(57)【要約】【課題】マスクをマスクステージに吸着保持する時にマスクに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージにマスクを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる露光装置を提供する。【解決手段】分割逐次露光装置ＰＥでは、マスクステージ１が、マスクＭの互いに対向する２辺に対応して配置されて、それぞれ複数のボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ１０）を有する一対のチャック部１６を備える。各チャック部１６における複数のボックス溝１６ｂは、互いに独立にマスクＭに吸着力を付与可能である。【選択図】図４
2008026475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記基板に対向配置されてマスクを保持するマスクステージと、前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、を備えた露光装置であって、
前記マスクステージは、前記マスクの互いに対向する２辺に対応して配置されて、それぞれ複数の吸引溝を有する一対の保持部を少なくとも備え、
前記各保持部における前記複数の吸引溝は、互いに独立に前記マスクに吸着力を付与可能であることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
被露光材としての基板を保持するワークステージと、前記基板に対向配置されてマスクを保持するマスクステージと、前記基板に対してパターン露光用の光を前記マスクを介して照射する照射手段と、を備えた露光装置であって、
前記マスクステージは、前記マスクの互いに対向する２辺に対応して配置されて、前記マスクを保持する第１及び第２保持部を少なくとも備え、
対向配置された前記第１及び第２保持部の少なくとも一方は、互いに対向する方向に移動可能であることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを分割逐次露光方式で近接（プロキシミティ）露光転写するのに好適な露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等のフラットパネルディスプレイ装置のカラーフィルタを製造する露光装置では、被露光材としての基板より小さいマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置する。そして、この状態でワークステージをマスクに対してステップ移動させてステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のマスクパターンを基板上に露光転写して一枚の基板に複数のディスプレイ等を作成している。また、マスクは、搬送装置によってマスクステージの下方まで搬送され、その有効露光領域外の周囲を、マスクステージに形成された保持部によって真空吸引することで、マスクステージにフラットな状態で固定される。
【０００３】
また、半導体製造の露光装置では、マスクの歪みを低減するため、マスクを保持する吸着力を吸着位置毎に変化するように制御することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−５５７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、マスクを搬送装置からマスクステージに受け渡して吸着保持させる際にマスクに応力が作用し、マスクが歪んだ状態で保持される可能性がある。このような歪んだ状態のマスクを用いて露光すると、露光結果な悪影響を及ぼす虞があった。また、マスクに歪みがある場合には、一度マスクの保持を開放した後に、再度吸着し直すことで歪みを除去することも考えられるが、処理時間が増加するとともに、再吸着しても歪みが解消されない可能性がある。
【０００５】
特に、近年のフラットパネルディスプレイ装置の大型化に伴い、カラーフィルタを製造するためのマスクも大きくなっており（例えば、１４００ｍｍ×１２００ｍｍ）、吸着保持の際の歪みも露光精度に大きく影響する。特許文献１に記載の半導体製造の露光装置では、製造によるマスク自体の歪みを低減するもので、上記のような吸着の際の歪みを解消することはできなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、マスクをマスクステージに吸着保持する時にマスクに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージにマスクを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行う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】
【０００７】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１）  被露光材としての基板を保持するワークステージと、基板に対向配置されてマスクを保持するマスクステージと、基板に対してパターン露光用の光をマスクを介して照射する照射手段と、を備えた露光装置であって、
マスクステージは、マスクの互いに対向する２辺に対応して配置されて、それぞれ複数の吸引溝を有する一対の保持部を少なくとも備え、
各保持部における複数の吸引溝は、互いに独立にマスクに吸着力を付与可能であることを特徴とする露光装置。
