(57)【要約】  マスクステージ１０は、マスクステージベース１１と、マスクＭの各辺をそれぞれ吸着保持可能な４つのマスクホルダ７１、７２と、マスクステージベース１１側とマスクＭの短辺側を吸着保持する一対のマスクホルダ７２との間にそれぞれ設けられるリニアガイド７３と、短辺側のマスクホルダ７２を移動させる駆動機構７４と、マスクステージベース１１側とマスクホルダ７２側との間に設けられて、マスクＭのあおり角を調整可能なあおり角調整機構８０と、を備える。これにより、平坦度を一定に維持した状態で、サイズの異なる複数のマスクに対応することができる。
2011158760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
マスクステージベース側部材と、
前記マスクの各辺をそれぞれ吸着保持可能な４つのマスクホルダと、
前記マスクステージベース側部材と、前記マスクの短辺側を吸着保持する少なくとも２つの前記マスクホルダとの間にそれぞれ設けられ、前記短辺側のマスクホルダを前記マスクステージベース側部材に対して長辺方向に移動可能に案内する複数のガイド機構と、
前記短辺側のマスクホルダを前記マスクステージベース側部材に対して長辺方向に移動させる駆動機構と、
前記マスクステージベース側部材と前記各ガイド機構との間、及び、前記各ガイド機構と前記短辺側のマスクホルダとの間の少なくとも一方にそれぞれ設けられ、前記マスクのあおり角を調整可能なあおり角調整機構と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記あおり角調整機構は、前記マスクステージベース側部材と前記各ガイド機構との間、及び、前記各ガイド機構と前記短辺側のマスクホルダとの間の両方にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記各ガイド機構は、前記マスクステージベース側に取り付けられるガイドレールと、前記マスクホルダ側に取り付けられるスライダ部材と、をそれぞれ有し、
前記あおり角調整機構は、前記マスクステージベース側部材と前記各ガイドレールとの間、及び、前記各スライダ部材と前記短辺側のマスクホルダとの間の少なくとも一方にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記あおり角調整機構は、互いに高さが異なる交換可能な一対の間座であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記あおり角調整機構は、
所定の高さを有する間座と、
該間座の外側に設けられ、傾斜面を有する固定側テーパ部材と、該傾斜面に摺動自在に接触する傾斜面を有する可動側テーパ部材と、を有し、前記傾斜面の摺接位置を変えることで高さを変更可能なクサビ機構と、
を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記クサビ機構は、電動アクチュエータによって前記可動側テーパ部材を駆動することで、前記あおり角を調整することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記あおり角調整機構は、通電制御により高さが変更可能なピエゾ素子であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記駆動機構は、シリンダ本体が前記マスクステージベース側部材に固定され、ピストンの先端が前記マスクホルダに固定されたシリンダ装置であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記シリンダ装置は、前記マスクステージベース側部材に移動可能に取り付けられた、ショックアブソーバを備えるストッパを有し、該ストッパに前記ピストンを当接させて前記マスクホルダを所定の位置に位置決めすることを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記駆動機構は、電気モータであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記電気モータは、前記マスクホルダを少なくとも３ヶ所の停止位置で停止させることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記マスクの短辺側を吸着保持する前記マスクホルダと、前記マスクの長辺側を吸着保持する前記マスクホルダとは、少なくとも互いに近接する側縁部に、残りの部分より薄肉に形成された薄肉部を有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記マスクの短辺側を吸着保持する前記マスクホルダと、前記マスクの長辺側を吸着保持する前記マスクホルダとは、互いに近接する隅部に面取り部を有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記マスクの短辺側を吸着保持する前記マスクホルダと、前記マスクの長辺側を吸着保持する前記マスクホルダとのいずれか一方は、少なくとも互いに近接する側縁部に、下面から延出する段部を有すると共に、前記他方のマスクホルダは、上面から延出する段部を有し、
前記短辺側及び長辺側のマスクホルダは、前記段部同士を互いに重ね合わせた状態で前記マスクを吸着保持することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記マスクの一方の面に臨むチャンバを備え、前記チャンバ内の気圧と、前記マスクの他方の面に作用する気圧とに圧力差を与えて、前記マスクの前記あおり角を補正する負圧補正機構を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１６】
被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
所定方向に延びる前記マスクの対向する２辺を吸着保持可能な一対の第１マスクホルダと、
前記所定方向と直交する方向に延びる前記マスクの対向する他の２辺を吸着保持可能、且つ前記マスクの前記所定方向に移動可能な一対の第２マスクホルダと、
前記各第２マスクホルダを前記マスクの前記所定方向にそれぞれ移動させる一対の駆動機構と、を備え、
前記各第２マスクホルダは、供給される負圧により前記マスクの他の２辺側を吸着保持する、前記所定方向において並ぶ複数列の吸着溝を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１７】
前記第２マスクホルダの前記吸着溝は、電磁弁により負圧の供給と停止が切り替えられることを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記各第１マスクホルダは、供給される負圧により前記マスクの２辺側を吸着保持する、前記所定方向に分割して設けられた複数の他の吸着溝を備え、
前記第１マスクホルダの前記他の吸着溝及び前記第２マスクホルダの吸着溝は、前記他の吸着溝及び前記吸着溝毎に１つずつ設けられた電磁弁により、負圧の供給と停止が切り替えられ、且つ、負圧の大きさが制御されることを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記マスクの一方の面に臨むチャンバを備え、前記チャンバ内の気圧と、前記マスクの他方の面に作用する気圧とに圧力差を与えて、前記マスクの撓みを補正する負圧補正機構を更に備えることを特徴とする請求項１６〜請求項１８のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項２０】
被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
供給される負圧により前記マスクの対向する２辺を吸着保持する、該２辺に沿った方向に分割形成された複数の吸着溝をそれぞれ備える一対のマスクホルダと、
前記マスクの一方の面に臨むチャンバを備え、前記チャンバ内の気圧と、前記マスクの他方の面に作用する気圧とに圧力差を与えて、前記マスクの撓みを補正する負圧補正機構と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２１】
前記一対のマスクホルダの前記複数の吸着溝は、前記吸着溝毎に１つずつ設けられた電磁弁により、負圧の供給と停止が切り替えられ、且つ、負圧の大きさが制御されることを特徴とする請求項２０に記載の露光装置。
【請求項２２】
被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
マスクステージベース側部材と、
供給される負圧により前記マスクの対向する２辺を吸着保持する、該２辺に沿った方向に分割形成された複数の吸着溝をそれぞれ備える一対のマスクホルダと、
前記マスクステージベース側部材と前記各マスクホルダとの間にそれぞれ設けられ、前記各マスクホルダを傾斜させて前記マスクのあおり角を調整可能なあおり角調整機構と、を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２３】
前記一対のマスクホルダの前記複数の吸着溝は、前記吸着溝毎に１つずつ設けられた電磁弁により、負圧の供給と停止が切り替えられ、且つ、負圧の大きさが制御されることを特徴とする請求項２２に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関し、より詳細には、サイズや吸着代が異なる複数のマスクに対応可能な露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板等は、露光装置を用い、フォトレジストが塗布された基板にマスクを介して露光光を照射することにより、マスクのパターンを基板に転写して製造される。露光装置のマスクホルダには、吸着溝が設けられており、この吸着溝にマスクの縁部を真空吸着してマスクを保持する。【０００３】
従来、サイズの異なる基板の露光は、マスクの大きさに合わせて露光装置のマスクホルダを交換して行われていたが、マスクホルダの交換に時間がかかり、作業効率上の問題があった。これに対して、１つのマスクホルダで複数サイズのマスクに対応するようにした露光装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。【０００４】
特許文献１に記載の露光装置は、マスクホルダを、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部に分割して形成し、ホルダ部をマスクの大きさに応じて移動させることにより、サイズの異なるマスクに短時間で対応可能としている。また、特許文献２に記載の走査投影露光装置は、マスクを移動させるマスクステージと、マスクの２辺のみを吸着保持する吸着保持手段と、マスクステージ上に選択的に出し入れ可能な複数のマスク位置決め用突き当てピンと、を有し、サイズの異なる複数のマスクに対応している。【０００５】
また、特許文献３に記載の露光装置のマスク保持機構は、所定のピッチでマスクのそれぞれの長辺側に設けられた３ヶ所、合計６ヶ所のチャック部でマスクの長辺側を保持して、マスクの固有振動数の低下を抑制すると共に、サイズの異なる複数のマスクに対応している。【０００６】
