(57)【要約】【課題】ステージ移動速度あるいは加速度を高速化しても位置ずれの発生を抑制でき、精度良くパターン転写できるマスクを提供する。【解決手段】マスクＭは、下面Ｍａにパターンが形成されたパターン形成領域ＰＡを含む第１領域ＡＲ１と、下面Ｍａのうち保持部６０に保持される第１領域ＡＲ１以外の第２領域ＡＲ２とを有し、保持部６０に対する第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２との摩擦係数のそれぞれが互いに異なる値に設定されている。そして、保持部６０に対する第２領域ＡＲ２の摩擦係数は第１領域ＡＲ１より高く設定されている。【選択図】　　　　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定面にパターンが形成されたパターン形成領域を有するマスクにおいて、
前記パターン形成領域を含む第１領域と、
前記所定面のうち保持部に保持される前記第１領域以外の第２領域とを有し、前記保持部に対する前記第１領域と前記第２領域との摩擦係数のそれぞれが互いに異なる値に設定されていることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記保持部に対する前記第２領域の摩擦係数は前記第１領域より高く設定されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項３】
前記第１領域と前記第２領域とのそれぞれに互いに異なる材料が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のマスク。
【請求項４】
前記第１領域の材料はクロム系を含み、前記第２領域の材料はガラスを含むことを特徴とする請求項３記載のマスク。
【請求項５】
前記第１領域の材料はクロム系を含み、前記第２領域の材料はハーフトーン層を含むことを特徴とする請求項３記載のマスク。
【請求項６】
前記ハーフトーン層は、Ｍｏ・Ｓｉ系材料により形成されることを特徴とする請求項５記載のマスク。
【請求項７】
平板状の物体を保持する保持部を備えたステージ装置において、
前記保持部のうち前記物体の被保持領域を保持する保持面に、前記被保持領域に対して所定の摩擦力を付与する高摩擦材料を設けたことを特徴とするステージ装置。
【請求項８】
前記保持面の一部に前記被保持領域を吸着する吸着部を有することを特徴とする請求項７記載のステージ装置。
【請求項９】
前記材料をコーティングにより設けたことを特徴とする請求項７又は８記載のステージ装置。
【請求項１０】
前記保持部を所定方向に移動する移動装置を備え、
前記保持面は、前記所定方向を長手方向とすることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項記載のステージ装置。
【請求項１１】
前記移動装置による移動の速度又は加速度に応じて、前記保持面の面積が設定されることを特徴とする請求項１０記載のステージ装置。
【請求項１２】
マスクステージに支持されたマスクのパターンを基板ステージに支持された基板に露光する露光装置において、
前記マスクステージ及び前記基板ステージのうち少なくとも一方に、請求項７〜請求項１１のいずれか一項記載のステージ装置が用いられていることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パターンが形成されたマスク、物体を保持する保持部を備えたステージ装置及びこのステージ装置を有する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスや液晶表示デバイス等の電子デバイスは、マスク上に形成されたパターンを感光基板上に転写する、いわゆるフォトリソグラフィの手法により製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、パターンを有するマスクを載置して２次元移動するマスクステージと感光基板を載置して２次元移動する基板ステージとを有し、マスク上に形成されたパターンをマスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら投影光学系を介して感光基板に投影露光するものである。露光装置としては、感光基板上にマスクのパターン全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しつつマスクのパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との２種類が主に知られている。このうち、１つのチップパターンが大型の半導体デバイスや液晶表示デバイスなどを製造する際には、露光領域の大型化の要求から走査型露光装置が主に用いられている。
【０００３】
従来において、マスクはマスクステージに設けられている３箇所あるいは４箇所といった複数の保持部を介して保持されている。ここで、保持部は例えば低膨張セラミックスなどにより形成されており、保持部のうちマスクと接する保持面に設けられたバキューム機構によりマスクの下面の一部を真空吸着保持する。一方、マスクの下面にはパターンが形成されたパターン形成領域が設定されており、保持部はマスクの下面のうちパターン形成領域以外の被保持領域を保持する。ここで、マスクのパターンは、マスクの基材であるガラス基板の一方の面全面にクロム（Ｃｒ）メッキを施した後、パターン形成領域に対応する領域に対して電子線を照射することにより形成される。すなわち、マスクのうちマスクステージの保持部に保持される前記被保持領域にもクロムが存在する。したがって、従来において、マスクステージは、セラミックスからなる保持部の保持面とクロムからなるマスクの被保持領域とを接触させつつ、マスクを真空吸着保持する構成である。
【０００４】
