(57)【要約】【課題】  基板ホルダの周辺に基板の上面に対応する平面領域を確保すると共に基板ホルダ交換時におけるスループットを向上させる。【解決手段】  基板を保持しかつステージ本体ＳＴに対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダＰＨを有するステージ装置において、上記基板ホルダの周辺に配置されると共に該基板ホルダに保持された上記基板の上面に対応する上面部２１を有しかつその一部あるいは全部が上記ステージ本体に対して脱着可能な補助板２０を備える。【選択図】              図２
2005252154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持しかつステージ本体に対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダを有するステージ装置において、
前記基板ホルダの周辺に配置されると共に該基板ホルダに保持された前記基板の上面に対応する上面部を有しかつその一部あるいは全部が前記ステージ本体に対して脱着可能な補助板を備えることを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記補助板は、前記ステージ本体に対して脱着可能な第１板と、前記ステージ本体に対して固定される第２板とを有することを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
【請求項３】
前記基板ホルダと前記ステージ本体との接続部分において、該基板ホルダと該ステージ本体のうち、少なくともいずれか一方に搬送用の溝が形成されることを特徴とする請求項１または２記載のステージ装置。
【請求項４】
基板を保持しかつステージ本体に対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダであって、
前記基板を保持する領域を有するホルダ本体と、該ホルダ本体の外周に突出して形成される搬送用保持部とを有することを特徴とする基板ホルダ。
【請求項５】
前記搬送用保持部は、前記ホルダ本体の外周に対して略等間隔に複数形成されることを特徴とする請求項４記載の基板ホルダ。
【請求項６】
基板を保持しかつステージ本体に対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダを有するステージ装置において、
前記基板ホルダとして、請求項４または５記載の基板ホルダが用いられることを特徴とするステージ装置。
【請求項７】
前記基板ホルダに保持された前記基板の上面に対応する上面部を有しかつ該基板ホルダの周辺に配置される補助板を備えることを特徴とする請求項６記載のステージ装置。
【請求項８】
基板を保持する基板ホルダであって、
前記ステージ本体に装着されることによって、前記ステージ本体に備えられる上下機構に係合し、前記上下機構の駆動によって上下移動する基板保持部を備えることを特徴とする基板ホルダ。
【請求項９】
前記基板保持部は、ホルダ本体に形成された開口孔において上下移動可能に配置されていることを特徴とする請求項８記載の基板ホルダ。
【請求項１０】
基板を保持する基板ホルダを有するステージ装置において、
前記基板ホルダとして、請求項８または９記載の基板ホルダが用いられることを特徴とするステージ装置。
【請求項１１】
前記上下機構は、前記基板保持部を吸着することによって係合する第１の吸着機構を備え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】
前記上下機構は、前記基板を前記基板保持部を介して吸着する第２の吸着機構を備えることを特徴とする請求項１０または１１記載のステージ装置。
【請求項１３】
ステージ装置に保持された基板にマスクの像を投影する露光装置において、
前記ステージ装置は、請求項１〜３、６、７、１０〜１２いずれかに記載のステージ装置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、基板ホルダ、ステージ装置及び露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子（集積回路）または液晶表示素子等を基板上にリソグラフィ工程で製造する場合に、種々の露光装置が用いられている。近年では、半導体素子の高集積化に伴い、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、このステッパに改良を加えたステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパなどの逐次移動型の投影露光装置が主流となっている。
【０００３】
この種の投影露光装置は、露光光でマスク上のパターンを感光性の基板に転写することによって、基板上に半導体素子または液晶表示素子等のパターンを形成している。そして、この種の投影露光装置は、基板を露光位置に移動させるために、Ｘ、Ｙ２次元方向に移動可能な基板ステージ装置を備えている。
【０００４】
このステージ装置は、基板を保持する基板ホルダと、この基板ホルダが脱着可能に取り付けられるステージ本体とを備えており、ステージ本体が定盤の支持面に対してＸ，Ｙ２次元方向移動することによって基板を露光位置に移動する。
【０００５】
ところで、近年の投影露光装置は、高精度の露光を行うため、焦点深度が１μｍ程度になっている。したがって、被露光面である基板面の平面度は、１μｍ以下の平面度が要求される。例えば、投影露光装置内に持ち込まれる基板に異物が付着しており、この異物が万一基板ホルダに付着すると、この異物によって基板面の平面度が悪化する。したがって、基板ホルダのクリーニングは、投影露光装置のメンテナンスの中で重要な作業となっており、投影露光装置の稼動中に基板ホルダを随時取り替える必要がある。
【特許文献１】特開平１１−１２１３６２号公報
【特許文献２】特開平９−１０２４５３号公報
【特許文献３】特開平８−２５０４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、半導体の微細化、高集積化に対応した解像度を実現するために、その露光波長をより短波長側にシフトしてきた。現在、その波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍやＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍが主流となっているが、より短波長のＦ２レーザの１５７ｎｍを使用する開発が進んでおり、また、１２６ｎｍのＡｒレーザを使用する露光装置の提案も進んでいる。
【０００７】
これらのＦ２レーザやＡｒレーザである真空紫外の波長域の光束は、ほとんど全ての物質によって強い吸収をうける。例えば、酸素や水蒸気、一般的な有機物の殆どは、この領域の光を強く吸収する。したがって、真空紫外を光源とする投影露光装置においては、露光光が通る光路上の空間内のガスを、真空紫外光を吸収する特性が小さいガス（以下、透過性ガスと呼ぶ）、例えば、窒素やヘリウムやアルゴン等の希ガス等で置換し、上記光路上の空間内の上記酸素等の吸収性ガスの濃度を数ｐｐｍ以下に制御する必要がある。また、真空紫外よりやや波長の長い１９３ｎｍ程度の紫外線であっても酸素による吸収を受けるので、光路中から酸素が除去されていることが望ましい。そして、基板面上を含む投影系−感光性基板間空間も透過性ガスでガス置換される必要がある。投影系−感光性基板間空間を局所的に透過性ガスで置換する技術は、基板及びその周辺が平坦で、凹凸やギャップの少ない構造を必要とする。基板周辺に凹凸やギャップが存在すると、ステージ本体の移動の際にステージ本体周辺空間の外部気体を投影系−感光性基板間空間に持ち込み、投影系−感光性基板間空間のガス純度劣化を招くためである。
