(57)【要約】【課題】保持対象の基板を目標位置に載置するときに、その基板が大型であっても、その基板の平面度の低下を抑制する。【解決手段】ウエハＷを保持するウエハ保持装置８であって、ウエハＷが載置される載置面５４ａを有するウエハホルダ５４と、ウエハホルダ５４の載置面５４ａを通してＺ方向に移動可能に設けられて、先端部でウエハＷを吸着可能なセンターピン４４と、ウエハホルダ５４にセンターピン４４を囲むように、かつ載置面５４ａを通してＺ方向に移動可能に設けられて、それぞれ先端部４６ａでウエハＷを支持可能な複数の周辺ピン４６と、センターピン４４及び周辺ピン４６をＺ方向に移動させる駆動部５６Ａ，５６Ｂと、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持装置であって、
前記基板が載置される載置面を有するベース部材と、
前記ベース部材の前記載置面を通して前記載置面の法線方向に移動可能に設けられて、先端部で前記基板を吸着可能な第１の棒状部材と、
前記第１の棒状部材の周囲に配置され、前記載置面を通して前記法線方向に移動可能に設けられるとともにそれぞれ先端部で前記基板を支持可能な複数の第２の棒状部材と、
前記第１及び第２の棒状部材を前記法線方向に移動させる駆動部と、
を備える基板保持装置。
【請求項２】
前記第１の棒状部材の先端部及び前記第２の棒状部材の先端部で前記基板を支持している状態で、
前記駆動部は、前記基板が前記載置面に向かって凸状になるように、前記第１の棒状部材及び前記第２の棒状部材の前記法線方向の位置を制御しつつ、前記第１及び第２の棒状部材を前記載置面側に降下させて、前記基板を前記ベース部材に受け渡す請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】
複数の前記第２の棒状部材は、前記第１の棒状部材を囲むようにほぼ等角度間隔で設けられる請求項１又は２に記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記第１の棒状部材は、前記載置面の複数の前記第２の棒状部材で囲まれた領域の中心の回りにほぼ等角度間隔で３箇所に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記基板を前記ベース部材の前記載置面に吸着する吸着機構を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項６】
前記第２の棒状部材の前記先端部には摩擦を低減するための表面加工がなされている請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項７】
前記表面加工は、前記第２の棒状部材の前記先端部に形成されたダイヤモンドライクカーボン膜を含む請求項６に記載の基板保持装置。
【請求項８】
前記基板の表面形状を計測する計測装置を備え、
前記計測装置の計測結果に基づいて、前記第１の棒状部材および前記第２の棒状部材の少なくとも一方における前記先端部の前記法線方向の高さが調整される請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項９】
前記計測装置で前記表面形状が計測された後に、前記第１の棒状部材および前記第２の棒状部材の少なくとも一方が前記基板と接触される請求項８に記載の基板保持装置。
【請求項１０】
前記第１の棒状部材および前記第２の棒状部材の少なくとも一方が前記基板と接触された後に、前記計測装置で前記表面形状が計測される請求項８又は９に記載の基板保持装置。
【請求項１１】
基板を保持する基板保持装置であって、
前記基板が載置される載置面を有するベース部材と、
前記ベース部材に設けられて前記基板を吸着可能な第１の吸着部と、
前記ベース部材に前記第１の吸着部を囲むように設けられて、それぞれ前記基板を吸着可能な複数の第２の吸着部と、
前記第１及び第２の吸着部を介する吸着動作を制御する吸着制御部と、を備え、
前記吸着制御部は、前記基板が前記載置面に載置されるときに、前記第１の吸着部で前記基板の吸着を開始させた後、複数の前記第２の吸着部で前記基板の吸着を開始させる基板保持装置。
【請求項１２】
複数の第２の吸着部は、
前記ベース部材に前記第１の吸着部を囲む第１の円周に沿って設けられて、それぞれ前記基板を吸着可能な複数の吸着部と、
前記ベース部材に前記第１の円周を囲む第２の円周に沿って設けられて、それぞれ前記基板を吸着可能な複数の吸着部と、を有し、
前記吸着制御部は、前記基板が前記載置面に載置されるときに、前記第１の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させた後、前記第２の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させる請求項１１に記載の基板保持装置。
【請求項１３】
複数の第２の吸着部は、
前記ベース部材に前記第２の円周を囲む第３の円周に沿って設けられて、それぞれ前記基板を吸着可能な複数の吸着部を有し、
前記吸着制御部は、前記基板が前記載置面に載置されるときに、前記第２の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させた後、前記第３の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させる請求項１２に記載の基板保持装置。
【請求項１４】
複数の前記第２の吸着部は、
前記第１の円周に沿ってほぼ等角度間隔で配置された少なくとも６個の吸着部と、
前記第２の円周に沿ってほぼ等角度間隔で配置された少なくとも６個の吸着部と、
前記第３の円周に沿ってほぼ等角度間隔で配置された少なくとも６個の吸着部と、を有する請求項１３に記載の基板保持装置。
【請求項１５】
前記ベース部材に前記第１の吸着部を囲むように、かつ前記載置面を通して前記載置面の法線方向に移動可能に設けられて、それぞれ先端部で前記基板を支持可能な複数の棒状部材を備える請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項１６】
前記ベース部材の前記載置面に複数の突部が設けられた請求項１〜１５のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項１７】
露光光でパターンを照明し、前記露光光で前記パターンを介して基板を露光する露光装置において、
露光対象の基板を保持するための、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の基板保持装置と、
前記基板保持装置の前記ベース部材を保持して移動するステージと、
を備える露光装置。
【請求項１８】
基板を保持する基板保持方法であって、
ベース部材の載置面を通して前記載置面の法線方向に移動可能に設けられた第１の棒状部材の先端部で前記基板を吸着することと、
前記ベース部材に前記第１の棒状部材を囲むように、かつ前記載置面を通して前記法線方向に移動可能に設けられた複数の第２の棒状部材のそれぞれの先端部で前記基板を支持することと、
を含む基板保持方法。
【請求項１９】
前記第１の棒状部材の先端部及び前記第２の棒状部材の先端部で前記基板を支持している状態で、前記基板が前記載置面に向かって凸状になるように、前記第１の棒状部材及び前記第２の棒状部材の前記法線方向の位置を制御しつつ、前記第１及び第２の棒状部材を前記載置面側に降下させることと、
前記第１及び第２の棒状部材を前記ベース部材側に降下させて、前記基板を前記ベース部材に受け渡すことと、を含む請求項１８に記載の基板保持方法。
【請求項２０】
複数の前記第２の棒状部材は、前記載置面に前記第１の棒状部材を囲むようにほぼ等角度間隔で設けられる請求項１８又は１９に記載の基板保持方法。
【請求項２１】
前記第１の棒状部材は、前記載置面の複数の前記第２の棒状部材で囲まれた領域の中心の回りにほぼ等角度間隔で３箇所に配置されている請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の基板保持方法。
【請求項２２】
前記第１及び第２の棒状部材で支持されている前記基板を前記ベース部材に受け渡すときに、前記基板を前記ベース部材の前記載置面に吸着することを含む請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の基板保持方法。
【請求項２３】
前記第２の棒状部材の前記先端部には摩擦を低減するための表面加工がなされている請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の基板保持方法。
【請求項２４】
前記表面加工は、前記第２の棒状部材の前記先端部に形成されたダイヤモンドライクカーボン膜を含む請求項２３に記載の基板保持方法。
【請求項２５】
前記基板の表面形状を計測することを含み、
前記表面形状の計測結果に基づいて、前記第１の棒状部材および前記第２の棒状部材の少なくとも一方における前記先端部の前記法線方向の高さが調整される請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の基板保持方法。
【請求項２６】
前記表面形状が計測された後に、前記第１の棒状部材および前記第２の棒状部材の少なくとも一方が前記基板と接触される請求項２５に記載の基板保持方法。
【請求項２７】
前記第１の棒状部材および前記第２の棒状部材の少なくとも一方が前記基板と接触された後に、前記表面形状が計測される請求項２５又は２６に記載の基板保持方法。
【請求項２８】
基板を保持する基板保持方法であって、
ベース部材の載置面に前記基板を載置するときに、前記ベース部材に設けられた第１の吸着部で前記基板の吸着を開始させることと、
前記第１の吸着部による吸着が開始された後で、前記ベース部材に前記第１の吸着部を囲むように設けられた複数の第２の吸着部で前記基板の吸着を開始させることと、
を含む基板保持方法。
【請求項２９】
複数の前記第２の吸着部は、
前記ベース部材に前記第１の吸着部を囲む第１の円周に沿って設けられて、それぞれ前記基板を吸着可能な複数の吸着部と、
前記ベース部材に前記第１の円周を囲む第２の円周に沿って設けられて、それぞれ前記基板を吸着可能な複数の吸着部と、を有し、
