(57)【要約】      （修正有）【課題】摩耗に起因するガイド精度の低下を招くことなく、基盤移動の再現性を確保することができる基板支持装置を提供する。【解決手段】ウエハＷを支持して上下方向に昇降させるリフト機構７０は、ウエハＷを保持して昇降可能な複数のリフトピン７７と、リフトピン７７が立設されるベース７１と、ベース７１の下方に設けられたガイド装置（弾性ヒンジ装置）７２と、ガイド装置７２及びベース７１を介してリフトピン７７を上下方向に駆動するボイスコイルモータ７３とを有している。ガイド装置７２は、上下方向に連なるように重ねて配置された一対の板ばね７２ａ、７２ｂから構成されており、これら板ばね７２ａ、７２ｂはリフトピン７７が没入位置と突出位置との間を移動するストローク量が弾性変形可能な材料、厚さで形成されている。【選択図】図３
2008060402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持して所定方向に移動させる基板支持装置であって、
弾性変形により前記基板の移動方向を前記所定方向に規制する弾性ヒンジ装置を備えることを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板支持装置において、
前記弾性ヒンジ装置は、板バネを有することを特徴とする基板支持装置。
【請求項３】
請求項２記載の基板支持装置において、
前記板バネを複数設け、各板バネを前記所定方向に連なるように配設したことを特徴とする基板支持装置。
【請求項４】
請求項３記載の基板支持装置において、
前記一対の板バネが前記所定方向に複数積層されることを特徴とする基板支持装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の基板支持装置において、
前記弾性ヒンジ装置を弾性変形させて、前記基板を移動させる駆動装置を有することを特徴とする基板支持装置。
【請求項６】
請求項５記載の基板支持装置において、
前記弾性ヒンジ装置は、前記基板の移動方向と略直交する第２方向に延在して設けられ、
前記駆動装置は、前記弾性ヒンジ装置に対して前記第２方向に推力を付与することを特徴とする基板支持装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の基板支持装置において、
前記弾性ヒンジ装置の変形に関する情報を計測する計測装置と、
前記計測装置の計測結果に基づいて、前記基板の前記所定方向の位置を演算する演算装置とを有することを特徴とする基板支持装置。
【請求項８】
基板に対して所定の処理を施す処理部と、
前記基板を支持して移動する支持部とを有し、
前記支持部として請求項１から７のいずれかに記載の基板支持装置が設けられていることを特徴とする処理装置。
【請求項９】
基板を用いて露光処理を行う露光装置であって、
前記基板を支持して移動する基板支持装置として、請求項１から７のいずれかに記載の基板支持装置が設けられていることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
基板を支持して所定方向に移動させる基板支持方法であって、
前記基板の移動の際に、弾性ヒンジ装置の弾性変形により前記基板の移動方向を前記所定方向に規制するステップを有することを特徴とする基板支持方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の基板支持方法において、  
前記弾性ヒンジ装置の変形に関する情報を計測するステップと、
計測して前記変形に基づいて、前記基板の前記所定方向の位置を演算するステップとを有することを特徴とする基板支持方法。  
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の基板支持方法を用いて基板を支持することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板支持装置と基板支持方法、基板処理装置及び露光装置並びにデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、撮像装置（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造工程の一つであるリソグラフィ工程においては、マスクとしてのレチクルのパターンを、投影光学系を介して基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に転写露光するために、露光装置が使用されている。この露光装置としては、ステッパ等の一括露光型（静止露光型）の投影露光装置、又はスキャニングステッパ等の走査露光型の投影露光装置（走査型露光装置）等が使用されている。
【０００３】
このような露光装置においては、基板搬送用アームを用いて基板ステージの基板ホルダ上に感光基板を搬送し、基板ホルダが感光基板を吸着保持するようにしている。基板ホルダには、基板搬送用アームと基板ホルダとの間で感光基板の引渡しを行うために、基板載置面から感光基板を一定量持ち上げて支持する上下動可能なリフトアップ機構が設けられている（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平１−２１４０４２号公報