このため、近年、基板ホルダの周辺に基板の上面に対応する上面部を有する平面板を設置し、これによって基板周辺の凹凸やギャップを減少させる試みがなされている。
【０００８】
しかしながら、上述のように、基板ホルダは、投影露光装置の稼動中に随時取り替える必要がある。したがって、基板ホルダの周辺に平面板を設置した場合には基板ホルダが平面板にはめ込まれた状態となるため、基板ホルダの交換時におけるスループットが低下することとなる。
【０００９】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、基板ホルダの周辺に基板の上面に対応する平面領域を確保すると共に基板ホルダ交換時におけるスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１のステージ装置（ＰＳＴ）は、基板（Ｐ）を保持しかつステージ本体（ＳＴ）に対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダ（ＰＨ）を有するステージ装置において、上記基板ホルダの周辺に配置されると共に該基板ホルダに保持された上記基板の上面に対応する上面部（２１）を有しかつその一部あるいは全部が上記ステージ本体に対して脱着可能な補助板（２０）を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような特徴を有するステージ装置によれば、補助板によって基板ホルダの周辺に基板の上面に対応する平面領域が形成されるため、基板周辺の凹凸やギャップが減少される。これに加え、上記ステージ装置によれば、補助板の一部あるいは全部がステージ本体に対して脱着可能なため、基板ホルダ交換時に補助板の一部あるいは全部を脱離することによって基板ホルダを容易に側方に移動させることができる。
【００１２】
また、この場合、上記補助板は、上記ステージ本体に対して脱着可能な第１板（２２）と、上記ステージ本体に対して固定される第２板（２３）とを有するという構成であっても良い。
また、本発明に係る第１のステージ装置は、上記基板ホルダと上記ステージ本体との接続部分において、該基板ホルダと該ステージ本体のうち、少なくともいずれか一方に搬送用の溝（２４）が形成されるという構成であっても良い。
【００１３】
次に、本発明に係る第１の基板ホルダは、基板を保持しかつステージ本体に対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダ（ＰＨ７）であって、上記基板を保持する領域を有するホルダ本体（ＰＨ８）と、該ホルダ本体の外周に突出して形成される搬送用保持部（ＰＨ９）とを有することを特徴とする。
【００１４】
このような特徴を有する本発明に係る基板ホルダによれば、基板ホルダがホルダ本体の外周に突出して形成される搬送用保持部を有しているため、基板を保持する領域に触れることなく基板ホルダを搬送することができる。このため、ホルダ本体における基板を保持する領域の汚染が防止される。
【００１５】
また、この場合、上記搬送用保持部は、上記ホルダ本体の外周に対して略等間隔に複数形成されているという構成であっても良い。
【００１６】
また、本発明に係る第２のステージ装置（ＰＳＴ１）は、基板を保持しかつステージ本体に対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダを有するステージ装置において、上記基板ホルダとして上記第１の基板ホルダが用いられることを特徴とする。
また、本発明に係る第２のステージ装置は、上記基板ホルダに保持された上記基板の上面に対応する上面部を有しかつ該基板ホルダの周辺に配置される補助板を備えることを特徴とする。
【００１７】
次に、本発明に係る第２の基板ホルダは、基板を保持する基板ホルダであって、上記ステージ本体に装着されることによって、上記ステージ本体に備えられる上下機構（ＳＴ１）に係合し、上記上下機構の駆動によって上下移動する基板保持部（ＰＨ５）を備えることを特徴とする。
【００１８】
このような特徴を有する基板ホルダによれば、ステージ本体に備えられる上下機構の駆動によって基板保持部が上下移動されるため、基板ホルダが基板を保持した状態で上下機構を駆動することによって基板と基板ホルダとの間に隙間が形成される。したがって、容易に基板の交換を行うことができる。また、基板ホルダを交換する際には、基板保持部と上下機構との係合が解かれるため、わずかに基板ホルダを持ち上げるだけで基板ホルダを側方に取り出すことができる。
【００１９】
また、この場合、基板保持部は、ホルダ本体に形成された凹部（ＰＨ４）において上下移動可能に配置されているという構成であっても良い。
【００２０】
また、本発明に係る第３のステージ装置は、基板を保持する基板ホルダを有するステージ装置において、上記基板ホルダとして、上記第２の基板ホルダが用いられることを特徴とする。
また、この場合、上記上下機構は、上記基板保持部を吸着することによって係合する第１の吸着機構（３１）を備えるという構成であっても良い。
また、上記上下機構は、上記基板を上記基板保持部を介して吸着する第２の吸着機構（３２）を備えるという構成であっても良い。
【００２１】
次に、本発明に係る露光装置（Ｓ）は、ステージ装置に保持された基板にマスク（Ｍ）の像を投影する露光装置において、上記ステージ装置が本発明に係るステージ装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る第１のステージ装置及びこれを備える露光装置によれば、補助板の一部あるいは全部をステージ本体に対して脱離することによって、容易に基板ホルダの交換が行えるため、基板ホルダの周辺に基板の上面に対応する平面領域を確保すると共に基板ホルダ交換時におけるスループットを向上させることが可能となる。
また、本発明に係る第１の基板ホルダ、第２のステージ装置及びこれを備える露光装置によれば、搬送用保持部を保持して基板ホルダを移動することによって、基板ホルダの基板を保持する領域を汚染することなく基板ホルダ交換時におけるスループットを向上させることが可能となる。
また、本発明に係る第２の基板ホルダ、第３のステージ装置及びこれを備える露光装置によれば、基板ホルダを持ち上げた際に基板保持部と上下機構との係合が解かれ、わずかに基板ホルダを持ち上げるだけで基板ホルダを側方に取り出すことができるため、基板ホルダ交換時におけるスループットを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に係る基板ホルダ、ステージ装置及び露光装置の一実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、露光装置及び基板ホルダ収納装置を備えたデバイス製造システムの一実施形態を示す図であって側方から見た概略構成図である。デバイス製造システムＳＹＳは、パターンを感光性基板Ｐに露光する露光装置Ｓと、露光装置Ｓの外部に設けられ、基板ホルダＰＨを収納及び洗浄する基板ホルダ収納装置Ｆを備えている。