複数の前記第２の吸着部で前記基板の吸着を開始させることは、
前記第１の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させた後、前記第２の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させることを含む請求項２８に記載の基板保持方法。
【請求項３０】
複数の第２の吸着部は、
前記ベース部材に前記第２の円周を囲む第３の円周に沿って設けられて、それぞれ前記基板を吸着可能な複数の吸着部を有し、
複数の前記第２の吸着部で前記基板の吸着を開始させることは、
前記第２の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させた後、前記第３の円周に沿って設けられた複数の前記吸着部で前記基板の吸着を開始させることを含む請求項２９に記載の基板保持方法。
【請求項３１】
複数の前記第２の吸着部は、
前記第１の円周に沿ってほぼ等角度間隔で配置された少なくとも６個の吸着部と、
前記第２の円周に沿ってほぼ等角度間隔で配置された少なくとも６個の吸着部と、
前記第３の円周に沿ってほぼ等角度間隔で配置された少なくとも６個の吸着部と、を有する請求項３０に記載の基板保持方法。
【請求項３２】
前記ベース部材の前記載置面に前記基板を載置するときに、前記ベース部材に前記第１の吸着部を囲むように、かつ前記載置面を通して前記載置面の法線方向に移動可能に設けられた複数の棒状部材の先端部で前記基板を支持しつつ、前記棒状部材を前記前記ベース部材側に降下させることを含む請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の基板保持方法。
【請求項３３】
前記ベース部材の前記載置面に複数の突部が設けられた請求項１８〜３２のいずれか一項に記載の基板保持方法。
【請求項３４】
露光光でパターンを照明し、前記露光光で前記パターンを介して基板を露光する露光方法において、
請求項１８〜３３のいずれか一項に記載の基板保持方法を用いて前記基板を保持することと、
前記基板を露光位置に移動することと、
を含む露光方法。
【請求項３５】
請求項１７に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を保持する基板保持技術、その基板保持技術を用いる露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を生産するためのフォトリソグラフィ工程で用いられる、いわゆるステッパー又はスキャニングステッパーなどの露光装置においては、露光対象の基板としての例えば円板状の半導体ウエハ（以下、単にウエハという。）を保持するために、多数のピン状の突部の間に、ウエハの受け渡し用の昇降可能な例えば３本のセンターピンが配置されたいわゆるピンチャック式のウエハホルダが使用されている。また、電子デバイスを製造する際のスループット（生産性）を高めるために、ウエハ直径のＳＥＭＩ(Semiconductor Equipment and Materials International)規格(SEMI standards)は、数年ごとに１２５ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍとほぼ１．２５〜１．５倍の割合で大きくなっている。
【０００３】
ウエハが大型化すると、単に多くの突部を介してウエハを保持しているだけでは、ウエハの凹凸が目標とする範囲外に出る恐れがある。そこで、従来、底部にマトリックス状に複数の圧電素子等の駆動素子を設け、これらの駆動素子を介して対応する突部の高さを個別に又はグループ別に制御することで、露光対象のウエハの凹凸の状態を制御可能としたウエハホルダも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６３３３５７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近、電子デバイスを製造する際のスループットをより高めるために、ＳＥＭＩ規格では、直径４５０ｍｍのウエハの規格化が行われている。このようにウエハがさらに大型化すると、単にウエハを保持する例えば３本のセンターピンを降下させて、ウエハをウエハホルダの載置面（多数の突部の上面）に受け渡す方法では、ウエハの皺状の変形、反り、又は歪み等によって、ウエハとその載置面との間に部分的に隙間（空間）が生じる恐れがある。このようにウエハとその載置面との間に部分的に隙間が生じると、ウエハの被露光領域の平面度が低下して、部分的に露光精度（解像度等）が低下する恐れがある。また、仮に部分的に突部の高さを制御可能なウエハホルダを使用しても、その隙間が生じた部分の平面度を向上できない恐れもある。
【０００６】
本発明の態様は、このような事情に鑑み、保持対象の基板を目標とする位置に載置する際に、その基板が大型であっても、その基板の平面度の低下を抑制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】
【０００７】
第１の態様によれば、基板を保持する基板保持装置であって、その基板が載置される載置面を有するベース部材と、そのベース部材のその載置面を通してその載置面の法線方向に移動可能に設けられて、先端部でその基板を吸着可能な第１の棒状部材と、その第１の棒状部材の周囲に配置され、その載置面を通してその法線方向に移動可能に設けられるとともにそれぞれ先端部でその基板を支持可能な複数の第２の棒状部材と、その第１及び第２の棒状部材をその法線方向に移動させる駆動部と、を備える基板保持装置が提供される。
【０００８】
また、第２の態様によれば、基板を保持する基板保持装置であって、その基板が載置される載置面を有するベース部材と、そのベース部材に設けられてその基板を吸着可能な第１の吸着部と、そのベース部材にその第１の吸着部を囲むように設けられて、それぞれその基板を吸着可能な複数の第２の吸着部と、その第１及び第２の吸着部を介する吸着動作を制御する吸着制御部と、を備え、その吸着制御部は、その基板がその載置面に載置されるときに、その第１の吸着部でその基板の吸着を開始させた後、複数のその第２の吸着部でその基板の吸着を開始させる基板保持装置が提供される。
【０００９】
また、第３の態様によれば、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターンを介して基板を露光する露光装置において、露光対象の基板を保持するための、本発明の態様の基板保持装置と、その基板保持装置のベース部材を保持して移動するステージと、を備える露光装置が提供される。
また、第４の態様によれば、基板を保持する基板保持方法であって、ベース部材の載置面を通してその載置面の法線方向に移動可能に設けられた第１の棒状部材の先端部でその基板を吸着することと、そのベース部材にその第１の棒状部材を囲むように、かつその載置面を通してその法線方向に移動可能に設けられた複数の第２の棒状部材のそれぞれの先端部でその基板を支持することと、を含む基板保持方法が提供される。
【００１０】
また、第５の様態によれば、基板を保持する基板保持方法であって、ベース部材の載置面にその基板を載置するときに、そのベース部材に設けられた第１の吸着部でその基板の吸着を開始させることと、その第１の吸着部による吸着が開始された後で、そのベース部にその第１の吸着部を囲むように設けられた複数の第２の吸着部でその基板の吸着を開始させることと、を含む基板保持方法が提供される。
【００１１】
また、第６の様態によれば、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターンを介して基板を露光する露光方法において、本発明の態様の基板保持方法を用いてその基板を保持することと、その基板を露光位置に移動することと、を含む露光方法が提供される。
また、第７の様態によれば、本発明の態様の露光装置又は露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成されたその基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、基板を支持する第１の棒状部材と第２の棒状部材との載置面の法線方向の位置関係を制御するか、又は第１の吸着部による基板の吸着と第２の吸着部による基板の吸着とのタイミングを制御することで、その基板が大型であっても、その基板をベース部材に載置するときの平面度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１のウエハステージを示す平面図である。
【図３】図１の露光装置の制御系等を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は図１のウエハ保持装置を示す平面図、（Ｂ）は図４（Ａ）を正面から見た断面及び制御部を示す図である。
【図５】（Ａ）は搬送アームでウエハを支持している状態を示す平面図、（Ｂ）は図５（Ａ）を正面から見た断面図である。
【図６】（Ａ）はセンターピン及び周辺ピンにウエハを受け渡した状態を示す断面図、（Ｂ）はウエハを下方から見て凸状態に支持している状態を示す断面図、（Ｃ）はウエハの中央部がウエハホルダに接触した状態を示す断面図である。
【図７】第１の実施形態に係るウエハの保持方法を用いる露光方法を示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）は変形例のウエハ保持装置を示す平面図、（Ｂ）は図８（Ａ）を正面から見て一部を断面とした図、（Ｃ）はウエハを下方から見て凸状態に支持している状態を示す図である。
【図９】別の変形例のウエハ保持装置を示す一部を断面とした図である。
【図１０】（Ａ）は第２の実施形態に係るウエハ保持装置を示す平面図、（Ｂ）は図１０（Ａ）を正面から見た断面及び制御部を示す図である。
【図１１】（Ａ）はセンター吸着孔による吸着を開始した状態を示す断面図、（Ｂ）は周辺吸着孔による吸着を開始した状態を示す断面図である。
【図１２】第２の実施形態に係るウエハの保持方法を用いる露光方法を示すフローチャートである。