また、マスクを保持する技術として、特開平１１−１４５０３２号公報には、マスクを走査方向に沿って保持部材により挟み込むことで撓ませた状態で走査露光する技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４５０３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スループット向上の観点から、走査露光する際のステージの移動速度あるいは加速度の高速化が求められているが、マスクに対する保持部の保持力が弱いと、ステージの移動速度を高速化した際、マスク自体の慣性により保持部に対するマスクの位置ずれが生じ、露光位置がずれるなどの問題が生じる。
【０００７】
上述した特許文献１に開示されている技術はマスクの走査方向への位置ずれが生じないので有効であるが、装置構成が複雑化したり、マスクのロード・アンロードに時間がかかるという別の問題が生じる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ステージ移動速度あるいは加速度を高速化しても位置ずれの発生を抑制でき、精度良くパターン転写できるマスクを提供することを第１の目的とする。
また、物体を保持しつつ移動する際、移動速度あるいは加速度が高速化しても簡易な構成で物体の位置ずれの発生を抑制でき、精度良い露光処理を行うことができるステージ装置、及びこのステージ装置を備えた露光装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図１２に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明のマスク（Ｍ）は、所定面（Ｍａ）にパターンが形成されたパターン形成領域（ＰＡ）を有するマスクにおいて、パターン形成領域（ＰＡ）を含む第１領域（ＡＲ１）と、所定面（Ｍａ）のうち保持部（６０）に保持される第１領域（ＡＲ１）以外の第２領域（ＡＲ２）とを有し、保持部（６０）に対する第１領域（ＡＲ１）と第２領域（ＡＲ２）との摩擦係数のそれぞれが互いに異なる値に設定されていることを特徴とする。この場合において、保持部（６０）に対する第２領域（ＡＲ２）の摩擦係数は第１領域（ＡＲ１）より高く設定されている。本発明によれば、マスクのうち保持部に保持される第２領域の摩擦係数を第１領域と異なる値に設定し、保持部に対する第２領域の摩擦係数を第１領域より高くなるように設定したので、ステージの移動速度あるいは加速度が高速化しても、高摩擦係数を有する第２領域の作用によりマスクは保持部に対する位置ずれの発生を抑制される。したがって、高精度なパターン転写が実現される。
【００１０】
この場合において、第１領域（ＡＲ１）と第２領域（ＡＲ２）とのそれぞれに互いに異なる材料が設けられている。これによれば、第１領域と第２領域との摩擦係数を異なる値に設定できる。
この場合において、第１領域（ＡＲ１）の材料はクロム系（１０２）を含み、第２領域（ＡＲ２）の材料はガラス（１００）を含む。すなわち、保持部に保持される第２領域を、マスクの基材であるガラス基板のガラス面とすることができる。これにより、第２領域に新たな材料を設けなくてもパターンを形成するために予め設けられているクロム系の材料層を除くだけで、高摩擦な第２領域を設けることができる。
更にこの場合において、第１領域（ＡＲ１）の材料はクロム系（１０２）を含み、第２領域（ＡＲ２）の材料はハーフトーン層（１０１）を含む。すなわち、マスクにパターンを形成する際、ガラス基板に透明あるは半透明材料からなるハーフトーン層を形成した後、クロム系の材料層を設ける場合があるが、保持部に保持される第２領域を、ハーフトーン層とすることもできる。これにより、第２領域に新たな材料を設けなくても予め設けられているクロム系の材料層を除いてハーフトーン層を露出するだけで、高摩擦な第２領域を設けることができる。ここで、ハーフトーン層形成用材料としては、透明あるいは半透明な材料を用いることが好ましく、クロム系（Ｃｒ系）の酸化クロム（ＣｒＯ）、窒化クロム（ＣｒＮ）あるいは酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）と、モリブデンシリサイド系（Ｍｏ・Ｓｉ系）の酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）、酸窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）とが挙げられる。
この場合において、第２領域をＭｏ・Ｓｉ系材料とした場合、保持部の保持面は例えばセラミックス材料であってもよい。また、第２領域をＣｒ系とした場合、保持部の保持面はＭｏ・Ｓｉ系材料とすることが好ましい。
【００１１】
本発明のステージ装置（１、ＭＳＴ）は、平板状の物体（Ｍ）を保持する保持部（６０）を備えたステージ装置において、保持部（６０）のうち物体（Ｍ）の被保持領域（ＡＲ２）を保持する保持面（５０）に、被保持領域（ＡＲ２）に対して所定の摩擦力を付与する高摩擦材料（８０）を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、物体を保持する保持面に高摩擦材料を設けたことにより、ステージ移動速度あるいは加速度を高速化しても、物体の位置ずれの発生を簡易な構成で抑制できる。この場合において、高摩擦材料をコーティングにより設けることにより、保持面に高摩擦材料を容易に設けることができる。
【００１２】
本発明のステージ装置において、保持面（５０）の一部に被保持領域（ＡＲ２）を吸着する吸着部（６２）を有する構成が採用される。これによれば、物体の被保持領域を吸着することにより物体に対する保持力が更に向上される。
【００１３】
本発明のステージ装置において、保持部（６０）を所定方向（Ｙ）に移動する移動装置（２０）を備え、保持面（５０）は、所定方向（Ｙ）を長手方向とする構成が採用される。この場合において、移動装置（２０）による移動の速度又は加速度に応じて保持面（５０）の面積が設定される。これにより、所定方向に移動する保持部に対して物体の位置ずれの発生を良好に抑制できる。
【００１４】
本発明の露光装置（ＥＸ）は、マスクステージ（ＭＳＴ）に支持されたマスク（Ｍ）のパターンを基板ステージ（ＰＳＴ）に支持された基板（Ｐ）に露光する露光装置において、マスクステージ（ＭＳＴ）及び基板ステージ（ＰＳＴ）のうち少なくとも一方に、上記記載のステージ装置（１）が用いられていることを特徴とする。