【００２５】
露光装置Ｓは、露光光を用いてマスクＭのパターンを基板ホルダＰＨ上に配置される感光性基板Ｐに露光する露光本体部ＥＸを備えており、露光本体部ＥＸはチャンバＣ１内に収容されている。一方、露光装置Ｓの外部に設けられている基板ホルダ収納装置Ｆは、露光装置Ｓとの間で基板ホルダＰＨを搬送する搬送装置Ｈと基板ホルダＰＨを収納する収納カセット１０と基板ホルダＰＨを洗浄する洗浄部１１（図５参照）とを備えており、これらは、チャンバＣ２内に収容されている。
【００２６】
図１に示すように、露光本体部ＥＸは、露光光（露光用照明光）でマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを照明する照明光学系ＩＬと、露光光で照明されたマスクＭのパターンの像を感光性基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、感光性基板Ｐを保持する基板ステージＰＳＴ（ステージ装置）とを備えている。なお、照明光学系ＩＬは不図示の照明系チャンバの内部に配置されており、マスクＭは不図示のマスク室の内部に配置されており、投影光学系ＰＬは不図示の鏡筒の内部に配置されている。また、本発明に係るステージ装置は、基板ステージＰＳＴ及び基板ホルダＰＨを備えて構成されている。
【００２７】
ここで、以下の説明において、露光本体部ＥＸのうち投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向とする。また、それぞれの軸周りの回転方向をθＺ、θＸ、θＹとする。
【００２８】
照明光学系ＩＬは、露光用光源、光源から射出した光束をほぼ平行な光束に変換するインプットレンズ、インプットレンズを通過した光束をほぼ均一な照度分布の光束に調整して露光光に変換するオプティカルインテグレータ（例えば、フライアイレンズやロッドレンズ）、オプティカルインテグレータからの露光光を集光してマスクＭを均一な照度で照明するコンデンサレンズ系等を備えている。なお、本実施形態においては、露光光として波長１５７ｎｍの紫外光（Ｆ２レーザ）を用いるとして説明する。
【００２９】
マスクステージＭＳＴは、真空吸着部を有するマスクホルダを介してマスクＭを支持し、不図示の駆動機構によりＸ方向、Ｙ方向、θＺ方向に微動可能となっており、これによってパターン領域の中心（マスクセンター）が投影光学系ＰＬの光軸を通るようにマスクＭの位置決めをする。
【００３０】
図２は、基板ステージＰＳＴの斜視図である。この図に示すように、基板ステージＰＳＴは、感光性基板Ｐを保持しかつステージ本体ＳＴに対して脱着可能に取り付けられる基板ホルダＰＨと、この基板ホルダＰＨの周辺に配置されると共にこの基板ホルダＰＨに保持される感光性基板Ｐの上面に対応する上面部２１を有する平面板２０（補助板）を備える。この平面板２０は、その一部である脱着部２２（第１板）がステージ本体ＳＴに対して脱着可能な構成である。なお、平面板２０のうち、脱着部２２以外の部位である固定板２３（第２板）はステージ本体ＳＴに対して固定されている。なお、基板ホルダＰＨと平面板２０との間には若干の隙間が存在することが好ましい。これによって、基板ホルダＰＨを取り外す際における発塵を防止することができる。
【００３１】
そして、図３に示すように、基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴとの接続部分において、ステージ本体ＳＴには、基板ホルダＰＨを搬送する際に、後述の搬送装置ＨのアームＨ１が入り込む溝２４が形成されている。なお、説明の便宜上、図３においては、平面板２０を図示していない。また、溝２４は、必ずしもステージ本体ＳＴに形成されている必要はなく、例えば、基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴとの接続部分において、基板ホルダＰＨに形成されていても良い。
【００３２】
また、図４の断面図に示すように、基板ホルダＰＨの上面ＰＨ１には、感光性基板Ｐの平面度を実現するための複数のピンＰＨ２が形成されている。このピンＰＨ２には、各々貫通孔ＰＨ３が形成されており、各貫通孔ＰＨ３は、感光性基板Ｐを基板ホルダＰＨに対して真空吸着する吸着機構３０と接続されている。また、図４に示すように、ステージ本体ＳＴには上下機構ＳＴ１が設置されている。そして、基板ホルダＰＨの中央部には、開口孔ＰＨ４が形成されている。この開口孔ＰＨ４は、３本のスポーク状（花弁状）で形成される凹部ＰＨ４Ａと、凹部ＰＨ４の底面に形成された円形の開口孔ＰＨ４Ｂとを有する。この開口孔ＰＨ４には、ウエハ載置部ＰＨ５（基板保持部）が挿入されている。このウエハ載置部ＰＨ５は、３本のスポーク状で、かつ開口孔ＰＨ４より僅かに小さい形状で形成されているスポーク部ＰＨ５Ａと、スポーク部ＰＨ５Ａの下部に一体成形、または固着された円筒部ＰＨ５Ｂとで構成される。
さらに、ウエハ載置部ＰＨ５は、開口孔ＰＨ４に挿入された際に、ウエハ載置部ＰＨ５の上面（すなわち、スポーク部ＰＨ５Ａの上面）が基板ホルダＰＨの上面と略同一面になり、かつウエハ載置部ＰＨ５の下面（すなわち、円筒部ＰＨ５Ｂの下面）が基板ホルダＰＨの下面と略同一面となるような長さで形成されている。また、ウエハ載置部ＰＨ５には、後述する上下機構ＳＴ１の吸着孔ＰＨ１２と略同径の貫通孔ＰＨ６が形成されている。
ステージ本体ＳＴの上下機構ＳＴ１は、吸着機構３１（第１の吸着機構）に接続されている吸着孔ＰＨ１１と、吸着機構３２（第２の吸着機構）に接続されている吸着孔ＰＨ１２とを備える。
そして、ウエハ載置部ＰＨ５を備える基板ホルダＰＨの下面がステージ本体ＳＴに装着されると、ウエハ載置部ＰＨ５の下面（すなわち、円筒部ＰＨ５Ｂの下面）が上下機構ＳＴ１の上面に対して、吸着機構３１の真空引きにより吸着される。したがって、吸着機構３１の真空引きが継続している間、ウエハ載置部ＰＨ５が上下機構ＳＴ１に固定される。さらに、ウエハ載置部ＰＨ５を備える基板ホルダＰＨの下面がステージ本体ＳＴに装着されると、上下機構ＳＴ１の吸着孔ＰＨ１２と、ウエハ載置部ＰＨ５の貫通孔ＰＨ６とが接続される。そして、吸着機構３２が真空引きすると、上下機構ＳＴ１の吸着孔ＰＨ１２及びウエハ載置部ＰＨ５の貫通孔ＰＨ６とを介して、感光性基板Ｐの裏面を真空吸着することができる。
なお、円形開口孔ＰＨ４Ｂの大きさが、下方に向かって徐々に小さくなるようなテーパ形状にすると共に、円筒部ＰＨ５Ｂを下方に向かって径が小さくなるようなテーパを設けることによって、開口孔ＰＨ４に対するウエハ載置部ＰＨ５の位置決めが容易に行うことができる。
【００３３】
このように構成された基板ステージＰＳＴは、不図示の基板ステージ駆動機構により、Ｘ方向、Ｙ方向、さらに、Ｚ方向及びθＺ方向にも移動可能とされていると共に、投影光学系ＰＬの光軸に対して傾斜方向にも移動可能とされており、感光性基板Ｐを支持した際、感光性基板Ｐのレベリング調整を含む位置調整を可能としている。感光性基板Ｐを保持する基板ホルダＰＨのＸ方向及びＹ方向の位置は、レーザ干渉計によって検出され、感光性基板ＰのＺ方向の位置は、フォーカス位置検出系（ＡＦ系）によって検出される。レーザ干渉計及びフォーカス位置検出系のそれぞれの検出結果は後述の制御装置１３０に出力される。制御装置１３０は、レーザ干渉システム及び多点フォーカス位置検出系のそれぞれの検出結果に基づいて基板ステージ駆動機構を介して基板ステージＰＳＴを駆動し、感光性基板Ｐの位置制御を行う。