【図１３】電子デバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態につき図１〜図７を参照して説明する。図１は、この実施形態に係るウエハ保持装置（基板保持装置）を備えた露光装置ＥＸの概略構成を示す。露光装置ＥＸは、スキャニングステッパー（スキャナー）よりなる走査露光型の投影露光装置である。露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬ（投影ユニットＰＵ）を備えている。以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行にＺ軸を取り、これに直交する面内でレチクルＲとウエハ（半導体ウエハ）Ｗとが相対走査される方向にＹ軸を、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向にＸ軸を取って説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に平行な軸の回りの回転方向をθｘ、θｙ、及びθｚ方向とも呼ぶ。本実施形態では、Ｚ軸に直交する平面（ＸＹ平面）はほぼ水平面に平行であり、−Ｚ方向がほぼ鉛直線の方向である。
【００１５】
露光装置ＥＸは、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示される照明系ＩＬＳ、及び照明系ＩＬＳからの露光用の照明光（露光光）ＩＬ（例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光、又は固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波など）により照明されるレチクルＲ（マスク）を保持するレチクルステージＲＳＴを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、レチクルＲから射出された照明光ＩＬでウエハＷ（基板）を露光する投影光学系ＰＬを含む投影ユニットＰＵ、ウエハＷを保持するウエハ保持装置８（図３参照）、ウエハ保持装置８のうちの機構部を支持して移動するウエハステージＷＳＴ、及び制御系等（図３参照）を備えている。
【００１６】
レチクルＲはレチクルステージＲＳＴの上面に真空吸着等により保持され、レチクルＲのパターン面（下面）には、回路パターンなどが形成されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含む図３のレチクルステージ駆動系２５によって、不図示のレチクルベース上のＸＹ平面内で微少駆動可能であると共に、走査方向（Ｙ方向）に指定された走査速度で駆動可能である。
【００１７】
レチクルステージＲＳＴの移動面内の位置情報（Ｘ方向、Ｙ方向の位置、及びθｚ方向の回転角を含む）は、レーザ干渉計よりなるレチクル干渉計２４によって、移動鏡２２（又は鏡面加工されたステージ端面）を介して例えば０．５〜０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計２４の計測値は、図３のコンピュータよりなる主制御装置２０に送られる。主制御装置２０は、その計測値に基づいてレチクルステージ駆動系２５を制御することで、レチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
【００１８】
図１において、レチクルステージＲＳＴの下方に配置された投影ユニットＰＵは、鏡筒４０と、鏡筒４０内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子を有する投影光学系ＰＬとを含む。不図示のフレーム機構に対して複数の防振装置（不図示）を介して平板状のフレーム（以下、計測フレームという）１６が支持されており、投影ユニットＰＵは、計測フレーム１６に形成された開口内にフランジ部ＦＬを介して設置されている。投影光学系ＰＬは、例えば両側（又はウエハ側に片側）テレセントリックで所定の投影倍率β（例えば１／４倍、１／５倍などの縮小倍率）を有する。
【００１９】
照明系ＩＬＳからの照明光ＩＬによってレチクルＲの照明領域ＩＡＲが照明されると、レチクルＲを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介して照明領域ＩＡＲ内の回路パターンの像が、ウエハＷの一つのショット領域の露光領域ＩＡ（照明領域ＩＡＲと共役な領域）に形成される。ウエハＷは、一例としてシリコン等の半導体よりなる直径が３００ｍｍ又は４５０ｍｍ等の大型の円板状の基材にフォトレジスト（感光材料）を数１０〜２００ｎｍ程度の厚さで塗布したものを含む。直径３００ｍｍの基材の厚さは例えば７７５μｍであり、直径４５０ｍｍの基材の厚さは、現在では例えば９００〜１１００μｍ程度（例えば９２５μｍ程度）と想定されている。
【００２０】
また、露光装置ＥＸにおいて、液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子である先端レンズ９１を保持する鏡筒４０の下端部の周囲を取り囲むように、局所液浸装置３８の一部を構成するノズルユニット３２が設けられている。ノズルユニット３２は、露光用の液体Ｌｑ（例えば純水）を供給するための供給管３１Ａ及び回収管３１Ｂを介して、液体供給装置３４及び液体回収装置３６（図３参照）に接続されている。なお、液浸タイプの露光装置としない場合には、上記の局所液浸装置３８は設けなくともよい。
【００２１】
また、露光装置ＥＸは、レチクルＲのアライメントを行うためにレチクルＲのアライメントマーク（レチクルマーク）の投影光学系ＰＬによる像の位置を計測する空間像計測系（不図示）と、ウエハＷのアライメントを行うために使用される例えば画像処理方式（ＦＩＡ系）のアライメント系ＡＬと、照射系９０ａ及び受光系９０ｂよりなりウエハＷの表面の複数箇所のＺ位置を計測する斜入射方式の多点のオートフォーカスセンサ（以下、多点ＡＦ系という）９０（図３参照）と、ウエハステージＷＳＴの位置情報を計測するためのエンコーダ６（図３参照）とを備えている。空間像計測系は例えばウエハステージＷＳＴ内に設けられている。
【００２２】
アライメント系ＡＬは、一例として図２に示すように、投影光学系ＰＬに対して−Ｙ方向に離れて配置されたウエハＷの直径程度の長さの領域に、Ｘ方向（非走査方向）にほぼ等間隔で配列された５眼のアライメント系ＡＬｃ，ＡＬｂ，ＡＬａ，ＡＬｄ，ＡＬｅから構成され、５眼のアライメント系ＡＬａ〜ＡＬｅで同時にウエハＷの異なる位置のウエハマークを検出できるように構成されている。また、アライメント系ＡＬａ〜ＡＬｅに対して−Ｙ方向に離れた位置で、かつある程度−Ｘ方向及び＋Ｘ方向にシフトした位置に、それぞれウエハＷをロードするときのウエハステージＷＳＴの中心位置であるローディング位置ＬＰ、及びウエハＷをアンロードするときのウエハステージＷＳＴの中心位置であるアンローディング位置ＵＰが設定されている。ローディング位置ＬＰの近くに、ウエハＷを搬入するウエハ搬送ロボットＷＬＤ（図１参照）が設置され、アンローディング位置ＵＰの近くには、ウエハＷを搬出するウエハ搬送ロボット（不図示）が設置されている。
【００２３】
また、図２において、多点ＡＦ系９０の照射系９０ａ及び受光系９０ｂは、一例としてアライメント系ＡＬａ〜ＡＬｅと投影光学系ＰＬとの間の領域に沿って配置されている。この構成によって、ローディング位置ＬＰでウエハＷをウエハステージＷＳＴにロードした後、ウエハステージＷＳＴを駆動して、ウエハＷをから投影光学系ＰＬの下方の露光開始位置までほぼＹ方向に移動することによって、多点ＡＦ系９０によるウエハＷ表面のＺ位置の分布の計測、及びアライメント系ＡＬａ〜ＡＬｅによる複数のウエハマーク（ウエハＷの各ショット領域に付設されたマーク等）の位置計測を効率的に行うことができる。多点ＡＦ系９０の計測結果及びアライメント系ＡＬの計測結果は主制御装置２０に供給される。
【００２４】
図１において、ウエハステージＷＳＴは、不図示の複数の例えば真空予圧型空気静圧軸受（エアパッド）を介して、ベース盤ＷＢのＸＹ面に平行な上面ＷＢａに非接触で支持されている。ウエハステージＷＳＴは、例えば平面モータ、又は直交する２組のリニアモータを含むステージ駆動系１８（図３参照）によってＸ方向及びＹ方向に駆動可能である。ウエハステージＷＳＴは、Ｘ方向、Ｙ方向に駆動されるステージ本体３０と、ステージ本体３０上に搭載されたＺステージとしてのウエハテーブルＷＴＢと、ステージ本体３０内に設けられて、ステージ本体３０に対するウエハテーブルＷＴＢのＺ位置、及びθｘ方向、θｙ方向のチルト角を相対的に微小駆動するＺステージ駆動部とを備えている。ウエハテーブルＷＴＢの中央の開口の内側には、ウエハＷを真空吸着等によってほぼＸＹ平面に平行な載置面上に保持するウエハホルダ５４が設けられ、ウエハホルダ５４を含んでウエハ保持装置８の機構部５０（図３参照）が構成されている。
【００２５】
また、ウエハテーブルＷＴＢの上面には、ウエハＷの表面とほぼ同一面となる、液体Ｌｑに対して撥液化処理された表面を有し、かつ外形（輪郭）が矩形でその中央部にウエハＷの載置領域よりも一回り大きな円形の開口が形成された高い平面度の平板状のプレート体２８が設けられている。
なお、上述の局所液浸装置３８を設けたいわゆる液浸型の露光装置の構成にあっては、プレート体２８は、さらに図２のウエハステージＷＳＴの平面図に示されるように、その円形の開口２８ａを囲む、外形（輪郭）が矩形の表面に撥液化処理が施されたプレート部（撥液板）２８ｂ、及びプレート部２８ｂを囲む周辺部２８ｅを有する。周辺部２８ｅの上面に、プレート部２８ｂをＹ方向に挟むようにＸ方向に細長い１対の２次元の回折格子１２Ａ，１２Ｂが固定され、プレート部２８ｂをＸ方向に挟むようにＹ方向に細長い１対の２次元の回折格子１２Ｃ，１２Ｄが固定されている。回折格子１２Ａ〜１２Ｄは、それぞれＸ方向、Ｙ方向を周期方向とする周期が１μｍ程度の２次元の格子パターンが形成された反射型の回折格子である。
【００２６】
