(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の表面を粒子物（汚染物質）から保護することができる基板保持部材等を提供する。【解決手段】第１温度を有する基板４０２を保持するための基板保持部材は、プレート４１８、接触面４１４、及び真空供給部４２６を有する。プレート４１８は開口部４２２を有し、第１温度より低い第２温度に維持されている。また、真空供給部４２６は、接触面４１４に基板４０２を吸引するために、開口部４２２を通じて第１レベルの真空度を作り出す。このような基板保持部材は、プレート４１８が基板４０２の近傍にあるとき、基板４０２とプレート４１８との間に存在する粒子物４３０を基板４０２から遠ざける熱泳動力を生じさせることができ、基板４０２の表面を粒子物（汚染物質）４３０から保護することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１温度を有する基板を保持する基板保持部材であって、
前記第１温度よりも低い第２温度を有し、開口部を有するプレートと、
前記基板と接触する接触面と、
前記基板を前記接触面に吸引する第１レベルの真空度を、前記開口部に供給する真空供給部と、
を有することを特徴とする基板保持部材。
【請求項２】
前記接触面に吸引された前記基板の上方に配置可能なシールドを有することを特徴とする請求項１に記載の基板保持部材。
【請求項３】
前記シールドが前記第１温度よりも低い第３温度を有することを特徴とする請求項２に記載の基板保持部材。
【請求項４】
前記プレートを前記第２温度に維持する温調機構を有することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の基板保持部材。
【請求項５】
前記接触面に吸引された前記基板を前記プレートから断熱する断熱材を有することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の基板保持部材。
【請求項６】
前記接触面が前記断熱材の上面であることを特徴とする請求項５に記載の基板保持部材。
【請求項７】
前記開口部に供給される真空度の低下を防ぐシールを前記断熱材に設けたことを特徴とする請求項５に記載の基板保持部材。
【請求項８】
前記接触面が前記シールの上面であることを特徴とする請求項７に記載の基板保持部材。
【請求項９】
前記接触面に吸引された前記基板を支持するピンチャックを前記断熱材に設けたことを特徴とする請求項５又は７に記載の基板保持部材。
【請求項１０】
前記真空供給部は、前記開口部近傍の粒子物を開口部の中に移動させる第２レベルの真空度を、前記開口部に供給し、該第２レベルの真空度は前記第１レベルの真空度より低いことを特徴とする請求項１〜９いずれかに記載の基板保持部材。
【請求項１１】
第１温度を有する基板を保持する基板保持部材であって、
プレートと、接触面と、真空供給部と、を有するヘッド部と、
前記ヘッド部に保持された前記基板の上方に配置可能なシールドと、
を有し、
前記プレートは、前記ヘッド部の周辺温度及び前記第１温度よりも低い第２温度に維持され、
前記シールドは、前記ヘッド部の周辺温度及び前記第１温度よりも低い第３温度に維持されていることを特徴とする基板保持部材。
【請求項１２】
前記真空供給部は、前記基板を前記接触面に吸引する真空度を供給することを特徴とする請求項１１に記載の基板保持部材。
【請求項１３】
前記ヘッド部は、前記基板とヘッド部との間にある粒子物を、基板から遠ざける第１熱泳動力を形成することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の基板保持部材。
【請求項１４】
前記シールドは、前記基板とシールドとの間にある粒子物を、基板から遠ざける第２熱泳動力を形成することを特徴とする請求項１１〜１３いずれかに記載の基板保持部材。
【請求項１５】
前記プレートを前記第２温度に冷却する冷却機構を有することを特徴とする請求項１１〜１４いずれかに記載の基板保持部材。
【請求項１６】
前記冷却機構は、前記シールドを前記第３温度に冷却することを特徴とする請求項１５に記載の基板保持部材。
【請求項１７】
請求項１〜１６いずれかに記載の基板保持部材を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１８】
基板保持部材を用いて第１温度を有する基板を保持する方法であって、
