(57)【要約】【課題】被支持体をより精度よく支持することができる露光装置部材支持体を提供することを目的とする。【解決手段】被支持体をリンギング現象により支持する主面を有する本体部を備え、前記本体部は、負の線膨張係数を有するコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）と、正の線膨張係数を有し前記本体部の線膨張係数を調整するための添加剤と、を含み、前記本体部の線膨張係数は、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下であり、前記主面の粗さ曲線のクルトシスが６以下であることを特徴とする露光装置部材支持体が提供される。【選択図】図２
2015088746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被支持体をリンギング現象により支持する主面を有する本体部を備え、
前記本体部は、負の線膨張係数を有するコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）と、正の線膨張係数を有し前記本体部の線膨張係数を調整するための添加剤と、を含み、
前記本体部の線膨張係数は、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下であり、
前記主面の粗さ曲線のクルトシスが６以下であることを特徴とする露光装置部材支持体。
【請求項２】
前記本体部のヤング率を前記本体部の嵩密度で割った値は、５５以上であることを特徴とする請求項１記載の露光装置部材支持体。
【請求項３】
ＡｒＦまたはＥＵＶを光源とする露光装置に用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置部材支持体。
【請求項４】
前記露光装置において露光対象を着脱自在に支持するチャックと、前記露光装置において前記光の進行方向を変化させるミラーと、のいずれかの支持に用いられることを特徴とする請求項３記載の露光装置部材支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、露光装置のチャックやミラーなどを支持する露光装置部材支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
母材のコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）にジルコンなどの添加剤を添加して焼成した低熱膨張セラミック部材が、例えば、特許文献１などで知られている。この低熱膨張セラミック部材では、低い熱膨張係数と、高い比剛性（ヤング率を嵩密度で割った値）と、を得ることができる。このため、コーディエライトを含む露光装置部材支持体は、高精度を求められる半導体製造装置などに用いられている。
【０００３】
露光装置部材支持体は、例えば、露光装置において、ウェーハチャックやミラーなどの被支持体を支持するための支持部材として好適に用いられている。露光装置では、レーザの照射による熱やＸＹステージ駆動用モータからの熱など、内部の部材に伝わる熱が大きい。露光装置では、こうした熱による部材の膨張が、露光精度に悪影響を及ぼし、スループット向上の妨げになる。例えば、支持部材の熱膨張によってウェーハチャックが変形すると、露光するパターンの位置ずれが生じてしまう。
【０００４】
コーディエライトを含む露光装置部材支持体の熱膨張係数は、露光装置内で発生する熱に対して十分に低い。このため、装置内部で発生した熱では、膨張が、実質的に生じない。このため、コーディエライトを含む露光装置部材支持体を支持部材として露光装置に用いることで、例えば、露光精度の向上やスループットの向上を図ることができる。
【０００５】
露光装置部材支持体を支持部材として用いる場合には、被支持体を支持するための面が、鏡面に仕上げられる。コーディエライトを含む露光装置部材支持体の鏡面仕上げでは、研磨傷や表面のマイクロクラックを極力少なくするためにシリカやアルミナに比べて硬度の低い酸化セリウム砥粒が一般的に用いられている。しかしながら、硬度の低い砥粒で研磨すると、母材のコーディエライトや添加剤と異なる結晶が研磨されず、研磨後の表面に突起物となって残ってしまうことがある。この突起物は、表面に接触して設置される被支持体の変形の要因となる。
【０００６】
被支持体は、例えば、リンギング現象によって支持部材に支持される。すなわち、被支持体も鏡面に仕上げられた面を有し、この面を支持体の表面に密着させることによって、被支持体が支持部材に支持される。このため、支持部材の表面に突起物などが存在すると、被支持体と支持部材との密着性が低下し、例えば、ウェーハステージが加減速した際に、被支持体の位置がずれる可能性がある。こうした被支持体の位置ずれは、露光装置などの半導体製造装置において、スループットを低下させる要因となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１７３８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、被支持体をより精度よく支持することができる露光装置部材支持体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】
【０００９】