【特許文献２】特開２００３−２５８０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
リフトアップ機構には、駆動方向に対して高精度に案内するための直動ガイド（例えば、リニアガイド、ボールスプライン、エアガイド）が設けられている。
ところが、近年の露光装置の高スループット化に伴い、リフトアップ機構の駆動回数が飛躍的に増大することによって、リニアガイド、ボールスプラインなど、機械的な磨耗を伴う直動のガイド機構では、機械的磨耗によってガイドの精度が低下して、例えばウエハをウエハステージに投入する際の再現性を著しく悪化させる虞がある。
【０００５】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、駆動時の再現性を確保できる基板支持装置と基板支持方法、基板処理装置及び露光装置並びにデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図７に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の基板支持装置は、基板（Ｗ）を支持して所定方向に移動させる基板支持装置（７０）であって、弾性変形により基板（Ｗ）の移動方向を前記所定方向に規制する弾性ヒンジ装置（７２）を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
従って、本発明の基板支持装置では、弾性ヒンジ装置（７２）が摩擦を伴わない弾性変形により基板（Ｗ）の移動を案内（ガイド）するため、駆動回数が増大した場合でも、磨耗が生じず、従って基板移動のガイド特性が低下することを防止でき、駆動時の再現性を確保することが可能になる。
【０００８】
また、本発明の処理装置は、基板（Ｗ）に対して所定の処理を施す処理部（ＷＳＴ）と、基板（Ｗ）を支持して移動する支持部（７０）とを有し、支持部（７０）として先に記載の基板支持装置が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、本発明の処理装置では、基板（Ｗ）の移動に関して、駆動回数が増大した場合でも、磨耗が生じず、従って基板移動のガイド特性が低下することを防止でき、駆動時の再現性を確保することが可能になる。そのため、高い再現性をもって処理部（ＷＳＴ）における基板処理を実施することができる。
【００１０】
そして、本発明の露光装置は、基板（Ｗ）を用いて露光処理を行う露光装置（ＥＸ）であって、基板（Ｗ）を支持して移動する基板支持装置として、先に記載の基板支持装置（７０）が設けられていることを特徴とするものである。
従って、本発明の露光装置では、基板（Ｗ）の移動に関して、駆動回数が増大した場合でも、磨耗が生じず、従って基板移動のガイド特性が低下することを防止でき、駆動時の再現性を確保することが可能になる。そのため、高い再現性をもって処理部（ＷＳＴ）における基板処理を実施することができる。
【００１１】
また、本発明の基板支持方法は、基板（Ｗ）を支持して所定方向に移動させる基板支持方法であって、基板（Ｗ）の移動の際に、弾性ヒンジ装置（７２）の弾性変形により基板（Ｗ）の移動方向を前記所定方向に規制するステップを有することを特徴とするものである。
従って、本発明の基板支持方法では、弾性ヒンジ装置（７２）が摩擦を伴わない弾性変形により基板（Ｗ）の移動を案内（ガイド）するため、駆動回数が増大した場合でも、磨耗が生じず、従って基板移動のガイド特性が低下することを防止でき、駆動時の再現性を確保することが可能になる。
【００１２】
また、本発明のデバイス製造方法は、先に記載の基板支持方法を用いて基板（Ｗ）を支持することを特徴とするものである。
従って、本発明では、高い再現性をもって基板処理を実施できるため、バラツキのない高品質のデバイスを製造することができる。
【００１３】
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、磨耗に起因するガイド精度の低下を招くことなく、基板移動の再現性を確保することができる。
また、本発明では、基板搭載の再現性が高くなり、高いパターン精度を有する高品質の基板（デバイス）を得ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の基板支持装置と基板支持方法、基板処理装置及び露光装置並びにデバイス製造方法の実施の形態を、図１ないし図９を参照して説明する。
ここでは、レチクルのパターン像をウエハに露光処理する露光装置において、ウエハを保持して移動するウエハステージに、本発明に係る基板支持装置を適用する場合の例を用いて説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
まず、基板支持装置が搭載される露光装置について説明する。