一方、周辺部がマスクホルダに真空吸着されて保持されるマスクは、その自重によって中央部分が垂下して撓みが生じるためマスクの平坦度が維持されず、結果としてマスクと基板との間のギャップが変化して、露光精度に大きな影響を及ぼす虞があった。この問題に対処するため、マスクステージの下面に間座を介して取り付けられたマスクホルダに、外力付与機構によって外力を付与してマスクホルダを凸状に変形させ、これにより、マスクにあおり角、即ち、マスクホルダの水平方向に対する傾斜角を与えてマスクの平坦度を補正するようにした露光装置が開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開２００９−２１０９２０号公報
【特許文献２】日本国特開２００６−５１３９号公報
【特許文献３】日本国特開２００８−５８７８９号公報
【特許文献４】日本国特開２００６−１７８３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されている露光装置は、マスクホルダを交換することなく、サイズの異なる複数のマスクに対応することは可能であるが、平坦度を補正する機構を備えていないため、マスクのパターンを精度良く露光転写できず、また、サイズの異なるマスクを用いる場合にもマスクの交換によってマスクと基板間のギャップが変化し、露光精度に悪影響を及ぼす可能性がある。また、特許文献４に開示されている露光装置は、マスクにあおり角を付与することにより、マスクの平坦度の改善が図られているが、異なるサイズのマスクについての記載がなく、複数サイズのマスクに対応することができない問題点があり、改善の余地があった。【０００９】
また、一般的に、マスクパターンが形成されるマスク用ガラス基板には、複数種類のサイズのものが使用され、また、マスクパターンの大きさは、製品の大きさやパターニングによって決められ、サイズが異なる複数のパターンが存在する。このため、所望のマスクパターンをパターニングするのに最適サイズのマスク用ガラス基板が選択されて使用される。従って、パターニングによっては、パターン以外の部分、即ち、マスクの吸着代として使用可能なエリアが異なる場合がある。一方、マスクは高価なものであるため、マスクホルダに確実に吸着保持して落下などによる損傷を防止することが強く求められる。【００１０】
特許文献１に開示されている露光装置は、独立して分割形成されたホルダ部を、マスクの大きさに応じて移動させることにより、マスクホルダを交換することなく、サイズの異なる複数のマスクに対応可能としているが、ホルダ部に設けられたマスクを吸着保持するための吸着溝の大きさは一定であり、例え、マスクに大きな面積の吸着代を設定可能であっても、ホルダ部に設けられた大きさの吸着溝でしか吸着保持することができず、マスクを確実に保持してマスク落下による破損を防止する観点からは改善の余地があった。また、特許文献２に開示されている走査投影露光装置は、マスクの長辺側の２辺しか吸着保持することができず、特許文献１と同様の問題があった。【００１１】
さらに、特許文献１に開示されている露光装置は、図３５（ａ）に示すように、独立した４個のホルダ部Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ（内Ｈｃ，Ｈｄは移動可能）でマスクＭの４辺を吸着保持することにより、マスクホルダを交換することなく、サイズの異なる複数のマスクＭに対応する。図３５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、周縁部が吸着保持されたマスクＭには自重による自重撓みが生じており、４辺が保持されるマスクＭの場合、その撓み量はＸ方向、Ｙ方向共にマスクＭの中央部が最も大きく、周縁に向かうに従って次第に小さくなる複雑な形状の３次元撓みとなっている。また、大、小のサイズが異なるマスクＭの撓み形状は、短辺側の両縁部を保持するホルダ部Ｈｃ，Ｈｄ間のスパンＳが異なるため、Ｘ方向撓み形状がマスクＭの大きさによって異なったものとなる。このマスクＭの撓みは、マスクＭと基板間のギャップのばらつきの要因であり、露光精度に悪影響を及ぼす虞がある。しかし、特許文献１の露光装置では、サイズの異なるマスクの交換で生じる平坦度（撓み）の変化を解消することができない問題があった。【００１２】
また、特許文献３に開示されている露光装置のマスク保持機構は、マスクの長辺側に設けたチャック部のピッチを、長辺長さの１/２に対して０．６５〜０．８０倍として、マスクホルダに取り付けられたマスクの固有振動数の低下を抑制するようにしたものであり、サイズの異なるマスクの自重撓みによる平坦度を、サイズに係わらず一定にすることはできず、改善の余地があった。【００１３】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、平坦度を一定に維持した状態で、サイズの異なる複数のマスクに対応することができる露光装置を提供することにある。また、第２の目的は、サイズ及び吸着可能エリアが異なる複数のマスクに対応して、マスクを確実に吸着保持して落下などによる損傷を防止することができる露光装置を提供することにある。第３の目的は、サイズの異なる複数のマスクに対応することができ、マスクの撓みを容易に補正することができる露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
マスクステージベース側部材と、
前記マスクの各辺をそれぞれ吸着保持可能な４つのマスクホルダと、
前記マスクステージベース側部材と、前記マスクの短辺側を吸着保持する少なくとも２つの前記マスクホルダとの間にそれぞれ設けられ、前記短辺側のマスクホルダを前記マスクステージベース側部材に対して長辺方向に移動可能に案内する複数のガイド機構と、
前記短辺側のマスクホルダを前記マスクステージベース側部材に対して長辺方向に移動させる駆動機構と、
前記マスクステージベース側部材と前記各ガイド機構との間、及び、前記各ガイド機構と前記短辺側のマスクホルダとの間の少なくとも一方にそれぞれ設けられ、前記マスクのあおり角を調整可能なあおり角調整機構と、
を備えることを特徴とする露光装置。
（２）  前記あおり角調整機構は、前記マスクステージベース側部材と前記各ガイド機構との間、及び、前記各ガイド機構と前記短辺側のマスクホルダとの間の両方にそれぞれ設けられることを特徴とする（１）に記載の露光装置。
（３）  前記各ガイド機構は、前記マスクステージベース側に取り付けられるガイドレールと、前記マスクホルダ側に取り付けられるスライダ部材と、をそれぞれ有し、
前記あおり角調整機構は、前記マスクステージベース側部材と前記各ガイドレールとの間、及び、前記各スライダ部材と前記短辺側のマスクホルダとの間の少なくとも一方にそれぞれ設けられることを特徴とする（１）または（２）に記載の露光装置。
（４）  前記あおり角調整機構は、互いに高さが異なる交換可能な一対の間座であることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の露光装置。
（５）  前記あおり角調整機構は、
所定の高さを有する間座と、
該間座の外側に設けられ、傾斜面を有する固定側テーパ部材と、該傾斜面に摺動自在に接触する傾斜面を有する可動側テーパ部材と、を有し、前記傾斜面の摺接位置を変えることで高さを変更可能なクサビ機構と、
を有することを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の露光装置。
（６）  前記クサビ機構は、電動アクチュエータによって前記可動側テーパ部材を駆動することで、前記あおり角を調整することを特徴とする（５）に記載の露光装置。
（７）  前記あおり角調整機構は、通電制御により高さが変更可能なピエゾ素子であることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の露光装置。
（８）  前記駆動機構は、シリンダ本体が前記マスクステージベース側部材に固定され、ピストンの先端が前記マスクホルダに固定されたシリンダ装置であることを特徴とする（１）から（７）のいずれかに記載の露光装置。
（９）  前記シリンダ装置は、前記マスクステージベース側部材に移動可能に取り付けられた、ショックアブソーバを備えるストッパを有し、該ストッパに前記ピストンを当接させて前記マスクホルダを所定の位置に位置決めすることを特徴とする（８）に記載の露光装置。
（１０）  前記駆動機構は、電気モータであることを特徴とする（１）から（７）のいずれかに記載の露光装置。
（１１）  前記電気モータは、前記マスクホルダを少なくとも３ヶ所の停止位置で停止させることを特徴とする（１０）に記載の露光装置。
（１２）  前記マスクの短辺側を吸着保持する前記マスクホルダと、前記マスクの長辺側を吸着保持する前記マスクホルダとは、少なくとも互いに近接する側縁部に、残りの部分より薄肉に形成された薄肉部を有することを特徴とする（１）から（１１）のいずれかに記載の露光装置。
（１３）  前記マスクの短辺側を吸着保持する前記マスクホルダと、前記マスクの長辺側を吸着保持する前記マスクホルダとは、互いに近接する隅部に面取り部を有することを特徴とする（１）から（１１）のいずれかに記載の露光装置。
（１４）  前記マスクの短辺側を吸着保持する前記マスクホルダと、前記マスクの長辺側を吸着保持する前記マスクホルダとのいずれか一方は、少なくとも互いに近接する側縁部に、下面から延出する段部を有すると共に、前記他方のマスクホルダは、上面から延出する段部を有し、
前記短辺側及び長辺側のマスクホルダは、前記段部同士を互いに重ね合わせた状態で前記マスクを吸着保持することを特徴とする（１）から（１１）のいずれかに記載の露光装置。
（１５）  前記マスクの一方の面に臨むチャンバを備え、前記チャンバ内の気圧と、前記マスクの他方の面に作用する気圧とに圧力差を与えて、前記マスクの前記あおり角を補正する負圧補正機構を更に備えることを特徴とする（１）から（１４）のいずれかに記載の露光装置。【００１５】
（１６）  被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
所定方向に延びる前記マスクの対向する２辺を吸着保持可能な一対の第１マスクホルダと、
前記所定方向と直交する方向に延びる前記マスクの対向する他の２辺を吸着保持可能、且つ前記マスクの前記所定方向に移動可能な一対の第２マスクホルダと、
前記各第２マスクホルダを前記マスクの前記所定方向にそれぞれ移動させる一対の駆動機構と、を備え、
前記各第２マスクホルダは、供給される負圧により前記マスクの他の２辺側を吸着保持する、前記所定方向において並ぶ複数列の吸着溝を備えることを特徴とする露光装置。
（１７）  前記第２マスクホルダの前記吸着溝は、電磁弁により負圧の供給と停止が切り替えられることを特徴とする（１６）に記載の露光装置。
（１８）  前記各第１マスクホルダは、供給される負圧により前記マスクの２辺側を吸着保持する、前記所定方向に分割して設けられた複数の他の吸着溝を備え、
前記第１マスクホルダの前記他の吸着溝及び前記第２マスクホルダの吸着溝は、前記他の吸着溝及び前記吸着溝毎に１つずつ設けられた電磁弁により、負圧の供給と停止が切り替えられ、且つ、負圧の大きさが制御されることを特徴とする（１６）または（１７）に記載の露光装置。