（２）  被露光材としての基板を保持するワークステージと、基板に対向配置されてマスクを保持するマスクステージと、基板に対してパターン露光用の光をマスクを介して照射する照射手段と、を備えた露光装置であって、
マスクステージは、マスクの互いに対向する２辺に対応して配置されて、マスクを保持する第１及び第２保持部を少なくとも備え、
対向配置された第１及び第２保持部の少なくとも一方は、互いに対向する方向に移動可能であることを特徴とする露光装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、マスクステージは、マスクの互いに対向する２辺に対応して配置されて、それぞれ複数の吸引溝を有する一対の保持部を少なくとも備え、各保持部における複数の吸引溝は、互いに独立にマスクに吸着力を付与可能であるので、マスクをマスクステージに吸着保持する時にマスクに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージにマスクを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
【０００９】
また、マスクステージは、マスクの互いに対向する２辺に対応して配置されて、マスクを保持する第１及び第２保持部を少なくとも備え、対向配置された第１及び第２保持部の少なくとも一方は、互いに対向する方向に移動可能であるので、同じく、マスクをマスクステージに吸着保持する時にマスクに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージにマスクを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の露光装置の各実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
先ず、分割逐次露光装置ＰＥについて説明する。図１に示すように、本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥは、マスクＭを保持するマスクステージ１と、ガラス基板（被露光材）Ｗを保持するワークステージ２と、パターン露光用の光を照射する照射手段としての露光用照明光学系３と、マスクステージ１及びワークステージ２を支持する装置ベース４とを備えている。
【００１２】
なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」という。）は、マスクＭに対向配置されて該マスクＭに描かれたマスクパターンＰを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面）に感光剤が塗布されて透光性とされている。
【００１３】
説明の便宜上、露光用照明光学系３から説明する。露光用照明光学系３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、平面ミラー３５，３６及び球面ミラー３７と、この平面ミラー３６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とを備えている。
【００１４】
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１に保持されるマスクＭ、ひいてはワークステージ２に保持される基板Ｗの表面に対して略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Ｐが基板Ｗ上に露光転写される。
【００１５】
次に、マスクステージ１及びワークステージ２の順に説明する。初めに、マスクステージ１はマスクステージベース１０を備えており、該マスクステージベース１０は装置ベース４から突設されたマスクステージ支柱１１に支持されてワークステージ２の上方に配置されている。
【００１６】
マスクステージベース１０は、図２に示すように、略矩形形状とされて中央部に開口１０ａを有しており、この開口１０ａにはマスク保持枠１２がＸ，Ｙ方向に移動可能に装着されている。
【００１７】
マスク保持枠１２は、図３（ａ）に示すように、その上端外周部に設けられたフランジ１２ａをマスクステージベース１０の開口１０ａ近傍の上面に載置し、マスクステージベース１０の開口１０ａの内周との間に所定のすき間を介して挿入されている。これにより、マスク保持枠１２は、このすき間分だけＸ，Ｙ方向に移動可能となる。
【００１８】
このマスク保持枠１２の下面には、図３及び図４に示すように、マスクＭの対向する２辺を保持する一対のチャック部１６が間座２０を介して固定されており、マスク保持枠１２とともにマスクステージベース１０に対してＸ，Ｙ方向に移動可能である。各チャック部１６の下面には、マスクパターンＰが描かれているマスクＭのＸ方向に対向する２辺を吸着するための複数（本実施形態ではそれぞれ５個）の吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ１０）が開設されており、チャック部１６は本発明の保持部を構成している。各チャック部１６の下面には、吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ１０）をそれぞれ囲う吸引溝であるボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ１０）が１辺につき複数（本実施形態ではそれぞれ５個）設けられている。これにより、マスクＭが吸引される１辺における吸引領域は複数（各チャック部１６に５個）に分割されている。
【００１９】
各吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ１０）は、それぞれ独立に作動可能な複数の切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）を有する分配器７１を介して真空ポンプ７３に接続されている。各切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）は、制御装置８０により独立して流路が真空ポンプ７３に接続または遮断されるように切り換えられる。即ち、制御装置８０は、各切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）を個別に、或いは各切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）をグループ化してグループ毎に切り換えてボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ１０）の真空状態を制御する。これによりマスクＭは、吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ１０）を介して真空ポンプ７３によりチャック部１６に２辺で着脱自在に保持される。
【００２０】
マスクステージベース１０の上面には、図２において、後述のアライメントカメラ１５による検出結果、又は後述するレーザ測長装置６０による測定結果に基づき、マスク保持枠１２をＸＹ平面内で移動させて、このマスク保持枠１２に保持されたマスクＭの位置及び姿勢を調整するマスク位置調整手段１３が設けられている。
【００２１】
マスク位置調整手段１３は、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられたＸ軸方向駆動装置１３ｘと、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられた二台のＹ軸方向駆動装置１３ｙとを備えている。
【００２２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向駆動装置１３ｘは、Ｘ軸方向に伸縮するロッド１３１ｒ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）１３１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たリニアガイド（直動軸受案内）１３３とを備えている。リニアガイド１３３の案内レール１３３ｒは、Ｙ軸方向に延びてマスク保持枠１２に固定される。また、案内レール１３３ｒに移動可能に取り付けられたスライダ１３３ｓは、マスクステージベース１０に固設されたロッド１３１ｒの先端に、ピン支持機構１３２を介して連結されている。
【００２３】
一方、Ｙ軸方向駆動装置１３ｙも、Ｘ軸方向駆動装置１３ｘと同様の構成であって、Ｙ軸方向に伸縮するロッド１３１ｒ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）１３１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たリニアガイド（直動軸受案内）１３３とを備えている。リニアガイド１３３の案内レール１３３ｒはＸ軸方向に延びてマスク保持枠１２に固定されている。また、案内レール１３３ｒに移動可能に取り付けられたスライダ１３３ｓは、ロッド１３１ｒの先端にピン支持機構１３２を介して連結されている。そして、Ｘ軸方向駆動装置１３ｘによりマスク保持枠１２のＸ軸方向の調整を、二台のＹ軸方向駆動装置１３ｙによりマスク保持枠１２のＹ軸方向及びθ軸方向（Ｚ軸まわりの揺動）の調整を行う。
【００２４】
さらに、マスク保持枠１２のＸ軸方向に互いに対向する二辺の内側には、図２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手段としてのギャップセンサ１４と、マスクＭと位置合わせ基準との平面ずれ量を検出する手段としてのアライメントカメラ１５とが配設されている。このギャップセンサ１４及びアライメントカメラ１５は、共に移動機構１９を介してＸ軸方向に移動可能とされている。
【００２５】
移動機構１９は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に互いに対向する二辺の上面側にはそれぞれギャップセンサ１４及びアライメントカメラ１５を保持する保持架台１９１がＹ軸方向に延びて配置されており、該保持架台１９１のＹ軸方向駆動装置１３ｙから離間する側の端部はリニアガイド１９２によって支持されている。リニアガイド１９２は、マスクステージベース１０上に設置されてＸ軸方向に沿って延びる案内レール１９２ｒと、案内レール１９２ｒ上を移動するスライダ（図示せず）とを備えており、該スライダに保持架台１９１の前記端部が固定されている。
【００２６】
そして、スライダをモータ及びボールねじからなる駆動用アクチュエータ１９３によって駆動することにより、保持架台１９１を介してギャップセンサ１４及びアライメントカメラ１５がＸ軸方向に移動するようになっている。
【００２７】
アライメントカメラ１５は、図５に示すように、マスクステージ１の下面に保持されているマスクＭの表面（マスクパターン面Ｍｍ）のマスク側アライメントマーク１０１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１５１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。
【００２８】