前記基板保持部材は第１低温プレートと、該第１低温プレートに設けられた開口部と、接触面と、真空供給部と、を有し、
前記基板は第１面と、第２面と、を有し、
前記第１低温プレートを、前記第１温度よりも低い第２温度に維持する第１温調工程と、
前記基板保持部材を、前記基板の第１面と対向するように近接配置する第１配置工程と、
前記真空供給部を用いて、前記基板の第１面を前記接触面に吸引する第１レベルの真空度を、前記開口部に供給する第１真空供給工程と、
を有することを特徴とする基板保持方法。
【請求項１９】
基板保持部材を用いて第１温度を有する基板を保持する方法であって、
前記基板保持部材は第１低温プレートと、該第１低温プレートに設けられた開口部と、接触面と、真空供給部と、を有し、
前記基板は第１面と、第２面と、を有し、
前記第１低温プレートを、前記第１温度よりも低い第２温度に維持する第１温調工程と、
前記基板保持部材を、前記基板の第１面と対向するように近接配置する第１配置工程と、
前記基板の第１面と前記基板保持部材との間にある粒子物を、基板の第１面から遠ざける熱泳動力を形成する第１熱泳動力形成工程と、
前記真空供給部を用いて、前記基板の第１面を前記接触面に吸引する第１レベルの真空度を、前記開口部に供給する第１真空供給工程と、
を有することを特徴とする基板保持方法。
【請求項２０】
前記第１真空供給工程より前に、前記真空供給部を用いて、前記基板の第１面と前記基板保持部材との間にある粒子物を開口部の中に移動させる第２レベルの真空度を、前記開口部に供給する第２真空供給工程を有することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の基板保持方法。
【請求項２１】
前記基板保持部材は第２低温プレートと、シールドと、を有し、
前記第２低温プレートを、前記第１温度よりも低い第３温度に維持することにより、前記シールドを前記第１温度よりも低い温度に保つ第２温調工程と、
前記シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第２配置工程と、
を有することを特徴とする請求項１８〜２０いずれかに記載の基板保持方法。
【請求項２２】
前記基板保持部材は第２低温プレートと、シールドと、を有し、
前記第２低温プレートを、前記第１温度よりも低い第３温度に維持することにより、前記シールドを前記第１温度よりも低い温度に保つ第２温調工程と、
前記シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第２配置工程と、
前記基板の第２面と前記シールドとの間にある粒子物を、基板の第２面から遠ざける熱泳動力を形成する第２熱泳動力形成工程と、
を有することを特徴とする請求項１８〜２０いずれかに記載の基板保持方法。
【請求項２３】
前記第２温調工程は、前記第２低温プレートに冷媒を循環させる第２冷媒循環工程を有することを特徴とする請求項２１又は２２に記載の基板保持方法。
【請求項２４】
前記第１温調工程は、前記第１低温プレートに冷媒を循環させる第１冷媒循環工程を有することを特徴とする請求項１８〜２３いずれかに記載の基板保持方法。
【請求項２５】
前記第１低温プレートを前記第２温度近傍に冷却する冷却工程を有することを特徴とする請求項１８〜２４いずれかに記載の基板保持方法。
【請求項２６】
前記基板保持部材は、前記基板を前記第１低温プレートから断熱する断熱材を有し、
前記接触面は、前記断熱材の上面であることを特徴とする請求項１８〜２５いずれかに記載の基板保持方法。
【請求項２７】
前記基板保持部材は、前記開口部に供給される真空度を維持するシールを有し、
前記接触面は、前記シールの上面であることを特徴とする請求項１８〜２５いずれかに記載の基板保持方法。
【請求項２８】
前記基板保持部材は、前記第１温度よりも低い第３温度を有する低温シールドを有し、
前記低温シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第３配置工程と、
を有することを特徴とする請求項１８〜２０いずれかに記載の基板保持方法。
【請求項２９】
前記基板保持部材は、前記第１温度よりも低い第３温度を有する低温シールドを有し、
前記低温シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第３配置工程と、
前記基板の第２面近傍にある粒子物を、基板の第２面から遠ざける熱泳動力を形成する第３熱泳動力形成工程と、