図１において、計測フレーム１６の底面に、投影光学系ＰＬをＸ方向に挟むように、回折格子１２Ｃ，１２Ｄに計測用のレーザ光（計測光）を照射して、回折格子に対するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の（３次元の）相対位置を計測するための複数の３軸の検出ヘッド１４が固定されている。さらに、計測フレーム１６の底面に、投影光学系ＰＬをＹ方向に挟むように、回折格子１２Ａ，１２Ｂに計測用のレーザ光を照射して、回折格子に対する３次元の相対位置を計測するための複数の３軸の検出ヘッド１４が固定されている（図２参照）。さらに、複数の検出ヘッド１４にレーザ光（計測光及び参照光）を供給するための一つ又は複数のレーザ光源（不図示）も備えられている。
【００２７】
図２において、投影光学系ＰＬを介してウエハＷを露光している期間では、Ｙ方向の一列Ａ１内のいずれか２つの検出ヘッド１４は、回折格子１２Ａ又は１２Ｂに計測光を照射し、回折格子１２Ａ，１２Ｂから発生する回折光と参照光との干渉光の検出信号を対応する計測演算部４２（図３参照）に供給する。これと並列に、Ｘ方向の一行Ａ２内のいずれか２つの検出ヘッド１４は、回折格子１２Ｃ又は１２Ｄに計測光を照射し、回折格子１２Ｃ，１２Ｄから発生する回折光と参照光との干渉光の検出信号を対応する計測演算部４２（図３参照）に供給する。これらの一列Ａ１及び一行Ａ２の検出ヘッド１４用の計測演算部４２では、ウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）と計測フレーム１６（投影光学系ＰＬ）とのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の相対位置（相対移動量）を例えば０．５〜０．１ｎｍの分解能で求め、それぞれ求めた計測値を切り替え部８０Ａ及び８０Ｂに供給する。計測値の切り替え部８０Ａ，８０Ｂでは、回折格子１２Ａ〜１２Ｄに対向している検出ヘッド１４に対応する計測演算部４２から供給される相対位置の情報を主制御装置２０に供給する。
【００２８】
一列Ａ１及び一行Ａ２内の複数の検出ヘッド１４、レーザ光源（不図示）、複数の計測演算部４２、切り替え部８０Ａ，８０Ｂ、及び回折格子１２Ａ〜１２Ｄから３軸のエンコーダ６が構成されている。このようなエンコーダ及び上述の５眼のアライメント系の詳細な構成については、例えば米国特許出願公開第２００８／０９４５９３号明細書に開示されている。主制御装置２０は、エンコーダ６から供給される相対位置の情報に基づいて、計測フレーム１６（投影光学系ＰＬ）に対するウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置、及びθｚ方向の回転角等の情報を求め、この情報に基づいてステージ駆動系１８を介してウエハステージＷＳＴを駆動する。
【００２９】
なお、エンコーダ６と並列に、又はエンコーダ６の代わりに、ウエハステージＷＳＴの３次元的な位置を計測するレーザ干渉計を設け、このレーザ干渉計の計測値を用いて、ウエハステージＷＳＴを駆動してもよい。
そして、露光装置ＥＸの露光時には、基本的な動作として先ずレチクルＲ及びウエハＷのアライメントが行われる。その後、レチクルＲへの照明光ＩＬの照射を開始して、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲのパターンの一部の像をウエハＷの表面の一つのショット領域に投影しつつ、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを投影光学系ＰＬの投影倍率βを速度比としてＹ方向に同期して移動（同期走査）する走査露光動作によって、そのショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。その後、ウエハステージＷＳＴを介してウエハＷをＸ方向、Ｙ方向に移動する動作（ステップ移動）と、上記の走査露光動作とを繰り返すことによって、例えば液浸法でかつステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷの全部のショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。
【００３０】
この際に、エンコーダ６の検出ヘッド１４においては、計測光及び回折光の光路長はレーザ干渉計に比べて短いため、レーザ干渉計と比べて、計測値に対する空気揺らぎの影響が非常に小さい。このため、レチクルＲのパターン像をウエハＷに高精度に転写できる。なお、本実施形態では、計測フレーム１６側に検出ヘッド１４を配置し、ウエハステージＷＳＴ側に回折格子１２Ａ〜１２Ｄを配置している。この他の構成として、計測フレーム１６側に回折格子１２Ａ〜１２Ｄを配置し、ウエハステージＷＳＴ側に検出ヘッド１４を配置してもよい。
【００３１】
次に、本実施形態のウエハ保持装置８の構成及び動作につき詳細に説明する。ウエハ保持装置８は、ウエハステージＷＳＴ内に組み込まれたウエハホルダ５４を含む機構部５０と、主制御装置２０の制御のもとで機構部５０の動作を制御するウエハホルダ制御系５１とを有する。
図４（Ａ）は図１のウエハ保持装置８を示す平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＸ方向の中央部における縦断面図（正面から見た断面図）及びウエハホルダ制御系５１を示す。図４（Ｂ）において、ステージ本体３０の上面に３箇所のＺ方向に変位可能な例えばボイスコイルモータ方式の駆動部（不図示）を介して、例えば低膨張率の金属製のＺステージ５３が保持されている。Ｚステージ５３が図１のウエハテーブルＷＴＢに対応している。
【００３２】
Ｚステージ５３は、上部が開いた矩形の箱状の部材であり、Ｚステージ５３の中央の凹部内のＸＹ平面にほぼ平行な内面５３ａに、ウエハホルダ５４が固定され、ウエハホルダ５４にウエハＷが保持されている。Ｚステージ５３の側壁部の上面に、プレート体２８を介して回折格子１２Ａ〜１２Ｄが固定されている。
また、ウエハホルダ５４の底部は円形の平板状であり、この底部の上面にリング状の閉じた側壁部５４ｃが一体的に形成されている。側壁部５４ｃの大きさは、保持対象のウエハＷの周縁のエッジ部よりもわずかに小さい程度であり、側壁部５４ｃでウエハＷの周縁部が支持される。ウエハＷの直径が３００ｍｍ又は４５０ｍｍであれば、側壁部５４ｃの外径はそれぞれ３００ｍｍ又は４５０ｍｍよりわずかに小さく形成される。ウエハホルダ５４は、一例として例えば熱膨張率が非常に小さい材料から形成されている。そのような材料としては、超低膨張ガラス（例えばコーニング社のＵＬＥ（商品名））、超低膨張率のガラスセラミックス（例えばショット社のゼロデュア (Zerodur) （商品名））、又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）などが使用できる。
【００３３】
さらに、図４（Ａ）に示すように、ウエハホルダ５４の底部上の側壁部５４ｃで囲まれた領域に、一例として正三角形を基本形状とする２次元格子の各格子点となる位置に多数のピン状の突部５４ｂが一体的に形成されている。隣接する複数の突部５４ｂの間隔は例えば数ｍｍ（例えば３ｍｍ程度）であり、多数の突部５４ｂ及び側壁部５４ｃの上面は同一の平面（ほぼＸＹ平面）に接するように極めて高い平面度に仕上げられている。この多数の突部５４ｂ及び側壁部５４ｃの上面を含む平面が、ウエハＷの載置面５４ａである。露光対象のウエハＷは、ウエハＷの裏面と、多数の突部５４ｂ及び側壁部５４Ａｃの上面との間に隙間ができるだけ生じないように載置面５４ａに載置される。ウエハホルダ５４は、例えば一体成形した後に、突部５４ｂ等の表面の研磨等を施すことで製造できる。なお、説明の便宜上、図４（Ａ）ではウエハＷは２点鎖線で示されている。
【００３４】
また、ウエハホルダ５４の上面の側壁部５４ｃで囲まれた領域内の多数の突部５４ｂ間に、例えば中心からほぼ等角度間隔で複数列（図４（Ａ）では６列）のそれぞれ複数の真空吸着用の小さい穴（以下、吸着穴という）５５が形成されている。図４（Ｂ）にそのうちのほぼ＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に配列された２列の吸着穴５５を示す。これらの吸着穴５５は、ウエハホルダ５４の底部内の排気路５４ｄ、及びＺステージ５３内の排気路５３ｂを介してステージ本体３０内に設置された可撓性を持つ排気管６１Ｂに連通している。排気管６１Ｂは、可撓性を持つ排気管６１Ａを介してウエハステージＷＳＴの外部にある真空ポンプ６２に接続されている。排気管６１Ｂには真空吸着を開始させるためのバルブ（以下、吸着バルブという）Ｖ１、及び排気管６１Ｂの内部に大気に連通させて真空吸着を解除するためのバルブ（以下、吸着解除バルブという）Ｖ２が装着されている。バルブＶ１，Ｖ２の開閉はウエハホルダ制御系５１によって制御される。ウエハホルダ制御系５１の制御のもとで、一例として、露光動作中に真空ポンプ６２は排気を継続している。
【００３５】
ウエハホルダ５４の複数列の吸着穴５５が設けられた底部、排気管６１Ａ，６１Ｂ、及び真空ポンプ６２を含んで、ウエハＷをウエハホルダ５４の載置面５４ａに真空吸着によって保持する吸着機構５２が構成されている。側壁部５４ｃを覆うようにウエハＷが載置されている状態で、吸着機構５２の吸着解除バルブＶ２を閉じ、吸着バルブＶ１を開いて、排気路５４ｄ及び複数の吸着穴５５を通して、多数の突部５４ｂとウエハＷの裏面との間の空間の気体を吸引することで、ウエハＷは多数の突部５４ｂ及び側壁部５４ｃの上面（載置面５４ａ）に安定に保持される。その後、吸着バルブＶ１を閉じて、吸着解除バルブＶ２を開くことで、多数の突部５４ｂとウエハＷの裏面との間の空間の気圧が上昇し、ウエハＷをウエハホルダ５４から容易にアンロードできる。
【００３６】
また、ウエハホルダ５４の側壁部５４ｃで囲まれた領域のほぼ中心に、ウエハＷを真空吸着によって保持した状態でＺ方向に昇降可能なＺ方向に細長い円筒状のピン（以下、センターピンという）４４が配置されている。センターピン４４は、ウエハホルダ５４及びＺステージ５３に設けられた開口に挿通されている。センターピン４４の先端部は平坦であり、センターピン４４の中央の開口（以下、吸着穴という）４４ａは、ステージ本体３０内の可撓性を持つ排気管６０及び固定された排気管６１Ｃを介して排気管６１Ｂに連通しており、排気管６１Ｃにも、センターピン４４による吸着を開始させるための吸着バルブＶ３及びその吸着を解除するための吸着解除バルブＶ４が装着されている。ウエハホルダ制御系５１がバルブＶ３，Ｖ４の開閉を制御する。
