(57)【要約】【課題】  基板を吸着する際に発生する変形、特に、基板の外周部での変形を低減して位置ずれを防止することができる保持装置、かかる保持装置を有する露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供する。【解決手段】  所定の基板を保持する保持装置であって、前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、前記複数の凸部は、各々等しい吸着力を有し、吸着密度が前記基準面の周方向より径方向に大きくなるように配置されていることを特徴とする保持装置を提供する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基板を保持する保持装置であって、
前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、
前記複数の凸部は、各々等しい吸着力を有し、吸着密度が前記基準面の周方向より径方向に大きくなるように配置されていることを特徴とする保持装置。
【請求項２】
所定の基板を保持する保持装置であって、
前記所定の基板をならわせる基準面を規定する０．１ｍｍ以上の径の吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、
前記複数の凸部は、前記所定の基板の面積に対して前記吸着面の総面積が１０％以下であり、
前記複数の凸部の吸着密度が、前記基準面の周方向より径方向に大きいことを特徴とする保持装置。
【請求項３】
前記基準面の径方向の吸着密度は、前記基準面の周方向の吸着密度の１．５倍乃至５倍であることを特徴とする請求項１又は２記載の保持装置。
【請求項４】
前記複数の凸部は、任意の凸部と、前記任意の凸部と前記基準面の中心とを結ぶ線におろした垂線が最も短い凸部との距離が、前記任意の凸部を通る同心円の接線に対しておろした垂線が最も短い凸部との距離よりも小さくなるように配置された凸部群を有することを特徴とする請求項１又は２記載の保持装置。
【請求項５】
前記凸部群は、前記基準面の外周部に配置されることを特徴とする請求項４記載の保持装置。
【請求項６】
前記吸着面は、前記基準面の径方向の長さが前記基準面の周方向の長さよりも長い形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載の保持装置。
【請求項７】
前記複数の凸部は、前記基準面の周方向に連続するリング状に配置された第１の凸部群と、
前記第１の凸部群の内側に分散して配置された第２の凸部群とを有し、
前記第２の凸部群のうち、前記第１の凸部群側の最外凸部において、前記第１の凸部群との距離が、前記最外凸部を通る同心円の接線におろした垂線が最も短い凸部との距離よりも小さくなるように配置されたことを特徴とする請求項１記載の保持装置。
【請求項８】
所定の基板を保持する保持装置であって、
前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数のリング形状の凸部を有し、
前記複数のリング形状の凸部は、前記基準面の径方向において、前記基準面の中心から離れるほど間隔が小さくなることを特徴とする保持装置。
【請求項９】
前記所定の基板は、所望のパターンが転写されるウェハであることを特徴とする請求項１、２又は８のうちいずれか一項記載の保持装置。
【請求項１０】
前記所定の基板は、ウェハに転写する所望のパターンが形成されたレチクルであることを特徴とする請求項１、２又は８のうちいずれか一項記載の保持装置。
【請求項１１】
光源から発せられた光束を投影光学系を介して請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の保持装置に保持された被処理体に照射して当該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
光源から発せられた光束を用いて請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の保持装置に保持された所望のパターンが形成されたレチクルを照明し、前記所望のパターンを被処理体に露光することを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の保持装置を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有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、一般には、光学部材を搭載する精密機械、特に、半導体素子、撮像素子（ＣＣＤ等）又は薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィー工程に使用される露光装置において、原版（例えば、レチクル又はマスク）の像を被処理体（例えば、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板）に投影露光する際、より正確な結像関係を得るための保持装置に関する。本発明は、特に、露光光として紫外線光や極端紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用する露光装置において、レチクルやウェハ等を保持するのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル（又はマスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