本発明によれば、ステージを高速に移動しても、保持部に対するマスクあるいは基板の位置ずれを抑制できるので、精度良い露光処理を効率良く行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のマスク、ステージ装置及び露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明のマスクを保持する保持部を有するステージ装置、及びこのステージ装置を備えた露光装置の第１実施形態を示す概略構成図である。ここで、本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動しつつマスクＭに設けられているパターンを投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上に転写する所謂スキャニングステッパである。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における前記同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向とする。更に、Ｘ軸まわり、Ｙ軸まわり、及びＺ軸まわりの回転方向をそれぞれθＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向とする。また、ここでいう「感光基板」は半導体ウエハ上にレジストが塗布されたものを含み、「マスク」は感光基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。
【００１６】
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動するマスクステージＭＳＴ及びこのマスクステージＭＳＴを支持するマスク定盤３を有するステージ装置１と、光源を有し、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光で照明する照明光学系ＩＬと、感光基板Ｐを保持して移動する基板ステージＰＳＴ及びこの基板ステージＰＳＴを支持する基板定盤４を有するステージ装置２と、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、ステージ装置１及び投影光学系ＰＬを支持するリアクションフレーム５と、露光装置ＥＸの動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。リアクションフレーム５は床面に水平に載置されたベースプレート６上に設置されており、このリアクションフレーム５の上部側及び下部側には内側に向けて突出する段部５ａ及び５ｂがそれぞれ形成されている。
【００１７】
照明光学系ＩＬはリアクションフレーム５の上面に固定された支持コラム７により支持される。照明光学系ＩＬより射出される露光光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。
【００１８】
ステージ装置１は、マスクステージＭＳＴと、マスクステージＭＳＴをＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能に支持するマスク定盤３とを備えている。マスク定盤３は各コーナーにおいてリアクションフレーム５の段部５ａに防振ユニット８を介してほぼ水平に支持されており、その中央部にマスクＭのパターン像が通過する開口部３ａを備えている。マスクステージＭＳＴはマスク定盤３上に設けられており、その中央部にマスク定盤３の開口部３ａと連通しマスクＭのパターン像が通過する開口部Ｋを備えている。マスクステージＭＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング９が設けられており、マスクステージＭＳＴはエアベアリング９によりマスク定盤３に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。
【００１９】
開口部Ｋ及び開口部３ａを通過したマスクＭのパターン像は投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは複数の光学素子により構成され、これら光学素子は鏡筒で支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば１／４又は１／５の投影倍率を有する縮小系である。なお、投影光学系ＰＬとしては等倍系あるいは拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬの鏡筒の外周にはこの鏡筒に一体化されたフランジ部１０が設けられている。そして、投影光学系ＰＬはリアクションフレーム５の段部５ｂに防振ユニット１１を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤１２にフランジ部１０を係合している。
【００２０】
ステージ装置２は、基板ステージＰＳＴと、基板ステージＰＳＴをＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能に支持する基板定盤４と、Ｘ軸方向に沿った長尺形状を有し、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５に設けられ、このＸガイドステージ３５で案内しつつ基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に所定ストロークで移動可能なＸリニアモータ４０と、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられ、このＸガイドステージ３５を基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ３０、３０とを備えている。基板ステージＰＳＴは感光基板Ｐを真空吸着保持する基板ホルダＰＨを有しており、感光基板Ｐは基板ホルダＰＨを介して基板ステージＰＳＴに支持される。また、基板ステージＰＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング３７が設けられており、これらエアベアリング３７により基板ステージＰＳＴは基板定盤４に対して非接触で支持されている。また、基板定盤４はベースプレート６の上方に防振ユニット１３を介してほぼ水平に支持されている。また、Ｘガイドステージ３５の＋Ｘ側には、Ｘトリムモータ３４の可動子３４ａが取り付けられている。また、Ｘトリムモータ３４の固定子３４ｂはリアクションフレーム５に設けられている。このため、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に駆動する際の反力は、Ｘトリムモータ３４及びリアクションフレーム５を介してベースプレート６に伝達される。