を有することを特徴とする請求項１８〜２０いずれかに記載の基板保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子製造に使用される装置等に関するものである。特に、本発明は、基板の表面を粒子物（汚染物質）から保護することができる基板保持部材、基板保持方法、及びこの基板保持部材を使用した露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
極端紫外光（Extreme Ultraviolet：ＥＵＶ）露光装置において、また他の露光装置の工程においても同様に、ウエハ又はレチクルのようなクリーンで壊れやすい基板は、粒子物等によってその大事な表面がなるべく汚染されないように取り扱われる必要がある。また、例えば、曲げモーメントや過熱といったような基板状態に悪い影響を与える要因からの影響をなるべく受けないように取り扱われる必要がある。ＥＵＶ露光装置で使用されるレチクルにおいて、レチクルのパターン表面を保護するためにペリクル（薄膜）を使用するのは、当業者に周知の通り一般的に適当でない。ＥＵＶ露光装置用レチクルのような基板が粒子物で汚染されたり、基板状態へ悪影響が及ぶことを低減するために、ウエハやレチクル等の基板を取り扱う際に使用される様々なツールが開発されている。その１つとして、例えば、熱泳動（Thermophoresis：サーモフォレシス）を利用した基板保持部材であるサーモフォレティックバキュームワンド（Thermophoretic vacuum wands）がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
熱泳動力とは、温度勾配で生じる力であり、この温度勾配の中の粒子物を高温域から低温域に移動させる力をいう。すなわち、熱泳動は、粒子物を低温域に吸い付けることになる。そこで、通常は基板保持部材を加熱し、この基板保持部材で保持される基板を周りの環境よりも高温にすることにより、浮遊する粒子物を基板の表面から追い払う熱泳動力を形成する。
【０００４】
図１１は、従来の基板を保持するための基板保持部材であり、基板の上面（又は前面）、すなわち、基板保持部材で保持されるときに外部に露出している基板の表面を、粒子物による汚染から実質的に保護する基板保持部材を示す図である。図１１（ａ）に示すように、従来の基板保持部材１００は、通常、基板（不図示）を保持するために設けられたヘッド部１０４を有する。ヘッド部１０４は、真空吸着を行うための複数の開口部１０６を有する。この吸着用の真空はバルブ１２０により制御（又は調整）される配管１１６を通して作り出される。開口部１０６を介して真空を形成することにより、基板をヘッド部１０４に吸着保持することができる。
【０００５】
基板保持部材１００は、配線１１２により電力が供給され、ヘッド部１０４の表面を加熱するために配置された電熱部を有する。図１１（ｂ）は、電熱部を有する基板保持部材、すなわち、図１１（a）の基板保持部材１００のヘッド部１０４の断面を示す断面図である。ヘッド部１０４は、保持部１２６を加熱するために設置した電熱部１３２を有する。そして、保持部１２６の上面１１７に基板１３８が効果的に吸引されると、基板１３８の上面１４２から粒子物を追い出す熱泳動力を形成するように、周りの環境温度より高い温度で保持部１２６の上面１１７が加熱される。このように、ヘッド部１０４の表面を加熱することで、ヘッド部１０４に最終的に固定される基板１３８も、基板保持部材１００の周りの環境温度より高い温度に加熱される。それにより、熱泳動力が、外部に露出している基板１３８の上面１４２を粒子物から保護している。すなわち、外部に露出している上面１４２近傍の粒子物を上面１４２から低温の周囲環境に効果的に遠ざけている。
【特許文献１】米国特許第６０７２１５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１１に示すように、基板１３８の上面１４２から粒子物を遠ざけるために、基板１３８を加熱することは効果的である。しかし、保持部１２６の上面１１７と基板１３８の裏面１３９とが接する前などは、上面１１７は基板１３８の裏面１３９より高温になっている。上面１１７が裏面１３９より高温であり、かつ、例えば基板１３８が上面１１７に固定される直前のように上面１１７が裏面１３９の近傍にある場合、裏面１３９は上面１１７より低温なので、熱泳動力により裏面１３９と上面１１７の間にある粒子物は、裏面１３９の方向に近づくことになる。
【０００７】