（１９）  前記マスクの一方の面に臨むチャンバを備え、前記チャンバ内の気圧と、前記マスクの他方の面に作用する気圧とに圧力差を与えて、前記マスクの撓みを補正する負圧補正機構を更に備えることを特徴とする（１６）〜（１８）のいずれかに記載の露光装置。【００１６】
（２０）  被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
供給される負圧により前記マスクの対向する２辺を吸着保持する、該２辺に沿った方向に分割形成された複数の吸着溝をそれぞれ備える一対のマスクホルダと、
前記マスクの一方の面に臨むチャンバを備え、前記チャンバ内の気圧と、前記マスクの他方の面に作用する気圧とに圧力差を与えて、前記マスクの撓みを補正する負圧補正機構と、
を備えることを特徴とする露光装置。
（２１）  前記一対のマスクホルダの前記複数の吸着溝は、前記吸着溝毎に１つずつ設けられた電磁弁により、負圧の供給と停止が切り替えられ、且つ、負圧の大きさが制御されることを特徴とする（２０）に記載の露光装置。
（２２）  被露光材としての基板を載置する基板ステージと、前記基板ステージの上方に配置されて略矩形状のマスクを保持するマスクステージと、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、を備える露光装置であって、
前記マスクステージは、
マスクステージベース側部材と、
供給される負圧により前記マスクの対向する２辺を吸着保持する、該２辺に沿った方向に分割形成された複数の吸着溝をそれぞれ備える一対のマスクホルダと、
前記マスクステージベース側部材と前記各マスクホルダとの間にそれぞれ設けられ、前記各マスクホルダを傾斜させて前記マスクのあおり角を調整可能なあおり角調整機構と、を備えることを特徴とする露光装置。
（２３）  前記一対のマスクホルダの前記複数の吸着溝は、前記吸着溝毎に１つずつ設けられた電磁弁により、負圧の供給と停止が切り替えられ、且つ、負圧の大きさが制御されることを特徴とする（２２）に記載の露光装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の露光装置によれば、マスクステージが、マスクステージベースと、マスクの各辺を吸着保持する４つのマスクホルダと、短辺側のマスクホルダをマスクステージベース側部材に対して長辺方向に移動可能に案内する複数のガイド機構と、短辺側のマスクホルダをマスクの長辺方向に移動させる駆動機構と、を備えるので、短辺側のマスクホルダをマスクの大きさに合わせて移動させることにより、マスクホルダを交換することなく、異なるサイズの複数のマスクに対応して吸着保持することができる。また、マスクステージベース側部材と各ガイド機構との間、及び、各ガイド機構と短辺側のマスクホルダとの間の少なくとも一方にあおり角調整機構を有するので、マスクのサイズに関わらず、装着されるマスクの平坦度を補正し、マスクと基板間のギャップを一定に維持して露光精度を高めることができる。【００１８】
また、本発明の露光装置によれば、マスクステージは、所定方向に延びるマスクの対向する２辺を吸着保持可能な一対の第１マスクホルダと、所定方向と直交する方向に延びるマスクの対向する他の２辺を吸着保持可能、且つマスクの所定方向に移動可能な一対の第２マスクホルダと、各第２マスクホルダをマスクの所定方向にそれぞれ移動させる一対の駆動機構と、を備えるので、マスクホルダを交換することなく、サイズの異なる複数のマスクに対応して吸着保持することができる。また、各第２マスクホルダには、所定方向において並ぶ複数列の吸着溝が設けられているので、吸着可能エリアが異なるマスクに対しても、この吸着可能エリアを有効に使用して、マスクを確実に保吸着持することができる。【００１９】
また、本発明の露光装置によれば、マスクステージが、複数に分割形成された吸着溝によりマスクの対向する２辺を吸着保持する一対のマスクホルダを備えるので、マスクホルダを交換することなく、該２辺の長さが異なる複数サイズのマスクに対応して吸着保持することができる。また、マスクホルダが、該２辺でのみマスクを保持することで、サイズの異なるマスクに交換されてもマスクの撓み形状が変化することがない。さらに、マスクの一方の面に臨むチャンバ内の気圧と、マスクの他方の面に作用する気圧とに圧力差を与えて、マスクの撓みを補正する負圧補正機構を有するので、マスクの撓みを負圧補正機構により補正して、マスクと基板間のギャップを一定に維持し、高い露光精度を維持することができる。【００２０】
また、マスクステージベース側部材と各マスクホルダとの間に配設されたあおり角調整機構を有する場合にも、マスクの撓みをあおり角調整機構により補正して、マスクと基板間のギャップを一定にして露光精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第１実施形態の露光装置の要部斜視図である。
【図２】図１に示す露光装置の正面図である。
【図３】マスクステージ近傍を拡大して示す斜視図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】マスクステージを下方から見た下面図である。
【図６】あおり角調整機構によりサイズの異なるマスクの平坦度が修正される状態を示す図である。
【図７】短辺側のマスクホルダを移動させる駆動機構の側面図である。
【図８】変形例の駆動機構の側面図である。
【図９】変形例のあおり角調整機構の部分破断側面図である。
【図１０】図９に示すクサビ機構の固定側テーパ部材の部分破断側面図である。
【図１１】（ａ）は図９に示すクサビ機構の可動側テーパ部材の側面図、（ｂ）はＢ‐Ｂ線矢視断面図である。
【図１２】第２実施形態の露光装置のあおり角調整機構によりサイズの異なるマスクの平坦度が修正される状態を示す図である。
【図１３】第２実施形態の変形例のあおり角調整機構によりサイズの異なるマスクの平坦度が修正される状態を示す図である。
【図１４】（ａ）は、第３実施形態に係る固定マスクホルダと可動マスクホルダとの段差を調整する手段として、側縁部に薄肉部が形成されたマスクホルダによってマスクが吸着保持される状態を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った断面図、（ｃ）は、側縁部に形成される薄肉部の第１の変形例を示す（ｂ）に対応する断面図、（ｄ）は、側縁部に形成される薄肉部の第２の変形例を示す（ｂ）に対応する断面図、（ｅ）は、側縁部に形成される薄肉部の第３の変形例を示す（ｂ）に対応する断面図、（ｆ）は、側縁部に形成される薄肉部の第４の変形例を示す（ｂ）に対応する断面図である。
【図１５】固定マスクホルダと可動マスクホルダとの段差が生じた場合を説明するための断面図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、第３実施形態の変形例に係る固定マスクホルダと可動マスクホルダとの段差を調整する手段として、隅部に面取り部が設けられたマスクホルダによってマスクが吸着保持される状態を示す斜視図である。
【図１７】（ａ）は、第３実施形態の他の変形例に係る固定マスクホルダと可動マスクホルダとの段差を調整する手段として、側縁部の上面及び下面から延出する段部を備えるマスクホルダによってマスクが吸着保持される状態を示す斜視図、（ｂ）は調整ボルトを更に備える（ａ）のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿ったマスクホルダの断面図である。
【図１８】第４実施形態の露光装置の構成を示す側面図である。
【図１９】第５実施形態の露光装置の図４に対応する断面図である。
【図２０】第１、及び第２マスクホルダの吸着溝レイアウトと、これに吸着保持される大マスクとの位置関係の一例を示す平面図である。
【図２１】第１、及び第２マスクホルダの各吸着溝に接続される空圧回路図である。
【図２２】短辺側の第２マスクホルダを移動させる駆動機構の側面図である。
【図２３】変形例の駆動機構の側面図である。
【図２４】第１、及び第２マスクホルダと大マスクとの位置関係の他の一例を示す平面図である。
【図２５】第１、及び第２マスクホルダと小マスクとの位置関係の一例を示す平面図である。
【図２６】第１、及び第２マスクホルダと小マスクとの位置関係の他の一例を示す平面図である。
【図２７】第１、及び第２マスクホルダの各吸着溝に接続される変形例の空圧回路図である。
【図２８】第６実施形態の露光装置の図４に対応する断面図である。
【図２９】マスクホルダの各吸着溝に接続される空圧回路図である。
【図３０】サイズの異なる大小マスクとマスクホルダの位置関係を示す平面図である。
【図３１】（ａ）は長辺側の２辺がマスクホルダで保持されるマスクの平面図、（ｂ）はマスクのＸ方向の撓み状態を示す断面図、（ｃ）はマスクのＹ方向の撓み状態を示す断面図である。
【図３２】本発明に係る第７実施形態の図２８相当の断面図である。
【図３３】変形例のあおり角調整機構の部分破断側面図である。
【図３４】（ａ）〜（ｃ）は、マスクの隅部の形状を示す図である。
【図３５】（ａ）は４辺がマスクホルダで保持されるマスクの平面図、（ｂ）はマスクのＸ方向の撓み状態を示す断面図、（ｃ）はマスクのＹ方向の撓み状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る露光装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態である露光装置の要部斜視図、図２は正面図、図３はマスクステージ近傍の拡大図、図４はマスクステージの平面図である。  
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の露光装置１は、マスクＭを保持するマスクステージ１０と、ガラス基板（被露光材）Ｗを保持する基板ステージ２０と、パターン露光用の照射手段としての照明光学系３０と、基板ステージ２０をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動し、且つ基板ステージ２０のチルト調整を行う基板ステージ移動機構４０と、マスクステージ１０及び基板ステージ移動機構４０を支持する装置ベース５０と、を備えている。
【００２４】
なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する。）は、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたマスクパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）に感光剤が塗布されている。
【００２５】
先ず照明光学系３０から説明する。照明光学系３０は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ３１と、この高圧水銀ランプ３１から照射された光を集光する凹面鏡３２と、この凹面鏡３２の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ３３と、光路の向きを変えるための平面ミラー３５，３６及び球面ミラー３７と、この平面ミラー３５とオプチカルインテグレータ３３との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッター３４と、を備える。
【００２６】