第１の発明は、被支持体をリンギング現象により支持する主面を有する本体部を備え、前記本体部は、負の線膨張係数を有するコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）と、正の線膨張係数を有し前記本体部の線膨張係数を調整するための添加剤と、を含み、前記本体部の線膨張係数は、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下であり、前記主面の粗さ曲線のクルトシスが６以下であることを特徴とする露光装置部材支持体である。
【００１０】
この露光装置部材支持体によれば、主面上に載置された被支持体との密着性を高め、より強いリンギング効果を得ることができる。これにより、被支持体をより精度よく支持することができる。  
また、この露光装置部材支持体によれば、熱膨張にともなう被支持体の位置ずれを抑え、被支持体をより精度よく支持することができる。  
また、この露光装置部材支持体によれば、主面を酸化セリウムで研磨仕上げすることが可能となり、主面に生じるマイクロクラックや研磨傷を抑えることができる。また、露光装置部材支持体を半導体製造装置に用いた場合に、パーティクルによる装置内汚染を抑制し、ウェーハの酸化膜の耐圧不良やレジストの密着不良を抑えることができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記本体部のヤング率を前記本体部の嵩密度で割った値が、５５以上であることを特徴とする露光装置部材支持体である。
【００１２】
この露光装置部材支持体によれば、例えば、ステージ上で高速で加減速させた場合の変形が抑えられ、発振することなくステージの位置決め精度を保つことができる。
【００１３】
第３の発明は、第１または２の発明において、ＡｒＦまたはＥＵＶを光源とする露光装置に用いられることを特徴とする露光装置部材支持体である。
【００１４】
この露光装置部材支持体によれば、被支持体を精度よく支持することができ、露光精度の向上やスループットの向上を図ることができる。
【００１５】
第４の発明は、第３の発明において、前記露光装置において露光対象を着脱自在に支持するチャックと、前記露光装置において前記光の進行方向を変化させるミラーと、のいずれかの支持に用いられることを特徴とする露光装置部材支持体である。
【００１６】
この露光装置部材支持体によれば、チャックまたはミラーを精度よく支持することができる。被支持体をチャックとした場合には、露光対象の位置ずれを抑制することができる。被支持体をミラーとした場合には、光源から出射された光の投影精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の態様によれば、被支持体をより精度よく支持することができる露光装置部材支持体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る露光装置を例示する模式的ブロック図である。
【図２】本実施形態に係る露光装置部材支持体を例示する模式図である。
【図３】本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示するグラフ図である。
【図４】本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示するグラフ図である。
【図５】本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示する表である。
【図６】本実施形態のモデルを示す模式図である。
【図７】本実施形態に係る露光装置部材支持体の実測結果を示す模式図である。
【図８】本実施形態に係る露光装置部材支持体の実測結果を示す模式図である。
【図９】本実施形態に係る露光装置部材支持体の実測結果を示す模式図である。
【図１０】図６〜図９に関する実測結果をまとめた表である。
【図１１】本実施形態に係る他の露光装置を例示する模式的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
図１は、本発明の実施の形態に係る露光装置を例示する模式的ブロック図である。  
図１に表したように、露光装置３００は、露光装置部材支持体１００（支持部材）と、ウェーハチャック２１０と、ステージ２２０と、マスク保持部２３０と、光源２４０と、投影レンズ２５０と、を備える。
【００２０】
ウェーハチャック２１０は、露光装置部材支持体１００の上に設けられる。露光装置部材支持体１００は、ウェーハチャック２１０を被支持体として支持する。すなわち、この例において、露光装置部材支持体１００は、ウェーハチャック２１０を支持するためのチャックベースである。
【００２１】
ウェーハチャック２１０は、露光対象である基板５を着脱自在に支持する。基板５は、例えば、薄い板状であり、実質的に平坦な表面５ａを有する。ウェーハチャック２１０は、基板５の表面５ａを露呈させた状態で支持する。この例において、ウェーハチャック２１０は、表面５ａを上方に向けた状態で、基板５を支持する。ウェーハチャック２１０は、例えば、基板５の表面５ａと反対側の面を吸着する状態と、吸着を解除した状態とを切り替えることにより、基板５を着脱自在に支持する。
【００２２】
基板５は、例えば、シリコンウェーハなどの半導体ウェーハでもよいし、ガラス基板などでもよい。ウェーハチャック２１０は、例えば、静電力によって基板５を吸着支持する静電チャックでもよいし、流体の吸引力によって基板５を吸着支持する真空チャックでもよい。
