露光開始命令をレチクルステージ制御系３１及びウエハステージ制御系３２に出力して、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの加速を開始する。各々のステージが加速を終えて、例えば、ウエハステージＷＳＴの速度が最大速度Ｖｗに達するとともに、レチクルステージＲＳＴの速度が最大速度Ｖｒ＝α・Ｖｗ（αはレチクルＲからウエハＷへの投影倍率）に達すると、主制御系３０は照明光学系ＩＬに照明光の照射を指令し、これにより均一な照度分布を有する照明光がレチクルＲ上に照射されて、当該ショット領域に対してレチクルＲのパターンの転写が開始される。
【００５５】
レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを最大速度で同期移動（走査）させている間は、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲのパターンがウエハＷ上のショット領域に逐次転写される。レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを一定時間走査してそのショット領域に対するレチクルＲのパターンの転写が完了すると、主制御系３０は照明光学系ＩＬによる照明光の射出を停止させるとともに、レチクルステージ制御系３１及びウエハステージ制御系３２に制御信号を出力して、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを減速させる。以上の処理により１つのショット領域に対する露光処理が終了する。
【００５６】
１つのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御系３０は、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに設定された全てのショット領域に対して、露光処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ２）。次に露光すべきショット領域がある場合、即ち１枚のウエハの全てのショット領域に対する露光処理が終了していないと判断した場合（「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ３に進む。
【００５７】
ステップＳ３において、主制御系３０は、ステップＳ１で行った１つのショット領域に対する露光処理が、レチクルＲの撓み解消のための吸着ポート２７ａ〜２７ｄを用いた減圧吸着箇所の制御（撓み解消制御：ステップＳ５〜Ｓ１０）の前回の実施からＮ（Ｎは正の整数）回目の露光処理であるか否かを判断する。尚、上記の変数Ｎは、レチクルＲに対する照明光の照射によって生ずるレチクルＲの撓み方ないし撓み量等に応じて適宜に設定される。即ち、照明光の照射回数が少なくてもレチクルＲに図４に例示するような撓みが生ずる場合には、変数Ｎは小さな値に設定される。逆に、照明光の照射回数が多くてもレチクルの撓みが無視できる程度に小さい場合には、変数Ｎは大きな値に設定される。また、前述したレチクルＲの熱吸収計算からレチクルＲの伸縮量を求め、この求めた伸縮量に応じて変数Ｎを決定することができる。
【００５８】
ステップＳ３の判断結果が「ＮＯ」の場合には、主制御系３０はレチクルステージ制御系３１に対して制御信号を出力して、レチクルＲの移動方向を反転するとともに、ウエハステージ制御系３２に対して制御信号を出力して、ウエハステージＷＳＴを移動して、次に露光すべきショット領域を露光開始位置に移動する（ステップＳ１２）。以上の処理の後、そのショット領域に対する露光処理が行われる（ステップＳ１）。ステップＳ２，Ｓ３の判断結果が「ＮＯ」である場合には、以上の処理が繰り返されて、ウエハＷ上に設定されたショット領域の露光処理が順次行われる。
【００５９】
ここで、ステップＳ１で行った１つのショット領域に対する露光処理が、前回の撓み解消制御の実施からＮ回目の露光処理に該当してステップＳ３の判断結果が「ＹＥＳ」になると、レチクルステージＲＳＴの減速終了（ステップＳ４）後に、撓み解消制御が開始される。撓み解消制御においては、まず主制御系３０は減圧制御部３４に対して制御信号を出力し、吸着ポート２７ａ〜２７ｄによるレチクルＲの四隅の減圧吸着のうち、吸着ポート２７ａ，２７ｂによる減圧吸着を解除して、吸着ポート２７ｃ，２７ｄのみでレチクルＲを減圧吸着する（ステップＳ５）。尚、この撓み解消制御は、レチクルステージＲＳＴの速度が零である時（即ち停止中：減速が終了してから反転加速を開始する前）に実施する。
【００６０】
次に、吸着ポート２７ｃ，２７ｄのみによるレチクルＲの減圧吸着を一定時間（例えば、０．１秒間）継続し（ステップＳ６）、その後、吸着ポート２７ａ，２７ｂによる減圧吸着を再開して、吸着ポート２７ａ〜２７ｄによりレチクルＲの四隅を減圧吸着する（ステップＳ７）。これらのステップＳ５，Ｓ６の処理によって、レチクルＲは吸着ポート２７ｃ，２７ｄを基点として−Ｙ方向に伸張し、レチクルＲに蓄積されていた応力が開放され、ステップＳ７の処理によってレチクルＲはＹ方向に伸張した状態で四隅が減圧吸着される。
【００６１】