【００３７】
また、ウエハホルダ５４の側壁部５４ｃで囲まれた領域内で、センターピン４４を中心とする円周４７に沿ってほぼ等角度間隔で、複数（図４（Ａ）では６本）のそれぞれウエハＷの裏面を支持した状態でＺ方向に昇降可能なＺ方向に細長い円柱状（ロッド状）のピン（以下、周辺ピンという）４６が配置されている。センターピン４４及び周辺ピン４６の移動方向は、ウエハＷの載置面５４ａに対する法線方向である。円周４７の半径は、一例として、側壁部５４ｃの半径の２／３〜４／５程度である。周辺ピン４６も、それぞれウエハホルダ５４及びＺステージ５３に設けられた開口に挿通されている。センターピン４４及び周辺ピン４６は、それぞれ一例として、ウエハホルダ５４と同様に熱膨張率が非常に小さい材料から形成されている。
【００３８】
ウエハＷの周縁部を安定に支持するためには、周辺ピン４６は少なくとも３本であることが好ましい。さらに、本実施形態では、ウエハ搬送ロボットＷＬＤからウエハＷがセンターピン４４及び複数の周辺ピン４６に受け渡された後、センターピン４４及び周辺ピン４６を降下させてウエハＷをウエハホルダ５４の載置面５４ａに載置するときに、ウエハＷの形状をウエハホルダ５４側から見てウエハＷの中心を通りＺ軸に平行な直線に関してほぼ回転対称の凸状（以下、下凸形状という。）にする（詳細後述）。ウエハＷをできるだけ正確に下凸形状にして支持するためには、周辺ピン４６は例えば少なくとも５本以上（本実施形態では６本）であることが好ましい。
【００３９】
また、本実施形態では、ウエハＷの裏面はセンターピン４４によって吸着して保持されるため、センターピン４４及び周辺ピン４６で支持されているウエハＷに反り等の変形を生じさせないためには、ウエハＷの裏面を支持する周辺ピン４６の先端部４６ａは、滑り易いことが好ましい。そのため、周辺ピン４６の先端部４６ａには、摩擦低減のための表面加工が施されている。本実施形態では、一例として、周辺ピン４６の先端部４６ａは球面に加工することによって、ウエハＷとの間の摩擦を低減している。
【００４０】
なお、周辺ピン４６の先端部の摩擦低減のための表面加工としては、球面加工の代わりに、又は球面加工に加えて、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜を形成してもよい。ＤＬＣ膜を形成する場合、周辺ピン４６の先端部はほぼ平坦か、又はある程度の外側に凸の曲率を持つ形状でもよい。さらに、周辺ピン４６の先端部には、回転可能な小さい球面軸受けを設置してもよい。
【００４１】
さらに、図４（Ｂ）に示すように、センターピン４４及び周辺ピン４６は、それぞれＺステージ５３の底面側に設けられた、例えばボイスコイルモータ等の駆動部５６Ａ及び５６ＢによってＺ方向に昇降される。Ｚステージ５３には、センターピン４４及び周辺ピン４６のＺ方向の位置をモニタするための、例えば光学式のリニアエンコーダ等の位置センサ５７Ａ及び５７Ｂが設けられている。ウエハホルダ制御系５１が、位置センサ５７Ａ，５７Ｂの検出結果に基づいて駆動部５６Ａ，５６Ｂを介してセンターピン４４及び周辺ピン４６のＺ方向の位置を個別に制御する。複数の周辺ピン４６のＺ方向の位置も個別に制御可能である。
【００４２】
また、センターピン４４又は周辺ピン４６の上昇中に、センターピン４４又は周辺ピン４６がウエハＷの裏面に接触すると、対応する駆動部５６Ａ又は５６Ｂの推力が大きくなり例えば駆動電流が増加する。このため、一例として、ウエハホルダ制御系５１は、駆動部５６Ａ，５６Ｂの駆動電流をモニタしており、その駆動電流の変化からセンターピン４４及び周辺ピン４６がウエハＷに接触したかどうかを認識可能である。センターピン４４、周辺ピン４６、これらの駆動部５６Ａ，５６Ｂ、及び吸着機構５２を含んで、ウエハ保持装置８の機構部５０が構成されている。
【００４３】
次に、本実施形態の露光装置ＥＸにおいて、ウエハ保持装置８を用いてウエハＷを保持する保持方法、及びこの保持方法を用いる露光方法の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。この方法の動作は主制御装置２０及びウエハホルダ制御系５１によって制御される。まず、図７のステップ１０２において、図１のレチクルステージＲＳＴにレチクルＲがロードされ、レチクルＲのアライメントが行われる。その後、ウエハＷがロードされていない状態で、ウエハステージＷＳＴが図２のローディング位置ＬＰに移動し、図１のウエハ搬送ロボットＷＬＤ（ウエハローダ系）が、フォトレジストが塗布された未露光のウエハＷをウエハステージＷＳＴ上に搬送する（ステップ１０４）。このとき、図５（Ａ）の矢印Ｂ１に示すように、ウエハ搬送ロボットＷＬＤの先端部のフォーク型の搬送アーム６４に載置されたウエハＷが、ウエハステージＷＳＴに固定されたウエハホルダ５４の上方に移動する。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のウエハホルダ５４の中心を通る縦断面図である。なお、図５（Ａ）において、搬送アーム６４及びウエハＷは２点鎖線で表されている。この段階では、ウエハ保持装置８の吸着機構５２及びセンターピン４４による吸着は解除され、センターピン４４及び周辺ピン４６の先端部はウエハＷの下方に位置している。
【００４４】
その後、図５（Ｂ）に示すように、ウエハホルダ制御系５１は、センターピン４４を上昇（＋Ｚ方向に移動）させながら吸着穴４４ａによる真空吸着動作を開始させる。そして、センターピン４４の先端部がウエハＷの裏面に接触した後、さらにセンターピン４４をわずかに上昇させてからセンターピン４４を停止させる（ステップ１０６）。この際にウエハＷはセンターピン４４に吸着されており、ウエハＷとセンターピン４４との位置ずれは生じない。また、ステップ１０６とほぼ同時に、ウエハホルダ制御系５１は全部の周辺ピン４６を同じ高さで上昇させて、全部の周辺ピン４６の先端部がウエハＷに接触した後、さらに全部の周辺ピン４６の先端部をセンターピン４４の先端部と同じ高さまで上昇させて、周辺ピン４６を停止させる（ステップ１０８）。このとき、図６（Ａ）に示すように、ウエハＷが搬送アーム６４からセンターピン４４及び周辺ピン４６の先端部に受け渡されたことになる。この状態で、矢印Ｂ２で示すように搬送アーム６４を−Ｙ方向に退避させる（ステップ１１０）。
【００４５】
その後、図６（Ｂ）に示すように、ウエハＷを吸着した状態でセンターピン４４を所定量だけ降下（−Ｚ方向に移動）させて、ウエハＷを下凸形状に弾性変形させる（ステップ１１２）。本実施形態で用いる「下凸形状」とは、ウエハＷがその周縁から中心に向かうにつれて下方に撓む状態をいう。このときウエハＷの最下点は、ウエハＷの中心とほぼ一致してもよいし、最下点がウエハＷの中心と一致していなくともよい。そのウエハＷの下凸形状の変形量（センターピン４４の先端部と周辺ピン４６の先端部との高さの差）は、ウエハＷの周辺部を周辺ピン４６支持したときに、ウエハＷの中心部が自重で垂れ下がる量よりもわずかに大きい程度（弾性変形できる範囲内）で、かつウエハＷをウエハホルダ５４の載置面５４ａに載置したときに、ウエハＷの皺状の変形、反り、又は歪み等によって、ウエハＷの裏面と載置面５４ａとの間に部分的に隙間（空間）が生じないように設定される。
【００４６】
さらに、ウエハＷを下凸形状に支持した状態で、センターピン４４及び周辺ピン４６を同期して同じ速度で降下させる（ステップ１１４）。そして、図６（Ｃ）に示すように、センターピン４４の先端部が載置面５４ａに近接したときに、吸着機構５２によってウエハホルダ５４の吸着穴５５を介する真空吸着を開始し、センターピン４４の先端部が載置面５４ａに達したときに、センターピン４４によるウエハＷの吸着を解除する（ステップ１１６）。センターピン４４は、その先端部が載置面５４ａより低くなる位置で停止する。この動作と並行して、周辺ピン４６をさらに降下させて、周辺ピン４６の先端部が載置面５４ａより低い位置に達したときに周辺ピン４６を停止させる（ステップ１１８）。このとき、図４（Ｂ）に示すように、ウエハＷの裏面がウエハホルダ５４の載置面５４ａに載置されて、ウエハＷがセンターピン４４及び周辺ピン４６からウエハホルダ５４に受け渡されたことになる。
なお、センターピン４４によるウエハＷの吸着の解除は、ウエハＷの全面がウエハホルダ５４に接触した後に行ってもよい。この場合、少なくともウエハＷの吸着が解除されるまでは、センターピン４４の先端部がウエハホルダ５４の載置面５４ａとほぼ同じ高さの状態で維持されていることが好ましい。
【００４７】
この場合、図６（Ｃ）に示すように、下凸形状のウエハＷの中心部がウエハホルダ５４に載置されたときに、吸着機構５２によってウエハホルダ５４の吸着穴５５を介する吸着が開始されているため、ウエハＷはまず中心部がウエハホルダ５４に吸着される。その後、周辺ピン４６が降下するのに応じて、次第にウエハＷの中心部の外側の部分がウエハホルダ５４に吸着され、さらに周辺ピン４６が降下すると、ウエハＷの周縁部がウエハホルダ５４に吸着される。従って、ウエハＷが例えば直径４５０ｍｍの円板状の基板のような大型の基板であっても、ウエハＷをウエハホルダ５４の載置面５４ａに載置したときに、ウエハＷの皺状の変形、反り、又は歪み等が生じにくくなり、ウエハＷの裏面と載置面５４ａ（側壁部５４ｃ及び多数の突部５４ｂの上面）との間に部分的に隙間（空間）が生じにくくなり、ウエハＷは高い平面度でウエハホルダ５４に保持される。
【００４８】
その後、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷを投影光学系ＰＬの下方（露光位置）に移動する過程で、アライメント系ＡＬを用いてウエハＷのアライメントが行われ（ステップ１２０）、このアライメントの結果を用いてウエハＷを駆動することで、ウエハＷの各ショット領域にレチクルＲのパターンの像が走査露光される（ステップ１２２）。その後、ウエハステージＷＳＴをアンローディング位置ＵＰに移動し、ウエハ保持装置８の吸着機構５２によるウエハＷの吸着を解除し、センターピン４４及び周辺ピン４６を介してウエハＷを上昇させて、ウエハＷをアンロード用のウエハ搬送ロボット（不図示）に受け渡すことで、ウエハＷがアンロードされる（ステップ１２４）。アンロードされたウエハＷはコータ・デベロッパ（不図示）に搬送されて現像される。そして、次のウエハに露光する場合には（ステップ１２６）、ステップ１０４〜１２４の動作が繰り返される。