【００２３】
ここで、ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに対して平行な１つの方向をＸ軸方向とする。ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに対して平行でＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向は、換言すれば、ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに対して垂直な方向である。
【００２４】
ステージ２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な方向に移動自在に設けられた可動部２２２を有する。ステージ２２０は、図示を省略したモータを駆動することにより、可動部２２２をＸ−Ｙ平面に対して平行な任意の方向に移動させる。ステージ２２０は、例えば、可動部２２２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる、いわゆるＸ−Ｙステージである。
【００２５】
露光装置部材支持体１００は、可動部２２２の上に設けられる。露光装置部材支持体１００は、例えば、ねじ止めや接着などによって可動部２２２に取り付けられる。これにより、可動部２２２を駆動することによって、ウェーハチャック２１０に支持された基板５を、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な任意の方向に移動させることができる。
【００２６】
マスク保持部２３０は、所定のパターンが形成されたマスク２３２を着脱自在に保持する。マスク保持部２３０は、ステージ２２０の上に配置され、基板５とマスク２３２とを対向させる。この例において、マスク２３２は、透過型マスクである。露光装置３００は、透過型の露光装置である。
【００２７】
光源２４０は、マスク保持部２３０に保持されたマスク２３２に向けて光を照射する。
【００２８】
光源２４０には、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ光源やＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光源などが用いられる。ＡｒＦエキシマレーザ光源の波長は、約１９３ｎｍである。ＥＵＶ光源の波長は、約１３．５ｎｍである。これにより、露光装置３００は、４５ｎｍ以下の最小加工線幅の微細加工を可能とする。
【００２９】
投影レンズ２５０は、マスク２３２を透過した光を基板５の表面５ａに投影する。これにより、マスク２３２に形成されているパターンが、基板５の表面５ａに転写される。露光装置３００においては、ウェーハチャック２１０に支持された基板５の表面５ａに予めフォトレジストを塗布しておく。マスク２３２のパターンは、フォトレジストに転写される。
【００３０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施形態に係る露光装置部材支持体１００を例示する模式図である。  
図２（ａ）は、露光装置部材支持体１００の模式的平面図であり、図２（ｂ）は、露光装置部材支持体１００の模式的断面図である。  
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ１−Ａ２線断面を模式的に表す。  
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、露光装置部材支持体１００は、本体部１０２を有する。本体部１０２は、ウェーハチャック２１０を支持するための主面１０２ａを有する。この例において、本体部１０２は、矩形状である。本体部１０２の大きさは、例えば、４５０ｍｍ×４５０ｍｍ×６０ｍｍ程度である。本体部１０２の形状及び大きさは、これに限定されることなく、主面１０２ａを有する任意の形状及び大きさでよい。
【００３１】
本体部１０２は、中空状である。本体部１０２の主面１０２ａと反対側の面上には、露光装置部材支持体１００の強度を維持するための複数のリブ１０４が設けられている。
【００３２】
主面１０２ａは、実質的に平面（鏡面）である。主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、６以下である。粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）とは、表面性状を示すパラメータの一つで、表面の突起物の有無を示すのに役立つ。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示するグラフ図である。  
図３は、突起物高さと粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）との関係の計算値の一例を示す。  
図３に表したように、突起物高さが高くなるにつれて、粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）の値が大きくなることがわかる。表面粗さのパラメータで一般的に用いられるものにＲａがあるが、これは面の凸凹の状態を平均化した数値であり、突起物の有無を検出できるものではない。
【００３４】