ピント調整機構１５１は、リニアガイド１５２，ボールねじ１５３，モータ１５４を備えている。リニアガイド１５２には、案内レール１５２ｒとスライダ１５２ｓを備えており、このうち案内レール１５２ｒはマスクステージ１の移動機構１９の保持架台１９１に上下方向に延びて取り付けられている一方、該リニアガイド１５２のスライダ１５２ｓにはアライメントカメラ１５がテーブル１５２ｔを介して固定されている。そして、ボールねじ１５３のねじ軸に螺合されたナットをテーブル１５２ｔに連結すると共に、そのねじ軸をモータ１５４で回転駆動するようにしている。
【００２９】
また、この実施形態では、図６に示すように、ワークステージ２に設けてあるワークチャック８の下方には、光源７８１及びコンデンサーレンズ７８２を有してワーク側アライメントマーク１００を下から投影する投影光学系７８がアライメントカメラ１５の光軸に合わせてＺ軸微動ステージ２４と一体に配設されている。なお、ワークステージ２、Ｙ軸送り台５２には投影光学系７８の光路に対応する貫通孔が形成されている。
【００３０】
さらに、この実施形態では、図７に示すように、マスクＭのマスク側アライメントマーク１０１を有する面（マスクパターン面Ｍｍ）位置を検出してアライメントカメラ１５のピントずれを防止するアライメント画像のベストフォーカス調整機構１５０を設けている。このベストフォーカス調整機構１５０は、アライメントカメラ１５及びピント調整機構１５１に加えて、ピントずれ検出手段としてギャップセンサ１４を利用している。即ち、このギャップセンサ１４で計測したマスク下面位置の計測値を、制御装置８０で予め設定したピント位置と比較して差を求め、その差から設定ピント位置からの相対ピント位置変化量を計算し、該計算変化量に応じてピント調整機構１５１のモータ１５４を制御してアライメントカメラ１５を移動させ、これによりアライメントカメラ１５のピントを調整するようにしている。
【００３１】
このベストフォーカス調整機構１５０を用いることにより、マスクＭの板厚変化や板厚のばらつきとは無関係に、アライメント画像の高精度のフォーカス調整が可能となる。すなわち、複数種類のマスクＭを交換して使用する場合に、個々のマスクの厚さが異なる場合でも常に適正なピントを得ることができる。なお、ピント調整機構１５１、投影光学系７８、ベストフォーカス調整機構１５０等は、１層目分割パターンのアライメントの高精度化に対応するものであるばかりでなく、２層目以降のアライメントの高精度化にも寄与するものであり、また、マスクＭの厚さがわかっていれば、ベストフォーカス調整機構１５０を省略して厚さに応じてピント調整機構１５１を動かすようにしても良い。
【００３２】
なお、マスクステージベース１０の開口１０ａのＹ軸方向の両端部にはマスク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（遮蔽板）１７がマスクＭより上方に位置して配置されており、このマスキングアパーチャ１７はモータ，ボールねじ及びリニアガイドよりなるマスキングアパーチャ駆動装置１８によりＹ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できるようになっている。
【００３３】
次に、ワークステージ２は、装置ベース４上に設置されており、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のすき間を所定量に調整するＺ軸送り台（ギャップ調整手段）２Ａと、このＺ軸送り台２Ａ上に配設されてワークステージ２をＸＹ軸方向に移動させるワークステージ送り機構２Ｂとを備えている。
【００３４】
Ｚ軸送り台２Ａは、図８に示すように、装置ベース４上に立設された上下粗動装置２１によってＺ軸方向に粗動可能に支持されたＺ軸粗動ステージ２２と、このＺ軸粗動ステージ２２の上に上下微動装置２３を介して支持されたＺ軸微動ステージ２４とを備えている。上下粗動装置２１には、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、或いは空圧シリングが用いられており、単純な上下動作を行うことにより、Ｚ軸粗動ステージ２２を予め設定した位置まで、マスクＭと基板Ｗとのすき間の計測を行うことなく昇降させる。
【００３５】
一方、図１に示す上下微動装置２３は、モータとボールねじとくさびとを組み合わせてなる可動くさび機構を備えており、この実施形態では、例えばＺ軸粗動ステージ２２の上面に設置したモータ２３１によってボールねじのねじ軸２３２を回転駆動させるようにすると共に、ボールねじナット２３３をくさび状に形成してそのくさび状ナット２３３の斜面をＺ軸微動ステージ２４の下面に突設したくさび２４１の斜面と係合させ、これにより、可動くさび機構を構成している。
【００３６】
そして、ボールねじのねじ軸２３２を回転駆動させると、くさび状ナット２３３がＹ軸方向に水平微動し、この水平微動運動が両くさび２３３，２４１の斜面作用により高精度の上下微動運動に変換される。
【００３７】
この可動くさび機構からなる上下微動装置２３は、Ｚ軸微動ステージ２４のＹ軸方向の一端側（図１の手前側）に２台、他端側に１台（図示せず）、合計３台設置されており、それぞれが独立に駆動制御されるようになっている。これにより、上下微動装置２３は、チルト機能も兼ね備えていることになり、３台のギャップセンサ１４によるマスクＭと基板Ｗとのすき間の測定結果に基づき、マスクＭと基板Ｗとが平行かつ所定のすき間を介して対向するように、Ｚ軸微動ステージ２４の高さを微調整するようになっている。なお、上下粗動装置２１及び上下微動装置２３はＹ軸送り台５２の部分に設けるようにしてもよい。
【００３８】