縮小投影露光装置が転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子への微細化の要求に伴い露光光の短波長化が進められ、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長約３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）と用いられる紫外線光の波長は短くなってきた。
【０００４】
しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外線光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで、０．１μｍ以下の非常に微細な回路パターンを効率よく転写するために、紫外線光よりも更に波長が短い、波長１０ｎｍ乃至１５ｎｍ程度の極端紫外線（ＥＵＶ）光を用いた縮小投影露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」と称する。）が開発されている。
【０００５】
ＥＵＶ露光装置は、０．１μｍ以下の回路パターンの露光に使用されるため、レチクル又はウェハの面形状を非常に高い精度（即ち、平坦）で保持することが要求されている。そこで、２つの電極を有する双曲型の静電チャックを用いて静電吸着力によってレチクル及びウェハを平坦に保持し、露光中、常に最適な結像位置に保つようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−３０６８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、レチクル及びウェハの保持に用いられる静電チャックは、図９に示すように、レチクル又はウェハ等の基板１０００と静電チャック２０００との間にパーティクル（ゴミ）ＰＴを挟み込んでしまい、基板１０００にＹ方向の歪が生じる場合がある。これにより、基板１０００の局所的な反り量がθ変化するために、パーティクルＰＴを挟み込む前の位置をＬｒ、パーティクルＰＴを挟み込んだために変化した位置をＬｍ、基板１０００の厚みをｔとすると、基板１０００の表面は、以下の数式１で示す位置ずれΔＬを生じ、転写精度の悪化を招く。ここで、図９（ａ）は、局所的な反り量の変化に起因して表面の位置ずれが生じた基板１０００を示す概略断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すα部の拡大断面図である。
【０００７】
【数１】
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例えば、基板をウェハとして考えてみると、ウェハと静電チャックとの間にパーティクルを挟み込むことで０．１μｍのＹ方向への変形量が生じた場合、θ変化が大きく、５ｎｍ程度のＸ方向の位置ずれを生じてしまう。
【０００８】
そこで、基板全面を吸着するのではなく、基板との接触面積を少なくしてパーティクルを挟み込む確率を低減させた静電チャック（ピンチャック又はリングチャック）が提案されている。かかる静電チャックは、チャック表面に形成した複数の凸部（ピン）の上端面によって規定される基準面に基板の裏面をならわせると共に、静電気による吸着力を凸部に発生させることで基板を吸着する。また、基板とチャックとの接触面積を更に少なくするために、凸部の先端の面積を小さくすることや凸部の間隔（ピッチ）を長くすることが考えられる。
【０００９】
基板１０００の裏面１０００ｂは、一般には、図１０（ａ）に示すように、表面１０００ａに比べて大きな面粗さを有する。従って、矢印ＣＦの位置を先端の面積を小さくしたピン２１００で吸着する場合を考えると、裏面１０００ｂの粗さによってピン２１００で支持する基板１０００（の裏面１０００ｂ）の高さは異なることになる。しかし、ピン２１００の高さは一定であるため、吸着後は、図１０（ｂ）に示すように、基板１０００の表面１０００ａに局所的な反りが発生し、転写精度の悪化を招くことになる。ここで、図１０（ａ）は、裏面１０００ｂに面粗さを有する基板１０００の概略断面図であり、図１０（ｂ）は、裏面１０００ｂの面粗さに起因して局所的な反りが発生した基板１０００を示す概略断面図である。
【００１０】
また、基板１０００Ａには、プロセスを経て形成されたパターンの応力によって、図１１に示すように、中心部に対して外周部に反りが発生する場合がある。例えば、直径３００ｍｍ程度のウェハでは、プロセス後レジストを塗布し、露光装置に搬入した時点で最大１００ｎｍ程度の反りが発生している。ここで、図１１は、中心部に対して外周部に反りを生じた基板１０００Ａの概略断面図である。
【００１１】
図１２は、外周部に反りが生じた基板１０００Ａをピンチャックで吸着した場合を示す概略図であって、図１２（ａ）は平面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示すＡ−Ａ’断面図である。図１２を参照するに、基板１０００Ａの外周部において凹部１１００及び凸部１２００を生じ、特に、ピン２１００の間隔を長くするとより大きな凹部１１００及び凸部１２００となる。
【００１２】
基板の外周部に生じる凹部及び凸部の凹凸量に再現性があればよいが、形成されるパターンの応力によって基板の反り量が変わるため、凹凸量は基板によって異なることになる。この場合、基板の表面には、θ変化は小さいものの、上述したのと同様に、数式１で表される位置ずれを生じる。例えば、２０ｎｍ程度のＹ方向への変形があった場合、１．６ｎｍ程度のＸ方向の位置ずれが生じる。