図１は、本実施形態の露光装置ＥＸの概略構成を示す図である。
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハ（基板）Ｗとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンＰＡを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
【００１７】
露光装置ＥＸは、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系ＩＬ、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷをウエハホルダＷＨを介して支持する保持しつつ移動可能なウエハステージ（処理部）ＷＳＴ、露光装置ＥＸを統括的に制御する制御装置ＣＯＮＴ等を備える。
【００１８】
なお、以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でレチクルＲとウエハＷとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ及びθＺ方向とする。
【００１９】
照明光学系ＩＬは、レチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、露光光ＥＬを射出する露光用光源、露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるレチクルＲ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を備える。そして、レチクルＲ上の所定の照明領域は、照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。
【００２０】
照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。
【００２１】
レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲを保持して移動可能であって、例えばレチクルＲを真空吸着（又は静電吸着）により固定している。レチクルステージＲＳＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわち、ＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。
レチクルステージＲＳＴは、リニアモータ等のレチクルステージ駆動部ＲＳＴＤにより駆動される。そして、レチクルステージ駆動部ＲＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２２】
レチクルステージＲＳＴ上には、移動鏡５１が設けられている。また、移動鏡５１に対向する位置には、レーザ干渉計５２が設けられている。これにより、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲの２次元方向（ＸＹ方向）の位置及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）は、レーザ干渉計５２によりリアルタイムで計測される。そして、レーザ干渉計５２の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５２の計測結果に基づいてレチクルステージ駆動部ＲＳＴＤを駆動することでレチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲの位置を制御する。
【００２３】
投影光学系ＰＬは、レチクルＲのパターンを所定の投影倍率βでウエハＷに投影露光するものである。投影光学系ＰＬは、ウエハＷ側の先端部に設けられた光学素子を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。投影光学系ＰＬは、投影倍率βが、例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系である。
なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられる。
【００２４】
ウエハステージＷＳＴは、ウエハＷを支持しつつ移動して露光処理を施すものであって、ウエハＷをウエハホルダＷＨを介して保持して、Ｚ軸方向、θＸ方向及びθＹ方向の３自由度方向に微小駆動するＺテーブル６１、Ｚテーブル６１を支持しつつ、Ｙ軸方向に連続移動及びＸ軸方向にステップ移動するＸＹテーブル６２、ＸＹテーブル６２をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤６３等を備えている。
【００２５】