【００２１】
Ｘリニアモータ４０は、Ｘガイドステージ３５にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子４１と、この固定子４１に対応して設けられ、基板ステージＰＳＴに固定された磁石ユニットからなる可動子（不図示）とを備えている。これら固定子及び可動子によりムービングマグネット型のリニアモータ４０が構成されており、可動子が固定子との間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に移動する。ここで、基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に非接触支持された状態でＸリニアモータ４０によりＸ軸方向に移動する。Ｙリニアモータ３０のそれぞれは、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる可動子３２と、この可動子３２に対応して設けられコイルユニットからなる固定子３１とを備えている。ここで、固定子３１、３１はベースプレート６に突設された支持部３６、３６に設けられている。これら固定子３１及び可動子３２によりムービングマグネット型のリニアモータ３０が構成されており、可動子３２が固定子３１との間の電磁気的相互作用により駆動することでＸガイドステージ３５がＹ軸方向に移動する。また、Ｙリニアモータ３０、３０のそれぞれの駆動を調整することでＸガイドステージ３５はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このＹリニアモータ３０、３０により基板ステージＰＳＴがＸガイドステージ３５とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。
【００２２】
基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の側縁にはＹ軸方向に沿って延設されたＸ移動鏡５１が設けられ、Ｘ移動鏡５１に対向する位置にはレーザ干渉計５５が設けられている。レーザ干渉計５５はＸ移動鏡５１の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡５２とのそれぞれに向けてレーザ光（検出光）を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＸ移動鏡５１と参照鏡５２との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＸ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。同様に、基板ステージＰＳＴ上の＋Ｙ側の側縁にはＸ軸方向に沿って延設されたＹ移動鏡（不図示）が設けられ、Ｙ移動鏡に対向する位置にはＹレーザ干渉計（不図示）が設けられており、Ｙレーザ干渉計はＹ移動鏡の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡（不図示）とのそれぞれに向けてレーザ光を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＹ移動鏡と参照鏡との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＹ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。レーザ干渉計の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計の検出結果に基づいてリニアモータ３０、４０を介して基板ステージＰＳＴの位置制御を行う。
【００２３】
図２はマスクステージＭＳＴを有するステージ装置１の概略斜視図である。
図２に示すように、ステージ装置１（マスクステージＭＳＴ）は、マスク定盤３上に設けられたマスク粗動ステージ１６と、マスク粗動ステージ１６上に設けられたマスク微動ステージ１８と、マスク定盤３上において粗動ステージ１６をＹ軸方向（所定方向）に所定ストロークで移動可能な一対のＹリニアモータ（移動装置）２０、２０と、マスク定盤３の中央部の上部突出部３ｂの上面に設けられ、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内する一対のＹガイド部２４、２４と、粗動ステージ１６上において微動ステージ１８をＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に微小移動可能な一対のＸボイスコイルモータ１７Ｘ及び一対のＹボイスコイルモータ１７Ｙとを備えている。なお、図１では、粗動ステージ１６及び微動ステージ１８を簡略化して１つのステージとして図示している。
【００２４】