本体部１０２は、コーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ２Ｏ３・５ＳｉＯ２）と、線膨張係数を調整するための添加剤と、を含む。すなわち、露光装置部材支持体１００は、コーディエライト焼結体を含む低熱膨張セラミック部材である。添加材には、室温の線膨張係数が正で、母材の焼成温度において反応しない結晶を用いることが好ましい。添加剤としては、例えば、ＺｒＳｉＯ４、Ａｌ２ＭｇＯ４などが好適である。
【００３５】
コーディエライトの２２℃（室温）における線膨張係数は、負である。添加材の２２℃における線膨張係数は、正である。露光装置部材支持体１００では、負の線膨張係数のコーディエライトに正の線膨張係数の添加剤を添加することにより、本体部１０２の線膨張係数が、実質的に０になるようにする。本体部１０２の線膨張係数は、例えば、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下である。また、本体部１０２の線膨張係数のバラつきは、１０ｐｐｂ／Ｋ以内である。なお、ｐｐｂは、「parts per billion」の略である。
【００３６】
本体部１０２の比剛性は、５５以上である。比剛性は、本体部１０２のヤング率を本体部１０２の嵩密度で割った値（ヤング率／嵩密度）である。
【００３７】
露光装置部材支持体１００は、ウェーハチャック２１０を主面１０２ａに密着させることにより、リンギング現象によってウェーハチャック２１０を支持する。
【００３８】
例えば、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００にボルトで固定する場合には、金属製のインサートなどを露光装置部材支持体１００に埋め込む必要がある。また、ウェーハチャック２１０には、例えば、Ｓｉ−ＳｉＣ（Siliconized Silicon Carbide）などが用いられており、露光装置部材支持体１００の線膨張係数は、ウェーハチャック２１０の線膨張係数と異なる。このため、ボルト固定の場合には、露光装置部材支持体１００、ウェーハチャック２１０、ボルト及びナットサートのそれぞれの線膨張係数の違いから、ウェーハチャック２１０の変形を引き起こしてしまう可能性がある。
【００３９】
例えば、コーディエライトとＳｉ−ＳｉＣとの熱膨張を考える。コーディエライトの線膨張係数は、例えば、１０ｐｐｂ／Ｋであり、０．１℃の温度変化に対して３００ｍｍで約０．３ｎｍ変位する。一方、Ｓｉ−ＳｉＣの線膨張係数は、例えば、２３００ｐｐｂ／Ｋであり、０．１℃の温度変化に対して３００ｍｍで約６９ｎｍ変位する。よって、それぞれの変位に、６９−０．３＝６８．７ｎｍの差が生じる。
【００４０】
これに対して、リンギング現象を用いた固定では、固定しつつ滑りを許容し、線膨張係数の違いに起因するウェーハチャック２１０の変形を抑制することができる。
【００４１】
露光装置部材支持体１００で使用されるコーディエライト粉末の組成は、例えば、酸化珪素（ＳｉＯ２）５０〜５３重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）３３〜３６重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１３〜１５重量％の範囲にする。このコーディエライト粉末に、少なくとも１種類以上の添加剤を含有させ、添加剤の混合割合を変化させることにより、本体部１０２の線膨張係数を、２２℃で−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下の範囲とすることができる。
【００４２】
上記組成のコーディエライト焼結体において、相対密度を９６％以上にする。これにより、本体部１０２の嵩密度を、２．６ｇ/ｃｍ３以下にすることができる。また、本体部１０２のヤング率を、１４３ＧＰａ以上にすることができる。これにより、本体部１０２の比剛性を５５以上にすることができる。本体部１０２の比剛性を５５以上とすることにより、例えば、ステージ２２０の可動部２２２を高加速度（例えば５Ｇ）で駆動した場合にも、露光装置部材支持体１００の変形及びそれにともなうウェーハチャック２１０の変形を抑えることができる。その結果、ステージ２２０の位置決め静定時間を短くすることができ、露光装置３００のスループットを向上させることができる。
【００４３】
露光装置部材支持体１００の製造においては、まず、上記の混合割合になるよう、添加剤の粉末とコーディエライト粉末とを秤量し、ボールミルやビーズミルなどで混合・粉砕する。粉砕後の粉末を篩にかける。この際、篩目の開きを２５μｍ以下にする。これにより、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶が、本体部１０２に形成されてしまうことを抑制することができる。コーディエライト及び添加剤と異なる結晶とは、例えば、添加剤が凝集した凝集晶や異物などである。
【００４４】
上記の方法で混合・粉砕された粉末は、プレス成形、押出し成形、射出成形または鋳込成形などによって成形され、その後、必要に応じて、生加工や仮焼加工などを経て、焼結体の相対密度が９６％以上になるような適当な温度で焼成し、本体部１０２の形状を作製する。焼結体の表面（主面１０２ａ）を酸化セリウム砥粒によって研磨する。これにより、主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を、６以下とすることができる。また、研磨に酸化セリウム砥粒を用いることにより、主面１０２ａに生じるマイクロクラックや研磨傷を抑えることができる。  