【００４９】
この露光方法によれば、ウエハＷが大型であっても、ウエハＷをウエハホルダ５４に載置するときに、ウエハＷの平面度を高く維持できる。従って、大型のウエハＷを用いて高いスループットを得るとともに、ウエハＷの全面で露光精度（解像度等）を高く維持して、レチクルＲのパターンの像を高精度に露光できる。
上述のように本実施形態の露光装置ＥＸは、ウエハＷ（基板）を保持するウエハ保持装置８を備えている。そして、ウエハ保持装置８は、ウエハＷが載置される載置面５４ａを有するウエハホルダ５４（ベース部材）と、ウエハホルダ５４の載置面５４ａを通してＺ方向（載置面５４ａの法線方向）に移動可能に設けられて、先端部でウエハＷを吸着可能なセンターピン４４（第１の棒状部材）と、ウエハホルダ５４にセンターピン４４を囲むように、かつ載置面５４ａを通してＺ方向に移動可能に設けられて、それぞれ先端部４６ａでウエハＷを支持可能な複数の周辺ピン４６（第２の棒状部材）と、センターピン４４及び周辺ピン４６をＺ方向に移動させる駆動部５６Ａ，５６Ｂと、を備えている。
【００５０】
また、ウエハ保持装置８によるウエハＷの保持方法は、センターピン４４の先端部でウエハＷを吸着するステップ１０６と、複数の周辺ピン４６の先端部でウエハＷを支持するステップ１０８と、を有する。
本実施形態によれば、ウエハＷを支持するセンターピン４４と周辺ピン４６とのＺ方向の位置関係を制御して、ウエハＷを例えば下凸形状で支持してウエハＷをウエハホルダ５４の載置面５４ａに向けて降下させ、ウエハＷの中心部をウエハホルダ５４の載置面５４ａに載置し、その後、次第にウエハＷの中心部の外側の部分を載置面５４ａに載置している。従って、ウエハＷが例えば４５０ｍｍウエハのように大型であっても、ウエハＷをウエハホルダ５４に載置するときのウエハＷと載置面５４ａとの間に生じる隙間（空間）によるウエハＷの平面度の低下を抑制できる。
【００５１】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光用の照明光ＩＬ（露光光）でレチクルＲのパターンを照明し、照明光ＩＬでそのパターンを介してウエハＷを露光する露光装置であって、露光対象のウエハＷをウエハホルダ５４に保持するためのウエハ保持装置８と、ウエハ保持装置８のウエハホルダ５４を保持して移動するウエハステージＷＳＴと、を備えている。そして、露光装置ＥＸによる露光方法は、ウエハ保持装置８を用いてウエハＷを保持するステップ１０４〜１１８と、保持されたウエハＷを露光位置に移動するステップ１２０と、を有する。
【００５２】
本実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法によれば、例えばウエハＷの大型化によって高いスループットを得ることができるとともに、ウエハＷのウエハホルダ５４に保持する際にウエハＷの平面度を高く維持できるため、高い露光精度を得ることができる。
なお、上記の実施形態では以下のような変形が可能である。
まず、上記の実施形態では、ウエハ保持装置８のウエハＷを吸着保持するセンターピン４４は１本であり、その制御が容易である。しかしながら、例えばウエハホルダ５４の中心を囲むようにほぼ等角度間隔で配置された複数（例えば３本）のセンターピン４４でウエハＷの中心部を保持し、これらのセンターピン４４を囲むように配置された複数の周辺ピン４６でウエハＷを滑りが可能な状態で支持してもよい。また、センターピン４４の数は３本以外の複数本でもよい。
【００５３】
また、図８（Ａ）の変形例に示すように、ウエハＷをウエハホルダ５４に載置する前にウエハＷの変形状態（例えば反りの状態）を検出してもよい。図８（Ａ）は、この変形例のウエハ保持装置を図４（Ａ）に対応させて示す平面図、図８（Ｂ）及び（Ｃ）は図８（Ａ）の中心を通る縦断面図である。なお、図８（Ｂ）、（Ｃ）において、センターピン４４等の駆動部及びウエハＷをウエハホルダ５４に吸着する吸着機構５２は図示を省略している。
【００５４】
この変形例のウエハ保持装置は、先端部でウエハＷを吸着可能なセンターピン４４と、ウエハホルダ５４の載置面５４ａでセンターピン４４を囲むようにＺ方向に移動可能に設けられて、それぞれ先端部でウエハＷを支持可能な複数（図８（Ａ）では６本）の第１の周辺ピン４６と、これらの周辺ピン４６の近傍に配置されて、それぞれセンターピン４４と同様にＺ方向に移動可能で先端部でウエハＷを吸着可能な円筒状の吸着用ピン４４Ｂと、センターピン４４と周辺ピン４６との間の領域にセンターピン４４を囲むようにＺ方向に移動可能に設けられて、それぞれ先端部でウエハＷを支持可能な複数（図８（Ａ）では３本）の第２の周辺ピン４６Ｂと、を備えている。吸着用ピン４４Ｂは、中心の吸着穴４４Ｂａ及び真空ポンプに接続された排気管を含む機構（不図示）によってウエハＷを吸着可能である。
【００５５】
さらに、この変形例のウエハ保持装置は、図８（Ｂ）に示すように、センターピン４４、複数の第２の周辺ピン４６Ｂ、及び複数の第１の周辺ピン４６の位置関係とほぼ同じ位置関係で配置されて、それぞれウエハＷまでの距離を非接触で検出する複数の検出器６６を備えている。検出器６６としては、静電容量式又は光学式等のセンサを使用できる。複数の検出器６６が配置される位置は、ウエハＷのローディング位置ＬＰの上方でもよいが、それ以外に、例えばウエハ搬送ロボットＷＬＤでウエハＷを露光装置ＥＸ側に移動する前に、ウエハＷの回転角等を計測する位置の上方に複数の検出器６６を配置することも可能である。
【００５６】
複数の検出器６６で検出されるウエハＷまでの距離の情報はウエハホルダ制御系（不図示）に供給され、ウエハホルダ制御系は、それらの検出結果からウエハＷの変形状態を求める。そして、このようにして求められた変形状態に応じて、ウエハＷをウエハホルダ５４に載置する際に、ウエハＷが下凸形状になるように、センターピン４４、複数の第２の周辺ピン４６Ｂ、複数の第１の周辺ピン４６、及び複数の吸着用ピン４４ＢのうちでウエハＷを支持及び／又は吸着して降下するピンを選択する。図８（Ｂ）の場合には、ウエハＷの中心部はセンターピン４４で吸着及び支持され、＋Ｙ方向の周辺ピン４６に関してはこの周辺ピン４６の代わりに吸着用ピン４４ＢでウエハＷを吸着及び支持し、−Ｙ方向の周辺ピン４６に関してはこの近傍の吸着用ピン４４Ｂを使用することなく周辺ピン４６でウエハＷを支持している。
【００５７】
このように、ウエハＷの変形状態の検出結果に応じてウエハＷを支持及び／又は吸着するピンを選択することによって、ウエハＷが反っているような場合でも、ウエハＷを下凸形状でウエハホルダ５４に載置することができ、載置後のウエハＷの平面度を高く維持できる。
なお、複数の検出器６６によるウエハＷの変形状態の検出のタイミングとしては、ウエハＷがセンターピン４４等で支持される前でもよいが、例えばウエハＷをセンターピン４４等で支持した状態（支持した後）でもよい。
【００５８】
また、この図８（Ａ）、（Ｂ）に示す変形例のウエハ保持装置では、センターピン４４、複数の第２の周辺ピン４６Ｂ、複数の第１の周辺ピン４６、及び複数の吸着用ピン４４Ｂの全部を備える必要は必ずしもなく、例えば周辺ピン４６と同様の複数のピンを備えるだけもよい。この場合、この例のウエハ保持装置は、ウエハＷが載置されるウエハホルダ５４と、ウエハＷの変形状態を検出する検出器６６（検出部）と、ウエハホルダ５４の載置面５４ａを通してウエハＷを支持するための移動可能な複数の棒状部材とを備え、その検出部で検出されたウエハＷの変形状態に応じて（検出工程）、その複数の棒状部材の高さ（載置面５４ａの法線方向の位置）を調整して、ウエハＷの形状を、例えばウエハホルダ５４に載置したときにウエハＷと載置面５４ａとの間に隙間が生じないように（例えば下凸形状に）調整するものである（調整工程）。このウエハ保持装置及びウエハ保持装置を用いる調整方法によれば、ウエハＷが変形していても、ウエハＷを保持したときにウエハＷの平面度を向上できる。
【００５９】
また、図８（Ａ）、（Ｂ）に示す変形例では、図９に示すように、さらに、センターピン４４等からウエハＷをウエハホルダ５４に受け渡す際に、ウエハＷの温度を調節するか、又はウエハＷの温度分布を例えば均一に調節するための温度調節機構を設けてもよい。
図９において、複数の検出器６６は、一例として図１の計測フレーム１６に連結されたフレーム７２の底面に支持されている。また、フレーム７２の底面には、ウエハＷの全面にほぼ対向する領域に、例えば個別に温度制御された気体ＡＲ（例えばドライエアーなど）を、センターピン４４等で支持されているウエハＷの表面に吹き出すための複数の吹き出し口７２ａが設けられている。
【００６０】
さらに、例えばこの変形例の露光装置が収容されているチャンバ（不図示）内に温度制御された気体を例えばダウンフローで供給する温度調節装置の一部に、チャンバ内の局所的な部分に温度調節された気体を供給するための温度調節部６８が備えられている。そして、温度調節部６８からフレーム７２の複数の吹き出し口７２ａに個別に温度制御された気体ＡＲを送風する複数の送風管７０が設けられている。また、ウエハ搬送ロボットＷＬＤの搬送アーム６４がウエハＷを保持してウエハホルダ５４の上方に来るまでの経路上で、ウエハＷの温度分布を計測するための赤外線カメラ７４が不図示のフレームに支持されている。赤外線カメラ７４で計測されるウエハＷの温度分布、及び複数の検出器６６によって検出されるウエハＷの歪みの分布の情報が制御系（不図示）に供給され、この制御系が、それらの情報に基づいて、温度調節部６８から複数の吹き出し口７２ａに供給される気体の温度及び風量を個別に制御する。なお、赤外線カメラ７４の代わりに、フレーム７２の底面に複数の温度センサを設けておき、これらの温度センサでウエハＷの大まかな温度分布を計測（推定）してもよい。あるいは、露光用のウエハＷとは異なる計測用ウエハをウエハホルダ５４へ搬送することによりウエハＷに生じる歪みを事前に計測してもよい。また、ウエハホルダ５４へウエハＷが載置された後に行われるいわゆるＥＧＡ（エンハスト・グローバル・アライメント）計測の結果に基づいてウエハＷに生じた歪みを検出し、この検出した歪みに基づいて次に搬送されるウエハＷの歪みを推定してもよい。