【００３４】
ここで、本実施形態の露光光は波長１５７ｎｍの紫外光であるため、その露光光ＩＬに対する吸光物質としては、酸素（Ｏ２）、水（水蒸気：Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭酸ガス（二酸化炭素：ＣＯ２）、有機物及びハロゲン化物等がある。一方、露光光ＩＬが透過する気体（エネルギ吸収がほとんど無い物質）としては、窒素ガス（Ｎ２）、水素（Ｈ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ラドン（Ｒｎ）よりなる希ガスがある。以降、この窒素ガス及び希ガスをまとめて「透過性ガス」と呼ぶことにする。
【００３５】
本実施形態の露光装置Ｓは、光路上の空間、すなわち、照明系チャンバ、マスク室及び鏡筒の各内部に真空紫外域のビームに対してエネルギ吸収の少ない上記透過性ガスを供給して満たし、その気圧を大気圧と同程度もしくはより高く（例えば、大気圧に対して０．００１〜１０％の範囲内で高く）するガス供給・排気系（不図示）を備えている。窒素ガスは波長が１５０ｎｍ程度以下の光に対しては吸光物質として作用し、ヘリウムガスは波長１００ｎｍ程度まで透過性ガスとして使用することができる。また、ヘリウムガスは熱伝導率が窒素ガスの約６倍であり、気圧変化に対する屈折率の変動量が窒素ガスの約１／８であるため、特に高透過率と光学系の結像特性の安定性や冷却性とで優れている。なお、ヘリウムガスは高価であるため、露光光ＩＬの波長がＦ２レーザ光のように１５０ｎｍ以上であれば、運転コストを低減させるためにその透過性ガスとして窒素ガスを使用しても良い。
【００３６】
また、ワーキング・ディスタンス部ＷＤ、すなわち投影光学系ＰＬの先端部（射出端）と感光性基板Ｐとの間の空間にも流体供給・排気系からの透過性ガスによってパージ空間を形成するパージ形成部３０が供給され、光路上から吸光物質を排除している。
【００３７】
図５は、図１を上方から見た図である。この図に示すように、基板ホルダ収納機構Ｆは、チャンバＣ２に収納される基板ホルダ収納カセット１０及び洗浄部１１とを有しており、これら基板ホルダ収納カセット１０と洗浄部１１との間において搬送装置Ｈを移動する移動機構１２をさらに有している。
【００３８】
搬送装置Ｈは、所定の範囲内でＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動可能な２本のアームＨ１によって基板ホルダＰＨを下方から支持することによって、基板ホルダＰＨを搬送する。具体的に、基板ホルダＰＨをステージ本体ＳＴから脱離する際には、まず、感光性基板Ｐが基板ホルダＰＨに載置されていない状態においてステージ本体ＳＴから平面板２０の脱着部２２が脱離される。この際、吸着機構３１の動作が停止され、上下機構ＳＴ１とウエハ載置部ＰＨ５の係合が解かれる。そして、搬送装置ＨのアームＨ１が基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴとの間に形成された溝２４に入り込み基板ホルダＰＨを下方から支持する。その後、搬送装置Ｈが基板ホルダＰＨをわずかに持ち上げながら側方（図１におけるＹ方向）に引き出す。
【００３９】
図６は、基板ホルダ収納カセット１０の拡大図である。この図に示される基板ホルダ収納カセット１０は、清浄な基板ホルダＰＨを保管するためのもので、箱型の外部ケース１０８と、この外部ケース１０８の両側壁の内面側に上下に所定間隔で配置された複数段のホルダ支持棚１１０とを有している。各ホルダ支持棚１１０は、図５の紙面直交方向に向けて縁設された左右一対の断面Ｌ字状の棚部材１１２Ａ，１１２Ｂから構成されている。この基板ホルダ収納カセット１０は、支柱部１１４によって支持されており、この支柱部１１４は、チャンバＣ２の底部に対して上下動可能に配置されている。これによって、基板ホルダ収納カセット１０内の所望の段のホルダ支持棚１１０と搬送装置ＨのアームＨ１との高さ方向の位置関係を調整することができるようになっている。
【００４０】
図７は、洗浄部１１の概略縦断面図である。この図７に示すように、洗浄部１１は、所定量の純水が収容された水槽１１８と、この水槽１１８内に相対向して設けられた一対の側板１２０Ａ，１２０Ｂに上下方向に沿ってそれぞれ形成されたガイド溝（不図示）に沿って矢印Ｇ，Ｈで示されるように上下動可能な断面Ｌ字状部材からなる一対のホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂと、水槽１１８内に設置された超音波発生装置１２４とを備えている。
【００４１】
この洗浄部１１によって、基板ホルダＰＨを洗浄するには、ホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂを少し下げた状態で、図７の紙面手前方向から奥側に向けて所定量差込み、この状態でホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂを上昇させ、搬送装置ＨのアームＨ１を退避させると、ホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂによって基板ホルダＰＨが下方から支持された図６の状態となる。次に、ホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂが下降することによって、基板ホルダＰＨが水槽１１８内の純水に浸される。この状態で、超音波発生装置１２４を起動させると、超音波が発生して基板ホルダＰＨが洗浄される。なお、純水の代わりに、考えられる異物（レジストをはじめとする化学薬品）に対応する多種の溶剤を用意して順次基板ホルダＰＨを浸した後、乾燥させることを繰り返し行っても良い。
【００４２】
次に、本実施形態に係る装置の制御系の構成を図８に基づいて説明する。この制御系は、制御装置１３０を中心として構成されている。この第１制御装置１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、入力インターフェイス及び出力インターフェイス等を含むいわゆるマイクロコンピュータまたはミニコンピュータ等によって構成されている。
【００４３】
制御装置１３０の入力側には、ＡＦ系１３４と干渉計システム１３６が接続されている。また、第１制御装置１３０の出力側には、基板ステージＰＳＴを駆動する基板ステージ駆動機構１３８、感光性基板Ｐを基板ホルダＰＨに対して吸着する吸着機構３０、ウエハ載置部ＰＨ５を上下機構ＳＴ１に係合するための吸着機構３１、ウエハ載置部ＰＨ５を介して感光性基板Ｐを吸着するための吸着機構３２、搬送装置Ｈを移動させるための移動機構１２、ウエハ載置部ＰＨ５を介して感光性基板Ｐを上下移動させる上下機構ＳＴ１、図示しないウエハローダを構成するロードアーム及びアンロードアーム等を駆動するウエハローダ駆動機構１４０及び平面板２０の脱着部２２を脱着するための不図示の脱着機構１５０、搬送装置Ｈを駆動するための搬送装置駆動機構１６０、基板ホルダ収納カセット１０の駆動機構１７０、洗浄部１１の支持部材１２２Ａ，１２２Ｂを上下に駆動する支持部材駆動機構１５６及び超音波発生装置１２４等が接続されている。