以上により、上記特性の露光装置部材支持体１００が製造される。
【００４５】
露光装置部材支持体１００の下には、ステージ２２０の駆動用部品（モータ等）が設置されている。加減速駆動において加速度が高いと、モータの発熱量が大きい。また、ウェーハチャック２１０側（主面１０２ａ側）では、光源２４０からの照射光による発熱もある。例えば、モータ発熱及び照射光による発熱にともなう部材の温度変化が、０．１℃だと仮定する。従来の線膨張係数１００ｐｐｂ／Ｋの露光装置部材支持体の場合、ウェーハチャック２１０の搭載される部分（主面１０２ａ）の横方向（Ｘ−Ｙ平面に対して平行な方向）の変位は、約３ｎｍである。これに対して、本実施形態に係る露光装置部材支持体１００では、本体部１０２の線膨張係数を±１０ｐｐｂ／Ｋとしているので、ウェーハチャック２１０の搭載される部分の横方向の変位が、約０．３ｎｍである。このように、露光装置部材支持体１００では、従来の露光装置部材支持体に比べて、主面１０２ａの横方向の変位が、約１／１０に改善される。
【００４６】
露光装置３００に求められる性能は、ＣＤ（Critical Dimension）精度と呼ばれており、形成する線幅の１０％以下とされている。例えば、将来のＮＡＮＤメモリの線幅ハーフピッチ１０ｎｍレベルを露光する露光装置仕様のＣＤ精度は、１ｎｍ以下である。本実施形態に係る露光装置部材支持体１００では、これを満たすことができる。
【００４７】
本体部１０２の線膨張係数は、０±１０ｐｐｂ／Ｋであることが好ましい。０±３０ｐｐｂ／Ｋでも温度変化０．１℃に対してはウェーハチャック２１０の搭載される部分の横方向の変位が０．９ｎｍである。また、線膨張係数が０±１０ｐｐｂ／Ｋであれば、温度変化が０．３℃でもウェーハチャック２１０の搭載される部分の横方向の変位が０．９ｎｍである。従って、どちらも露光装置のＣＤ精度を満たしている。
【００４８】
図４は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示するグラフ図である。  
図４は、コーディエライト焼結体の線膨張係数を測定した実験結果の一例を示す。  
図４の横軸は、温度（℃）であり、縦軸は、線膨張係数ＣＴＥ（ｐｐｂ／Ｋ）である。  実験では、４つのサンプルを作製した。各サンプルにおいて、コーディエライト粉末の組成は、酸化珪素（ＳｉＯ２）を５０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を３６重量％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を１３重量％とした。添加剤には、ＺｒＳｉＯ４を用いた。
【００４９】
図４に表したように、上記組成のコーディエライト焼結体とすることで、２２℃における線膨張係数を、−１０ｐｐｂ／Ｋ以上＋１０ｐｐｂ／Ｋ以下とすることができる。
【００５０】
図５は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の特性を例示する表である。  
図５は、酸化セリウム砥粒により研磨した主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシスを測定した実験結果の一例を示す表である。  
実験では、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶のないサンプルと、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶のあるサンプルと、のそれぞれの測定を行い、その結果を比較した。測定には、オリンパス製レーザ顕微鏡LEXT OLS4000（登録商標）を使用した。粗さ曲線を面で観察しているので、図５では、面のクルトシス（Ｓｋｕ）で表わしている。
【００５１】
図５に表したように、異なる結晶のないサンプルの面のクルトシス（Ｓｋｕ）は、約３．８である。一方、異なる結晶のあるサンプルの面のクルトシス（Ｓｋｕ）は、約２７．７である。このように、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶が、本体部１０２に形成されないようにすることで、研磨後の主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を６以下にすることができる。
【００５２】
図６は、本実施形態のモデルを示す模式図である。  
図７は、本実施形態に係る露光装置部材支持体１００の実測結果を示す模式図である。  図６および図７は、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００の主面１０２ａの上に置いた状態の一例を示す模式図およびグラフ図である。  
図７（ａ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍのときの実測結果を示すグラフ図である。図７（ｂ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが３ｍｍのときの実測結果を示すグラフ図である。図７（ｃ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが４ｍｍのときの実測結果を示すグラフ図である。