本明細書において、基板保持部材は基板の裏面（底面）に接して固定するものとして説明している。しかし、基板保持部材は基板の上面に接して基板を固定してもよい。この場合、「裏面」又は「底面」を「上面」と読み替えるとよい。
【０００８】
図１２を参照して、基板保持部材で保持される基板の裏面に、粒子物が付着する様子を説明する。図１２（a）は、基板保持部材のヘッド部、ヘッド部で保持される基板、及び基板の接触面近傍の粒子物を示す断面図である。基板保持部材のヘッド部２０４は、電熱部２３２又は加熱素子で加熱される保持部２２６を有する。上記のように、この基板保持部材を取り囲む環境温度より高い温度で保持部２２６を加熱することにより、基板２３８の裏面２３９が保持部２２６の上面２１７に固定されると、基板２３８は加熱されることになる。そして、基板２３８の上面（前面）２４２近傍の粒子物（不図示）を上面２４２から遠ざけるようにする。基板２３８の熱容量が、基板２３８の初期温度から加熱すべき温度までの温度上昇が比較的遅いような熱容量である場合、粒子物から上面２４２を有効に保護する熱泳動力が働き始めるのは遅くなる。熱泳動力の作用が遅れるということは、粒子物が上面２４２に触れてしまったり、基板保持部材の使用を遅らせてしまうことになる。
【０００９】
基板２３８が一旦加熱されると、熱泳動力により基板２３８の上面２４２の上方に存在する粒子物（不図示）は基板２３８から遠ざけられる。しかし、基板２３８の裏面２３９と保持部２２６の上面２１７との間の粒子物２５０は裏面２３９に引きつけられることがある。電熱部２３２が基板２３８の温度より高い温度に保持部２２６を加熱すると、この引力（熱泳動力）が生じる。つまり、熱泳動力により、粒子物２５０は裏面２３９に引きつけられる。この熱泳動力が生じると、粒子物２５０は裏面２３９に「固着」し、図１２（ｂ）に示すように、基板２３８の上面２４２から粒子物を追い出す熱泳動力を生成するために、ヘッド部２０４により基板２３８を加熱した後でも依然として、粒子物２５０は裏面２３９に固着した状態のままである。
【００１０】
粒子物２５０は、基板２３８をヘッド部２０４から取り外したときでも基板２３８の裏面２３９に固着したままである。粒子物２５０が裏面２３９に固着した状態で、基板２３８をＥＵＶ露光のような工程で使用すると、この露光精度が損なわれるおそれがある。例えば、基板２３８がＥＵＶ露光用レチクルであり、粒子物２５０が裏面２３９と基板２３８を載せるチャックとの間に挟まっている状態である場合、パターン形成面である上面２４２に歪みが生じてしまう。基板２３８がウエハである場合には、粒子物２５０がウエハチャック上の基板２３８の位置決め精度に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１１】
基板２３８に関連する諸工程に悪影響を及ぼす粒子物２５０の他に、基板２３８の温度を上げると基板２３８が伸張し、歪められてしまうことから、ヘッド部２０４で基板２３８を加熱することは望ましくない。基板２３８がレチクルの場合、歪みは基板２３８のパターン面上の熱歪みをも含む。
【００１２】
したがって、クリーンで壊れやすい基板を加熱しないで、かつ、基板の上面と裏面の両面上における粒子物の汚染を最小にするホルダーとして好適なシステムと方法が必要とされている。すなわち、クリーンで壊れやすい基板の表面を、基板に熱を加えることなく保護する基板保持部材が望まれている。
【００１３】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、基板の表面を粒子物（汚染物質）から保護することができる基板保持部材、基板保持方法、及びこの基板保持部材を使用した露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するための第１の手段は、第１温度を有する基板を保持する基板保持部材であって、  前記第１温度よりも低い第２温度を有し、開口部を有するプレートと、前記基板と接触する接触面と、前記基板を前記接触面に吸引する第１レベルの真空度を、前記開口部に供給する真空供給部と、を有することを特徴とする基板保持部材である。
【００１５】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記接触面に吸引された前記基板の上方に配置可能なシールドを有することを特徴とする前記第１の手段の基板保持部材である。
前記課題を解決するための第３の手段は、前記シールドが前記第１温度よりも低い第３温度を有することを特徴とする前記第２の手段の基板保持部材である。