ワークステージ送り機構２Ｂは、図８に示すように、Ｚ軸微動ステージ２４の上面に、Ｙ軸方向に互いに離間配置されてそれぞれＸ軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド４１と、このリニアガイド４１のスライダ４１ａに取り付けられたＸ軸送り台４２と、Ｘ軸送り台４２をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り駆動装置４３とを備えており、Ｘ軸送り駆動装置４３のモータ４３１によって回転駆動されるボールねじ軸４３２に螺合されたボールねじナット４３３にＸ軸送り台４２が連結されている。
【００３９】
また、このＸ軸送り台４２の上面には、Ｘ軸方向に互いに離間配置されてそれぞれＹ軸方向に沿って延設された二組の転がり案内の一種であるリニアガイド５１と、該リニアガイド５１のスライダ５１ａに取り付けられたＹ軸送り台５２と、Ｙ軸送り台５２をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り駆動装置５３とを備えており、Ｙ軸送り駆動装置５３のモータ５３１によって回転駆動するボールねじ軸５３２に螺合されたボールねじナット（図示せず）に、Ｙ軸送り台５２が連結されている。このＹ軸送り台５２の上面には、ワークステージ２が取り付けられている。
【００４０】
そして、ワークステージ２のＸ軸，Ｙ軸位置を検出する移動距離測定部としてのレーザ測長装置６０が、装置ベース４に設けられている。上記のように構成されたワークステージ２では、ボールねじやリニアガイド自体の形状等の誤差や、これらの取り付け誤差などに起因し、ワークステージ２の移動に際し、位置決め誤差、ヨーイング、真直度などの発生は不可避である。そこで、これらの誤差の測定を目的とするのがこのレーザ測長装置６０である。
【００４１】
このレーザ測長装置６０は、図１に示すように、ワークステージ２のＹ軸方向端部に対向して設けレーザを備えた一対のＹ軸干渉計６２，６３と、ワークステージ２のＸ軸方向端部に設けレーザを備えた一つのＸ軸干渉計６４と、ワークステージ２のＹ軸干渉計６２，６３と対向する位置に配設されたＹ軸用ミラー６６と、ワークステージ２のＸ軸干渉計６４と対向する位置に配設されたＸ軸用ミラー６８とで構成されている。
【００４２】
このように、Ｙ軸方向についてＹ軸干渉計６２，６３を２台設けていることにより、ワークステージ２のＹ軸方向位置の情報のみでなく、Ｙ軸干渉計６２と６３の位置データの差分によりヨーイング誤差を知ることもできる。Ｙ軸方向位置については、両者の平均値に、ワークステージ２のＸ軸方向位置、ヨーイング誤差を加味して適宜、補正を加えることにより算出することができる。
【００４３】
そして、ワークステージ２のＸＹ方向位置やＹ軸送り台５２、ひいては前の分割パターンの露光に続いて次の分割パターンをつなぎ露光する際に、基板Ｗを次のエリアに送る段階で、各干渉計６２〜６４より出力する検出信号を、図９に示すように、制御装置８０に入力するようにしている。この制御装置８０は、この検出信号に基づいて分割露光のためのＸＹ方向の移動量を調整するためにＸ軸送り駆動装置４３及びＹ軸送り駆動装置５３を制御すると共に、Ｘ軸干渉計６４による検出結果及びＹ軸干渉計６２，６３による検出結果に基づき、つなぎ露光のための位置決め補正量を算出して、その算出結果をマスク位置調整手段１３（及び必要に応じて上下微動装置２３）に出力する。これにより、この補正量に応じてマスク位置調整手段１３等が駆動され、Ｘ軸送り駆動装置４３又はＹ軸送り駆動装置５３による位置決め誤差、真直度誤差、及びヨーイング等の影響が解消される。
【００４４】
また、制御装置８０は、図示しない歪み量測定装置等によって保持されたマスクに所定以上の歪みが生じていると検知されたときに、切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）を制御して、マスクＭを保持した状態で歪み補正動作を行うように、各吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ１０）の吸着状態を切り換える。
【００４５】
なお、本実施形態の制御装置８０は、露光制御用シャッター３４の開制御、ワークステージ２の送り制御、レーザ干渉計６２〜６４の検出値に基づく補正量の演算、マスク位置調整手段１３の駆動制御の他に、アライメント調整時の補正量の演算、Ｚ軸送り台（ギャップ調整手段）２Ａの駆動制御、ワーク自動供給装置（図示せず）の駆動制御等、分割逐次近接露光装置ＰＥに組み込まれた殆どのアクチュエータの駆動及び所定の演算処理を、マイクロコンピュータやシーケンサ等を用いたシーケンス制御を基本として実行する。
【００４６】
次に、本実施形態の分割逐次近接露光装置ＰＥによるマスクＭのマスクステージ１への吸着保持動作について詳細に説明する。先ず、図４に示すように、切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）を作動させて、全ての吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ１０）を真空ポンプ７３に接続させる。これにより、全てのボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ１０）内が真空状態となり、マスクＭの２辺が一対のチャック部１６に吸着されて保持される（初期吸着）。
【００４７】