【００１３】
そこで、本発明は、基板を吸着する際に発生する変形、特に、基板の外周部での変形を低減して位置ずれを防止することができる保持装置、かかる保持装置を有する露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての保持装置は、所定の基板を保持する保持装置であって、前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、前記複数の凸部は、各々等しい吸着力を有し、吸着密度が前記基準面の周方向より径方向に大きくなるように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の側面としての保持装置は、所定の基板を保持する保持装置であって、前記所定の基板をならわせる基準面を規定する０．１ｍｍ以上の径の吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数の凸部を有し、前記複数の凸部は、前記所定の基板の面積に対して前記吸着面の総面積が１０％以下であり、前記複数の凸部の吸着密度が、前記基準面の周方向より径方向に大きいことを特徴とする。
【００１６】
本発明の更に別の側面としての保持装置は、所定の基板を保持する保持装置であって、前記所定の基板をならわせる基準面を規定する吸着面を介して前記所定の基板を吸着する複数のリング形状の凸部を有し、前記複数のリング形状の凸部は、前記基準面の径方向において、前記基準面の中心から離れるほど間隔が小さくなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、光源から発せられた光束を投影光学系を介して上述の保持装置に保持された被処理体に照射して当該被処理体を露光することを特徴とする。
【００１８】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、光源から発せられた光束を用いて上述の保持装置に保持された所望のパターンが形成されたレチクルを照明し、前記所望のパターンを被処理体に露光することを特徴とする。
【００１９】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、上述の保持装置を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、基板を吸着する際に発生する変形、特に、基板の外周部での変形を低減して位置ずれを防止することができる保持装置、かかる保持装置を有する露光装置、並びに、デバイス製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
まず、本発明者は、基板を吸着する際に発生する変形、特に、基板の外周部での変形を低減して位置ずれを防止することができる保持装置を提供するにあたり、基本に戻って応力によって反りが生じた基板をピンチャックで吸着した場合に発生する変形（歪）について鋭意検討した結果、ピンチャックが規定する基準面の径方向に波をうつ変形であることを発見した。
【００２４】
そこで、本発明者は、基板への吸着力を基準面の径方向に多く与えることで、基板の変形、特に、基板の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができることを見出した。
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の例示的一形態である保持装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については、同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の保持装置１００の構成を示す概略断面図である。
【００２６】
保持装置１００は、例えば、チャックの凸部（吸着ピン）でより大きな静電吸着力を発生する静電保持方式のピンチャックとして具体化され、基板を保持する。保持装置１００は、図１に示すように、電極１４０に電圧を印加することで、チャック１１０と所定の基板ＰＳとの間に電位差を与え、かかる電位差により吸着ピン１２０に発生する静電気力によって所定の基板ＰＳをチャック１１０に吸着する。所定の基板ＰＳとしては、例えば、所望のパターンが転写されるウェハやウェハに転写する所望のパターンが形成されたレチクルなどが挙げられる。
【００２７】
チャック１１０は、複数の吸着ピン１２０を有する。吸着ピン１２０は、サンドブラスト後研磨することでチャック１１０の表面に形成される。吸着ピン１２０は、所定の基板ＰＳをならわせる基準面ＢＰを規定する吸着面１２２を上端に有し、かかる吸着面１２２を介して所定の基板ＰＳを吸着する。
【００２８】
吸着ピン１２０は、所定の基板ＰＳの面積に対して吸着面１２２の総面積（即ち、複数の吸着ピン１２０の吸着面１２２の面積の合計）が１０％以下、且つ、吸着面１２２の径が０．１ｍｍ以上となるように形成される。これにより、所定の基板ＰＳとチャック１１０との間にパーティクル（ゴミ）を挟み込む確率を低減して、所定の基板ＰＳの変形による転写精度の悪化を防止することができる。吸着ピン１２０は、本実施形態では、１つの吸着面１２２の表面積を１０ｍｍ２程度、吸着面１２２の中心の間隔、所謂、ピン間隔を１０ｍｍ程度としている。