このウエハステージＷＳＴは、リニアモータ等のウエハステージ駆動部ＷＳＴＤにより駆動される。ウエハステージ駆動部ＷＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。そして、Ｚテーブル６１を駆動することにより、Ｚテーブル６１上に設けられたウエハホルダＷＨに保持されているウエハＷのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）等が制御される。また、ＸＹテーブル６２を駆動することにより、ウエハＷのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。
【００２６】
ウエハホルダＷＨは、ウエハＷに応じた形状を有しており、例えば平面視略円形状に形成されている。ウエハホルダＷＨの上面には、外周部近傍に所定幅を有する環状（無端状）に形成された凸状のシール部と、シール部の内側領域に所定間隔で複数に設けられた突起状のピン部とが設けられる（いずれも不図示、図では、便宜上ウエハホルダＷＨの上面は平面で図示している）。
複数のピン部の上端面及びシール部の上端面は、それぞれ平坦かつ同一平面上に位置するように形成される。つまり、複数のピン部とシール部とにより、ウエハＷを保持する保持面（上面）が形成されている。このようにして、ウエハＷは、ピン部及びシール部の上端に、平坦に保持可能となっている。
なお、シール部は、この上に載置されるウエハＷの外径より僅かに小さい外径を有するように形成される。
【００２７】
ウエハホルダ板ＷＨの下面は、平坦に形成されており、不図示の吸着機構によりＺテーブル６１上に装着される。Ｚテーブル６１上も平坦に形成されるので、ウエハホルダＷＨをＺテーブル６１上に装着しても、上面が殆ど変形しないようになっている。
【００２８】
また、ウエハホルダＷＨの上面における複数の所定位置には、不図示の給排気孔が形成されている。例えば、給排気孔は、上面の中心部から放射方向に複数形成されている。給排気孔は、ウエハホルダＷＨを上下方向に貫く孔であり、ウエハホルダＷＨが載置されるＺテーブル６１に形成された流路を介して給排気装置に連結されている。また、排気孔は、例えば上面の中心部から放射方向に複数形成されている。
このような構成により、給排気装置が排気動作（吸引動作）を行うことにより、給排気孔から流路を介して、ウエハＷとウエハホルダＷＨの上面との間の空気が吸引されるようになっている。これにより、ウエハＷ及びシール部で囲まれた空間が負圧になり、ウエハＷがウエハホルダＷＨの上面に対して吸着されるようになっている。
【００２９】
なお、ウエハホルダＷＨは、セラミック、例えば炭化珪素セラミックス（ＳｉＣ：シリコンカーバイド）により形成される。炭化珪素セラミックスは、熱伝導性が高く、線膨張係数が低いので、熱変形することなく、温度を伝えることができる。また、加工性が良好であるため、上面及び下面を高い平坦度に形成することができる。
また、このウエハステージＷＳＴには、ウエハＷをＺ軸方向に駆動するリフト機構、及びＺテーブル６１（ウエハホルダＷＨ）をＸＹテーブル６２に対して駆動するアクチュエータが設けられているが、これらの詳細な構成については、後述する。
【００３０】
ウエハステージＷＳＴ（Ｚテーブル６１）上には、移動鏡５３が設けられている。また、移動鏡５３に対向する位置には、レーザ干渉計５４が設けられている。これにより、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの２次元方向の位置及び回転角はレーザ干渉計５４によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５４の計測結果に基づいてウエハステージ駆動部ＷＳＴＤを介してウエハステージＷＳＴを駆動することで、ウエハステージＷＳＴに支持されているウエハＷのＸ軸、Ｙ軸方向及びθＺ方向の位置決めを行う。
【００３１】
また、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面に対するウエハＷ表面の位置（フォーカス位置）を検出するフォーカス検出系５６を備えている。フォーカス検出系５６は、ウエハＷ表面に対して斜め方向より検出光を投射する投光部５６Ａと、ウエハＷ表面で反射した検出光（反射光）を受光する受光部５６Ｂとを備えている。
受光部５６Ｂの受光結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス検出系５６の検出結果に基づいてウエハステージ駆動部ＷＳＴＤを介してウエハステージＷＳＴ（Ｚテーブル６１）を駆動することで、ウエハＷ表面の位置を投影光学系ＰＬの焦点深度内に収める。すなわち、Ｚテーブル６１は、ウエハＷのフォーカス位置及び傾斜角を制御してウエハＷの表面をオートフォーカス方式及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む。
【００３２】
次に、ウエハステージＷＳＴに設けられた駆動機構及びアクチュエータの詳細な構成について説明する。
図２はウエハステージＷＳＴの側断面図である。
このウエハステージＷＳＴには、ウエハＷを支持してＺ軸方向に昇降させるリフト機構（基板支持装置、支持部）７０と、Ｚテーブル６１（ウエハホルダＷＨ）をＸＹテーブル６２に対して駆動するアクチュエータ８０とが設けられている。