マスクＭが吸着保持されると、この保持状態が歪み量検出装置によって確認される。そして、マスクＭの歪みが所定以上であることが検出された場合には、制御装置８０は、切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）を制御して、１辺について５個設けられた各ボックス溝１６ｂの真空状態を各チャック部１６の一端側から他端側に向かって順次制御して、マスクＭの吸着を部分的に解除し、更に再吸着する。
【００４８】
具体的には、切換弁７２ｂ，７２ｃ及び７２ｇ、７２ｈを閉じ、残りの切換弁７２ａ，７２ｄ，７２ｅ及び７２ｆ，７２ｉ，７２ｊを開いて、ボックス溝１６ｂ２，１６ｂ３及び１６ｂ７，１６ｂ８によるマスクＭの吸着を部分的に解除する。これにより、吸着が解除された部分の歪みが開放される。ここで、切換弁７２ｂ，７２ｇを開いてボックス溝１６ｂ２，１６ｂ７でマスクＭを再度吸着すると共に、切換弁７２ｄ，７２ｉを閉じてボックス溝１６ｂ４，１６ｂ９によるマスクＭの吸着を部分的に解除する。次いで、切換弁７２ｃ，７２ｈを開いてボックス溝１６ｂ３，１６ｂ８でマスクＭを再度吸着すると共に、切換弁７２ｅ，７２ｊを閉じてボックス溝１６ｂ５，１６ｂ１０によるマスクＭの吸着を部分的に解除する。
【００４９】
以後同様に、マスクＭの吸着解除及び再吸着を順次行うことにより、初期吸着時に発生したマスクＭの歪みは、チャック部１６の一端側から他端側に向かって順次解除され、最終的にはマスクＭの全面に歪みがない状態でチャック部１６に吸着保持される。
【００５０】
従って、本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥによれば、マスクステージ１は、マスクＭの互いに対向する２辺に対応して配置されて、それぞれ複数のボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ１０）を有する一対のチャック部１６を備え、各チャック部１６における複数のボックス溝１６ｂは、互いに独立にマスクＭに吸着力を付与可能であるので、マスクＭをマスクステージ１に吸着保持する時にマスクＭに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ１にマスクＭを保持させた状態で歪みを解消することができる。よって、マスクＭのチャック部１６への受け渡し状態に影響されることなく、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、マスクＭの吸着解除及び再吸着をチャック部１６の一端側から他端側に向かって順次行うようにしたが、チャック部１６の中央部から両端部に向かって行うようにしてもよい。また、各チャック部１６のボックス溝１６ｂの数は、マスクＭの大きさに応じて、適宜設定される。
さらに、一対の保持部である各チャック部１６は、本実施形態のように別体であってもよいし、マスクＭの周囲を囲う単一部材によって形成されてもよい。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、図１０を参照して本発明に係る露光装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態の露光装置と同等部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。
【００５３】
図１０に示すように、第２実施形態の分割逐次露光装置では、マスク保持枠１２の下面に、マスクＭの４辺を保持するようにＸ方向及びＹ方向において互いに対向する二対のチャック部１６が間座２０を介して固定されており、チャック部１６はマスク保持枠１２とともにマスクステージベース１０に対してＸ，Ｙ方向に移動可能である。各チャック部１６の下面には、マスクパターンＰが描かれているマスクＭのＸ方向及びＹ方向に対向する４辺を吸着するための複数（本実施形態ではそれぞれ５個）の吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ２０）が開設されており、チャック部１６は本発明の保持部を構成している。各チャック部１６の下面には、吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ２０）をそれぞれ囲う吸引溝であるボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ２０）が１辺につき複数（本実施形態ではそれぞれ５個）、互いに独立して設けられている。
【００５４】
各吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ２０）は、それぞれ独立に作動可能な複数の切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｔ）を有する分配器７１を介して真空ポンプ７３に接続されている。各切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｔ）は、制御装置８０により独立して流路が真空ポンプ７３に接続または遮断されるように切り換えられる。即ち、制御装置８０は、各切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｔ）を個別に、或いは各切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｔ）をグループ化して切り換えて制御する。これによりマスクＭは、吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ２０）を介して真空ポンプ７３によりチャック部１６に４辺で着脱自在に保持される。
【００５５】