【００５３】
図６に表したように、主面１０２ａのＸ軸方向の一端に突起物１０２ｂがあるモデルを採用した。φ３００の半導体ウェーハを想定し、主面１０２ａのＸ軸方向の長さは、３００ｍｍとした。このように、突起物１０２ｂがある主面１０２ａの上にウェーハチャック２１０を置いたときのウェーハチャック２１０の変形を測定した。具体的には、クルトシスに対応したウェーハチャック２１０の傾き及びウェーハチャック２１０の自重たわみからウェーハチャック２１０の変形を測定した。ウェーハチャック２１０は、直径３００ｍｍ、厚さ２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍの円板状である。ウェーハチャック２１０の材料は、ＳｉＣとした。厚さが２ｍｍのウェーハチャック２１０の重量は、０．４４ｋｇである。ウェーハチャック２１０の弾性係数は、４００ＧＰａである。また、ウェーハチャック２１０の面２１０ａに接する主面１０２ａのクルトシスを４、５、６、７とした。クルトシス（Ｒｋｕ）は、以下に示す（１）式で求めた。但し、（１）式において、Ｒｑは、粗さ曲線の二乗平均平方根高さであり、ｌｒは、基準長さであり、Ｚ（ｘ）は、粗さ曲線（山の高さ）である。すなわち、クルトシス（Ｒｋｕ）とは、基準長さにおけるＺ（ｘ）の四乗平均を二乗平均平方根の四乗で割ったものである。
【数１】
2015088746.tif 000003
【００５４】
図７（ａ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が６の場合には、主面１０２ａのＸ軸方向の他端側に接するウェーハチャック端から１８０ｍｍの地点まで、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。そして、これ以降３００ｍｍの地点まで変形が大きくなっている。すなわち、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が６の場合には、突起物１０２ｂから周囲１２０ｍｍの範囲では、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに厳密に密着せず、１２０ｍｍを超える範囲では、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに密着する。ウェーハチャック２１０の半径は、１５０ｍｍであるから、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が６以下の場合には、主面１０２ａの中央付近で、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに密着し、リンギング現象の効果を適切に得ることができる。ステージ２２０の可動部２２２を例えば５Ｇの高加速度で駆動した場合にも、ウェーハチャック２１０の位置ずれを抑制し、ウェーハチャック２１０を精度よく支持することができる。
【００５５】
ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシスが７の場合には、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となるのは、ウェーハチャック端から１２０ｍｍの地点までである。そして、これ以降３００ｍｍの地点まで変形が大きくなっている。すなわち、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、突起物１０２ｂから周囲１８０ｍｍの範囲では、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａに密着していない。この場合、ウェーハチャック２１０の全体面積のうちの２０％の面積の部分は、主面１０２ａと接触している。そのため、リンギング現象が発生する。主面１０２ａのＸ軸方向の一端に突起物１０２ｂがある場合において、ウェーハチャック２１０が主面１０２ａと接触する面積（接触面積）が２０％となる地点は、主面１０２ａのＸ軸方向の他端側に接するウェーハチャック端から７７ｍｍの地点である。
【００５６】
図７（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが３ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック端から４０ｍｍの地点まで、ウェーハチャック２１０の変形は、０．５μｍ以下である。この場合の接触面積は、８％である。そのため、リンギング現象は、発生しない。  
図７（ｃ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが４ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック端から２０ｍｍの地点まで、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。この場合の接触面積は、３％である。そのため、リンギング現象は、発生しない。
【００５７】
図８は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の実測結果を示す模式図である。  