Ｙリニアモータ２０のそれぞれは、マスク定盤３上においてＹ軸方向に延びるように設けられたコイルユニット（電機子ユニット）からなる一対の固定子２１と、この固定子２１に対応して設けられ、連結部材２３を介して粗動ステージ１６に固定された磁石ユニットからなる可動子２２とを備えている。そして、これら固定子２１及び可動子２２によりムービングマグネット型のリニアモータ２０が構成されており、可動子２２が固定子２１との間の電磁気的相互作用により駆動することで粗動ステージ１６（マスクステージＭＳＴ）がＹ軸方向に移動する。固定子２１のそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリング１９によりマスク定盤３に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則により粗動ステージ１６の＋Ｙ方向の移動に応じて固定子２１が−Ｙ方向に移動する。この固定子２１の移動により粗動ステージ１６の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。なお、固定子２１は、マスク定盤３に変えてリアクションフレーム５に設けられてもよい。固定子２１をリアクションフレーム５に設ける場合にはエアベアリング１９を省略し、固定子２１をリアクションフレーム５に固定して粗動ステージ１６の移動により固定子２１に作用する反力をリアクションフレーム５を介して床に逃がしてもよい。
【００２５】
Ｙガイド部２４のそれぞれは、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内するものであって、マスク定盤３の中央部に形成された上部突出部３ｂの上面においてＹ軸方向に延びるように固定されている。また、粗動ステージ１６とＹガイド部２４、２４との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、粗動ステージ１６はＹガイド部２４に対して非接触で支持されている。
【００２６】
図３は微動ステージ１８の拡大斜視図である。
図３に示すように、微動ステージ１８は、平板状の物体であるマスクＭを保持する複数の保持部６０（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）と、保持部６０の上面５０（５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ）のそれぞれに設けられた吸着部６２とを備えている。保持部６０はＺ軸方向に突出する台座部であって複数の所定位置にそれぞれ設けられている。吸着部６２は吸着パッドからなり、保持面５０の一部に設けられている。そして、マスクＭは保持部６０の上面（保持面）５０に接し、吸着部６２により吸着保持される。本実施形態において、保持部６０及び吸着部６２はそれぞれ３つずつ設けられている。そして、微動ステージ１８の中央部には、前述したように、マスクＭのパターン像が通過可能な開口部Ｋが形成されている。同様に、粗動ステージ１６の中央部にも開口部Ｋが形成されている。
【００２７】
保持部６０の保持面５０を含む微動ステージ１８はセラミックスにより構成されており、特にコージェライト系のセラミックスにより構成されている。このコージェライト系材料には熱膨張率がほとんど無いため、微動ステージ１８はステージ駆動装置としてのアクチュエータ（ボイスコイルモータ）等から発する熱に起因する膨張を抑えられている。また、粗動ステージ１６もセラミックスにより構成されており、コージェライト又はＳｉＣからなるセラミックスを用いることができる。なお、粗動ステージ１６をステンレス鋼等の金属により構成してもよい。
【００２８】
微動ステージ１８は、不図示のエアベアリングにより粗動ステージ１６の上面１６ａに対して浮上支持した状態で、前記ボイスコイルモータ１７Ｘ、１７Ｙにより粗動ステージ１６上においてＸ、Ｙ、及びθＺ方向に微小駆動されるようになっている。微動ステージ１８の＋Ｙ方向の端部にはコーナーキューブからなる一対のＹ移動鏡２５ａ、２５ｂが固定され、微動ステージ１８の−Ｘ方向の端部にはＹ軸方向に延びる平面ミラーからなるＸ移動鏡２６が固定されている。そして、これら移動鏡２５ａ、２５ｂ、２６に対して測長ビームを照射する３つのレーザ干渉計（いずれも不図示）が各移動鏡との距離を計測することにより、マスクステージＭＳＴのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置が高精度で検出される。制御装置ＣＯＮＴはこれらレーザ干渉計の検出結果に基づいて、Ｙリニアモータ２０、Ｘボイスコイルモータ１７Ｘ、及びＹボイスコイルモータ１７Ｙを含む各モータを駆動し、微動ステージ１８に支持されているマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）の位置制御を行う。
【００２９】
図４は保持部６０近傍の拡大斜視図、図５は保持部６０に保持されているマスクＭを上方から見た図である。
図４及び図５に示すように、保持部６０に設けられている吸着部６２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延びるように形成された環状溝部６１と、この環状溝部６１の内側に形成されている境界部６５と、環状溝部６１に連続する第１細孔７０ａ及び第２細孔７０ｂとを備えている。これらは保持部６０の保持面５０に設けられている。保持面５０のうち環状溝部６１以外の部分は平坦面に形成されている。ここで、保持面５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃのそれぞれは走査方向であるＹ軸方向を長手方向として形成されている。図４に示すように、細孔７０ａ、７０ｂのそれぞれは吸引通路７１を介して吸引装置であるコンプレッサ７２に接続されている。細孔７０ａは、環状溝部６１のうち開口２ａ側の直線部分である第１吸引部６３に配置されており、細孔７０ｂは、環状溝部６１のうち開口２ａと反対側の直線部分である第２吸引部６４に配置されている（第１吸引部６３及び第２吸引部６４は図５の斜線部分参照）。すなわち、第１吸引部６３及び第２吸引部６４のそれぞれは、マスクＭの下面Ｍａに対してそれぞれ複数位置（３箇所）に配置されており、第１吸引部６３と第２吸引部６４とは境界部６５を挟んで隣接して配置された構成となっている。吸引通路７１のそれぞれには、細孔７０ａ、７０ｂから吸引する単位時間あたりの気体の吸引量を調整可能なバルブ７１ａが設けられている。このバルブ７１ａの動作は制御装置ＣＯＮＴによってそれぞれ個別に制御されるようになっている。すなわち、第１細孔７０ａによる単位時間あたりの気体の吸引量と、第２細孔７０ｂによる単位時間あたりの気体の吸引量とは制御装置ＣＯＮＴによってそれぞれ個別に制御可能となっている。なお、図４には保持部６０Ａ、６０Ｂに設けられている吸着部６２のみが示されているが、台座部６０Ｃに設けられている吸着部も同様の構成を有している。