そして、照明光学系３０では、露光時に露光制御用シャッター３４が開制御されると、高圧水銀ランプ３１から照射された光が、図１に示す光路Ｌを経て、マスクステージ１０に保持されるマスクＭ、さらには基板ステージ２０に保持される基板Ｗの表面に対して垂直にパターン露光用の平行光として照射される。これにより、マスクＭのマスクパターンが基板Ｗ上に露光転写される。  
【００２７】
マスクステージ１０は、図１〜図３に示すように、中央部に矩形形状の開口１１ａが形成されるマスクステージベース１１と、マスクステージベース１１の開口１１ａにＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能に装着されるマスク保持枠（マスクステージベース側部材）１２と、を備える。  
【００２８】
マスクステージベース１１は、装置ベース５０上に立設される支柱５１、及び支柱５１の上端部に設けられるＺ軸移動装置５２によりＺ軸方向に移動可能に支持され（図２参照）、基板ステージ２０の上方に配置される。Ｚ軸移動装置５２は、例えば、モータ及びボールねじ等からなる電動アクチュエータ、或いは空圧シリンダ等を備え、単純な上下動作を行うことにより、マスクステージ１０を所定の位置まで昇降させる。なお、Ｚ軸移動装置５２は、マスクＭの交換や、Ｚステージ２１の清掃等の際に使用される。
【００２９】
図４に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａの周縁部の上面には、平面ベアリング１３が複数箇所配置されており、マスク保持枠１２は、その上端外周縁部に設けられるフランジ１２ａを平面ベアリング１３に載置している。これにより、マスク保持枠１２は、マスクステージベース１１の開口１１ａに所定のすき間を介して挿入されるので、このすき間分だけＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能となる。マスク保持枠１２は、中央
部にパターン露光光を通過させるための矩形形状の開口１２ｂが形成される。
【００３０】
図５も参照して、マスク保持側部材の一例であるマスク保持枠１２の下面側には、開口１２ｂの長辺側に配置される一対の固定マスクホルダ７１と、開口１２ｂの短辺側に配置される一対の可動マスクホルダ７２と、マスク保持枠１２と各可動マスクホルダ７２との間に設けられる複数のリニアガイド（ガイド機構）７３と、可動マスクホルダ７２を開口１２ｂの長辺に沿って移動させる駆動機構であるシリンダ装置７４（図７参照）と、を備える。また、リニアガイド７３と可動マスクホルダ７２との間には、あおり角調整機構８０が配設されている。
【００３１】
図５に示すように、マスク保持枠１２の下面に間座などを介して固定された一対の固定マスクホルダ７１の下面（基板Ｗ側）には、長手方向中央に形成されたメイン吸着溝７１ａと、このメイン吸着溝７１ａの左右に、メイン吸着溝７１ａから独立して形成されたサブ吸着溝７１ｂとが設けられている。また、マスク保持枠１２の下方に移動可能に配設される可動マスクホルダ７２の下面には、略全長に亘って吸着溝７２ａが形成されている。固定マスクホルダ７１及び可動マスクホルダ７２のメイン吸着溝７１ａ、サブ吸着溝７１ｂ、及び吸着溝７２ａは、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための溝であり、不図示の真空式吸着装置によりマスクＭの４辺をそれぞれ吸着してマスクＭを着脱自在に保持する。
【００３２】
メイン吸着溝７１ａ、サブ吸着溝７１ｂ、及び吸着溝７２ａは、それぞれ不図示の切換え弁を介して真空式吸着装置に接続されており、適宜、切換え弁を切り替えることによって、任意の吸着溝を作動状態にすることができる。ここで、マスクＭのサイズは、多面取りする際に有効露光エリアに描画されているパターンの配置などによって若干（例えば、１０〜２０ｍｍ程度）異なることがあるが、固定マスクホルダ７１及び可動マスクホルダ７２は、このようなサイズの異なるマスクＭに対応して吸着保持することができる。具体的に、メイン吸着溝７１ａ、サブ吸着溝７１ｂ、及び吸着溝７２ａは協働して大きなサイズのマスクＭを吸着し、メイン吸着溝７１ａ及び吸着溝７２ａは協働して小さなサイズのマスクＭを吸着して保持する。
【００３３】
図４及び図６に示すように、リニアガイド７３は、マスクステージベース１１側（マスク保持枠１２）に取り付けられるガイドレール７３ａと、可動マスクホルダ７２側に取り付けられ、ガイドレール７３ａに案内されてＹ方向（開口１２ｂの長辺方向）に移動可能なスライダ部材７３ｂ（図に示す実施形態においては、１本のガイドレール７３ａに対してそれぞれ２個のスライダ部材７３ｂｉ，７３ｂｏ）とから構成されている。
【００３４】
可動マスクホルダ７２の駆動機構である一対のシリンダ装置７４は、各可動マスクホルダ７２に対応してその長手方向略中央、換言すれば、マスク保持枠１２の短辺の略中央に配置されて、長手方向に延設されている。各シリンダ装置７４は、図７に示すように、シリンダ本体７４ａがマスク保持枠１２の下面に固定され、ピストン７４ｂが可動マスクホルダ７２から上方に突出して設けられた突起部７２ｂの支持軸７５に回動自在に嵌合している。これにより、後述する可動マスクホルダ７２のあおり角調整時におけるシリンダ装置７４と可動マスクホルダ７２との角度変化が吸収されて滑らかに作動させることができる。
【００３５】
また、ピストン７４ｂの作動方向前方におけるマスク保持枠１２の下面には、ショックアブソーバ７６を備えるストッパ７７が固定されており、シリンダ装置７４が作動してピストン７４ｂが伸長したとき、ショックアブソーバ７６を介して突起部７２ｂ（可動マスクホルダ７２）をストッパ７７に当接させて、衝撃を与えることなく可動マスクホルダ７２を所定の位置で位置決めする。  
【００３６】
ストッパ７７の位置は、大きなサイズのマスクＭを取り付けるときの可動マスクホルダ７２の位置を規制するものであり、シリンダ装置７４のピストン７４ｂがシリンダ本体７４ａ内に引き込まれたときの可動マスクホルダ７２の位置は、小さなサイズのマスクＭを取り付けるときの可動マスクホルダ７２の位置である。
【００３７】
上記したように、固定マスクホルダ７１、可動マスクホルダ７２、リニアガイド７３、及びシリンダ装置７４は、マスク保持枠１２に取り付けられているので、マスク保持枠１２と共にマスクステージベース１１に対してＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能である。
【００３８】
そして、図６に示すように、シリンダ装置７４を作動させて、大きなサイズのマスクＭを取り付けるときには、一対の可動マスクホルダ７２を同時に互いに離間する方向（外方）に移動させて間隔を広げ（図６（ａ））、小さなサイズのマスクＭを取り付けるときには、一対の可動マスクホルダ７２を同時に互いに接近する方向（内方）に移動させて間隔を狭めることにより（図６（ｂ））、容易にサイズの異なる複数のマスクＭに対応することができる。
【００３９】
２位置の位置決めが可能な本実施形態のシリンダ装置７４によると、大小、２種類のサイズのマスクＭに対応することができる。このとき、一対のシリンダ装置７４を同時に作動させて、一対の可動マスクホルダ７２を常に左右対称位置に位置させることにより、両可動マスクホルダ７２の中央位置、即ち、マスクＭの中心を移動させることなく、マスクＭを交換することができる。
【００４０】
図８は変形例の駆動装置の側面図であり、ショックアブソーバ７６を備えるストッパ７７が、例えば、電動アクチュエータ７８によりピストン７４ｂの移動方向に移動可能となっている。これにより、シリンダ装置７４による可動マスクホルダ７２の停止位置を、３ヶ所以上の複数位置に、更には任意位置に位置決めすることが可能となり、サイズの異なる３つ以上のマスクＭに、或いはサイズの微小変化に対応することができる。
【００４１】
また、駆動装置は、シリンダ装置７４に替えて電気モータ（図示せず）で構成することもでき、電気モータによれば、複数の停止位置を任意の位置に設定することが容易であり、この停止位置で可動マスクホルダ７２を停止させることができる。
【００４２】
あおり角調整機構８０は、一対の可動マスクホルダ７２の角度、即ち、あおり角を調整可能な機構であり、本実施形態では、互いに高さが異なる交換可能な一対の間座８０ａ，８０ｂが、各スライダ部材７３ｂと短辺側のマスクホルダ７２との間に配置されている。これにより、一対の可動マスクホルダ７２によって両端が吸着保持されているマスクＭに長手方向中心Ｃに対して左右対称にあおり角を付与し、マスクＭの撓みが低減するように補正することができ、マスクＭの平坦度を向上させる。よって、マスクＭの有効露光エリアにおけるマスクＭと基板Ｗとのギャップをできるだけ均一化することができる。
【００４３】
また、サイズの大きなマスクＭではマスクＭの撓みが大きくなるため、あおり角は、撓みの大きなマスクＭに対しては大きな角度が設定される。このため、交換するマスクＭのサイズが変更されたときには、一対の間座８０ａ，８０ｂを交換することで、あおり角を調整してもよい。
【００４４】
また、マスクステージベース１１の上面には、図３及び図４に示すように、マスク保持枠１２をＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動させ、このマスク保持枠１２に保持されるマスクＭの
位置を調整するマスク位置調整機構１６が設けられる。  
【００４５】
マスク位置調整機構１６は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられる１台のＹ軸方向駆動装置１６ｙと、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられる２台のＸ軸方向駆動装置１６ｘと、を備える。  
【００４６】
Ｙ軸方向駆動装置１６ｙは、マスクステージベース１１上に設置され、Ｙ軸方向に伸縮するロッド５６を有する駆動用アクチュエータ（例えば、電動アクチュエータ等）５５と、ロッド５６の先端にピン支持機構５７を介して連結されるスライダ５８と、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う辺部に取り付けられ、スライダ５８を移動可能に取り付ける案内レール５９と、を備える。  
【００４７】
一方、Ｘ軸方向駆動装置１６ｘも、Ｙ軸方向駆動装置１６ｙと同様の構成であって、マスクステージベース１１上に設置され、Ｘ軸方向に伸縮するロッド５６を有する駆動用アクチュエータ５５と、ロッド５６の先端にピン支持機構５７を介して連結されるスライダ５８と、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う辺部に取り付けられ、スライダ５８を移動可能に取り付ける案内レール５９と、を備える。  
【００４８】
そして、マスク位置調整機構１６では、１台のＹ軸方向駆動装置１６ｙを駆動させることによりマスク保持枠１２をＹ軸方向に移動させ、２台のＸ軸方向駆動装置１６ｘを同等に駆動させることによりマスク保持枠１２をＸ軸方向に移動させる。また、２台のＸ軸方向駆動装置１６ｘのどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠１２をθ方向に移動（Ｚ軸回りの回転）させる。  
【００４９】