【００３３】
リフト機構７０は、ウエハＷを保持して昇降可能な複数（ここでは３本）のリフトピン７７と、リフトピン７７が立設されるベース７１と、ベース７１の−Ｚ側に設けられたガイド装置（弾性ヒンジ装置）７２と、ガイド装置７２及びベース７１を介してリフトピン７７をＺ軸方向に駆動するボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）７３とを有している。
【００３４】
リフトピン７７は、それぞれＺ軸方向に沿って延び、平面視で三角形の頂点をなす位置に配置されている。また、リフトピン７７の先端側は、ウエハホルダＷＨに形成された孔部ＷＨａと、Ｚテーブル６１に形成された孔部６１ａとに挿通され、図２に示す露光処理時には、ウエハホルダＷＨの上面から没入する位置（高さ）に駆動され、図３に示す基板搬送処理時には、ウエハホルダＷＨの上面から突出する位置に駆動される。
【００３５】
また、リフトピン７７には、先端上面に開口し真空吸引源に接続された吸引路が形成されており、上面にウエハＷが載置された状態でこの吸引路を介して負圧吸引することにより、ウエハＷを下方から保持することが可能である。また、吸引路の負圧吸引を解除することにより、ウエハＷに対する保持も解除することができる。
【００３６】
ガイド装置７２は、Ｘ軸方向（第２方向）に延在して設けられ、Ｚ軸方向に連なるように重ねて配置された一対の板バネ７２ａ、７２ｂから構成されている。これら板バネ７２ａ、７２ｂの両端部は、Ｚ軸方向の位置が一定となるように支持されている。＋Ｚ側に配置された板バネ７２ａには、上述したベース７１がＸ軸方向の略中央部においてビス等により固定されている。また、−Ｚ側に位置する板バネ７２ｂには、下方（−Ｚ側）からＶＣＭ７３の可動子７３ａがＸ軸方向の略中央部で固定されている。これら板バネ７２ａ、７２ｂは、リフトピン７２が図２に示す没入位置と、図３に示す突出位置との間を移動するストローク量が弾性変形可能な材料及び厚さで形成されている。
ＶＣＭ７３は、固定子７３ｂがＸＹテーブル６２上に配置されており、制御装置ＣＯＮＴの制御下で上記可動子７３ａをＺ軸方向に駆動する。
【００３７】
なお、リフトピン７７のＺ方向の位置は、リニアスケールセンサーや、回転モータの回転を直動運動に変換する場合（ラック＆ピニオン等）にはロータリーエンコーダによって計測され、制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００３８】
アクチュエータ８０は、ＸＹテーブル６２とＺテーブル６１との間に設けられ、投影光学系ＰＬの結像面に対するＺテーブル６１（ウエハＷ）の位置を調整するものであって、ＸＹテーブル６２に設けられた固定子８０Ａと、Ｚテーブル６１に設けられてＺ方向に移動可能な可動子８０Ｂとからなるボイスコイルモータで構成されている。アクチュエータ８０は、三箇所に設けられ、各アクチュエータ８０をそれぞれ同一移動量で駆動することにより、Ｚテーブル６１のＺ軸方向の位置が調整され、各アクチュエータ８０を異なる移動量で駆動することにより、Ｚテーブル６１のθＸ方向及びθＹ方向の位置（姿勢）が調整される。すなわち、Ｚテーブル６１は、アクチュエータ８０の駆動により、３自由度方向に微小駆動するようになっている（なお、図３以降においては、便宜上アクチュエータ８０の図示を省略している）。
【００３９】
次に、リフト機構７０によりウエハＷを支持して移動する際の動作について説明する。
図２に示すように、ウエハホルダＷＨにウエハＷが吸着保持された状態では、ＶＣＭ７３の可動子７３ｂを固定子７３ａに対して＋Ｚ側に突出させ、一対の板バネ７２ａ、７２ｂがＶＣＭ７３から力を受けずにそれぞれ平板状で密接して重ね合わされ、リフトピン７７がウエハホルダＷＨの上面から没入した位置に配置される。
【００４０】
次に、ウエハＷを＋Ｚ方向へ移動させる際には、まず制御装置ＣＯＮＴが給排気装置による吸引動作を停止させ、ウエハホルダＷＨへのウエハＷの吸着保持を解除させるとともに、リフトピン７７の吸引路に接続された真空吸引源を作動させて、ウエハＷを吸着可能状態とする。
この後、制御装置ＣＯＮＴは、ＶＣＭ７３における可動子７３ａを−Ｚ方向へ駆動する。このとき、下方に位置する板バネ７２ｂが−Ｚ方向に引っ張られ、図３に示すように、変形部Ｈで弾性変形して−Ｚ側に膨出するように湾曲する。また、この板バネ７２ｂの弾性変形に伴って、両端部が互いに接近することにより、上方（＋Ｚ側）に位置する板バネ７２ａも同様に、変形部Ｈで弾性変形して＋Ｚ側に膨出するように湾曲する。
【００４１】
これにより、板バネ７２ａに連結されたベース７１及びリフトピン７７が板バネ７２ａの変形量に応じて上昇し、図３に示すように、リフトピン７７の先端でウエハＷを吸着保持しつつ、ウエハホルダＷＨから離間させる。ここで、ＶＣＭ７３においては、ＸＹ平面に沿う方向については可動子７３ａの位置が規制されていないが、＋Ｚ側への上昇時に板バネ７２ａ、７２ｂの変形部Ｈが弾性ヒンジ部として機能するため、ＸＹ平面に沿う方向の位置が規制される。つまり、板バネ７２ａ、７２ｂが、リフトピン７７の移動方向に関して、ＸＹ方向については拘束することでＺ軸方向に規制するため、Ｚ軸方向への移動をガイドする仮想的な直動ガイド機構を構成することになる。