次いで、主制御系３０は減圧制御部３４に対して制御信号を出力し、吸着ポート２７ａ，２７ｄによる減圧吸着を解除して、吸着ポート２７ｂ，２７ｃのみでレチクルＲを減圧吸着する（ステップＳ８）。上記と同様に吸着ポート２７ｂ，２７ｃのみによるレチクルＲの減圧吸着を一定時間（例えば、０．１秒間）継続し（ステップＳ９）、その後、吸着ポート２７ａ，２７ｄによる減圧吸着を再開して、吸着ポート２７ａ〜２７ｄによりレチクルＲの四隅を減圧吸着する（ステップＳ１０）。これらのステップＳ８，Ｓ９の処理によって、レチクルＲは吸着ポート２７ｂ，２７ｃを基点として＋Ｘ方向に膨張し、レチクルＲに蓄積されていた応力が開放され、ステップＳ１０の処理によってレチクルＲはＸ方向に伸張した状態で四隅が減圧吸着される。
【００６２】
以上のステップＳ５〜Ｓ１０による撓み解消制御を実施することにより、レチクルＲはＸ方向及びＹ方向に伸張した状態（応力が開放され、撓みが解消した状態）でレチクルステージＲＳＴ上に吸着保持されることになる。
【００６３】
撓み解消制御（ステップＳ５〜Ｓ１０）の実施が終了すると、主制御系３０は、前回の撓み解消制御が実施されてから今回の撓み解消制御が実施されるまでの間に、レチクルＲに蓄積された照射エネルギー（ステップＳ１の露光処理を実施した際のインテグレータセンサ３３及び照度センサ１８の計測値、照射光の照射時間、並びにレチクルＲの透過率及び反射率からレチクルＲに吸収される累積熱量）を算出するとともに、算出した照射エネルギーとレチクルＲの線膨張係数からレチクルＲの伸縮量を算出する。レチクルＲの伸縮量が得られると、主制御系３０はレンズコントローラ１６に対して制御信号を出力し、レチクルＲの伸縮量に応じた投影光学系ＰＬの倍率の補正を実施する（ステップＳ１１）。
【００６４】
また、主制御系３０は算出したレチクルＲの伸縮量を用いてベースライン量の補正を行うとともに、レチクル用干渉システムＩＦＲの計測結果をレチクルＲの伸縮量で補正した上でレチクルステージＲＳＴを制御する制御信号を補正する。以後、主制御系３０からレチクルステージＲＳＴに出力される制御信号はレチクルＲの伸縮量を補正したものとなる。以上の処理を終えると、主制御系３０は、レチクルステージ制御系３１に対して制御信号を出力して、レチクルＲの移動方向を反転させるとともに、ウエハステージ制御系３２に対して制御信号を出力してウエハステージＷＳＴを移動させ、次に露光すべきショット領域を露光開始位置に移動する（ステップＳ１２）。次いで、ステップＳ１に戻り、そのショット領域に対する露光処理を実施する。
【００６５】
以上説明した通り、本実施形態では、吸着ポート２７ａ〜２７ｄによるレチクルＲの減圧吸着を吸着ポート２７ａ〜２７ｄ毎に独立して行うことができる。このため、レチクルＲの四隅を固定した状態で照明光をレチクルＲに照射してレチクルＲに撓みが生じてもレチクルＲを伸張させて応力を開放してレチクルＲの撓みを解消することができる。
【００６６】
また、吸着ポート２７ａ，２７ｂを開放して吸着ポート２７ｃ，２７ｄのみでレチクルＲを減圧吸着することで吸着ポート２７ｃ，２７ｄを基準としてレチクルＲを−Ｙ方向に伸張させるとともに、吸着ポート２７ａ，２７ｄを開放して吸着ポート２７ｂ，２７ｃのみでレチクルＲを減圧吸着することで吸着ポート２７ｂ，２７ｃを基準としてレチクルＲを＋Ｘ方向に伸張させることで、レチクルＲの伸張方向を一定にしている。これにより、レチクルＲはその中心ＣＣの位置が撓み解消制御の前後で変化するものの、撓み解消後は吸着ポート２７ｃを基点としてＸＹ平面内で伸張しているだけである。従って、撓み解消制御が行われたレチクルＲに蓄積される照射エネルギーによる伸縮量を算出することにより、レチクルＲの膨張による倍率又はスケーリングの変化、及びベースライン量の変化を正確に補正することができる。即ち、その算出されたレチクルＲの伸縮量に基づき、レンズコントローラ１６による投影光学系ＰＬの倍率調整によって、レチクルＲのパターン像の倍率変化を補正し、前述したレチクルＲの中心ＣＣのずれ量に基づいてベースライン量を補正する。
【００６７】
更に、露光処理の最中にはレチクルＲの四隅を減圧吸着し、レチクルステージＲＳＴの速度が零となってから撓み解消制御を行っているため、レチクルＲの減圧吸着を解除してもその移動に起因したレチクルＲの位置ずれは生じない。また、撓み解消制御は、１つのショット領域に対する露光処理を終えてから次のショット領域に対する露光処理を開始するまでの間に行われるため、撓み解消に伴うスループットの低下を最小限に抑えることができる。なお、レチクルステージＲＳＴの速度が必ずしも零でなくても、その加速度が零であるときは撓み解消制御を行ってもよい。
【００６８】
以上の結果として、微細なパターンを均一な線幅で忠実に基板上に転写することができ、高性能で高品質なマイクロデバイスを高い歩留まりで製造することができる。尚、照明光の照射によるレチクルＲの撓みが大きい場合には、変数Ｎの値を「１」とし、各ショット領域の露光処理を終える毎に、撓み解消制御を行うようにすることが望ましい。
【００６９】
デバイスとしての半導体素子は、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいて、レチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハを製造するステップ、上述した実施形態の露光装置等によりレチクルのパターンをウエハに露光転写するステップ、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、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。
【００７０】