【００１６】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記プレートを前記第２温度に維持する温調機構を有することを特徴とする前記第１〜３いずれかの手段の基板保持部材である。
前記課題を解決するための第５の手段は、前記接触面に吸引された前記基板を前記プレートから断熱する断熱材を有することを特徴とする前記第１〜４いずれかの手段の基板保持部材である。
【００１７】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記接触面が前記断熱材の上面であることを特徴とする前記第５の手段の基板保持部材である。
前記課題を解決するための第７の手段は、前記開口部に供給される真空度の低下を防ぐシールを前記断熱材に設けたことを特徴とする前記第５の手段の基板保持部材である。
【００１８】
前記課題を解決するための第８の手段は、前記接触面が前記シールの上面であることを特徴とする前記第７の手段の基板保持部材である。
前記課題を解決するための第９の手段は、前記接触面に吸引された前記基板を支持するピンチャックを前記断熱材に設けたことを特徴とする前記第５又は７の手段の基板保持部材である。
【００１９】
前記課題を解決するための第１０の手段は、前記真空供給部は、前記開口部近傍の粒子物を開口部の中に移動させる第２レベルの真空度を、前記開口部に供給し、該第２レベルの真空度は前記第１レベルの真空度より低いことを特徴とする前記第１〜９いずれかの手段の基板保持部材である。
【００２０】
前記課題を解決するための第１１の手段は、第１温度を有する基板を保持する基板保持部材であって、プレートと、接触面と、真空供給部と、を有するヘッド部と、前記ヘッド部に保持された前記基板の上方に配置可能なシールドと、を有し、前記プレートは、前記ヘッド部の周辺温度及び前記第１温度よりも低い第２温度に維持され、前記シールドは、前記ヘッド部の周辺温度及び前記第１温度よりも低い第３温度に維持されていることを特徴とする基板保持部材である。
【００２１】
前記課題を解決するための第１２の手段は、前記真空供給部は、前記基板を前記接触面に吸引する真空度を供給することを特徴とする前記第１１の手段の基板保持部材である。
【００２２】
前記課題を解決するための第１３の手段は、前記ヘッド部は、前記基板とヘッド部との間にある粒子物を、基板から遠ざける第１熱泳動力を形成することを特徴とする前記第１１又は１２の手段の基板保持部材である。
【００２３】
前記課題を解決するための第１４の手段は、前記シールドは、前記基板とシールドとの間にある粒子物を、基板から遠ざける第２熱泳動力を形成することを特徴とする前記第１１〜１３いずれかの手段の基板保持部材である。
【００２４】
前記課題を解決するための第１５の手段は、前記プレートを前記第２温度に冷却する冷却機構を有することを特徴とする前記第１１〜１４いずれかの手段の基板保持部材である。
【００２５】
前記課題を解決するための第１６の手段は、前記冷却機構は、前記シールドを前記第３温度に冷却することを特徴とする前記第１５の手段の基板保持部材である。
前記課題を解決するための第１７の手段は、前記第１〜１６いずれかの手段の基板保持部材を備えることを特徴とする露光装置である。
【００２６】
前記課題を解決するための第１８の手段は、基板保持部材を用いて第１温度を有する基板を保持する方法であって、前記基板保持部材は第１低温プレートと、該第１低温プレートに設けられた開口部と、接触面と、真空供給部と、を有し、前記基板は第１面と、第２面と、を有し、前記第１低温プレートを、前記第１温度よりも低い第２温度に維持する第１温調工程と、前記基板保持部材を、前記基板の第１面と対向するように近接配置する第１配置工程と、前記真空供給部を用いて、前記基板の第１面を前記接触面に吸引する第１レベルの真空度を、前記開口部に供給する第１真空供給工程と、を有することを特徴とする基板保持方法である。
【００２７】
前記課題を解決するための第１９の手段は、基板保持部材を用いて第１温度を有する基板を保持する方法であって、前記基板保持部材は第１低温プレートと、該第１低温プレートに設けられた開口部と、接触面と、真空供給部と、を有し、前記基板は第１面と、第２面と、を有し、前記第１低温プレートを、前記第１温度よりも低い第２温度に維持する第１温調工程と、前記基板保持部材を、前記基板の第１面と対向するように近接配置する第１配置工程と、前記基板の第１面と前記基板保持部材との間にある粒子物を、基板の第１面から遠ざける熱泳動力を形成する第１熱泳動力形成工程と、前記真空供給部を用いて、前記基板の第１面を前記接触面に吸引する第１レベルの真空度を、前記開口部に供給する第１真空供給工程と、を有することを特徴とする基板保持方法である。