【００４２】
一方、ウエハＷ（リフトピン７７）が−Ｚ方向へ下降する際には、上記と逆に、制御装置ＣＯＮＴがＶＣＭ７３における可動子７３ａを＋Ｚ方向へ駆動する。これにより、板バネ７２ｂの弾性復元力により弾性変形が解消され、平板状に戻ることになる。従って、板バネ７２ａの弾性変形も解消されることになり、ベース７１及びリフトピン７７は下降する。板バネ７２ａ、７２ｂの弾性変形は、平板状に戻る直前まで維持されるため、上述した弾性ヒンジによる仮想的な直動ガイド機構も維持され、リフトピン７７の下降についても、移動方向がＺ軸方向に規制される。
【００４３】
このように、本実施の形態では、非接触で機械的磨耗を伴わない弾性ヒンジによりリフトピン７７の移動をガイドするため、リフトピン７７の駆動回数が増大しても、磨耗に起因するガイド精度の低下を招かずに再現性を確保することができる。従って、本実施形態では、ウエハホルダＷＨへのウエハＷの搭載の再現性が高くなり、高いパターン精度を有する高品質のウエハ（デバイス）を得ることが可能になる。
【００４４】
また、本実施形態では、このガイド装置７２を板バネ７２ａ、７２ｂという簡素な部材で構成しているため、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
さらに、本実施の形態では、一対の板バネ７２ａ、７２ｂによりガイド装置７２を構成することで、僅かな厚さ増加でリフトピン７７の移動ストロークを容易に大きく（二倍に）することが可能である。
【００４５】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について、図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
上記第１実施形態では、リフトピン７７を駆動するためのＶＣＭ７３において、可動子７３ａをＺ軸方向に駆動する構成としたが、第２実施形態では、Ｚ軸方向と直交する方向に駆動する場合について説明する。
なお、これらの図において、図１乃至図３に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、本実施形態では、ＶＣＭ７３が、板バネ７２ａ、７２ｂの両端部にそれぞれ設けられている。各ＶＣＭ７３においては、可動子７３ａが板バネ７２ａ、７２ｂの端部に当接してＸ軸方向に沿って推力を付与するように配置されている。
他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４７】
上記の構成のガイド装置７２では、リフトピン７７がウエハホルダＷＨの上面から没入する位置にあり、板バネ７２ａ、７２ｂが平板状にある図４（ａ）に示す状態から、互いに接近する方向に可動子７３ａを駆動すると、互いに接近する方向には抵抗が大きく変形しづらいことから、図４（ｂ）に示すように、互いに離間する方向に弾性変形する。これにより、第１実施形態と同様に、板バネ７２ａに連結されたベース７１及びリフトピン７７が板バネ７２ａの変形量に応じて上昇し、リフトピン７７の先端でウエハＷを吸着保持しつつ、ウエハホルダＷＨから離間させる。
【００４８】
また、ウエハＷ（リフトピン７７）が−Ｚ方向へ下降する際には、上記と逆に、制御装置ＣＯＮＴがＶＣＭ７３における可動子７３ａを互いに離間する方向のＸ方向へ駆動する。これにより、板バネ７２ａ、７２ｂの弾性復元力により弾性変形が解消され、平板状に戻ることになる。従って、ベース７１及びリフトピン７７は下降する。
このように、本実施形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、ＶＣＭ７３が板バネ７２ａ、７２ｂとほぼ同じＺ位置（高さ）に配置されるため、Ｚ軸方向の大きさを小さくすることが可能になり、装置の薄型化に寄与できるという効果を奏する。
【００４９】
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態について、図５を参照して説明する。
本実施形態では、図５に示すように、板バネ７２ａ、７２ｂの対が、Ｚ軸方向に複数（ここでは４対）積層されている。各板バネ７２ａ、７２ｂの対の両端部には、Ｘ軸方向に互いに接近・離間自在に駆動するＶＣＭ７３が互いに独立して駆動自在にそれぞれ設けられている。隣り合う板バネ７２ａ、７２ｂの対は、中央部においてビス等により連結されている。
他の構成は上記第２実施形態と同様である。
【００５０】
本実施形態では、上記第２実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、板バネ７２ａ、７２ｂが複数対設けられているため、リフトピン７７（すなわちウエハＷ）を大きな移動ストロークで駆動することができるとともに、ＶＣＭ７３をそれぞれ個別に駆動することにより、リフトピン７７に対して細かな移動パターン（移動速度等）を設定することも可能になる。