上記実施形態においては、レチクルＲの膨張によるそのパターン像の倍率変化（投影光学系ＰＬの倍率）を補正する場合について説明したが、補正対象とする光学特性は倍率に限られるものでなく、他の少なくとも１つの光学特性、例えばディストーション、像面湾曲等についても、レチクルＲの影響によるその変化を計算により求めて、これらを補正するようにレンズコントローラ１６を用いて投影光学系ＰＬの光学特性を制御しても良い。また、上記実施形態ではレチクルＲを減圧吸着する吸着ポートを用いるものとしたが、例えば静電吸着、あるいは減圧吸着と静電吸着を併用する吸着ポートなどを用いてもよい。さらに、上記実施形態では複数の載置部にそれぞれ吸着ポートを設けるものとしたが、載置部はその数が４つに限られるものでなく任意、例えば１つでもよいし、吸着ポートもその数が４つに限られるものでなく複数であればよい。また、上記実施形態では複数（４つ）の吸着ポートをそれぞれ独立に制御可能に構成しているが、全ての吸着ポートが独立に制御可能となっていなくてもよく、例えばレチクルＲの撓みの傾向などによっては、少なくとも１つの吸着ポートが他の吸着ポートとは独立に制御可能となっているだけでもよい。
【００７１】
なお、前述の撓み解消制御を行う載置部が適用されるレチクルステージＲＳＴ、レチクル干渉計などを含む露光装置の構成は上記実施形態に限られるものでなく任意で構わない。例えば、駆動系１２の一部（リニアモータユニット２０ａ，２０ｂの固定子など）をカウンターマスとして振動の発生などを抑えるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態ではレチクルステージＲＳＴ上で、例えば合成石英からなる透過型のレチクルを保持するものとしたが、電子線やイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置、Ｘ線露光装置などで用いられる透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）、あるいはＥＵＶ露光装置で用いられる反射型マスクなどを載置するステージに本発明を適用してもよい。さらに、マスクのパターンが転写される物体を載置するステージに本発明を適用してもよい。
【００７３】
また、上記実施形態においては、露光装置としてステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナー、例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４などに開示される、投影光学系ＰＬとウエハとの間に液体（例えば純水など）が満たされる液浸型露光装置などに適用することも可能である。液浸型露光装置は、反射屈折型の投影光学系を用いる走査露光方式でもよいし、あるいは投影倍率が１／８の投影光学系を用いる静止露光方式でもよい。後者の液浸型露光装置では、基板上に大きなパターンを形成するために、ステップ・アンド・スティッチ方式を採用することが好ましい。また、半導体素子や液晶表示素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、プラズマディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、及び撮像素子（ＣＣＤ等）の製造にも用いられる露光装置、及びレチクル、又はマスクを製造するために、ガラス基板、又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。即ち本発明は、露光装置の露光方式や用途等に関係なく適用可能である。
【００７４】
さらに、上記実施形態においては、マスク（レチクルＲ）の撓み解消を例にして説明したが、例えばマスクを製造するために用いられる露光装置においては、マスクの母材としてのブランクス（マスク製造用基板）が処理対象基板となるが、このようなマスク製造用基板の撓み解消についても、本発明を適用することができる。加えて、本発明は、これらの露光装置のみならず、板状物体を吸着保持するステージ装置を備えたあらゆる装置に適用することができる。
【００７５】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図２】図１中のレチクルステージ付近の様子を示した斜視図である。
【図３】図２に示したレチクルステージの平面図である。
【図４】レチクルの膨張により生ずる撓みの例を示す図である。
【図５】吸着ポートによるレチクルＲの吸着例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る露光装置の動作を制御する制御系の模式的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る露光装置の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１０ａ〜１０ｄ…載置部
１６…レンズコントローラ（光学特性制御部）
２７ａ〜２７ｄ…吸着ポート
３０…主制御系（算出部）
３４…減圧制御部（吸着制御部）
ＩＬ…照明光学系
ＰＬ…投影光学系
Ｒ…レチクル（マスク）
ＲＳＴ…レチクルステージ（マスクステージ）
Ｗ…ウエハ（基板）
ＷＳＴ…ウエハステージ（基板ステージ）
【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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