【００２９】
上述したように、応力によって反りが生じた基板を基準面ＢＰで矯正する場合に発生する変形は、基準面ＢＰの径方向に波をうつ変形であることから、複数の吸着ピン１２０を、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えるような配置にすることで、所定の基板ＰＳの外周部での変形を低減することができる。換言すれば、複数の吸着ピン１２０は、吸着密度が基準面ＢＰの周方向より径方向に大きくなるように配置されている。具体的には、基準面ＢＰの径方向の吸着密度を周方向の吸着密度に対して１．５倍乃至５倍となるように構成することが好ましい。
【００３０】
図２は、図１に示すチャック１１０表面の吸着ピン１２０の配置の一例を示す概略平面図である。図２を参照するに、複数の吸着ピン１２０は、基準面ＢＰの外周部ＢＰＯ（即ち、チャック１１０の外周部）において、吸着ピン１２０の間隔（ピッチ）が周方向のピッチよりも径方向のピッチの方が短くなるように配置されている。詳細には、任意の吸着ピン１２０ａと、任意の吸着ピン１２０ａと基準面ＢＰの中心（即ち、チャック１１０の中心）Ｏとを結ぶ線Ｐにおろした垂線Ｑ１乃至Ｑ３が最も短い吸着ピン１２０ｂとの距離Ｌ１が、任意の吸着ピン１２０ａを通る同心円Ｓの接線Ｒに対しておろした垂線Ｔ１乃至Ｔ３が最も短い吸着ピン１２０ｃとの距離Ｌ２よりも小さくなるように配置されている。これにより、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることができ、所定の基板ＰＳの変形、特に、基板ＰＳの外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。本実施形態では、従来、±２０ｎｍ程度あったＹ方向の変形が、±５ｎｍ程度以下に低減され、これにより、Ｘ方向の位置ずれは無視できる程度に小さくなり、転写精度が向上する効果が得られた。
【００３１】
また、複数の吸着ピン１２０の配置は、図３に示すようにしてもよい。ここで、図３は、図１に示すチャック１１０表面の吸着ピン１２０の配置の別の一例を示す概略平面図である。図３を参照するに、チャック１１０は、基準面ＢＰの外周部ＢＰＯ（即ち、チャック１１０の外周部）において、基準面ＢＰの周方向に連続的に配置されたリング状の吸着ピン１２０Ａと、リング状の吸着ピン１２０Ａの内側に配置された吸着ピン１２０Ｂとを有する。また、リング状の吸着ピン１２０Ａと吸着ピン１２０Ｂとの配置関係は、図３に矢印で示すように、吸着ピン１２０Ａと吸着ピン１２０Ｂとの基準面ＢＰの径方向の間隔（ピッチ）を吸着ピン１２０Ｂの基準面ＢＰの径方向の間隔より狭くなるようにする。
【００３２】
換言すれば、基準面ＢＰの周方向に連続するリング状に配置された吸着ピン１２０Ａは第１の吸着ピン群ＰＣ１を構成し、第１の吸着ピン群ＰＣ１の内側に分散して配置された吸着ピン１２０Ｂは第２の吸着ピン群ＰＣ２を構成する。
更に、第２の吸着ピン群ＰＣ２のうち、第１の吸着ピン群ＰＣ１側の最外吸着ピン１２０ＢＯにおいて、第１の吸着ピン群ＰＣ１との距離Ｌ４が、最外吸着ピン１２０ＢＯを通る同心円Ｓの接線Ｒにおろした垂線Ｕ１乃至Ｕ３が最も短い吸着ピン１２０ＢＳとの距離Ｌ５よりも小さくなるように配置されている。
【００３３】
このような配置によって、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力が与えられ、所定の基板ＰＳの変形、特に、基板ＰＳの外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。
【００３４】
以下、図４を参照して、保持装置１００の変形例である保持装置１００Ａについて説明する。保持装置１００Ａは、保持装置１００と同様に、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることが可能な静電保持方式のピンチャックであるが、吸着ピン１６０に関して異なる。
【００３５】
吸着ピン１６０は、図４に示すように、サンドブラスト後研磨することでチャック１１０の表面に複数形成される。吸着ピン１６０は、所定の基板をならわせる基準面ＢＰを規定する吸着面１６２を上端に有し、かかる吸着面１６２を介して所定の基板を吸着する。ここで、図４は、本発明の保持装置１００Ａのチャック１１０の表面を示す概略平面図である。
【００３６】
吸着ピン１６０は、所定の基板の面積に対して吸着面１６２の総面積（即ち、複数の吸着ピン１６０の面積の合計）が１０％以下、且つ、吸着面１６２の径が０．１ｍｍ以上となるように形成される。これにより、所定の基板とチャック１１０との間にパーティクル（ゴミ）を挟み込む確率を低減して、所定の基板の変形による転写精度の悪化を防止することができる。
【００３７】
上述したように、応力によって反りが生じた基板を基準面ＢＰで矯正する場合に発生する変形は、基準面ＢＰの径方向に波をうつ波形であることから、複数の吸着ピン１６０の吸着面１６２を、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えるような形状にすることで、所定の基板の外周部での変形を低減することができる。換言すれば、複数の吸着ピン１６０は、吸着密度が基準面ＢＰの周方向より径方向に大きくなるような形状を有する。具体的には、吸着ピン１６０の吸着面１６２の形状を、基準面ＢＰの径方向の吸着密度を周方向の吸着密度に対して１．５倍乃至５倍となるようにすることが好ましい。
【００３８】