【００５１】
（第４実施形態）
続いて、本発明の第４実施形態について、図６を参照して説明する。
上記第１実施形態では、ＶＣＭ７３がバネ７２ａ、７２ｂを介してベース７１及びリフトピン７７を上下動させる構成としたが、本実施形態ではベース７１に当接して直接駆動する構成としている。
なお、この図において、図１乃至図３に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、図６に示すように、ＶＣＭ７３の可動子７３ａがベース７１の下面（−Ｚ側の面）に固定されている。また、板バネ７２ａ、７２ｂは、それぞれがＶＣＭ７３を跨ぐようにＸ軸方向に二分割されている。板バネ７２ａのＶＣＭ７３側の端部は、それぞれベース７１にビス等により締結固定されている。また、板バネ７２ｂのＶＣＭ７３側の端部は、それぞれＸＹテーブル６２にビス等により締結固定されている。
他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５３】
上記構成では、ＶＣＭ７３の可動子７３ａの＋Ｚ方向への駆動により、ベース７１、リフトピン７７（及びウエハＷ）は上昇する。このとき、ベース７１と連結された板バネ７２ａと、この板バネ７２ａと結合された板バネ７２ｂとは弾性変形して、変形部Ｈが弾性ヒンジ部として機能するため、リフトピン７７のＺ軸方向への移動をガイドする仮想的な直動ガイド機構を構成することになる。これは、ベース７１及びリフトピン７７が下降する際も同様である。
【００５４】
このように、本実施形態では、上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、ＶＣＭ７３により直接ベース７１を駆動するため、ベース７１の位置（すなわち、リフトピン７７及びウエハＷ）の位置及び動作の再現性を高精度で制御することが可能になる。
【００５５】
（第５実施形態）
続いて、本発明の第５実施形態について、図７を参照して説明する。
上記第１〜第４実施形態では、リニアスケールセンサーや、ロータリーエンコーダによってリフトピン７７の位置を計測する構成としたが、本実施形態では歪みセンサーを用いて計測する場合について説明する。
なお、この図において、図６に示す第４実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
本実施形態では、図７に示すように、一方の板バネ７２ａの表面、より詳細には変形部Ｈの位置に歪センサー（計測装置）８５が貼設されている。歪センサー８５は、板バネ７２ａの変形に伴う抵抗値を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、歪センサー８５から出力された抵抗値の変化量に基づいて、演算装置として板バネ７２ａの撓量（歪量）を演算するとともに、梁の撓み式を用いてリフトピン７７のＺ方向の位置を演算する。
他の構成は、上記第４実施形態と同様である。
【００５７】
上記の構成では、ＶＣＭ７３の駆動によりベース７１が移動した場合に板バネ７２ａが弾性ヒンジ装置として弾性変形してリフトピン７７のＺ方向の移動をガイドする。
このとき、板バネ７２ａの弾性変形によって生じた歪センサー８５の抵抗値の変化は、制御装置ＣＯＮＴによって撓量として計測され、さらに上記梁の撓み式を用いてリフトピン７７のＺ方向の位置が演算・計測される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、演算したリフトピン７７のＺ方向の位置に基づき、リフトピン７７が所定の位置に移動するべく、ＶＣＭ７３（の可動子７３ａ）の駆動を制御する。
【００５８】
このように、本実施形態では、上記第４実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、板バネ７２ａに貼設した歪センサー８５を用いるという簡素な構成でリフトピン７７のＺ方向の位置を計測できるため、装置構成の簡素化及び低価格化に寄与できる。また、本実施の形態では、リニアスケールセンサーやロータリーエンコーダと比べて配線本数を減らすことができ、結果として振動等、配線に起因する外乱を抑制することが可能になり、露光精度に与える悪影響を低減することができる。
さらに、歪センサー８５自体の発熱もリニアスケールセンサーやロータリーエンコーダと比べて減ることに加えて、電気配線の本数が減ることから、配線からの発熱も抑制できるため、空気揺らぎ等の発生を抑えて、露光精度の低下も抑制することが可能になる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、リフトピン７７の移動ストロークを確保するために、板バネ７２ａ、７２ｂを対で設ける構成としたが、弾性変形量が大きい板バネを適宜選択した場合や、リフトピン７７の移動ストロークが小さい場合には、板バネを単体で設ける構成としてもよい。