【００２８】
前記課題を解決するための第２０の手段は、前記第１真空供給工程より前に、前記真空供給部を用いて、前記基板の第１面と前記基板保持部材との間にある粒子物を開口部の中に移動させる第２レベルの真空度を、前記開口部に供給する第２真空供給工程を有することを特徴とする前記第１８又は１９の手段の基板保持方法である。
【００２９】
前記課題を解決するための第２１の手段は、前記基板保持部材は第２低温プレートと、シールドと、を有し、前記第２低温プレートを、前記第１温度よりも低い第３温度に維持することにより、前記シールドを前記第１温度よりも低い温度に保つ第２温調工程と、前記シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第２配置工程と、を有することを特徴とする前記第１８〜２０いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３０】
前記課題を解決するための第２２の手段は、前記基板保持部材は第２低温プレートと、シールドと、を有し、前記第２低温プレートを、前記第１温度よりも低い第３温度に維持することにより、前記シールドを前記第１温度よりも低い温度に保つ第２温調工程と、前記シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第２配置工程と、前記基板の第２面と前記シールドとの間にある粒子物を、基板の第２面から遠ざける熱泳動力を形成する第２熱泳動力形成工程と、を有することを特徴とする前記第１８〜２０いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３１】
前記課題を解決するための第２３の手段は、前記第２温調工程は、前記第２低温プレートに冷媒を循環させる第２冷媒循環工程を有することを特徴とする前記第２１又は２２の手段の基板保持方法である。
【００３２】
前記課題を解決するための第２４の手段は、前記第１温調工程は、前記第１低温プレートに冷媒を循環させる第１冷媒循環工程を有することを特徴とする前記第１８〜２３いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３３】
前記課題を解決するための第２５の手段は、前記第１低温プレートを前記第２温度近傍に冷却する冷却工程を有することを特徴とする前記第１８〜２４いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３４】
前記課題を解決するための第２６の手段は、前記基板保持部材は、前記基板を前記第１低温プレートから断熱する断熱材を有し、前記接触面は、前記断熱材の上面であることを特徴とする前記第１８〜２５いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３５】
前記課題を解決するための第２７の手段は、前記基板保持部材は、前記開口部に供給される真空度を維持するシールを有し、前記接触面は、前記シールの上面であることを特徴とする前記第１８〜２５いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３６】
前記課題を解決するための第２８の手段は、前記基板保持部材は、前記第１温度よりも低い第３温度を有する低温シールドを有し、前記低温シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第３配置工程と、を有することを特徴とする前記第１８〜２０いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３７】
前記課題を解決するための第２９の手段は、前記基板保持部材は、前記第１温度よりも低い第３温度を有する低温シールドを有し、前記低温シールドを、前記基板の第２面の上方に配置する第３配置工程と、前記基板の第２面近傍にある粒子物を、基板の第２面から遠ざける熱泳動力を形成する第３熱泳動力形成工程と、を有することを特徴とする前記第１８〜２０いずれかの手段の基板保持方法である。
【００３８】