図８（ａ）および図８（ｂ）は、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００の主面１０２ａの上に置いた状態の他の一例を示す模式図およびグラフ図である。
【００５８】
図８（ａ）に表したように、主面１０２ａのＸ軸方向の中心部に突起物１０２ｂがあるモデルを採用した。ウェーハチャック２１０の大きさ、材料およびクルトシス（Ｒｋｕ）は、前述した通りである。図８（ｂ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍのときの実測結果を表すグラフ図である。
【００５９】
図８（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６の場合には、ウェーハチャック端からそれぞれ９０ｍｍの地点の外周、５０ｍｍの地点の外周、３０ｍｍの地点の外周において、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、接触面積は、２０％以上である。そのため、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、リンギング現象が発生する。
【００６０】
図８（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる領域は、存在しない。そのため、この場合には、リンギング現象は、発生しない。
【００６１】
図９は、本実施形態に係る露光装置部材支持体の実測結果を示す模式図である。  
図９（ａ）および図９（ｂ）は、ウェーハチャック２１０を露光装置部材支持体１００の主面１０２ａの上に置いた状態の他の一例を示す模式図およびグラフ図である。
【００６２】
図９（ａ）に表したように、主面１０２ａのＸ軸方向の一端および中心部のそれぞれに突起物１０２ｂがあるモデルを採用した。ウェーハチャック２１０の大きさ、材料およびクルトシス（Ｒｋｕ）は、前述した通りである。図９（ｂ）は、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍのときの実測結果を表すグラフ図である。
【００６３】
図９（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６の場合には、ウェーハチャック端からそれぞれ９０ｍｍの地点の外周の半分、５０ｍｍの地点の外周の半分、３０ｍｍの地点の外周の半分において、ウェーハチャック２１０の変形は０．５μｍ以下である。クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、接触面積は、２０％以上である。そのため、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が４、５、６のいずれの場合でも、リンギング現象が発生する。
【００６４】
図９（ｂ）に表したように、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍの場合で、クルトシス（Ｒｋｕ）が７の場合には、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる領域は、存在しない。そのため、この場合には、リンギング現象は、発生しない。
【００６５】
図１０は、図６〜図９に関する実測結果をまとめた表である。  
図１０に示した結果は、実際に露光装置部材支持体にクルトシス４〜７相当の突起を形成してウェーハチャックを支持し、ＸＹステージ上に搭載し、ステージを加速度５Ｇで加速させた後のウェーハチャックのずれを測定した結果である。ウェーハチャックのずれは、ＸＹステージに取り付けたマイクロスコープで測定した。図１０には、測定した結果から、ウェーハチャックのずれの有無を判断した結果が表される。なお、リンギング現象は２つの物体が密接に付く現象であり、場合によっては憂慮すべき現象である。しかし、本発明においては、リンギング現象を積極的に利用する。本発明においては、リンギング現象の効果が高ければ高いほどよい。
【００６６】
このように、本願発明者らは、主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を６以下とすることで、ウェーハチャック２１０などの被支持体を精度よく支持できることを見出した。また、製造工程において、粉砕後の粉末を２５μｍ以下の開きの篩目で篩にかけることにより、コーディエライト及び添加剤と異なる結晶の形成を抑制し、研磨後の主面１０２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）を６以下にできることを見出した。
【００６７】
本実施形態に係る露光装置部材支持体１００によれば、ステージ２２０の可動部２２２を例えば５Ｇの高加速度で駆動した場合でも、基板５がずれることなく露光することができる。基板５がずれることがないので、露光装置のＣＤ精度を満たす回路原版どおりの回路を基板５に露光することができる。これは、本願発明者らの検討によって導き出された新たな効果である。
【００６８】