さらに、マスクステージベース１１の上面には、図３に示すように、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定するギャップセンサ１７と、マスクＭの取り付け位置を確認するためのアライメントカメラ１８と、が設けられる。これらギャップセンサ１７及びアライメントカメラ１８は、移動機構１９を介してＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に保持され、マスク保持枠１２内に配置される。
【００５０】
移動機構１９は、マスク保持枠１２のＹ軸方向に互いに対向する二辺にそれぞれ配置され、ギャップセンサ１７及びアライメントカメラ１８を保持する保持架台２５と、保持架台２５をＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に支持するリニアガイド２６，２７と、保持架台２５をＸ軸，Ｙ軸方向に移動させる駆動用アクチュエータ２８，２９と、を備える。
【００５１】
そして、移動機構１９では、リニアガイド２６及び駆動用アクチュエータ２８により保持架台２５をＸ軸方向に移動させ、リニアガイド２７及び駆動用アクチュエータ２９により保持架台２５をＹ軸方向に移動させる。なお、移動機構１９は、リニアガイド及び駆動用アクチュエータを使用して保持架台をＸ軸，Ｙ軸方向に移動させているが、リニアーモータ等を使用してもよい。  
【００５２】
アライメントカメラ１８は、マスクＭの表面のマスク側アライメントマーク（図示せず）をマスク裏面側から光学的に検出するものであり、ピント調整機構によりマスクＭに対して接近離間移動してピント調整がなされるようになっている。  
【００５３】
なお、マスクステージベース１１の上面には、図３に示すように、マスクステージベース１１の開口１１ａのＸ軸方向の両端部に、マスクＭの両端部を必要に応じて遮蔽するマスキングアパーチャ３８が設けられる。このマスキングアパーチャ３８は、モータ、ボールねじ、及びリニアガイド等からなるマスキングアパーチャ駆動機構３９によりＸ軸方向に移動可能とされて、マスクＭの両端部の遮蔽面積を調整する。なお、マスキングアパーチャ３８は、開口１１ａのＸ軸方向の両端部だけでなく、開口１１ａのＹ軸方向の両端部に同様に設けてもよい。  
【００５４】
基板ステージ２０は、図１及び図２に示すように、上面にワークチャック２２が配置されたＺステージ２１を備え、基板ステージ移動機構４０上に設置されている。なお、ワークチャック２２は、真空吸着により基板Ｗを保持している。  
【００５５】
基板ステージ移動機構４０は、基板ステージ２０をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り機構４１と、基板ステージ２０をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り機構４２と、基板ステージ２０のチルト調整を行うと共に、基板ステージ２０をＺ軸方向に微動させるＺ−チルト調整機構４３と、を備える。  
【００５６】
Ｙ軸送り機構４１は、装置ベース５０の上面にＹ軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド４４と、リニアガイド４４によりＹ軸方向に移動可能に支持されるＹ軸テーブル４５と、Ｙ軸テーブル４５をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り駆動装置４６と、を備える。リニアガイド４４は、装置ベース５０上にＹ軸方向に沿って設置される案内レール４４ａと、Ｙ軸テーブル４５の下面に固定され、案内レール４４ａに移動可能に取り付けられる一対のスライダ４４ｂと、案内レール４４ａとスライダ４４ｂとの間に介設される不図示の転動体と、を備える。Ｙ軸送り駆動装置４６は、Ｙ軸テーブル４５の下面に固定されるボールねじナット４６ａと、ボールねじナット４６ａに螺合されるボールねじ軸４６ｂと、装置ベース５０上に設置され、ボールねじ軸４６ｂを回転駆動させるモータ４６ｃと、を備える。  
【００５７】
そして、Ｙ軸送り機構４１では、Ｙ軸送り駆動装置４６のモータ４６ｃを駆動させ、ボールねじ軸４６ｂを回転させることにより、ボールねじナット４６ａとともにＹ軸テーブル４５をリニアガイド４４の案内レール４４ａに沿って移動させて、基板ステージ２０をＹ軸方向に移動させる。  
【００５８】
Ｘ軸送り機構４２は、Ｙ軸テーブル４５の上面にＸ軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド４７と、リニアガイド４７によりＸ軸方向に移動可能に支持されるＸ軸テーブル４８と、Ｘ軸テーブル４８をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り駆動装置４９と、を備える。リニアガイド４７は、Ｙ軸テーブル４５上にＸ軸方向に沿って設置される案内レール４７ａと、Ｘ軸テーブル４８の下面に固定され、案内レール４７ａに移動可能に取り付けられる一対のスライダ４７ｂと、案内レール４７ａとスライダ４７ｂとの間に介設される不図示の転動体と、を備える。Ｘ軸送り駆動装置４９は、Ｘ軸テーブル４８の下面に固定される不図示のボールねじナットと、このボールねじナットに螺合されるボールねじ軸４９ｂと、Ｙ軸テーブル４５上に設置され、ボールねじ軸４９ｂを回転駆動させるモータ４９ｃと、を備える。  
【００５９】
そして、Ｘ軸送り機構４２では、Ｘ軸送り駆動装置４９のモータ４９ｃを駆動させ、ボールねじ軸４９ｂを回転させることにより、不図示のボールねじナットとともにＸ軸テーブル４８をリニアガイド４７の案内レール４７ａに沿って移動させて、基板ステージ２０をＸ軸方向に移動させる。  
【００６０】
Ｚ−チルト調整機構４３は、Ｘ軸テーブル４８上に設置されるモータ４３ａと、モータ４３ａによって回転駆動されるボールねじ軸４３ｂと、くさび状に形成され、ボールねじ軸４３ｂに螺合されるくさび状ナット４３ｃと、基板ステージ２０の下面にくさび状に突設され、くさび状ナット４３ｃの傾斜面に係合するくさび部４３ｄと、を備える。そして、本実施形態では、Ｚ−チルト調整機構４３は、Ｘ軸テーブル４８のＸ軸方向の一端側（図１の手前側）に２台、他端側に１台（図１の奥手側、図２参照。）の計３台設置され、それぞれが独立して駆動制御されている。なお、Ｚ−チルト調整機構４３の設置数は任意である。  
【００６１】
そして、Ｚ−チルト調整機構４３では、モータ４３ａによりボールねじ軸４３ｂを回転駆動させることによって、くさび状ナット４３ｃがＸ軸方向に水平移動し、この水平移動運動がくさび状ナット４３ｃ及びくさび部４３ｄの斜面作用により高精度の上下微動運動に変換されて、くさび部４３ｄがＺ方向に微動する。従って、３台のＺ−チルト調整機構４３を同じ量だけ駆動させることにより、基板ステージ２０をＺ軸方向に微動することができ、また、３台のＺ−チルト調整機構４３を独立して駆動させることにより、基板ステージ２０のチルト調整を行うことができる。これにより、基板ステージ２０のＺ軸，チルト方向の位置を微調整して、マスクＭと基板Ｗとを所定の間隔を存して平行に対向させることができる。
なお、Ｙ軸送り機構４１、Ｘ軸送り機構４２、及びＺ−チルト調整機構４３を構成する、ボールねじ軸機構とモータとの組合せは、リニアーモータによって置き換えられてもよい。  
【００６２】
また、本実施形態の露光装置１には、図１及び図２に示すように、基板ステージ２０の位置を検出する位置測定装置であるレーザ測長装置６０が設けられる。このレーザ測長装置６０は、基板ステージ移動機構４０の駆動に際して発生する基板ステージ２０の移動距離を測定するものである。  
【００６３】
レーザ測長装置６０は、基板ステージ２０に配設されるＸ軸用ミラー６４およびＹ軸用ミラー６５と、装置ベース５０に配設されてレーザ光（計測光）をＸ軸用ミラー６４に照射し、Ｘ軸用ミラー６４により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ２０の位置を計測するＸ軸測長器（測長器）６１及びヨーイング測定器（測長器）６２と、レーザ光をＹ軸用ミラー６５に照射し、Ｙ軸用ミラー６５により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ２０の位置を計測する１台のＹ軸測長器（測長器）６３とを備える。そして、基板ステージ２０のＸＹ方向の位置検出信号を制御装置に入力するようにしている。
【００６４】
以上のように構成された露光装置１では、あおり角調整機構８０によってマスクＭに長手方向中心Ｃに対して左右対称にあおり角を付与し、マスクＭの撓みが低減するように補正することができ、マスクＭの平坦度を向上させる。よって、マスクＭの有効露光エリアにおけるマスクＭと基板Ｗとのギャップをできるだけ均一化することができる。また、図６（ａ）に示す大きなサイズのマスクＭに対して図６（ｂ）に示す小さなサイズのマスクＭを使用する場合には、シリンダ装置７４を作動させて、一対の可動マスクホルダ７２を互いに離間、または接近する方向に移動させて、サイズの異なる複数のマスクＭに対応して吸着保持することができる。さらに、サイズの異なるマスクＭに対応して、あおり角調整機構８０によってあおり角を調整し、装着されるマスクＭの撓み量の変化を補正することができる。これにより、マスクＭのサイズに関わらず、マスクＭと基板Ｗとの間のギャップを一定に維持して、高い露光精度を維持することができる。  
【００６５】
次に、あおり角調整機構の変形例について、図９から図１１を参照して詳細に説明する。図９はあおり角調整機構の一例であるクサビ機構の部分破断側面図、図１０はクサビ機構の固定側テーパ部材の部分破断側面図、図１１はクサビ機構の可動側テーパ部材の側面図、及び断面図である。  
【００６６】
あおり角調整機構８０は、水平レベル調整用の間座８１と、クサビ機構８３とから構成される。間座８１は、内側（マスク保持枠１２の中心側）に位置するスライダ部材７３ｂｉの下面と、可動マスクホルダ７２との間に配置されており、マスクホルダ固定用ボルト８２によって可動マスクホルダ７２がスライダ部材７３ｂｉの下面に取り付けられている。間座８１より外側に位置するスライダ部材７３ｂｏと可動マスクホルダ７２の間には、可動マスクホルダ７２の上面に、下向きの外力を加えるクサビ機構８３が設けられている。  
【００６７】
このクサビ機構８３は、可動マスクホルダ７２の外方（図９において左側）から内方に向かって傾斜する傾斜面８４ａを有する固定側テーパ部材８４と、固定側テーパ部材８４の傾斜面８４ａに摺動自在に接触する傾斜面８５ａを有する可動側テーパ部材８５と、間座８１に対して可動側テーパ部材８５を接離する方向に移動させる可動側テーパ部材送り手段としての送りねじ８６とを備える。送りねじ８６は、固定側テーパ部材８４の外方に向けて突出して設けられたブラケット８７に保持されている。可動側テーパ部材８５には、固定側テーパ部材８４の傾斜面８４ａと同じ傾斜角を有して傾斜面８４ａと摺接する傾斜面８５ａ、及び長穴８５ｂが形成されている。  
【００６８】
可動マスクホルダ７２のボルト穴７２ｃに挿通された固定側テーパ部材固定用ボルト８８は、固定側テーパ部材８４の貫通孔８４ｂ、可動側テーパ部材８５の長穴８５ｂを貫通してスライダ部材７３ｂｏの下面に固定されている。
【００６９】