図４を参照するに、複数の吸着ピン１６０は、基準面ＢＰの中心（即ち、チャック１１０の中心）Ｏから放射状に配置され、基準面ＢＰの径方向の長さＫ１が基準面ＢＰの周方向の長さＫ２よりも長い形状の吸着面１６２を有する。本実施形態では、吸着ピン１６０の吸着面１６２は、基準面ＢＰの周方向の長さＫ２に対して基準面ＢＰの径方向の長さＫ１は、３倍となっている。なお、基準面ＢＰの周方向の長さＫ２に対して基準面ＢＰの径方向の長さＫ１は、１．５倍乃至５倍となるようにすることが好ましい。
【００３９】
これにより、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることができ、所定の基板の変形、特に、基板の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。本実施形態では、従来、±２０ｎｍ程度あったＹ方向の変形が、±５ｎｍ程度以下に低減され、これにより、Ｘ方向の位置ずれは無視できる程度に小さくなり、転写精度が向上する効果が得られた。なお、基準面ＢＰの周方向の長さＫ２が基準面ＢＰの径方向の長さＫ１よりも長い形状の吸着面を有する吸着ピンの場合では、Ｙ方向の変形が＋５ｎｍ乃至−２０ｎｍとなり改善効果が少ないことが実験によってわかった。
【００４０】
以下、図５を参照して、保持装置１００の変形例である保持装置１００Ｂについて説明する。保持装置１００Ｂは、保持装置１００と同様に、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることが可能な静電保持方式のリングチャックであるが、吸着ピン１７０に関して異なる。
【００４１】
吸着ピン１７０は、図５を示すように、サンドブラスト後研磨することでチャック１１０の表面に、基準面ＢＰの周方向に連続的なリング状に複数形成される。リング状の吸着ピン１７０は、所定の基板をならわせる基準面ＢＰを規定する吸着面１７２を上端に有し、かかる吸着面１７２を介して所定の基板を吸着する。ここで、図５は、本発明の保持装置１００Ｂのチャック１１０の表面を示す概略平面図である。
【００４２】
吸着ピン１７０は、所定の基板の面積に対して吸着面１７２の総面積（即ち、複数の吸着ピン１７０の面積の合計）が１０％以下、且つ、吸着面１７２の径が０．１ｍｍ以上となるように形成される。これにより、所定の基板とチャック１１０との間にパーティクル（ゴミ）を挟み込む確率を低減して、所定の基板の変形による転写精度の悪化を防止することができる。
【００４３】
上述したように、応力によって反りが生じた基板を基準面ＢＰで矯正する場合に発生する変形は、基準面ＢＰの径方向に波をうつ波形であることから、複数のリング状の吸着ピン１７０を、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えるような配置にするとで、所定の基板の外周部での変形を低減することができる。換言すれば、複数の吸着ピン１７０は、吸着密度が基準面ＢＰの周方向より径方向に大きくなるように配置されている。具体的には、基準面ＢＰの径方向の吸着密度を周方向の吸着密度に対して１．５倍乃至５倍となるように構成することが好ましい。
【００４４】
図５を参照するに、複数のリング状の吸着ピン１７０は、基準面ＢＰの中心（即ち、チャック１１０の中心）Ｏから同心円状、且つ、基準面ＢＰの径方向において、基準面の中心Ｏから離れるほど間隔が小さくなるように配置される。つまり、基準面の中心Ｏから離れる方向において、吸着ピン１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ、１７０ｄ及び１７０ｅとすると、吸着ピン１７０ａと吸着ピン１７０ｂとの距離Ｍ１、吸着ピン１７０ｂと吸着ピン１７０ｃとの距離Ｍ２、吸着ピン１７０ｃと吸着ピン１７０ｄとの距離Ｍ３、吸着ピン１７０ｄと吸着ピン１７０ｅとの距離Ｍ４は、以下の数式２で示す関係を満たす。
【００４５】
【数２】
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リング状の複数の吸着ピン１７０をこのように配置することにより、基準面ＢＰの径方向に多くの吸着力を与えることができ、所定の基板の変形、特に、基板の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止することができる。
【００４６】
以上、説明したように、吸着ピンの吸着面の表面積を小さくするのではなく、吸着ピンの配置及び吸着面の形状によって、基板とチャックの接触面積を低減し、且つ、反った基板を吸着したときに発生する基板の変形を低減することができるので、保持する基板の粗さなどに起因する転写精度の悪化を防止することができる。
【００４７】
以下、図６を参照して、本発明の保持装置１００を適用した例示的な露光装置５００について説明する。ここで、図６は、本発明の例示的な露光装置５００を示す概略光路図である。
【００４８】
本発明の露光装置５００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクル５２０に形成された回路パターンを被処理体５４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。
【００４９】
図６を参照するに、露光装置５００は、照明装置５１０と、レチクル５２０と、レチクル５２０を載置するレチクルステージ５２５と、投影光学系５３０と、被処理体５４０と、被処理体５４０を載置するウェハステージ５４５と、アライメント検出機構と、フォーカス位置検出機構５６０とを有する。