好ましくは、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍである場合において、主面１０２ａのクルトシス（Ｒｋｕ）を５以下とする。こうすれば、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる範囲が、ウェーハチャック端から２００ｍｍ地点までとなり、リンギング現象の効果をより高めることができる。さらに好ましくは、ウェーハチャック２１０の厚さが２ｍｍである場合において、クルトシス（Ｒｋｕ）を４以下とする。こうすれば、ウェーハチャック２１０の変形が０．５μｍ以下となる範囲が、ウェーハチャック端から２４０ｍｍ地点までとなり、リンギング現象の効果をさらに高めることができる。ウェーハチャック２１０の厚さが３ｍｍまたは４ｍｍである場合については、図１０に表した表の通りである。ウェーハチャック２１０などの被支持体をより適切に支持することができる。
【００６９】
なお、図６〜図１０に関して前述した説明は、図６、図８（ａ）および図９（ａ）に関して前述したモデルを採用した場合についての実測結果である。突起物１０２ｂの位置、分布および数などによっては、例えばリンギング現象の可否などに関する結果が前述した実測結果とは異なることがある。また、本実施形態の被支持体の厚さは、４ｍｍ以下である。また、本実施形態の被支持体の形状は、直径３００ｍｍ以上の円板状、あるいは一辺３００ｍｍ以上の矩形板状である。
【００７０】
図１１は、本実施形態に係る他の露光装置を例示する模式的ブロック図である。  
図１１に表したように、この例の露光装置３２０は、第１ミラー２６１、第２ミラー２６２、露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０をさらに備える。  
第１ミラー２６１は、光源２４０から出射された光を第２ミラー２６２に向けて反射させる。第２ミラー２６２は、第１ミラー２６１で反射した光をマスク保持部２３０に向けてさらに反射させる。露光装置部材支持体１２０は、第１ミラー２６１を被支持体として支持する。露光装置部材支持体１３０は、第２ミラー２６２を被支持体として支持する。露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０は、例えば、露光装置３２０の筐体などに保持され、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２の位置を決める。
【００７１】
露光装置部材支持体１２０は、本体部１２２を有する。本体部１２２は、第１ミラー２６１を支持するための主面１２２ａを有する。主面１２２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、６以下である。露光装置部材支持体１３０は、本体部１３２を有する。本体部１３２は、第２ミラー２６２を支持するための主面１３２ａを有する。主面１３２ａの粗さ曲線のクルトシス（Ｒｋｕ）は、６以下である。露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０は、露光装置部材支持体１００と実質的に同じコーディエライト焼結体である。すなわち、露光装置部材支持体１２０及び露光装置部材支持体１３０の線膨張係数や比剛性は、露光装置部材支持体１００の線膨張係数や比剛性と実質的に同じである。
【００７２】
露光装置３２０では、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２を精度よく支持することができる。このように、露光装置部材支持体によって支持される被支持体は、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２でもよい。露光装置部材支持体の支持するミラーは、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２に限ることなく、光源２４０から出射された光の進行方向を変化させる任意のミラーでよい。
【００７３】
上記実施形態では、露光装置部材支持体に支持される被支持体として、ウェーハチャック２１０、投影レンズ２５０、第１ミラー２６１及び第２ミラー２６２を示している。被支持体は、これに限ることなく、例えば、マスク保持部２３０や光源２４０など、露光装置に用いられる任意の部材でよい。
【００７４】
上記実施形態では、露光装置に用いられる支持部材に露光装置部材支持体を適用した例を示している。露光装置部材支持体は、露光装置用の支持部材に限ることなく、例えば、成膜装置やエッチング装置など、他の半導体製造装置の部材をリンギング現象によって支持するための支持部材などに適用してもよい。
【００７５】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、露光装置３００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７６】
５ 基板、  ５ａ 表面、  １００、１２０、１３０ 露光装置部材支持体（支持部材）、  １０２、１２２、１３２ 本体部、  １０２ａ、１２２ａ、１３２ａ 主面、  １０２ｂ 突起物、  １０４ リブ、  ２１０ ウェーハチャック、  ２１０ａ 面、  ２２０ ステージ、  ２２２ 可動部、  ２３０ マスク保持部、  ２３２ マスク、  ２４０ 光源、  ２５０ 投影レンズ、  ２６１ 第１ミラー、  ２６２ 第２ミラー、  ３００、３２０ 露光装置
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図５】
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