このような構成において、クサビ機構８３の送りねじ８６を操作して可動側テーパ部材８５を図９中左右方向に移動させて傾斜面８４ａ、８５ａの摺接位置を変えることでクサビ機構８３の高さを変更する。これにより、可動マスクホルダ７２の間座８１より外側（図９において左側）にかかる下向きの外力を調整し、間座８１位置を中心として可動マスクホルダ７２の傾きを変更する。  
【００７０】
これにより、一対の可動マスクホルダ７２によって両端が吸着保持されているマスクＭにあおり角を付与し、マスクＭの撓みが低減するように補正することができ、マスクＭの平坦度を向上させることができる。尚、送りねじ８６に替えて、不図示の電動アクチュエータによって可動側テーパ部材８５を駆動することで、あおり角を調整するようにしてもよい。  
【００７１】
また、あおり角調整機構８０は、一対の可動マスクホルダ７２の角度を調整可能な機構であれば特に限定されず、上記で説明した間座８０ａ，８０ｂやクサビ機構８３以外にも、通電制御により高さが変更可能なピエゾ素子（図示せず）で構成することもできる。
【００７２】
（第２実施形態）
図１２は、あおり角調整機構が第１実施形態と異なる、第２実施形態の露光装置を示す図である。本実施形態の露光装置１では、あおり角調整機構８０が、マスク保持枠１２とガイドレール７３ａとの間に配置されている。  
【００７３】
このような露光装置１によっても、第１実施形態と同様、マスクホルダを交換することなく、異なるサイズの複数のマスクに対応して吸着保持することができる。また、マスクＭのサイズに関わらず、あおり角調整機構８０によってあおり角を調整して装着されるマスクＭの平坦度を補正し、マスクＭと基板Ｗ間のギャップを一定に維持して露光精度を高めることができる。なお、本実施形態の場合には、マスクＭのサイズ変更に伴って短辺側の可動マスクホルダ７２の吸着位置の高さが変わるため、マスクステージ側、または基板ステージ側でギャップ調整が必要となる。  
【００７４】
（変形例）
図１３は、第２実施形態の変形例にかかる露光装置１を示す図であり、マスク保持枠１２とガイドレール７３ａとの間に第１のあおり角調整機構８０Ａが配置され、スライダ部材７３ｂと可動マスクホルダ７２との間に第２のあおり角調整機構８０Ｂが配置されている。このような露光装置１によれば、マスク保持枠１２の水平度が多少傾いていても、第１のあおり角調整機構８０Ａでガイドレール７３ａの傾きを修正して水平にすることができる。そして、第２のあおり角調整機構８０Ｂにより、可動マスクホルダ７２のあおり角を調整し、マスクＭの装着に伴うマスクＭの撓み量の変化を補正して、マスクＭとワークＷとの間のギャップを一定に維持して、高い露光精度で転写露光することができる。
【００７５】
（第３実施形態）
図１４は、第３実施形態の露光装置として、あおり角調整機構によって可動マスクホルダが傾斜した際に、固定マスクホルダと可動マスクホルダとの間に生じる段差を調整する手段を示す。  
【００７６】
例えば、図１５に示すように、可動マスクホルダ７２のあおり角を調整すると、固定マスクホルダ７１と可動マスクホルダ７２との間に高さの差（段差）が発生する場合があり、この段差が大きいと、ホルダ７１、７２の剛性が高いので、可動マスクホルダ７２とマスクＭとの間に隙間Ｃができて露光精度に悪影響を及ぼす虞がある。  
【００７７】
このため、図１４に示すように、固定マスクホルダ７１及び可動マスクホルダ７２は、それぞれ近接する側縁部７１ｄ、７２ｄの上面側が切欠かれて、残りの部分より薄肉にされた薄肉部７１ｅ、７２ｅが形成されている。剛性が弱められた薄肉部７２ｅは、マスクＭを吸着保持したとき、図１４（ｂ）中破線で示す位置から実線で示す位置にマスクホルダ７２の板厚方向に弾性変形して、マスクホルダ７１、７２とマスクＭとの間に隙間Ｃを生じることなく、マスクＭを吸着保持する。  
【００７８】
薄肉部７１ｅ、７２ｅの厚さｔは、マスクホルダ７１、７２の板厚をｈとしたとき、１／２ｈ≦ｔ≦２／３ｈとするのが好ましい。これは、薄肉部７１ｅ、７２ｅの厚さｔが、１／２ｈ以下だと、剛性が低くすぎてマスクホルダ７１、７２が破損する虞があり、また、２／３ｈ以上だと、剛性が高すぎてマスクホルダ７１、７２とマスクＭとの間に隙間Ｃが生じる虞があることによる。  
【００７９】
なお、薄肉部７１ｅ，７２ｅの先端は、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）に示すように、断面三角形状や曲面形状に形成されてもよく、マスクホルダ７１、７２とマスクＭとの間に隙間Ｃが生じるのを防ぐことができる。また、図１４（ｅ）、図４（ｆ）に示すように、薄肉部７１ｅ，７２ｅは、段差を設けずに、側縁部７１ｄ、７２ｄを断面三角形状や曲面形状とすることで形成されてもよく、側縁部７１ｄ、７２ｄの剛性を低くすることで、マスクホルダ７１、７２とマスクＭとの間に隙間Ｃが生じるのを防ぐことができる。
【００８０】
また、固定マスクホルダ７１と可動マスクホルダ７２との段差を調整する他の手段として、図１６（ａ）に示すマスクホルダ７１、７２では、近接する隅部に面取り部７１ｆ、７２ｆが設けられている。これにより、マスクホルダ７１、７２の隅部間のスパンが長くなって、マスクＭの変形が容易となるので、マスクＭとマスクホルダ７１、７２との間に隙間が発生することなく、吸着保持することができる。なお、マスクホルダ７１、７２の側面と面取り部７１ｆ、７２ｆとが接合する稜線部には、曲面状に面取りを施して集中応力の発生を防止することが望ましい。また、図１６（ｂ）に示すように、面取り部７１ｆ、７２ｆの形状を曲面形状にすれば、更に集中応力の発生を低減することができ、より好ましい。  
【００８１】
図１７（ａ）は、固定マスクホルダ７１と可動マスクホルダ７２との段差を調整する更に他の手段であり、固定マスクホルダ７１は、近接する側縁部７１ｄの下面から延出する段部７１ｇを有し、可動マスクホルダ７２は、側縁部７２ｄの上面から延出する段部７２ｇを有する。マスクホルダ７１、７２は、段部７１ｇ、７２ｇ同士を重ね合わせることで、マスクＭを押さえる力を強めることができ、マスクＭが隙間なく確実に吸着保持される。  
【００８２】
更に、図１７（ｂ）に示すように、固定マスクホルダ７１及び可動マスクホルダ７２の重ね合わせた段部７２ｇに調整ボルト７９を設け、固定マスクホルダ７１と可動マスクホルダ７２の下面（マスク保持面）の段差がなくなるように、固定マスクホルダ７１と可動マスクホルダ７２の高さを調整してもよい。この場合、調整ボルト７９のねじの先端部分に、テフロン（登録商標）等の滑り材料７９ａを設け、固定マスクホルダ７１の段部７１ｇの上面７１ｇ１が調整ボルト７９によって摩耗するのを防止する。  
【００８３】
なお、薄肉部７１ｆ、７２ｆや段部７１ｇ、７２ｇを設ける位置は、側縁部７１ｄ、７２ｄに限定されず、マスクホルダ７１、７２の周囲に亘って形成されてもよい。
【００８４】
（第４実施形態）
図１８は、第４実施形態の露光装置の構成を示す側面図である。図１８に示すように、本実施形態の露光装置１は、マスクＭのあおり角調整機構として負圧補正機構９０が採用されている。マスクステージ１０及び基板ステージ２０は、その周囲がサーマルチャンバ９１により遮蔽されている。サーマルチャンバ９１の側壁には、基板Ｗを搬送するための開口９１ａが設けられている。また、マスクステージ１０の上方は、光学系チャンバ９２により遮蔽されると共に、光学系チャンバ９２に隣接して光源チャンバ９３が配置されている。光学系チャンバ９２と光源チャンバ９３との間には、透明板９４が配置され、光源チャンバ９３内の高圧水銀ランプ３１から照射されて透明板９４を通過する露光光が、光路Ｌを経て、マスクＭに導かれる。  
【００８５】
サーマルチャンバ９１は、給気路９５を介して正圧ポンプ９６が接続され、光学系チャンバ９２は、排気路９７を介して負圧ポンプ９８が接続されている。ＣＰＵ１０１は、サーマルチャンバ９１と光学系チャンバ９２の圧力をそれぞれセンサ１０２で測定し、正圧ポンプ９６及び負圧ポンプ９８を適宜、駆動制御する。  
【００８６】
本実施形態の露光装置１によると、ギャップセンサ１７（図３参照）からの信号と、センサ１０２からの信号とを対応付けて、マスクＭの撓みを補正できる圧力差を予め求めてＣＰＵ１０１に記憶しておき、これに基づいて負圧ポンプ９８及び正圧ポンプ９６を作動させて、サーマルチャンバ９１内を加圧すると共に光学系チャンバ９２内を減圧し、サーマルチャンバ９１と光学系チャンバ９２との間に圧力差を与えることによって、マスクＭの撓みを補正することができる。  
【００８７】
本実施形態の露光装置１によれば、圧力差によってマスクＭのたわみが補正されるので、大きなマスクＭの撓みを全体的に補正するのに好適である。また、サーマルチャンバ９１及び光学系チャンバ９２には、不図示の温度調節装置を配設して、サーマルチャンバ９１と光学系チャンバ９２との室内温度差が最小となるように温度管理することが望ましい。これは、マスクＭの上面側は、比較的大きな空間（光学系チャンバ９２）内で気体の流動があるので、マスクＭの上面が冷却され易いが、マスクＭの下面側となるサーマルチャンバ９１では気体の流動が少なく冷却され難いので、マスクＭの上下面での温度差によるマスクＭの熱変形（膨張・収縮）が、マスクＭの平坦度に及ぼす影響を防止するためである。更に、熱源となる高圧水銀ランプ３１は、透明板９４により仕切られているので、高圧水銀ランプ３１から発生した熱がマスクＭや基板Ｗに伝導し難い利点を有し、高精度で露光転写を行うことができる。  
【００８８】
尚、上記実施形態において、例えば、あおり角調整機構は、併設することもできる。
また、上記実施形態では、マスク保持枠１２をマスクステージベース側部材としたが、マスクステージの構成によっては、マスクステージベース１１をマスクステージベース側部材としてもよく、固定マスクホルダ７１、可動マスクホルダ７２、リニアガイド７３、シリンダ装置７４、及びあおり角調整機構８０は、マスクステージベース１１の下面側に配置される。
【００８９】
（第５実施形態）
以下、本発明に係る露光装置の第５実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態は、マスクステージの構成において第１実施形態と異なるものであり、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００９０】
本実施形態のマスクステージ１０では、図１９、図２０及び図２２に示すように、マスク保持枠１２の下面側には、開口１２ｂの長辺側に配置される第１マスクホルダである一対の固定マスクホルダ１７１と、開口１２ｂの短辺側に配置される第２マスクホルダである一対の可動マスクホルダ１７２と、マスク保持枠１２と各可動マスクホルダ１７２との間に設けられる複数のリニアガイド（ガイド機構）７３と、可動マスクホルダ１７２を開口１２ｂの長辺に沿って移動させる駆動機構であるシリンダ装置７４と、を備える。
【００９１】
図２０に示すように、マスク保持枠１２の下面に間座などを介して固定された一対の固定マスクホルダ１７１の下面（基板Ｗ側）には、長手方向中央に形成されたメイン吸着溝１７１ａと、このメイン吸着溝１７１ａの左右に、メイン吸着溝１７１ａから独立して形成されたサブ吸着溝１７１ｂとが、所定方向（Ｘ方向）に分割して設けられている。また、マスク保持枠１２の下方に移動可能に配設される可動マスクホルダ１７２の下面には、長辺方向において２列に並ぶメイン吸着溝１７２ａ、サブ吸着溝１７２ｂが短辺方向の略全長に亘って形成されている。