【００３０】
図６（ａ）は保持部６０に保持されているマスクＭの側方断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の要部拡大図である。
図６に示すように、マスクＭは、下面（所定面）Ｍａの中央部にパターンが形成されたパターン形成領域ＰＡを含む第１領域ＡＲ１を保護するためのペリクルＰＥを備えている。そして、微動ステージ１８の保持部６０は、マスクＭの下面のうち、第１領域ＡＲ１以外の第２領域ＡＲ２を保持するようになっている。
【００３１】
図６（ｂ）に示すように、マスクＭは、マスクＭの基材であるガラス基板１００と、このガラス基板１００の下面側に設けられたハーフトーン層１０１と、ハーフトーン層１０１の下面側（下層）に設けられたクロム系材料からなるクロム層１０２とを有している。このうち、第１領域ＡＲ１におけるクロム層１０２には、例えば電子線描画法により感光基板Ｐに転写されるべきパターンが形成されている。一方、第２領域ＡＲ２にはクロム層１０２が無く、ハーフトーン層１０１が露出している。すなわち、マスクＭの下面Ｍａのうち、第１領域ＡＲ１の表面（下面）にはクロム系材料が設けられ、第２領域ＡＲ２の表面（下面）にはハーフトーン層形成用材料が設けられて、それぞれ互いに異なる材料が設けられている。そして、これら互いに異なる材料が設けられていることにより、保持面５０（保持部６０）に対する第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２との摩擦係数のそれぞれは互いに異なる値になるように設定されている。具体的には、保持面５０に対する第２領域ＡＲ２の摩擦係数は第１領域ＡＲ１の摩擦領域より高く（第１領域ＡＲ１の摩擦係数以上に）なるように設定されている。
【００３２】
ハーフトーン層形成用材料としては、透明あるいは半透明の材料が好ましく、クロム系（Ｃｒ系）材料、及びモリブデンシリサイド系（Ｍｏ・Ｓｉ系）材料が挙げられる。Ｃｒ系材料としては、酸化クロム（ＣｒＯ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、及び酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）などが挙げられる。Ｍｏ・Ｓｉ系材料としては、酸化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯ）、及び酸窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯＮ）などが挙げられる。
【００３３】
本実施形態において、保持部６０の保持面５０はセラミックスにより形成されているので、ハーフトーン層１０１はＭｏ・Ｓｉ系材料により形成されていることが好ましい。これにより、マスクＭの第２領域ＡＲ２は保持面５０に対して所望の摩擦係数、少なくとも第１領域ＡＲ１以上の摩擦係数を得ることができる。
【００３４】
図７は、マスクＭの製造手順を説明するための模式図である。
図７（ａ）に示すように、ガラス基板１００の一方の面に、上述したハーフトーン層形成用材料が例えばコーティングなど所定の方法により設けられ、これによりハーフトーン層１０１が形成される。次いで、図７（ｂ）に示すように、ハーフトーン層１０１のうち第２領域ＡＲ２に相当する部分に遮蔽部材１０３が配置された後、このハーフトーン層１０１に対してＣｒ系材料が蒸着など所定の方法により設けられる。この場合、遮蔽部材１０３により、第２領域ＡＲ２にはＣｒ系材料は配置されない。そして、Ｃｒ系材料の蒸着が終了したら遮蔽部材１０３を除くことにより、図７（ｃ）に示すように、第１領域ＡＲ１にクロム層１０２が設けられ、第２領域ＡＲ２にハーフトーン層１０１が露出したマスクＭが形成される。
【００３５】
なお、ガラス基板１００の下面全部にハーフトーン層１０１及びクロム層１０２を設けた後、第２領域ＡＲ２に相当する部分のクロム層１０２を例えば電子線描画法により除去することによっても、第２領域ＡＲ２においてハーフトーン層１０１を露出することができる。更に、第２領域ＡＲ２に相当する部分のクロム層１０２を研磨など機械的方法により除去するようにしてもよい。
【００３６】
次に、上述したマスクＭ及び露光装置ＥＸを用いてマスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する方法について説明する。
まず、マスクＭが不図示の搬送装置によりマスクステージＭＳＴに搬送される。搬送装置は、ハーフトーン層１０１からなるマスクＭの第２領域ＡＲ２と、マスクステージＭＳＴの保持部６０の保持面５０とを当接する。保持面５０はマスクＭの被保持領域である第２領域ＡＲ２を保持する。次いで、制御装置ＣＯＮＴは、コンプレッサ７２を作動するとともにバルブ７１ａを開放し、吸着部６２を介してマスクＭの第２領域ＡＲ２を吸着保持する。このとき、基板ステージＰＳＴにも感光基板Ｐがロードされている。
【００３７】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭを支持したマスクステージＭＳＴと、感光基板Ｐを支持した基板ステージＰＳＴとをＹ軸方向に走査しつつ、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭのパターンを投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐに露光する。ここで、マスクＭは高い摩擦係数を有する第２領域ＡＲ２を介して保持部６０に保持されているため、マスクステージＭＳＴの移動速度あるいは加速度が高速化しても、保持部６０に対する位置ずれが発生しにくくなっている。これにより、マスクＭのパターンは精度良く感光基板Ｐに転写される。また、マスクＭは吸着部６２により吸着保持されているので、保持部６０に対して更に安定して保持されている。更にまた、保持部６０の保持面５０はＹ軸方向（走査方向）を長手方向とする形状を有しているため、マスクＭのＹ軸方向に関する位置ずれが生じにくい構造となっている。