【００４４】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る装置の主要な動作を第１，第２制御装置１３０，１３２の制御動作を中心として説明する。
【００４５】
まず、最初に第１制御装置１３０の制御動作について、主要な制御アルゴリズムを示す図９のフローチャートに沿って説明する。この制御アルゴリズムがスタートするのは、所定回数のステップ・アンド・リピート方式の露光が終了し、極めて平坦度の高いテスト用ウエハが基板ホルダＰＨ上に吸着されたときである。なお、前提として、後述するウエハ（テスト用ウエハ）の計測領域の番号を示す図示しないカウンタはリセット（カウント値ｎ←０）され、後述する基板ホルダＰＨの汚れを示すフラグもリセット（Ｆ←０）されているものとする。
【００４６】
まず、ステップ２００で「基板ホルダの汚れを検出」のサブルーチンの処理を行う。このサブルーチンでは、図１０のフローチャートに示されるように、ステップ３００で、計測領域の番号を示す図示しないカウンタを１インクリメント（ｎ←ｎ＋１）した後、ステップ３０２に進んでウエハ上のｎ番目の計測領域を投影光学系ＰＬのイメージフィールド内に位置決めする。この位置決めは、予めＲＡＭ内に記憶された当該計測領域の座標位置データと干渉計システム１３６の出力座標データとに基づいて行なわれる。
【００４７】
次のステップ３０４ではＡＦ系１３４の出力を取り込み、ステップ３０６に進んでステップ３０４で取り込んだＡＦ系１３４の出力に基づいてウエハ表面の光軸方向の位置ずれ量（焦点ずれ量）が所定の閾値を超えたか否かを判断する。そして、この判断が否定された場合は、ステップ３０８に進んでカウント値ｎが計測すべき全計測領域数ｎ0 以上であるか否かを判断することにより、全計測領域の焦点ずれ計測が終了したか否かを判断する。このステップ３０８における判断が否定された場合は、ステップ３００に戻って上記処理・判断を繰り返す。一方、ステップ３０６における判断が肯定された場合は、ステップ３１０に進んで前述したフラグを立て（Ｆ←１）た後、図９のメインルーチンのステップ２０２にリターンする。また、全ての計測領域の焦点ずれ計測が終了し、ステップ３０８における判断が肯定された場合もメインルーチンのステップ２０２に戻る。
【００４８】
メインルーチンのステップ２０２では、前述したフラグが「０」であるか否かを判断することにより基板ホルダＰＨが汚れていないか否かを判断する。このステップ２０２における判断が肯定された場合、すなわち基板ホルダＰＨが汚れていない場合には、ステップ２０４に進んでウエハローダ駆動機構１４０を介して図示しないウエハアンロードアームを駆動してテスト用ウエハをアンロードした後、本ルーチンの一連の処理を終了する。この場合はその後通常の露光処理が続行される。なお、ウエハアンロードの際にはウエハの吸引が解除される。
【００４９】
一方、ステップ２０２の判断が否定された場合、すなわち基板ホルダＰＨが汚れて異物が付着している場合は、基板ステージ駆動機構１３８を介して基板ステージ装置ＰＳＴを所定の位置（搬送装置Ｈに基板ホルダＰＨを受け渡す位置）まで移動させてからステップ２０６に進み、基板ホルダＰＨを介して吸着されるテスト用ウエハの吸着を解除した後、ステップ２０７に進んで上下機構ＳＴ１を駆動し上下機構ＳＴ１を上方に移動する。このように上下機構ＳＴ１を上方に移動することによって、ウエハ載置部ＰＨ５及びテスト用ウエハが上方に移動され、テスト用ウエハの下面と基板ホルダＰＨの上面との間に隙間が形成される。そして、ステップ２０８に進んでウエハローダ駆動機構１４０を介してウエハアンロードアームを駆動し、ウエハアンロードアームをテスト用ウエハの下面と基板ホルダＰＨの上面との間に形成された隙間に挿入し、上下機構ＳＴ１を下方に移動する。そして、テスト用ウエハがウエハ載置部ＰＨ５からウエハアンロードアームに受け渡される。次にステップ２０９に進み、ウエハローダ駆動機構１４０を介してウエハアンロードアームを駆動し、テスト用ウエハをアンロードする。なお、ステップ２０９において上下機構ＳＴ１が下方に移動する際には、テスト用ウエハがウエハ載置部ＰＨ５からウエハアンロードアームに受け渡される直前に、ウエハ載置部ＰＨ５を介したテスト用ウエハの吸着は解除される。また、上下機構ＳＴ１は、テスト用ウエハをウエハアンロードアームに受け渡した後は、再び元の高さまで下降される。
【００５０】
次のステップ２１０では脱着機構１５０を介して平面板２０の脱着部２２をステージ本体ＳＴから脱離する。なお、ここでは、脱着機構１５０は、脱離した脱着部２２を保持した状態を維持する。
【００５１】
次のステップ２１２では搬送装置駆動機構１６０を介してアームＨ１を駆動し、アームＨ１の先端を基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴとの接触部分に形成された溝２４に挿入し、アームＨ１によって基板ホルダＰＨを下方から支持する。
【００５２】
次のステップ２１６では搬送装置駆動機構１６０を介して基板ホルダＰＨを保持したアームＨ１を駆動し、基板ホルダＰＨをわずかに引き上げ投影光学系ＰＬの側方に引き出す。なお、基板ホルダＰＨを引き出す際には、吸着機構３１を介して上下機構ＳＴ１の上面とウエハ載置部ＰＨ５の下面との吸着が解除される。このため、ウエハ載置部ＰＨ５は基板ホルダＰＨの開口孔ＰＨ４にはめ込まれた状態で、基板ホルダＰＨと共に引き出される。
【００５３】
続いて、ステップ２１８で「基板ホルダの洗浄」のサブルーチンの処理を行う。このサブルーチンでは、図１１のフローチャートに示されるように、ステップ５００において駆動機構１７０を介して搬送装置Ｈをホルダ洗浄部１１の前まで移動させた後、ステップ５０１に進んで搬送装置駆動機構１６０を介して搬送装置Ｈを制御し、アームＨ１に保持された基板ホルダＰＨをホルダ洗浄部１１のホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂの上方へ移動させる。
【００５４】
次のステップ５０２で支持部材駆動機構１５６を介してホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂを上昇駆動する。これによって、基板ホルダＰＨがホルダ支持部材１２２Ａ，１２２Ｂによって下方から支持される。
【００５５】
次のステップで５０３搬送装置駆動機構１６０で搬送装置Ｈを制御してアームＨ１を退避させた後、ステップ５０４で支持部材駆動機構１５６を介してホルダ支持部材１２２Ａ  ，１２２Ｂを下方へ移動させる。
【００５６】
次のステップ５０５で超音波発生装置１２４を作動させた後、図９のメインルーチンのステップ２２０にリターンする。
【００５７】
続いて、ステップ２２０で「基板ホルダの取り出し」のサブルーチンの処理を行う。このサブルーチンでは、図１２のフローチャートに示されるように、ステップ６００において移動機構１２を介して搬送装置Ｈをホルダ保管部１０の前まで移動した後、ステップ６０１に進み、支持部材駆動機構１５６を介してホルダ保管部１０の高さを調整する。具体的には、保管部１０内のホルダ支持棚１１０の場所を示す図示しないカウンタのカウント値に基づいてそのカウント値に対応する段のホルダ支持棚１１０に保管された基板ホルダＰＨがアームＨ１より少し高くなるように保管部１０の高さが調整される。