本実施形態のマスクステージ１へのマスクＭの吸着保持は、先ず、図１０に示すように、切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｔ）を作動させて、全ての吸引ノズル１６ａ（１６ａ１，１６ａ２，・・・１６ａ２０）を真空ポンプ７３に接続させ、全てのボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ２０）内を真空状態としてマスクＭの４辺をチャック部１６に初期吸着させる。
【００５６】
次に、吸着保持されたマスクＭの歪みが所定以上であることが検出された場合には、切換弁７２（７２ｋ，７２ｌ，・・・７２ｔ）を閉じて、Ｘ方向に配置された各ボックス溝１６ｂ（１６ｂ１１，１６ｂ１２，・・・１６ｂ２０）による吸着を解除し、切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）を制御して、Ｙ方向に配置された各ボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ１０）の真空状態を第１実施形態と同様にチャック部１６の一端側から他端側に向かって順次制御して、マスクＭの吸着を部分的に解除し、更に再吸着してマスクＭのＹ方向の歪みを開放する。
【００５７】
次いで、再度マスクＭが４辺で吸着された状態から、切換弁７２（７２ａ，７２ｂ，・・・７２ｊ）を閉じて、Ｙ方向に配置された各ボックス溝１６ｂ（１６ｂ１，１６ｂ２，・・・１６ｂ１０）による吸着を解除し、切換弁７２（７２ｋ，７２ｌ，・・７２ｔ）を制御して、Ｘ方向に配置された各ボックス溝１６ｂ（１６ｂ１１，１６ｂ１２，・・１６ｂ２０）の真空状態を第１実施形態と同様にチャック部１６の一端側から他端側に向かって順次制御して、マスクＭの吸着を部分的に解除し、更に再吸着してマスクＭのＸ方向の歪みを開放する。
【００５８】
これにより、初期吸着時に発生したマスクＭの歪みは、マスクＭをチャック部１６に保持したまま、マスクＭの全面に歪みがない状態でチャック部１６に４辺で吸着保持される。
【００５９】
従って、本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥによれば、マスクＭの４辺を吸着することでより安全にマスクＭを保持することができ、且つ、マスクＭをマスクステージ１に４辺で吸着保持する時にマスクＭに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ１にマスクＭを保持させた状態で歪みを解消することができる。よって、マスクＭのチャック部１６への受け渡し状態に影響されることなく、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００６０】
（第３実施形態）
次に、図１１〜図１３を参照して本発明に係る露光装置の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態の露光装置と同等部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。また、吸引ノズル１６ａと真空ポンプ７３との間の構成は、上記実施形態と同様であるので図示省略する。
【００６１】
図１１及び図１２に示すように、第３実施形態の分割逐次露光装置ＰＥでは、マスク保持枠１２の下面には、マスクＭの対向する２辺を保持する第１及び第２保持部である第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒが設けられている。第１チャック部１６Ｌは、間座２０を介してマスク保持枠１２に固定されており、第２チャック部１６Ｒは、マスク保持枠１２に固定された一対のガイド部材８１のガイドレール８１ａに嵌合して摺動自在に支持されている。また、第２チャック部１６Ｒとマスク保持枠１２との間には、アクチュエータ８２が配設されており、第２チャック部１６Ｒを第１チャック部１６Ｌと対向する方向に移動可能とする。
【００６２】
第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒの下面には、マスクパターンＰが描かれているマスクＭのＸ方向に対向する２辺を吸着するための複数の吸引ノズル１６ａが開設されると共に、各吸引ノズル１６ａを囲う吸引溝である複数のボックス溝１６ｂが設けられている。
【００６３】
このように構成されるマスクステージ１において、マスクＭの２辺を第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒに吸着保持する際、図１３（ａ）に示すように、マスクＭに応力が作用して、マスクＭに歪みが発生した状態のまま固定される場合がある。本実施形態では、このマスクＭの歪みが図示しない歪み量検出装置等で確認されると、制御装置８０はアクチュエータ８２を駆動して、第２チャック部１６Ｒを第１チャック部１６Ｌから離間する方向に移動させ、マスクＭに作用する応力を解消して、マスクＭの歪みを除去する（図１３（ｂ）参照）。
【００６４】
従って、本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥによれば、マスクステージ１は、マスクＭの互いに対向する２辺に対応して配置されて、マスクＭを保持する第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒを備え、第２チャック部１６Ｒは、互いに対向する方向に移動可能であるので、マスクＭをマスクステージ１に吸着保持する時にマスクＭに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ１にマスクＭを保持させた状態で歪みを解消することができ、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