【００６１】
図９の変形例において、一例として、不図示の搬送アームからセンターピン４４等にウエハＷを受け渡した状態で、複数の検出器６６の検出結果（ウエハＷまでの距離の分布）によってウエハＷに部分的な歪みがあること分かり、さらにウエハＷの温度分布の計測結果より、その歪みのある部分の温度が高いことが分かった場合を想定する。この場合、一例として、温度調節部６８が、そのウエハＷの歪みがある部分に対向する位置に最も近い吹き出し口７２ａから、そのチャンバ内の気体の目標温度より低い温度に制御された気体ＡＲをある期間だけ送風させる。その送風期間は、例えばセンターピン４４等を降下させて、ウエハＷがウエハホルダ５４の上面に載置されるまでの期間である。これによって、仮にそのウエハＷの部分的な歪みがウエハＷの温度分布に起因する場合には、ウエハＷがウエハホルダ５４に載置されるまでの間に、その部分的な歪みを補正して、ウエハＷの平坦度を向上できる。
【００６２】
なお、温度調節部６８から個別に温度制御された気体を送風してウエハＷの温度分布、ひいては部分的な歪みを補正する機構は、コータ・デベロッパ（不図示）から露光装置のウエハホルダ５４までウエハＷが搬送されて来る経路のどの部分に設けてもよい。例えば、その機構は、コータ・デベロッパ（不図示）と露光装置との間にあり、一時的にウエハＷが載置される回転可能なテーブル（不図示）の近傍に設けてもよい。
また、上述した複数の吹き出し口７２ａからの気体ＡＲの吹き付けに代えて、温度制御されたフレーム７２をウエハＷに近づけることによりウエハＷの温度を調整してもよい。具体的には、例えばフレーム７２内に温調された流体（例えば純水や不活性液体（フッ素系液体）など）を流通させることによりフレーム７２を所定温度に制御し、この温度制御されたフレーム７２を１００μｍ程度の距離までウエハＷに接近させてもよい。これにより、ウエハホルダ５４へウエハＷが載置される際にウエハＷを温度調整することができる。なお、ウエハＷとフレーム７２が接触しない程度の距離であれば、ウエハＷとフレーム７２との距離は１００μｍ程度に限られない。
【００６３】
また、温度制御されたフレーム７２をウエハＷに接近させることに加え、上記した吹き出し口７２ａからの気体ＡＲの吹き付けを行ってもよい。
また、ウエハＷへの気体ＡＲの吹き付けやフレーム７２のウエハＷへの接近は、搬送アーム６４にウエハＷが載置されている際に行ってもよいし、センターピン４４がウエハＷを保持しつつ下降している際に行ってもよい。
また、上記の実施形態では、吸着機構５２、センターピン４４、及び吸着用ピン４４Ｂは、それぞれ真空吸着によってウエハＷを保持しているが、ウエハＷは静電吸着でウエハホルダ５４又はピン４４，４４Ｂに保持することも可能である。静電吸着する場合には、ウエハホルダ５４の上面に多数の突部５４ｂを設けることなく、ウエハホルダ５４の載置面を平坦部として、この平坦部でウエハＷを支持することも可能である。
【００６４】
［第２の実施形態］
第２の実施形態につき図１０（Ａ）〜図１２を参照して説明する。本実施形態の露光装置の基本的な構成は図１の露光装置ＥＸと同様であるが、ウエハ保持装置の構成が異なっている。本実施形態における露光動作の説明には図１及び図２に示される露光装置ＥＸを使用する。なお、図１０（Ａ）〜図１１（Ｂ）において、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６５】
図１０（Ａ）は本実施形態に係るウエハ保持装置８Ａを示す平面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＸ方向の中央部における縦断面図及びウエハホルダ制御系５１Ａを示す。ウエハ保持装置８Ａは、側壁部５４ｃ及び多数の突部５４ｂが形成されたウエハホルダ５４を備えている。ウエハＷが例えば４５０ｍｍウエハであれば、側壁部５４ｃは外径が４５０ｍｍよりわずかに小さいリング状である。
【００６６】
また、ウエハホルダ５４の上面の側壁部５４ｃで囲まれた領域のほぼ中心に吸着穴（以下、センター吸着穴ともいう）５５Ａが形成され、センター吸着穴５５Ａを囲む第１円周４７Ａに沿ってほぼ等角度間隔で複数の第１の周辺吸着穴５５Ｂが形成され、センター吸着穴５５Ａを囲む第１円周４７Ａよりも大きい第２円周４７Ｂに沿ってほぼ等角度間隔で複数の第２の周辺吸着穴５５Ｃが形成され、センター吸着穴５５Ａを囲む第２円周４７Ｂよりも大きい第３円周４７Ｃに沿ってほぼ等角度間隔で複数の第４の周辺吸着穴５５Ｄが形成されている。吸着穴５５Ａ〜５５Ｄは、多数の突部５４ｂの間の領域に形成されている。
【００６７】
本実施形態において、ウエハＷの裏面をより均一に安定に載置面５４ａに吸着するためには、第１〜第３の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄの個数はそれぞれ少なくとも６個であることが好ましい。ただし、第１〜第３の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄの個数は任意であり、周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄの個数が互いに異なっていても良い。これらの吸着穴５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄは、図１０（Ｂ）に示すように、それぞれウエハホルダ５４の底部内の互いに独立な排気路５４ｄ１，５４ｄ２等、及びＺステージ５３内の互いに独立な排気路５３ｂ１，５３ｂ２，５３ｂ３，５３ｂ４を介してステージ本体３０内に設置された排気管６１Ｂ１，６１Ｂ２，６１Ｂ３，６１Ｂ４に連通している。排気管６１Ｂ１〜６１Ｂ４は、可撓性を持つ排気管６１Ａを介して真空ポンプ６２に接続されている。
【００６８】
排気管６１Ｂ１，６１Ｂ２，６１Ｂ３，６１Ｂ４にはそれぞれ真空吸着を開始させるための吸着バルブＶ１１，Ｖ１２，Ｖ１３，Ｖ１４、及び排気管６１Ｂ１〜６１Ｂ４の内部に大気に連通させて真空吸着を解除するための吸着解除バルブＶ２１，Ｖ２２，Ｖ２３，Ｖ２４が装着されている。バルブＶ１１〜Ｖ１４，Ｖ２１〜Ｖ２４の開閉はウエハホルダ制御系５１Ａによって制御される。ウエハホルダ５４の複数の吸着穴５５Ａ〜５５Ｄが設けられた底部、排気管６１Ａ，６１Ｂ１〜６１Ｂ４、及び真空ポンプ６２を含んで、ウエハＷをウエハホルダ５４の載置面５４ａに真空吸着によって保持する吸着機構５２Ａが構成されている。本実施形態では、ウエハホルダ制御系５１Ａは、吸着穴５５Ａ〜５５Ｄを介するウエハＷに対する真空吸着及び真空吸着の解除のタイミングを互いに独立に制御できる。
【００６９】
また、ウエハホルダ５４の側壁部５４ｃで囲まれた領域において、例えば第１円周４７Ａと第２円周４７Ｂとの間の円周４７Ｔに沿ってほぼ等角度間隔で、複数（図１０（Ａ）では３本）のそれぞれウエハＷを真空吸着によって保持した状態でＺ方向に昇降可能なＺ方向に細長い円筒状のセンターピン４４Ａが配置されている。複数のセンターピン４４Ａは、それぞれウエハホルダ５４及びＺステージ５３に設けられた開口に挿通されている。センターピン４４Ａの先端部は平坦であり、センターピン４４Ａの中央の吸着穴４４Ａａは、それぞれステージ本体３０内の可撓性を持つ排気管６０Ａ及び固定された排気管６１Ｃを介して排気管６１Ａに連通しており、排気管６１Ｃにも、センターピン４４Ａによる真空吸着を開始させるための吸着バルブＶ３及びその真空吸着を解除するための吸着解除バルブＶ４が装着されている。ウエハホルダ制御系５１ＡがバルブＶ３，Ｖ４の開閉を制御する。
【００７０】
本実施形態では、第１〜第３の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄは、円周方向のほぼ同じ角度の位置に設けられている。そして、複数のセンターピン４４Ａは、それぞれ円周方向に複数の周辺吸着穴５５Ｂ，５５Ｃの間に配置されている。このためには、センターピン４４Ａの個数を３個として、第１〜第３の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄの個数をそれぞれ６個、又は６群（１箇所に複数個）としてもよい。センターピン４４Ａは、それぞれ一例として、ウエハホルダ５４と同様に熱膨張率が非常に小さい材料から形成されている。
【００７１】
図１０（Ｂ）に示すように、複数のセンターピン４４Ａは、それぞれＺステージ５３の底面側に設けられた駆動部５６ＡによってＺ方向に昇降される。ウエハホルダ制御系５１Ａは、位置センサ５７Ａの検出結果に基づいて駆動部５６Ａを介して各センターピン４４ＡのＺ方向の位置を個別に制御する。なお、一例として、複数のセンターピン４４Ａは互いに同じ高さの状態で同期してＺ方向に駆動される。複数のセンターピン４４Ａ、これらの駆動部５６Ａ、及び吸着機構５２Ａを含んで、ウエハ保持装置８Ａの機構部５０Ａが構成されている。
【００７２】
次に、本実施形態の露光装置ＥＸにおいて、ウエハ保持装置８Ａを用いてウエハＷを保持する保持方法、及びこの保持方法を用いる露光方法の一例につき図１２のフローチャートを参照して説明する。この方法の動作は主制御装置（不図示）及びウエハホルダ制御系５１Ａによって制御される。まず、図１２のステップ１０２Ａにおいて、図１のレチクルステージＲＳＴにレチクルＲがロードされ、ウエハステージＷＳＴが図２のローディング位置ＬＰに移動し、図１のウエハ搬送ロボットＷＬＤ（ウエハローダ系）が、フォトレジストが塗布された未露光のウエハＷをウエハステージＷＳＴ上に搬送する（ステップ１０４Ａ）。このとき、複数のセンターピン４４Ａを上昇させながら、センターピン４４Ａの真空吸着を開始させて、ウエハ搬送ロボットＷＬＤの搬送アーム（不図示）からセンターピン４４Ａの先端にウエハＷを受け渡し（ステップ１３０）、搬送アームを退避させる（ステップ１３２）。
【００７３】