【００５８】
次のステップ６０２では搬送装置駆動機構１６０を介して搬送装置ＨのアームＨ１をホルダ保管部１０内の目的の基板ホルダＰＨの下方へ挿入する。ここでアームＨ１は、基板ホルダＰＨを下方から支持するのに最も適した位置まで挿入される。その後、６０３では支持部材駆動機構１５６を介してホルダ保管部１０を所定量下方へ移動する。これによって、アームＨ１に基板ホルダＰＨが支持される。
【００５９】
次のステップ６０４で搬送装置駆動機構１６０を介して搬送装置Ｈを制御し、アームＨ１をホルダ保管部１０の外へ引き出すことによって基板ホルダＰＨを取り出した後、図９のメインルーチンのステップ２２２にリターンする。
【００６０】
ステップ２２２では、移動装置１２を駆動し、搬送装置Ｈをステージ本体ＳＴに対応する位置まで移動する。その後、ステップ２２３において、搬送装置駆動機構１６０を介して搬送装置Ｈを制御し、アームＨ１をステージ本体ＳＴに形成された溝２４に挿入する。これによって、基板ホルダＰＨがステージ本体ＳＴに載置された状態となる。
【００６１】
次のステップ２２４では、搬送装置駆動機構１６０を介して搬送装置Ｈを制御し、アームＨ１を溝２４から引き出す。これによって、清浄な基板ホルダＰＨがステージ本体ＳＴに装着される。なお、このステップ２２４において、ウエハ載置部ＰＨ５の下面は、ステージ本体ＳＴの上下機構ＳＴ１の上面に対し、吸着孔ＰＨ１１を介して吸着され、これによって、上下機構ＳＴ１とウエハ載置部ＰＨ５とが係合される。
【００６２】
そして、ステップ２２５において、脱着機構１５０を駆動することによって、当該脱着機構１５０に保持された平面板２０の脱着部２２をステージ本体ＳＴに装着した後、本ルーチンの一連の処理を終了され、基板ホルダＰＨの交換が完了される。このようにして基板ホルダＰＨの交換が完了されると、通常の露光処理が再開される。
【００６３】
また、制御装置１３０では、通常の露光処理が開始されて一定時間経過すると、支持部材駆動機構１５６を介して水槽１１８内で洗浄中の基板ホルダＰＨを水槽１１８外に引き上げて乾燥させる。そして乾燥後、搬送装置駆動機構１６０、移動機構１２、支持部材駆動機構１５６をそれぞれ介して搬送装置Ｈ、アームＨ１及びホルダ支持部材１２２Ａ、１２２Ｂを制御して乾燥後の基板ホルダＰＨを搬送装置ＨのアームＨ１によって洗浄部１１から搬出する。なお、基板ホルダＰＨの乾燥に際し、温風を当てて乾燥を早める工夫をしてもよい。あるいは、前述した保管部１０内で基板ホルダＰＨの乾燥を行うようにすることも可能である。
【００６４】
次に、制御装置１３０では、搬送装置駆動機構１６０及び移動機構１２を制御し、この搬出された基板ホルダＰＨをアームＨ１で保持してホルダ保管部１０内へ搬入する。なお、制御装置１３０は、基板ホルダＰＨの搬入前に、支持部材駆動機構１５６を介して保管部１０の高さ調整を行う。この高さ調整は前述したカウンタのカウント値に対応する段のホルダ支持棚１１０に基板ホルダＰＨを搬入するのに適した高さに調整される。
【００６５】
以上説明したような本第１実施形態に係る基板ホルダ、ステージ装置及び露光装置によれば、平面板２０の一部である脱着部２２がステージ本体ＳＴに対して脱着可能に配置されているため、基板ホルダＰＨを容易に投影光学系ＰＬの側方に引き出すことができる。したがって、基板ホルダ交換時におけるスループットを向上させることが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、基板ホルダＰＨの交換時にウエハ載置部ＰＨ５と上下機構ＳＴ１との係合が解かれるため、基板ホルダＰＨをわずかに持ち上げるのみで側方に引き出すことができる。近年は、露光装置に様々な付属機器が搭載されてきており、基板ホルダＰＨ及び搬送装置Ｈの移動空間を大きく確保するのが困難となってきている。したがって、基板ホルダＰＨをわずかに持ち上げるのみで側方に引き出すことができるメリットは大きい。
【００６７】
なお、平面板２０に脱着部２２を形成せず、平面板２０全体をステージ本体ＳＴに対して脱着可能とすることもできるが、通常、平面板２０の表面には、基板ステージ装置ＰＳＴの正確なアライメントを実現するためのマーク等が配置されている。このため、平面板２０は、ステージ本体に対して脱着可能な部位（脱着部）と固定される部位とに分けて構成することが好ましい。また、平面板２０を脱着可能な部位と固定される部位とに分けて構成することによって、脱着機構１５０に係る負担を軽減させることができる。
【００６８】
また、本実施形態においては、基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴとの接触部分に搬送用の溝２４が形成されていた。しかしながら、この溝２４を形成せず、さらに搬送装置ＨのアームＨ１に吸着機能を持たせ、アームＨ１で基板ホルダＰＨの側部を吸着することによって基板ホルダＰＨを搬送しても良い。
【００６９】
また、本実施形態においては、吸着機構３１でウエハ載置部ＰＨ５を上下機構ＳＴ１に真空吸着することによって、ウエハ載置部ＰＨ５と上下機構ＳＴ１とを係合した。しかしながら、例えば、ウエハ載置部ＰＨ５を磁性体によって形成し、磁力によってウエハ載置部ＰＨ５と上下機構ＳＴ１とを係合しても良い。また、ステージ本体ＳＴに基板ホルダＰＨを吸着する吸着機構を配置しても良い。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、図１３及び図１４を参照して本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明においては、上述した第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、その説明を省略又は簡略化する。
【００７１】
図１３は本第２実施形態における基板ステージＰＳＴ１の斜視図であり、図１４は基板ホルダＰＨ７の上面図である。これらの図に示すように、本第２実施形態における基板ステージＰＨ１は、感光性基板Ｐを保持する領域を有するホルダ本体ＰＨ８と、このホルダ本体ＰＨ８の外周に突出して形成される搬送用保持部ＰＨ９とを有している。この搬送用保持部ＰＨ９は、ホルダ本体ＰＨ８の外周に対して略等間隔に３つ形成されており、各搬送用保持部ＰＨ９の上面部ＰＨ１０は、感光性基板Ｐの上面に対応している。また、図１３に示すように、本第２実施形態における平面板２０には、各搬送用保持部ＰＨ９に対応する切込み部２５が形成されている。なお、本第２実施形態においては、平面板２０は、ステージ本体ＳＴに対して固定されている。
【００７２】
本第２実施形態における搬送装置Ｈは３本のアームを有しており、各アームの先端は吸着機能を有している。そして、基板ホルダＰＨ７を交換する際には、搬送装置Ｈは、アームによって搬送用保持部ＰＨ９の上面部ＰＨ１０を吸着することで基板ホルダＰＨを保持し搬送する。
【００７３】