【００３８】
ここで、マスクステージＭＳＴの走査方向における移動速度あるいは加速度を更に高速に設定した場合には、マスクＭと保持部６０との位置ずれが発生しやすくなるが、マスクステージＭＳＴの移動速度あるいは加速度に応じて、保持部６０の保持面５０の面積、すなわち、保持部６０によるマスクＭに対する保持面積を設定することにより、マスクＭと保持部６０との位置ずれの発生を抑制できる。具体的には、マスクステージＭＳＴの速度あるいは加速度が高速化したら、保持面５０の面積を大きく設定すればよい。また、ステージの移動速度を高速化しなくてもマスクＭの重量が大きくなるとマスクＭとマスクステージＭＳＴとの位置ずれが発生しやすくなるので、マスクＭの重量に応じて保持面５０の面積を設定するようにしてもよい。一方、マスクステージＭＳＴの速度あるいは加速度が低速である場合には、保持面５０（保持部６０）の大きさを小さく設定でき、この場合、開口部Ｋを大きく設定でき、これによりマスクＭのパターン形成領域ＰＡを大きく設定できる。
【００３９】
以上説明したように、マスクＭのうち保持部６０の保持面５０に保持される第２領域ＡＲ２の摩擦係数を第１領域ＡＲ１より高く設定したので、マスクステージＭＳＴの移動速度あるいは加速度が高速化しても、高摩擦係数を有する第２領域ＡＲ２の作用によりマスクＭは保持部６０に対する位置ずれの発生を抑制される。したがって、精度良い露光処理を行うことができる。
【００４０】
なお、本実施形態において、マスクＭの第２領域ＡＲ２の材料はハーフトーン層１０１であるが、図８に示すように、マスクＭの第２領域ＡＲ２の材料をガラスとしてもよい。すなわち、マスクＭの第２領域ＡＲ２においてガラス基板１００が露出する構成とすることができる。これによっても、第１領域ＡＲ１のクロム層１０２に比べて保持面５０に対して高摩擦係数を有する第２領域ＡＲ２を設けることができる。ここで、図８に示すマスクＭを製造する場合には、ガラス基板１００の第２領域ＡＲ２に相当する部分に図７を用いて説明したような遮蔽部材を設けた後、ハーフトーン層形成用材料及びクロム系材料をガラス基板１００に対して順次設けるようにすればよい。
【００４１】
なお、本実施形態において、マスクＭの第２領域ＡＲ２の全面がハーフトーン層１０１（あるいはガラス基板１００）の露出部であるように説明したが、第２領域ＡＲ２のうち保持部６０の保持面５０に接する一部のみがハーフトーン層（あるいはガラス基板）の露出部であってもよい。
【００４２】
本実施形態において、マスクＭは、ガラス基板１００に対して透明（あるいは半透明）なハーフトーン層１０１とクロム層１０２とを設けた構成であるが、ハーフトーン層形成用材料に有色材料を用い、ガラス基板にはクロム層を設けずにこの有色材料からなるハーフトーン層のみを設け、このハーフトーン層に感光基板Ｐに転写すべきパターンを形成するようにしてもよい。これにより、クロム系材料に比べて保持面５０に対して高摩擦力を有するマスクが得られる。
【００４３】
本実施形態では、第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２とのそれぞれの材料を異ならせることにより、保持部６０の保持面５０に対する摩擦係数を互いに異なる値になるように設定しているが、第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２との材料を同じにし（クロム系材料にし）、第２領域ＡＲ２の表面粗さを第１領域ＡＲ１より粗く設けることによって、保持部６０の保持面５０に対する第２領域ＡＲ２の摩擦係数が第１領域ＡＲ１より高くなるようにしてもよい。
【００４４】
次に、本発明のマスク及びステージ装置の第２実施形態について図９を参照しながら説明する。ここで以下の説明において、上述した第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付しその説明を簡略もしくは省略する。図９に示すように、マスクＭの第２領域（被保持領域）ＡＲ２を保持する保持部６０の保持面５０には、第２領域ＡＲ２に対して所定の摩擦力を付与する高摩擦材料８０が設けられている。ここで、図９に示す例では、マスクＭの第２領域ＡＲ２はクロム層１０２となっている。この高摩擦材料８０は、マスクＭの第２領域ＡＲ２に対する摩擦係数が微動ステージ１８の形成材料であるセラミックスより高い材料である。この高摩擦材料８０としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３や石英ガラスが挙げられる。
【００４５】
また、図１０に示すように、マスクＭの第２領域ＡＲ２がハーフトーン層１０１であり、このハーフトーン層形成用材料がＣｒ系材料である場合において、高摩擦材料８０としては、Ｍｏ・Ｓｉ系材料が好ましい。なお、マスクＭの第２領域ＡＲ２がガラス（ガラス基板）であっても、保持部６０の保持面５０に高摩擦材料８０を設けることができる。
【００４６】
高摩擦材料８０は、保持部６０の保持面５０に対して、例えばコーティングにより設けることが可能である。これにより、保持面５０に高摩擦材料８０を容易に作業性良く設けることができる。
【００４７】
以上説明したように、マスクステージＭＳＴの保持面５０に高摩擦材料８０を設けることによって、マスクＭと保持部６０との位置ずれの発生を抑制するようにしてもよい。
【００４８】
なお、上記実施形態において、高摩擦材料８０は３つの保持面５０の全てに設けられているように説明したが、少なくとも１つに設けられていればよい。更に、上記実施形態において、高摩擦材料８０はそれぞれの保持面５０の全面に設けられているように説明したが、一部に設けられる構成でもよい。
【００４９】