その後、図１１（Ａ）に示すように、センターピン４４Ａを同期して降下させて（ステップ１３４）、ウエハＷがウエハホルダ５４の載置面５４ａに近づいたときに、ウエハホルダ制御系５１Ａは、ウエハホルダ５４のセンター吸着穴５５Ａを介した真空吸着を開始させる（ステップ１３６）。そして、センターピン４４Ａの先端部が載置面５４ａを横切る直前に、センターピン４４ＡによるウエハＷの真空吸着を解除し、センターピン４４Ａをさらに降下させる（ステップ１３８）。この動作とほぼ並行して、ウエハホルダ制御系５１Ａは、図１１（Ｂ）に示すように、ウエハホルダ５４の第１の周辺吸着穴５５Ｂを介した真空吸着を開始させる（ステップ１４０）。次に、第２の周辺吸着穴５５Ｃを介した真空吸着を開始させた後（ステップ１４２）、第３の周辺吸着穴５５Ｄを介した真空吸着を開始させる（ステップ１４４）。このとき、図１０（Ｂ）に示すように、ウエハＷの裏面がウエハホルダ５４の載置面５４ａに載置されて、ウエハＷがセンターピン４４Ａからウエハホルダ５４に受け渡されたことになる。
【００７４】
この場合、図１１（Ａ）に示すように、ウエハＷの裏面が載置面５４ａに近づいたときに、ウエハホルダ５４のセンター吸着穴５５Ａを介する真空吸着が開始されるため、ウエハＷはまず中心部がウエハホルダ５４に吸着され、下凸形状となって載置面５４ａに載置される。その後、次第にセンター吸着穴５５Ａに近い周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄの順に真空吸着が開始され、ウエハＷはその中心部から周縁部の順にウエハホルダ５４に吸着される。従って、ウエハＷが例えば直径４５０ｍｍの円板状の基板のような大型の基板であっても、ウエハＷをウエハホルダ５４の載置面５４ａに載置したときに、ウエハＷの皺状の変形、反り、又は歪み等が生じにくくなり、ウエハＷの裏面と載置面５４ａ（側壁部５４ｃ及び多数の突部５４ｂの上面）との間に部分的に隙間（空間）が生じにくくなり、ウエハＷは高い平面度でウエハホルダ５４に保持される。
【００７５】
その後、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷを投影光学系ＰＬの下方（露光位置）に移動する過程で、ウエハＷのアライメントが行われ（ステップ１２０Ａ）、このアライメントの結果を用いてウエハＷが露光される（ステップ１２２Ａ）。その後、ウエハステージＷＳＴをアンローディング位置ＵＰに移動し、ウエハ保持装置８Ａの吸着機構５２ＡによるウエハＷの吸着を解除し、センターピン４４Ａを介してウエハＷを上昇させることでウエハＷがアンロードされる（ステップ１２４Ａ）。そして、次のウエハに露光する場合には（ステップ１２６Ａ）、ステップ１０４Ａ〜１２４Ａの動作が繰り返される。
【００７６】
この露光方法によれば、ウエハＷが大型であっても、ウエハＷをウエハホルダ５４に載置するときに、ウエハＷの平面度を高く維持できる。従って、大型のウエハＷを用いて高いスループットを得るとともに、ウエハＷの全面で露光精度（解像度等）を高く維持して、レチクルＲのパターンの像を高精度に露光できる。
上述のように本実施形態の露光装置は、ウエハ保持装置８Ａを備えている。そして、ウエハ保持装置８Ａは、ウエハＷが載置される載置面５４ａを有するウエハホルダ５４と、ウエハホルダ５４に設けられてウエハＷを吸着可能なセンター吸着穴５５Ａ（第１の吸着部）と、ウエハホルダ５４にセンター吸着穴５５Ａを囲むように設けられて、それぞれウエハＷを吸着可能な複数の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄ（第２の吸着部）と、センター吸着穴５５Ａ及び周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄを介する吸着動作を制御するウエハホルダ制御系５１Ａ（吸着制御部）と、を備えている。そして、ウエハホルダ制御系５１Ａは、ウエハＷが載置面５４ａに載置されるときに、センター吸着穴５５ＡでウエハＷの吸着を開始させた後（ステップ１３６）、複数の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５ＤでウエハＷの吸着を開始させている（ステップ１４０〜１４４）。
【００７７】
本実施形態のウエハ保持装置８Ａ又はウエハ保持装置８Ａを用いた保持方法によれば、ウエハホルダ５４に設けられたセンター吸着穴５５ＡによるウエハＷの吸着と、複数の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５ＤによるウエハＷの吸着とのタイミングを制御して、センター吸着穴５５Ａを介する吸着から次第に周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄによる吸着を開始している。このため、ウエハＷが４５０ｍｍウエハのように大型であっても、ウエハＷをウエハホルダ５４に載置するときのウエハＷと載置面５４ａとの間に生じる隙間（空間）によるウエハＷの平面度の低下を抑制できる。
【００７８】
なお、上記の実施形態では以下のような変形が可能である。
まず、上記の実施形態では、ウエハホルダ５４に設けられたセンター吸着穴５５Ａは一つであり、その製造が容易である。なお、センター吸着穴５５Ａは近接して配置された複数の吸着穴から形成されていてもよい。
また、上記の実施形態では、ウエハホルダ５４にセンター吸着穴５５Ａを囲むように第１〜第３の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄが設けられているため、周辺吸着穴５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄの順に吸着を開始することによって、ウエハＷを載置面５４ａに載置するときのウエハＷの歪み又は変形を大きく抑制できる。なお、第１〜第３の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄのうちの一部の周辺吸着穴（例えば第３の周辺吸着穴５５Ｄのみ、又は第１及び第３の周辺吸着穴５５Ｂ，５５Ｄのみ）を設けるだけでもよい。この場合にも、ウエハＷを載置面５４ａに載置するときのウエハＷの歪み又は変形を抑制できる。
【００７９】
さらに、第１〜第３の周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄを囲むように第４、第５等の周辺吸着穴を設け、これらの複数組の周辺吸着穴を用いて次第に外側の周辺吸着穴で吸着を開始してもよい。
また、上記の実施形態では、吸着機構５２Ａ及びセンターピン４４Ａは、それぞれ真空吸着によってウエハＷを保持しているが、ウエハＷは静電吸着でウエハホルダ５４又はセンターピン４４Ａに保持することも可能である。静電吸着する場合には、ウエハホルダ５４の上面に多数の突部５４ｂを設けることなく、ウエハホルダ５４の載置面を平坦部として、この平坦部でウエハＷを支持することも可能である。
【００８０】
また、上記の実施形態のセンター吸着穴５５Ａ及び周辺吸着穴５５Ｂ〜５５Ｄを用いる吸着機構５２Ａと、第１の実施形態の図４（Ａ）に示すセンターピン４４及び複数の周辺ピン４６を用いるウエハＷの昇降機構とを組み合わせてウエハ保持装置を構成してもよい。この場合には、センター吸着穴５５Ａとしては、センターピン４４に近接して設けられた複数の吸着穴を使用してもよい。又は、センター吸着穴５５Ａを囲むように、センター吸着穴５５Ａに近接して設けられた例えば３本のセンターピンを使用してもよい。このように吸着機構５２Ａと、センターピン４４及び複数の周辺ピン４６を用いるウエハＷの昇降機構とを組み合わせることで、ウエハＷが大型であっても、ウエハＷをウエハホルダ５４に載置するときのウエハＷと載置面５４ａとの間に生じる隙間（空間）によるウエハＷの平面度の低下を大きく抑制できる。
【００８１】
また、上記の各実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図１３に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたレチクル（マスク）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置（露光方法）によりレチクルのパターンを基板（感光基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００８２】
言い換えると、このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理（現像等）することと、を含んでいる。この際に、上記の実施形態の露光装置ＥＸ又は露光方法によれば、基板が大型であっても、その基板を高い平面度でウエハステージに保持できるため、電子デバイス製造のスループットを高めた上で、露光精度を高く維持して電子デバイスを高精度に製造できる。
【００８３】
なお、本発明は、上述の走査露光型の投影露光装置（スキャナ）の他に、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ等）にも適用できる。さらに、本発明は、液浸型露光装置以外のドライ露光型の露光装置にも同様に適用することができる。
また、本発明は、半導体デバイス製造用の露光装置への適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置用の露光装置や、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスを製造するための露光装置にも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグフィ工程を用いて製造する際の、露光装置にも適用することができる。
【００８４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００８５】
ＥＸ…露光装置、Ｒ…レチクル、Ｗ…ウエハ、ＷＳＴ…ウエハステージ、８，８Ａ…ウエハ保持装置、４４…センターピン、４６…周辺ピン、５０…機構部、５１，５１Ａ…ウエハホルダ制御系、５２，５２Ａ…吸着機構、５４…ウエハホルダ、５５…吸着穴、５５Ａ…センター吸着穴、５５Ｂ〜５５Ｄ…周辺吸着穴、５６Ａ，５６Ｂ…駆動部、６２…真空ポンプ
【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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