このような基板ステージ装置ＰＳＴ１を有する露光装置においても、平面板２０及び搬送用保持部ＰＨ９の上面部ＰＨ１０によって、感光性基板Ｐの周辺に平面領域が確保されるため、ワーキングディスタンス部ＷＤのパージ空間を破壊することなく露光を行うことができる。また、搬送用保持部ＰＨ９をアームによって吸着することによって基板ホルダＰＨ７を搬送するため、従来のように、基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴとの間に搬送装置ＨのアームＨ１を挿入することなく基板ホルダＰＨ７をステージ本体ＳＴから脱離させることができるため、上面部ＰＨ１０を取り外す必要がなくなりスループットが向上される。また、感光性基板Ｐを保持する領域外である搬送用保持部ＰＨ９の上面部ＰＨ１０をアームによって吸着するため、感光性基板Ｐを保持する領域であるホルダ本体ＰＨ８を汚すことなく基板ホルダＰＨ７を搬送することが可能となる。
【００７４】
なお、本第２実施形態における制御装置には、上記第１実施形態に示した脱着機構１５０が接続されておらず、代わりにアームにおける基板ホルダＰＨ７の吸着を行うための吸着機構が接続されている。そして、制御装置は、基板ホルダＰＨ７を保持あるいは解離する場合に上記吸着機構を駆動する。
【００７５】
なお、本実施形態において、搬送用保持部ＰＨ９をホルダ本体ＰＨ８の周辺に略等間隔で複数形成した。しかしながら、例えば、ホルダ本体ＰＨ８の外周を囲うような単一の搬送用保持部をホルダ本体ＰＨ８の外周に突出形成しても良い。
なお、本実施形態では、ウエハ載置部ＰＨ５を３本のスポーク状で構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、ウエハ載置部を３本の円筒形状のウエハ支持部で構成しても良い。
【００７６】
また、上述の第１及び第２実施形態の露光装置は、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、この組立ての前後には、各種光学系については電気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の露光装置への組立て工程は、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、気圧回路の配線接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組立て工程の前、各サブシステム個々の組立て工程があることは言うまでもない。各種サブシステムの露光装置への組立てが終了したら、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及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行われることが望ましい。
【００７７】
そして、半導体素子等のデバイスは、図１５に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ１００１、この設計ステップに基づいてマスク（レチクル）を作成するステップ１００２、シリコン材料からウエハを製造するステップ１００３、本発明に係る露光装置によってレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理ステップ１００４、デバイス組立てステップ（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）１００５、検査ステップ１００６等を経て製造される。
【００７８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る基板ホルダ、ステージ装置及び露光装置の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７９】
例えば、集積回路の微細化に対応した解像度を実現するための手法として、投影系−感光性基板間を空気より屈折率の大きな液体で満たすことによって露光装置の解像度を向上させる液浸技術の開発が進んでいる。この液浸技術の１つに液体を満たす部分を投影系−感光性基板間のみとする局所的な液体置換技術が提案されている。この液体置換技術においても、満たした液体を外部に飛散させることなく、また外部から気体を液浸部に混入させることを防ぐ手法として、感光性基板の周辺部を凹凸やギャップのない平面とすることが有効であり、本発明に係る基板ホルダ、ステージ装置及び露光装置を応用することができる。
また、上述したように、本実施形態においては、露光光としてＦ２レーザ光を用いているため、液体としてはＦ２レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）等のフッ素系の液体を用いれば良い。
なお、露光光としてＡｒＦエキシマレーザや、ＫｒＦエキシマレーザを用いる場合は、液体として純水を用いれば良い。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できるとともに、基板（ウエハ）上のフォトレジストや光学素子（レンズ）等に対する悪影響がない利点がある。また、純水は環境に対する悪影響がないとともに、不純物の含有量が極めて低いため、基板の表面、及び投影光学系の先端面に設けられている光学素子の表面を洗浄する作用も期待できる。
波長が１９３ｎｍ程度の露光光に対する純水（水）の屈折率ｎはほぼ１．４４といわれている。露光光の光源としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を用いた場合、基板上では１／ｎ、すなわち約１３４ｎｍに短波長化されて高い解像度が得られる。さらに、焦点深度は空気中に比べて約ｎ倍、すなわち１．４４倍に拡大される。
また、液体としては、その他にも、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系や基板表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なものを用いることも可能である。
また、本発明は、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号公報（対応米国特許５，９６９，４４１号）あるいは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。
なお、上述したように液浸法を用いた場合には、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３になることもある。このように投影光学系の開口数ＮＡが大きくなる場合には、従来から露光光として用いられているランダム偏光光では偏光効果によって結像性能が悪化することもあるので、偏光照明を用いるのが望ましい。その場合、マスク（レチクル）のライン・アンド・スペースパターンのラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明を行い、マスク（レチクル）のパターンからは、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）、すなわちラインパターンの長手方向に沿った偏光方向成分の回折光が多く射出されるようにすると良い。投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が液体で満たされている場合、投影光学系ＰＬと基板Ｐ表面に塗布されたレジストとの間が空気（気体）で満たされている場合に比べて、コントラストの向上に寄与するＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光のレジスト表面での透過率が高くなるため、投影光学系の開口数ＮＡが１．０を超えるような場合でも高い結像性能を得ることができる。また、位相シフトマスクや特開平６−１８８１６９号公報に開示されているようなラインパターンの長手方向に合わせた斜入射照明（特にダイポール照明法）などを適宜組合わせるとより効果的である。