【００６５】
尚、本実施形態では、対向配置された第１及び第２チャック部１６の内、第２チャック部１６Ｒのみを移動自在としているが、両方のチャック部１６Ｌ，１６Ｒを移動自在としてもよい。
【００６６】
（第４実施形態）
次に、図１４を参照して本発明に係る露光装置の第４実施形態について説明する。なお、第３実施形態の露光装置と同等部分については、同一符号を付して説明を省略または簡略化する。
【００６７】
本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥでは、マスクステージ１は、マスクＭの４辺を吸着保持する。即ち、図１４に示すように、マスクステージ１は、第３実施形態の第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒに加え、図のＹ方向に対向する方向に、第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒと同様の構成を有する第３及び第４チャック部１６Ｄ，１６Ｕを備える。
【００６８】
これにより、吸着保持されたマスクＭに歪みが生じた場合には、まず、第３及び第４チャック部１６Ｄ，１６Ｕの吸引ノズル１６ａと接続される切換弁７２を閉じて、第３及び第４チャック部１６Ｄ，１６Ｕのボックス溝１６ｂによる吸着を解除し、マスクＭを一時的に２辺支持の状態とする。そして、この状態で、制御装置８０が第２チャック部１６Ｒのアクチュエータ８２を駆動することで、第２チャック部１６Ｒが歪みを除去するように第１チャック部１６Ｌから離間する方向に移動される。
【００６９】
次に、第３及び第４チャック部１６Ｄ，１６Ｕの吸引ノズル１６ａと接続される切換弁７２を開いて、さらに、第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒの吸引ノズル１６ａと接続される切換弁７２を閉じ、同じく、マスクＭを２辺支持の状態とする。そして、第４チャック部に接続されたアクチュエータ８２を駆動することで、第４チャック部１６Ｕが第３チャック部１６Ｄから離間する方向に移動し、マスクＭの歪みを完全に除去する。その後、第１及び第２チャック部１６Ｌ，１６Ｒの吸引ノズル１６ａと接続される切換弁７２を開くことで、マスクＭは歪みのない状態で４辺支持される。
【００７０】
従って、本実施形態の分割逐次露光装置ＰＥによれば、マスクＭの４辺を吸着することでより安全にマスクＭを保持することができ、且つ、マスクＭをマスクステージ１に４辺で吸着保持する時にマスクＭに応力が作用して歪みが生じた際、マスクステージ１にマスクＭを保持させた状態で歪みを解消することができる。よって、マスクＭのチャック部１６への受け渡し状態に影響されることなく、保持されたマスク形状の再現性を高め、高精度の露光転写を行うことができる。
その他の構成及び作用については、第３実施形態のものと同様である。
【００７１】
なお、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【００７２】
本発明の吸引溝による吸着と解除の順序は、上記実施形態に限定されるものでなく、マスクＭを脱落させずに歪みを除去するものであれば、制御装置８０によって任意に設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態の分割逐次近接露光装置を一部分解した斜視図である。
【図２】マスクステージ部分の拡大斜視図である。
【図３】（ａ）は図２のＩＩＩ-ＩＩＩ線断面図、（ｂ）は（ａ）のマスク位置調整手段の上面図である。
【図４】図２に示すマスクステージの下面図である。
【図５】ワーク側アライメントマークの照射光学系を説明するための説明図である。
【図６】アライメント画像のフォーカス調整機構を示す構成図である。
【図７】アライメントカメラと該アライメントカメラのピント調整機構の基本構造を示す側面図である。
【図８】図１に示す分割逐次近接露光装置の正面図である。
【図９】図１に示す分割逐次近接露光装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態の露光装置のマスクステージの下面図である。
【図１１】第３実施形態の露光装置のマスクステージの下面図である。
【図１２】マスクステージを示す、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】マスクの歪みが修正される状態を示す図１１のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】第４実施形態の露光装置のマスクステージの下面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１           マスクステージ
２           ワークステージ
３           露光用照明光学系（照射手段）
１６         チャック部（保持部）
１６ｂ       ボックス溝（吸引溝）
１６Ｌ       第１チャック部（第１保持部）
１６Ｒ       第２チャック部（第２保持部）
Ｍ           マスク
ＰＥ         露光装置
Ｗ           基板（被露光材）
【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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