【００９２】
固定マスクホルダ１７１及び可動マスクホルダ１７２の各吸着溝１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂは、それぞれマスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための溝であり、真空式吸着装置１１０に接続されて（図２１参照）、それぞれマスクＭの４辺を吸着して着脱自在に保持する。即ち、固定マスクホルダ１７１は、所定方向（Ｘ方向）に沿って延びるマスクＭの対向する２辺（長辺）を吸着保持し、可動マスクホルダ１７２は、所定方向と直交する方向（Ｙ方向）に沿って延びるマスクＭの対向する２辺（短辺）を吸着保持する。
【００９３】
図２１に示すように、固定マスクホルダ１７１及び可動マスクホルダ１７２のそれぞれのメイン吸着溝１７１ａ、１７２ａは、配管１１１を介して真空式吸着装置１１０に接続されている。また、固定マスクホルダ１７１の各サブ吸着溝１７１ｂは、配管１１２及びオン/オフ切り替え可能な電磁弁１１３を介して真空式吸着装置１１０に接続され、可動マスクホルダ１７２の各サブ吸着溝１７２ｂは、配管１１４及びオン/オフ切り替え可能な電磁弁１１５を介して真空式吸着装置１１０に接続されている。電磁弁１１３，１１５としては、直動式やパイロット式のものが使用される。
【００９４】
これにより、マスクＭの吸着保持時には、固定マスクホルダ１７１及び可動マスクホルダ１７２のメイン吸着溝１７１ａ、１７２ａに、配管１１１を介して常時、真空式吸着装置１１０を接続して真空を供給すると共に、電磁弁１１３、１１５の切り替えにより、固定マスクホルダ１７１及び可動マスクホルダ１７２の各サブ吸着溝１７１ｂ、１７２ｂに選択的に真空を供給して、任意の吸着溝を作動状態にすることができる。ここで、マスクＭのサイズやパターンのサイズは、多面取りする際に有効露光エリアに描画されているパターンの配置などによって若干（例えば、１０〜２０ｍｍ程度）異なることがあるが、固定マスクホルダ１７１及び可動マスクホルダ１７２は、このようなサイズの異なるマスクＭに対応して吸着保持することができる。
【００９５】
図２０に示す実施例においては、電磁弁１１３がオン状態、電磁弁１１５がオフ状態に切り替えられており、固定マスクホルダ１７１のメイン吸着溝１７１ａ及びサブ吸着溝１７１ｂと、可動マスクホルダ１７２のメイン吸着溝１７２ａが作動状態とされている。これにより、大きなサイズのマスクＭが、メイン吸着溝１７１ａ、１７２ａ及びサブ吸着溝１７１ｂによって吸着保持されている。
【００９６】
リニアガイド７３は、図１９に示すように、マスク保持枠１２の下面に取り付けられるガイドレール７３ａと、可動マスクホルダ１７２に取り付けられ、ガイドレール７３ａに案内されてＸ方向（開口１２ｂの長辺方向）に移動可能なスライダ部材７３ｂと、から構成されている。
【００９７】
また、図２２に示すように、可動マスクホルダ１７２の駆動機構である一対のシリンダ装置７４は、各可動マスクホルダ１７２に対応してその長手方向略中央、換言すれば、マスク保持枠１２の短辺の略中央に配置されて、長手方向に延設されている。各シリンダ装置７４は、シリンダ本体７４ａがマスク保持枠１２の下面に固定され、ピストン７４ｂが可動マスクホルダ１７２から上方に突出して設けられた突起部１７２ｃの支持軸７５に回動自在に嵌合している。
【００９８】
また、ピストン７４ｂの作動方向前方におけるマスク保持枠１２の下面には、ショックアブソーバ７６を備えるストッパ７７が固定されており、シリンダ装置７４が作動してピストン７４ｂが伸長したとき、ショックアブソーバ７６を介して突起部１７２ｃ（可動マスクホルダ１７２）をストッパ７７に当接させて、衝撃を与えることなく可動マスクホルダ１７２を所定の位置で位置決めする。
【００９９】
ストッパ７７の位置は、大きなサイズのマスクＭを取り付けるときの可動マスクホルダ１７２の位置を規制するものであり、シリンダ装置７４のピストン７４ｂがシリンダ本体７４ａ内に引き込まれたときの可動マスクホルダ１７２の位置は、小さなサイズのマスクＭを取り付けるときの可動マスクホルダ１７２の位置である。
【０１００】
上記したように、固定マスクホルダ１７１、可動マスクホルダ１７２、リニアガイド７３、及びシリンダ装置７４は、マスク保持枠１２に取り付けられているので、マスク保持枠１２と共にマスクステージベース１１に対してＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能である。
【０１０１】
そして、シリンダ装置７４を作動させて、大きなサイズのマスクＭを取り付けるときには、一対の可動マスクホルダ１７２を同時に互いに離間する方向（外方）に移動させて間隔を広げ、小さなサイズのマスクＭを取り付けるときには、一対の可動マスクホルダ１７２を同時に互いに接近する方向（内方）に移動させて間隔を狭めることにより、容易にサイズの異なる複数のマスクＭに対応することができる。
【０１０２】
２ヶ所に位置決めが可能な本実施形態のシリンダ装置７４によると、大小、２種類のサイズのマスクＭに対応することができる。このとき、一対のシリンダ装置７４を同時に作動させて、一対の可動マスクホルダ１７２を常に左右対称位置に位置させることにより、両可動マスクホルダ１７２の中央位置、即ち、マスクＭの中心を移動させることなく、マスクＭを交換することができる。
【０１０３】
図２３は変形例の駆動装置の側面図であり、ショックアブソーバ７６を備えるストッパ７７が、例えば、電動アクチュエータ７８によりピストン７４ｂの移動方向に移動可能となっている。これにより、シリンダ装置７４による可動マスクホルダ１７２の停止位置を、３ヶ所以上の複数位置に、更には任意位置に位置決めすることが可能となり、サイズの異なる３つ以上のマスクＭに、或いはサイズの微小変化に対応することができる。
【０１０４】
また、駆動装置は、シリンダ装置７４に代えて電気モータ（図示せず）で構成することもでき、電気モータによれば、複数の停止位置を任意の位置に設定することが容易であり、この停止位置で可動マスクホルダ１７２を停止させることができる。
【０１０５】
マスクＭの素材であるガラス基板は、短辺側の２辺の長さが略同一で、長辺側の２辺の長さが異なる複数のガラス基板が使用され、このガラス基板上にマスクパターンが描画される。このため、所定サイズのガラス基板上に形成されるマスクパターンやパターンレイアウトによって、４辺の周縁部に残る非パターン領域、即ちマスクホルダ１７１、１７２による吸着可能領域の大きさが異なる。
【０１０６】
図２０は、マスクサイズが大きく、短辺側の吸着可能領域が小さい（マスクパターンが大きい）マスクＭを保持する場合の例であり、ピストン７４ｂがストッパ７７に当接するまで伸長し、一対の可動マスクホルダ１７２を広く離間させることにより、サブ吸着溝１７２ｂをマスクＭの外方に位置させてパターン領域を広くしている。そして、電磁弁１１３をオン状態とし、電磁弁１１５をオフ状態としてサブ吸着溝１７２ｂによる吸着を休止する（図２１参照）。これにより、マスクＭは、固定マスクホルダ１７１の吸着溝１７１ａ、１７１ｂと、可動マスクホルダ１７２のサブ吸着溝１７２ｂによって吸着保持される。
【０１０７】
図２４は、マスクサイズが大きく、短辺側の吸着可能領域が大きいマスクＭを保持する場合の例であり、ピストン７４ｂを引込み一対の可動マスクホルダ１７２の間隔を狭くして、可動マスクホルダ１７２のメイン吸着溝１７２ａ、サブ吸着溝１７２ｂをマスクＭの内側に位置させる。そして、電磁弁１１３、１１５を共にオン状態として、固定マスクホルダ１７１の吸着溝１７１ａ、１７１ｂと、可動マスクホルダ１７２の吸着溝１７２ａ、１７２ｂによってマスクＭを吸着し、確実に保持する。この場合、マスクＭの短辺側は、大きな吸着可能領域を有効に利用して２本の吸着溝１７２ａ、１７２ｂで吸着されるので、保持力が向上する。
【０１０８】
図２５は、マスクサイズが小さく、短辺側の吸着可能領域が大きい場合の例であり、固定マスクホルダ１７１のサブ吸着溝１７１ｂがマスクＭから外れるので、電磁弁８３をオフ状態に切り換えてサブ吸着溝１７１ｂによる吸着を休止すると共に、電磁弁８５をオン状態として、固定マスクホルダ１７１のメイン吸着溝１７１ａと、可動マスクホルダ１７２のメイン吸着溝１７２ａ及びサブ吸着溝１７２ｂとによりマスクＭを吸着保持する。この場合も、マスクＭの短辺側は、２本の吸着溝１７２ａ、１７２ｂで吸着保持される。
【０１０９】
図２６は、マスクサイズが小さく、短辺側の吸着可能領域が小さい場合の例であり、固定マスクホルダ１７１のサブ吸着溝１７１ｂ、及び可動マスクホルダ１７２のサブ吸着溝１７２ｂがマスクＭから外れるので、電磁弁１１３、１１５を共にオフ状態に切り換えて、サブ吸着溝１７１ｂ、１７２ｂによる吸着を休止する。これにより、固定マスクホルダ１７１のメイン吸着溝１７１ａと、可動マスクホルダ１７２のメイン吸着溝１７２ａとによりマスクＭを吸着保持して、小さなマスクＭに対応する。
【０１１０】
以上のように構成された露光装置１では、マスクホルダを交換することなく、異なるサイズの複数のマスクに対応可能であり、更には、吸着可能領域の異なる複数のマスクに対応して、吸着可能領域を有効に利用して確実に吸着保持することができる。
【０１１１】
なお、第１、及び第２マスクホルダ１７１、１７２の各吸着溝１７１ａ、１７１ｂ、１７２ａ、１７２ｂに接続される空圧回路は、上記実施形態のものに限定されるものでなく、図２７に示す変形例によって構成されてもよい。具体的に、各固定マスクホルダ１７１のメイン吸着溝１７１ａは、オン／オフ切り替え可能な各電磁弁１１６に接続され、各可動マスクホルダ１７２のメイン吸着溝１７２ａは、オン／オフ切り替え可能な各電磁弁１１７に接続される。そして、これらの各電磁弁１１６、１１７は、配管１１１を介して真空式吸着装置１１０に接続される。また、各固定マスクホルダ１７１のサブ吸着溝１７１ｂは、オン／オフ切り替え可能な各電磁弁１１３に接続され、各電磁弁１１３は、配管１１２を介して真空式吸着装置１１０に接続される。さらに、各可動マスクホルダ１７２のサブ吸着溝１７２ｂは、オン／オフ切り替え可能な各電磁弁１１５に接続され、各電磁弁１１５は、配管１１４を介して真空式吸着装置１１０に接続される。
【０１１２】
即ち、この変形例のように、空圧回路は、最大で、吸着溝の数に対応する数の電磁弁を設けるようにしてもよい。このように、吸着溝１７１ａ，１７１ｂ，１７２ａ，１７２ｂ毎に電磁弁１１３、１１５、１１６、１１７を１つずつ設けることで、各吸着溝１７１ａ，１７１ｂ，１７２ａ，１７２ｂの流量の制御が容易になり、最適な吸着が可能となる。特に、各吸着溝１７１ａ，１７１ｂ，１７２ａ，１７２ｂの負圧が等しくなるように各電磁弁１１３、１１５、１１６、１１７の負圧を１つずつ制御することで、マスクＭを安定して吸着することができる。
【０１１３】
なお、第５実施形態のマスクステージを有する露光装置においても、図１８に示した、マスクＭの撓みを補正可能な負圧補正機構９０を採用することができる。また、マスクＭの撓みの補正機構は、圧力差によって撓みを補正する負圧補正機構に限定されず、上記実施形態と同様、高さの異なる一対の間座など、マスクホルダの取付け角度を調整してマスクのおあり角を調整可能なあおり角調整機構であってもよい。さらに、負圧補正機構とあおり角調整機構とを併設することもできる。