【００５０】
また、ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低く、残留ガス（高分子有機ガスなど）成分との反応によりコンタミを生成してしまうため、図６に示すように、少なくとも、ＥＵＶ光が通る光路中（即ち、光学系全体）は、真空雰囲気ＶＣとなっている。
【００５１】
照明装置５１０は、投影光学系５３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、１３．４ｎｍ）によりレチクル５２０を照明する照明装置であって、ＥＵＶ光源５１２と、照明光学系５１４とを有する。
【００５２】
ＥＵＶ光源５１２は、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。これは、真空容器中のターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射される、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属膜、ガスジェット、液滴などが用いられる。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方がよく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【００５３】
照明光学系５１４は、集光ミラー５１４ａ、オプティカルインテグレーター５１４ｂから構成される。集光ミラー５１４ａは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレーター５１４ｂは、レチクル５２０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また、照明光学系５１４は、レチクル５２０と共役な位置に、レチクル５２０の照明領域を円弧状に限定するためのアパーチャ５１４ｃが設けられている。
【００５４】
レチクル５２０は、反射型レチクルで、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、レチクルステージ５２５に支持及び駆動される。レチクル５２０から発せられた回折光は、投影光学系５３０で反射されて被処理体５４０上に投影される。レチクル５２０と被処理体５４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置５００は、スキャナーであるため、レチクル５２０と被処理体５４０を走査することによりレチクル５２０のパターンを被処理体５４０上に縮小投影する。
【００５５】
レチクルステージ５２５は、レチクル５２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。レチクルステージ５２５は、レチクルチャック５２５ａを介してレチクル５２０を保持する。かかるレチクルチャック５２５ａに本発明の保持装置１００を適用することができる。これにより、レチクル５２０の変形、特に、レチクル５２０の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止して転写精度の劣化を抑えることができる。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、少なくともＸ方向にレチクルステージ５２５を駆動することでレチクル５２０を移動することができる。露光装置５００は、レチクル５２０と被処理体５４０を同期した状態で走査する。ここで、レチクル５２０又は被処理体５４０面内で走査方向をＸ、それに垂直な方向をＹ、レチクル５２０又は被処理体５４０面内に垂直な方向をＺとする。
【００５６】
投影光学系５３０は、複数の反射ミラー（即ち、多層膜ミラー）５３０ａを用いて、レチクル５２０面上のパターンを像面である被処理体５４０上に縮小投影する。複数の反射ミラー５３０ａの枚数は、４枚乃至６枚程度である。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、レチクル５２０と被処理体５４０を同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系５３０の開口数（ＮＡ）は、０．２乃至０．３程度である。
【００５７】
被処理体５４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体５４０には、フォトレジストが塗布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高めるための表面改質（即ち、界面活性剤塗布による疎水性化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜をコート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング（焼成）工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。
【００５８】
ウェハステージ５４５は、ウェハチャック５４５ａによって被処理体５４０を支持する。ウェハステージ５４５は、例えば、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被処理体５４０を移動する。レチクル５２０と被処理体５４０は、同期して走査される。また、レチクルステージ５２５の位置とウェハステージ５４５との位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。かかるウェハチャック５４５ａに本発明の保持装置１００を適用することができる。これにより、被処理体５４０の変形、特に、被処理体５４０の外周部での変形を低減し、位置ずれを防止して転写精度の劣化を抑えることができる。