なお、上記実施形態では、保持面５０は平坦面であるように説明したが、図１１に示すように、段差部９０があっても構わない。ここで、段差部９０により、第１吸引部６３がマスクＭの第２領域ＡＲ２に接し、第２吸引部６４はマスクＭに対して離間している。そして、マスクＭと接する保持面５０に高摩擦材料８０が設けられる。段差部９０を設けることにより、マスクＭの第２領域ＡＲ２と保持部６０との間に隙間Ｈが形成されるため、吸着部６２によるマスクＭに対する過剰な吸着力が抑えられるので、マスクＭの反り（撓み）の発生が抑制される。
【００５０】
なお、上記各実施形態では、マスクＭを保持する保持部６０は３つ設けられた構成であるが、４つ以上の任意の複数設けられた構成であってもよい。また、保持部６０の保持面５０のそれぞれはステージ移動方向を長手方向として形成されているが、これに限らず、Ｘ軸方向を長手方向として形成されていてもよい。更に、上記実施形態において、保持部６０はＹ軸を挟んで両側に設けられた構成（すなわち開口部ＫのＸ軸方向両側に設けられた構成）であるが、Ｘ軸を挟んで両側に設けられていてもよい。
【００５１】
なお、上記実施形態では、本発明のステージ装置をマスクステージＭＳＴに適用した例について説明したが、基板ステージＰＳＴに適用することももちろん可能である。すなわち、高摩擦材料を、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴのうち感光基板Ｐに接する部分に設けるようにしてもよい。更に、感光基板Ｐの下面のうち基板ステージＰＳＴと接する部分に、高摩擦材料を設けるようにしてもよい。
【００５２】
なお、上記実施形態の露光装置ＥＸとしては、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを露光する走査型露光装置の他に、マスクＭと感光基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、感光基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【００５３】
なお、上記実施形態の露光装置ＥＸの用途としては半導体製造用の露光装置や、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００５４】
投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（マスクも反射型タイプのものを用いる）、また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればいい。なお、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいうまでもない。
【００５５】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＰＳＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【００５６】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００５７】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００５８】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００５９】
以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸ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。
【００６０】
半導体デバイスは、図１２に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する基板処理ステップ２０４、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、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００６１】
【発明の効果】
マスクのうち保持部に保持される第２領域の摩擦係数を、パターン形成領域を含む第１領域より高くなるように設定したので、ステージ移動速度あるいは加速度が高速化しても、高摩擦係数を有する第２領域によりマスクと保持部との位置ずれの発生を抑制できる。したがって、精度良い露光処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマスクを保持するステージ装置及び露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】マスクステージの斜視図である。
【図３】微動ステージの斜視図である。
【図４】保持部の斜視図である。
【図５】マスクを保持する保持部を示す上面図である。
【図６】本発明のマスクの一実施形態を示す側方断面図である。
【図７】本発明のマスクの製造方法を説明するための図である。
【図８】本発明のマスクの他の実施形態を示す側方断面図である。
【図９】本発明のステージ装置の一実施形態を示す断面図である。
【図１０】本発明のステージ装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明のステージ装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１２】半導体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。
【符号の説明】
１…ステージ装置、２…ステージ装置、２０…リニアモータ（移動装置）、
５０…保持面、６０…保持部、６２…吸着部、８０…高摩擦材料、
１００…ガラス基板、１０１…ハーフトーン層、１０２…クロム層、
ＡＲ１…第１領域、ＡＲ２…第２領域、ＥＸ…露光装置、
Ｍ…マスク（物体）、Ｍａ…マスク下面（所定面）、
ＭＳＴ…マスクステージ（ステージ装置）、ＰＡ…パターン形成領域、
ＰＳＴ…基板ステージ（ステージ装置）
【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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