【０１１４】
また、第５実施形態では、サイズの異なるマスクとして、短辺側の２辺の長さが略同一で、長辺側の２辺の長さが異なる大小のマスクを用いて説明したが、長辺側の２辺の長さが略同一で、短辺側の２辺の長さが異なるマスクでもあってもよい。
【０１１５】
（第６実施形態）
以下、本発明に係る露光装置の第６実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態は、マスクステージの構成において第１実施形態と異なるものであり、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【０１１６】
本実施形態のマスクステージでは、図２８に示すように、マスク保持枠１２の下面には、マスクＭを保持する一対のマスクホルダ１４が間座１５を介して固定されている。マスクホルダ１４は、マスク保持枠１２と共にマスクステージベース１１に対してＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能である。なお、マスクホルダ１４は、２つに分割されておらず、矩形枠状に両端が接続された一体型マスクホルダであってもよい。
【０１１７】
図２９に示すように、一対のマスクホルダ１４の下面（基板Ｗ側）には、長手方向中央に形成されたメイン吸着溝１４ａと、このメイン吸着溝１４ａの左右に、メイン吸着溝１４ａから独立して形成された一対のサブ吸着溝１４ｂとが設けられている。マスクホルダ１４のメイン吸着溝１４ａ、及びサブ吸着溝１４ｂは、マスクＭのマスクパターンが描かれていない長辺側の２辺の周縁部を吸着するための溝である。
【０１１８】
メイン吸着溝１４ａ、及びサブ吸着溝１４ｂは、それぞれオン／オフ切り替え可能な電磁弁１１３、１１５を介して真空式吸着装置１１０に接続される。具体的に、各メイン吸着溝１４ａは、オン／オフ切り替え可能な各電磁弁１１３に接続され、各電磁弁１１３は、配管１１１を介して真空式吸着装置１１０に接続される。また、各サブ吸着溝１４ｂは、オン／オフ切り替え可能な各電磁弁１１５に接続され、各電磁弁１１５は、配管１１２を介して真空式吸着装置１１０に接続される。従って、適宜、電磁弁１１３，１１５を切り替えて、任意の吸着溝に供給する真空によってマスクＭの２辺をそれぞれ吸着して着脱自在に保持する。電磁弁１１３，１１５としては、直動式やパイロット式のものが使用される。
【０１１９】
この空圧回路は、図２９に示すように、最大で、吸着溝の数に対応する数の電磁弁を設けるようにしている。このように、吸着溝１４ａ，１４ｂ毎に電磁弁１１３、１１５を１つずつ設けることで、各吸着溝１４ａ，１４ｂの流量の制御が容易になり、最適な吸着が可能となる。特に、各吸着溝１４ａ，１４ｂの負圧が等しくなるように各電磁弁１１３、１１５の負圧を１つずつ制御することで、マスクＭを安定して吸着することができる。なお、部品点数を考慮して、メイン吸着溝１４ａが電磁弁を設けずに配管１１１を介して真空式吸着装置１１０に接続され、複数のサブ吸着溝１４ｂが共通の電磁弁１１５を設けて、配管１１２を介して真空式吸着装置１１０に接続されるようにしてもよい。
【０１２０】
ここで、マスクＭのサイズは、多面取りする際に有効露光エリアに描画されるパターンの配置などによって若干（例えば、１０〜２０ｍｍ程度）異なることがあるが、マスクホルダ１４は、このようなサイズ（長辺側の長さ）の異なるマスクＭに対応して吸着保持することができる。具体的に、図３０（ａ）に示すように、メイン吸着溝１４ａ、及びサブ吸着溝１４ｂを同時に作動させることにより大きなサイズのマスクＭＬを吸着保持し、図３０（ｂ）に示すように、メイン吸着溝１４ａだけを作動させることにより小さなサイズのマスクＭＳを吸着保持する。
【０１２１】
また、本実施形態の露光装置においても、図１８に示した、マスクＭの撓みを補正可能な負圧補正機構９０が採用されている。
【０１２２】
以上のように構成された露光装置１では、図３１（ａ）に示す長辺側の２辺が一対のマスクホルダ１４によって吸着保持されているマスクＭでは、Ｘ方向撓み量が一定となり（図３１（ｂ）参照）、Ｙ方向撓み量は、中央部が最も大きく、マスクＭの長辺側周縁部に向かうに従って次第に小さくなる放物線状の撓みとなっている（図３１（ｃ）参照）。換言すれば、マスクＭの撓みは、２次元形状の比較的単純な撓み形状となっている。
【０１２３】
従って、２辺で吸着保持される本実施形態のマスクＭの撓みは、４辺が保持されるマスクＭの撓みと比較して、撓みの絶対値は大きくなるが、４辺保持の場合の複雑な３次元撓み（図３５参照）に対して、Ｘ方向撓み量が一定の単純な撓み形状となる。このため、（Ｘ方向撓みは補正不要）、負圧補正機構９０によってマスクＭの両面に圧力差を与えることで、Ｙ方向撓みを容易に、且つ精度よく補正することができ、マスクＭの平坦度を向上させる。これによって、マスクＭの有効露光エリアにおけるマスクＭと基板Ｗとのギャップをできるだけ均一化することができ、高い露光精度を得ることができる。
【０１２４】
また、サブ吸着溝１４ｂの吸着を切り替えることで、図３１（ａ）に示す大きなサイズのマスクＭＬや図３１（ｂ）に示す小さなサイズのマスクＭＳの両方を吸着保持することができ、長辺側のサイズの異なる複数のマスクＭに対応することができる。さらに、マスクＭの長辺側のサイズが異なっても、Ｘ方向撓み量が一定のままで、Ｙ方向の撓み形状は変わらないので、負圧補正機構９０を実質的に調整することなく、マスクＭの交換に伴う各マスクＭの撓み量を容易に補正することができる。
【０１２５】
（第７実施形態）
次に、あおり角調整機構を備える本発明の第７実施形態の露光装置について、マスクステージの縦断面図である図３２を参照して詳細に説明する。
【０１２６】
図３２に示すように、マスク保持枠１２には、開口１２ｂの両長辺側の下面に、あおり角調整機構８０を介して一対のマスクホルダ１４が取り付けられている。
【０１２７】
あおり角調整機構８０は、一対のマスクホルダ１４の角度、即ち、あおり角を調整可能な機構であり、本実施形態では、互いに高さが異なる交換可能な一対の間座８０ａ，８０ｂが、マスク保持枠１２とマスクホルダ１４との間に配置されている。これにより、一対のマスクホルダ１４を水平方向に対して傾斜させ、一対のマスクホルダ１４によって両端が吸着保持されているマスクＭに長手方向中心Ｃに対して左右対称にあおり角を付与し、マスクＭの撓みが低減するように補正することができ、マスクＭの平坦度を向上させる。よって、マスクＭの有効露光エリアにおけるマスクＭと基板Ｗとのギャップをできるだけ均一化することができる。
【０１２８】
このような露光装置１によっても、第６実施形態と同様、マスクＭの長辺側のサイズが異なっても、Ｘ方向撓み量が一定のままで、Ｙ方向の撓み形状は変わらないので、あおり角調整機構８０を実質的に調整することなく、マスクＭの交換に伴う各マスクＭの撓み量を容易に補正することができる。
【０１２９】
なお、図３３に示すように、本実施形態のあおり角調整機構としては、図９〜図１１に示すあおり角調整機構の変形例が適用されてもよい。
【０１３０】
尚、上記実施形態において、例えば、あおり角調整機構は、併設することもできる。
また、マスクは、短辺側の２辺の長さが略同一で、長辺側の２辺の長さが異なる大小のマスクとして説明したが、長辺側の２辺の長さが略同一で、短辺側の２辺の長さが異なるマスクでもよく、その場合、マスクホルダは、短辺方向に並ぶ複列の吸着溝を備えるように構成される。
【０１３１】
また、本実施形態では、マスク保持枠１２をマスクステージベース側部材としたが、マスクステージの構成によっては、マスクステージベース１１をマスクステージベース側部材としてもよく、その場合、マスクホルダ１４、及びあおり角調整機構８０は、マスクステージベース１１の下面側に配置される。
【０１３２】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。また、本発明は、実施可能な範囲において、各実施形態を組み合わせて適用することができる。
【０１３３】
本発明の略矩形状のマスクとは、４つのマスクホルダ、或いは、一対のマスクホルダが吸着可能な４辺を有する構造であればよく、図１４や図１６に示すように、マスクは、隅部が隣り合う２辺を９０°±１°で交差させたものに限らず、例えば、図３４（ａ）〜（ｃ）に示すように、隅部が切欠かれているものも含む。
【０１３４】
本発明は、２０１０年６月１７日出願の日本特許出願（特願２０１０−１３８５０５）、２０１０年６月１７日出願の日本特許出願（特願２０１０−１３８５０６）、２０１０年６月２３日出願の日本特許出願（特願２０１０−１４２８５６）、２０１１年５月３１日出願の日本特許出願（特願２０１１−１２２２３１）、２０１１年５月３１日出願の日本特許出願（特願２０１１−１２２２３２）、２０１１年５月３１日出願の日本特許出願（特願２０１１−１２２２３３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【０１３５】
１        露光装置
１０      マスクステージ
１１      マスクステージベース（マスクステージベース側部材）
１２      マスク保持枠（マスクステージベース側部材）
１４      マスクホルダ
１４ａ    メイン吸着溝（吸着溝）
１４ｂ    サブ吸着溝（吸着溝）
２０      基板ステージ
３０      照明光学系（照射手段）
７１      固定マスクホルダ（マスクホルダ）
７１ｄ、７２ｄ    側縁部
７１ｅ、７２ｅ    薄肉部
７１ｆ、７２ｆ    面取り部
７１ｇ、７２ｇ    段部
７２      可動マスクホルダ（短辺側のマスクホルダ、マスクホルダ）
７３      リニアガイド
７３ａ    ガイドレール
７３ｂ    スライダ部材
７４      シリンダ装置（駆動機構）
７４ａ    シリンダ本体
７４ｂ    ピストン
７６      ショックアブソーバ
７７      ストッパ
７８      電動アクチュエータ
８０，８０Ａ，８０Ｂ    あおり角調整機構
８１      間座
８３      クサビ機構
８４      固定側テーパ部材
８４ａ    固定側テーパ部材の傾斜面
８５      可動側テーパ部材
８５ａ    可動側テーパ部材の傾斜面
９０      負圧補正機構
９１      サーマルチャンバ（チャンバ）
９２      光学系チャンバ（チャンバ）
１１３，１１５，１１６，１１７      電磁弁
１７１      固定マスクホルダ（第１マスクホルダ）
１７１ａ    メイン吸着溝（他の吸着溝）
１７１ｂ    サブ吸着溝（他の吸着溝）
１７２    可動マスクホルダ（第２マスクホルダ）
１７２ａ    メイン吸着溝（吸着溝）
１７２ｂ    サブ吸着溝（吸着溝）
Ｍ        マスク
Ｗ        基板
【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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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