また、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系ＰＬを使って微細なライン・アンド・スペースパターン（例えば２５ｎｍ〜５０ｎｍ程度のＬ／Ｓ）を基板Ｐ上に露光するような場合、マスクＭの構造（例えばパターンの微細度やクロムの厚み）によっては、Wave guide効果によりマスクＭが偏光板として作用し、コントラストを低下させるＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光が多くマスクから射出されるようになる。この場合も、上述したような直線偏光照明を用いるのが望ましいが、ランダム偏光光でマスクＭを照明しても、開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい投影光学系を使って高い解像性能を得ることができる。
また、マスクＭ上の極微細なライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような場合には、Wire Grid効果によりＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）がＳ偏光成分（ＴＥ偏光成分）よりも大きくなる可能性もあるが、例えばＡｒＦエキシマレーザを露光光とし、１／４程度の縮小倍率の投影光学系を使って、２５ｎｍより大きいライン・アンド・スペースパターンを基板Ｐ上に露光するような条件であれば、Ｓ偏光成分（ＴＥ偏光成分）の回折光がＰ偏光成分（ＴＭ偏光成分）の回折光よりも多くのマスクから射出されるので、投影光学系の開口数ＮＡが０．９〜１．３のように大きい場合でも高い解像性能を得ることができる。
さらにマスク（レチクル）のラインパターンの長手方向に合わせた直線偏光照明（Ｓ偏光照明）だけでなく、光軸を中心とした円の接線（周）方向に直線偏光する偏光照明法と斜入射照明法との組合わせも効果的である。特に、マスク（レチクル）のパターンが所定の一方向に延びるラインパターンだけでなく、複数の異なる方向の延びるラインパターンが混在する場合には、光軸を中心とした円の接線方向に直線偏光する偏光照明法と輪帯照明法とを併用することによって、投影光学系の開口数ＮＡが大きい場合であっても高い結像製を得ることができる。
また、露光装置としては、マスクと基板とを同期移動してマスク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）のほかに、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを一括露光し、基板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、露光装置として、例えば、倍率１／８の屈折系の投影光学系を備えた投影露光装置（液浸型）とし、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・ステイッチ方式の露光装置とすることもできる。
【００８０】
また、上述の説明において、第１実施形態と第２実施形態とを分けて説明した。しかしながら、例えば、搬送用保持部を有する基板ホルダと、平面板２０の脱着部２２とを備える上記第１実施形態と第２実施形態とを組合わせた形態とすることも可能である。
【００８１】
また、上記実施形態において、基板ホルダにおける高い平面度を実現するべく、基板ホルダの上面に複数のピンを形成した。しかしながら、例えば、図１６に示すように、基板ホルダの上面にピンでなく複数の溝ＰＨ１１を形成する構成であっても良い。なお、この場合には、吸着機構３０は、溝ＰＨ１１の底部に接続される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板ホルダ、ステージ装置及び露光装置を備えるデバイス製造システムの概略構成図である。
【図２】基板ステージＰＳＴの斜視図である。
【図３】基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴの拡大図である。
【図４】基板ホルダＰＨとステージ本体ＳＴの断面図である。
【図５】図１を上方から見た図である。
【図６】基板ホルダ収納カセット１０の拡大図である。
【図７】洗浄部１１の概略断面図である。
【図８】第１実施形態に係る装置の制御系の構成を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】同、装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】同、装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】同、装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第２実施形態における基板ステージＰＳＴ１の斜視図である。
【図１４】基板ホルダＰＨ７の上面図である。
【図１５】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１６】基板ホルダの変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
ＰＳＴ，ＰＳＴ１……基板ステージ装置（ステージ装置）
Ｐ……感光性基板（基板）
ＳＴ……ステージ本体
ＳＴ１……上下機構
ＰＨ，ＰＨ７……基板ホルダ
ＰＨ４……貫通部（凹部）
ＰＨ５……ウエハ載置部（基板保持部）
ＰＨ８……ホルダ本体
ＰＨ９……搬送用保持部
Ｓ……露光装置
Ｍ……マスク
２０……平面板（補助板）
２１……上面部
２２……脱着部（第１板）
２３……固定板（第２板）
２４……溝
３１……吸着機構（第１の吸着機構）
３２……吸着機構（第２の吸着機構）
【図１】
2005252154.tif 000003
【図２】
2005252154.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005252154.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005252154.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005252154.tif 000011
【図１０】
2005252154.tif 000012
【図１１】
2005252154.tif 000013
【図１２】
2005252154.tif 000014
【図１３】
2005252154.tif 000015
【図１４】
2005252154.tif 000016
【図１５】
2005252154.tif 000017
【図１６】
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