また、上記実施形態では、リフトピン７７の駆動力付与にＶＣＭを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばエアシリンダ等の他のアクチュエータを用いる構成としてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、本発明に係る基板支持装置を露光装置に適用するものとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば基板（ウエハ）に形成されたパターン精度（パターン線幅や位置）を計測処理を実施する計測装置やコータデベロッパにおける基板を支持する装置等、基板に対して各種の処理を施す処理装置に広く適用可能である。
【００６２】
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００６３】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００６４】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００６５】
また、本発明が適用される露光装置の光源には、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）等のみならず、ｇ線（４３６ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、上記実施形態では、反射屈折型の投影光学系を例示したが、これに限定されるものではなく、投影光学系の光軸（レチクル中心）と投影領域の中心とが異なる位置に設定される屈折型の投影光学系にも適用可能である。
【００６６】
また、本発明は、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たし、該液体を介して基板を露光する、所謂液浸露光装置にも適用することができる。液浸露光装置については、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている。さらに、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。
【００６７】
また、本発明は、基板ステージ（ウエハステージ）が複数設けられるツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。更に、本発明を本願出願人が先に出願した特願２００４−１６８４８１号のウエハステージに適用してもよい。
【００６８】
また、本発明が適用される露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。
なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００６９】
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図２２は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００７０】
図９は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００７１】
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ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。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、露光装置ＥＸの概略構成を示す図である。
【図２】ウエハステージＷＳＴの側断面図である。
【図３】ウエハ上昇時のウエハステージＷＳＴの側断面図である。
【図４】第２実施形態におけるウエハステージＷＳＴの側断面図である。
【図５】第３実施形態におけるウエハステージＷＳＴの側断面図である。
【図６】第４実施形態におけるウエハステージＷＳＴの側断面図である。
【図７】第５実施形態におけるウエハステージＷＳＴの側断面図である。
【図８】マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図９】図８におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
ＣＯＮＴ…制御装置（演算装置）、  ＥＸ…露光装置、  Ｗ…ウエハ（基板）、  ＷＳＴ…ウエハステージ（処理部）、  ７０…リフト機構（基板支持装置、支持部）、  ７２…ガイド装置（弾性ヒンジ装置）、  ７３…ＶＣＭ（駆動装置）、  ８５…歪センサー（計測装置）
【図１】
2008060402.tif 000003
【図２】
2008060402.tif 000004
【図３】
2008060402.tif 000005
【図４】
2008060402.tif 000006
【図５】
2008060402.tif 000007
【図６】
2008060402.tif 000008
【図７】
2008060402.tif 000009
【図８】
2008060402.tif 000010
【図９】
2008060402.tif 000011