【００５９】
アライメント検出機構５５０は、レチクル５２０の位置と投影光学系５３０の光軸との位置関係、及び、被処理体５４０の位置と投影光学系５３０の光軸との位置関係を計測し、レチクル５２０の投影像が被処理体５４０の所定の位置に一致するようにレチクルステージ５２５及びウェハステージ５４５の位置と角度を設定する。
【００６０】
フォーカス位置検出機構５６０は、被処理体５４０面でＺ方向のフォーカス位置を計測し、ウェハステージ５４５の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被処理体５４０面を投影光学系５３０による結像位置に保つ。
【００６１】
露光において、照明装置５１０から射出されたＥＵＶ光はレチクル５２０を照明し、レチクル５２０面上のパターンを被処理体５４０面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、レチクル５２０と被処理体５４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル５２０の全面を露光する。
【００６２】
露光装置５００が使用するレチクルチャック５２５ａ及びウェハチャック５４５ａに本発明の保持装置１００を適用することで、レチクル５２０及び被処理体５４０の変形及び位置ずれを抑えることができるので、高いスループットで経済性よく従来よりも高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。
【００６３】
次に、図７及び図８を参照して、上述の露光装置５００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図７は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
【００６４】
図８は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、本発明の露光装置５００によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本発明のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、本発明のリソグラフィー技術を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明の保持装置は、ＡｒＦエキシマレーザーやＦ２レーザーなどのＥＵＶ光以外の波長２００ｎｍ以下の紫外線に適用することもでき、投影光学系や照明光学系などを構成する光学部材の保持にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の保持装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すチャック表面の吸着ピンの配置の一例を示す概略平面図である。
【図３】図１に示すチャック表面の吸着ピンの配置の別の一例を示す概略平面図である。
【図４】本発明の保持装置のチャックの表面を示す概略平面図である。
【図５】本発明の保持装置のチャックの表面を示す概略平面図である。
【図６】本発明の例示的な露光装置を示す概略光路図である。
【図７】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図９】局所的な反り量の変化に起因して表面の位置ずれが生じた基板を示す概略断面図、及び、拡大断面図である。
【図１０】裏面に面粗さを有する基板、及び、かかる面粗さに起因して局所的な反りが発生した基板を示す概略断面図である。
【図１１】中心部に対して外周部に反りを生じた基板の概略断面図である。
【図１２】外周部に反りが生じた基板をピンチャックで吸着した場合を示す概略平面図、及び、断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００            保持装置
１１０            チャック
１２０            吸着ピン
１２２            吸着面
１４０            電極
１００Ａ          保持装置
１６０            吸着ピン
１６２            吸着面
１００Ｂ          保持装置
１７０            吸着ピン
１７２            吸着面
ＰＳ              所定の基板
ＢＰ              基準面
ＰＣ１            第１の吸着ピン群
ＰＣ２            第２の吸着ピン群
５００            露光装置
５２５            レチクルステージ
５２５ａ          レチクルチャック
５４５            ウェハステージ
５４５ａ          ウェハチャック
【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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