本発明の一手段によれば、第１温度を有する基板を保持するための基板保持部材は、プレート、接触面、及び真空供給部を有する。プレートは開口部を有し、第１温度より低い第２温度に維持されている。そして、プレートが基板の近傍にあるとき、基板とプレートとの間に存在する粒子物を基板から遠ざける熱泳動力を生じさせる。真空供給部は、接触面に基板を吸引するために、開口部を通じて第１レベルの真空度を作り出す。
【００３９】
一手段においては、基板保持部材は、基板が接触面に吸引されたときに基板の上方に位置する遮蔽物（シールド）を有する。別の一手段においては、プレートから基板を断熱する絶縁体（断熱材）と、基板が接触面に吸引されたときに真空漏れを防止するために断熱材の上に配置されるシールを、基板保持部材は有する。
【００４０】
本発明の一手段によれば、保持される基板の温度が、基板近傍に低温化された面を近づけても変化しないようにすることができ、基板に熱歪みを生じさせることなく基板表面の粒子汚染を最小にすることができる。基板の裏面近傍に低温化された面を設けることにより、熱泳動力を利用して基板の裏面から粒子物を引き寄せることができる。また、基板の前面（上面）近傍に低温の遮蔽物（シールド）を設けることにより、熱泳動力を利用して基板の上面から粒子物を遠ざけることができる。よって、基板が保持されている間、基板の上面と裏面の両面は粒子物で汚染されなくなる。基板の側面等をカバーするように低温シールドを伸張することにより、基板の全ての面を粒子物から本質的に保護するとができる。
【００４１】
本発明の別の手段によれば、第１温度を有する基板を保持する基板保持部材は、ヘッド部と遮蔽物（シールド）を有する。ヘッド部はプレート、接触面、そして真空供給部を有する。プレートは、ヘッド部を取りまく環境の温度及び第１温度より低い第２温度に維持される。周辺の環境温度と第１温度より低い第３温度を有するシールドは、ヘッド部で基板が保持されるとき、ヘッド部上方に位置するよう配置される。基板と、プレート及びシールドとの間に形成される温度勾配により、熱泳動力が働き、基板近傍の粒子物を基板から遠ざけることができる。
【００４２】
本発明の他の手段によれば、基板の第一面と第二面の粒子汚染を最小にする基板保持部材を使用して基板を保持する方法は、保持部材の第１低温プレートを基板温度より低い温度で維持する工程を有する。また、この基板保持方法は、基板保持部材を基板の第一面の近傍に向かい合うように配置する工程を有し、第一の熱泳動力により基板の第一面と基板保持部材との間に存在する粒子物を基板の第一面から遠ざける。基板保持部材の接触面に基板の第一面を保持するために、真空供給部を使用して基板保持部材の開口部に第１レベルの真空度を作り出す。
【００４３】
一手段においては、本発明の基板保持方法は、基板の第一面を接触面に保持する前に、真空供給部を使用して開口部を通じて第２レベルの真空度を作り出す工程を有する。第２レベルの真空度を作り出すことにより、基板の第一面と基板保持部材との間に存在する粒子物を開口部の中に吸引することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の基板保持部材は、基板温度より低い温度のプレートを有するので、基板の表面を粒子物（汚染物質）から保護することができる。
また、本発明の基板保持方法は、基板保持部材の第１低温プレートを基板温度より低い温度で維持しているので、基板と基板保持部材との間に存在する粒子物を基板から遠ざけることができ、基板の表面を粒子物から保護することができる。
【００４５】
さらに、本発明の露光装置は、基板の表面を粒子物から保護することができる基板保持部材を備えるので、高精度、高スループットで露光を行うことができる。。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
浮遊している粒子物（汚染物質）がＥＵＶ露光用のウエハ又はレチクルのようなクリーンな基板に接触すると、この基板表面上で粒子汚染が生じ、それにより基板が絡む諸々の処理の精度が悪化してしまうおそれがある。例えば、ＥＵＶ露光用レチクルのパターン面の粒子汚染とパターンのない面での粒子汚染は、このレチクルのパターン面のウエハへの投影像にそれぞれ歪みを発生させる。従来の基板保持部材は、基板の一方の面、例えば、基板のパターン面の粒子汚染を最小にするのに有効である。しかし、基板の他方の面、例えば、レチクルパターンのない面の粒子汚染を助長することがある。さらに、従来の基板保持部材は、粒子汚染を最小にするための熱泳動力を形成するために、周囲の環境よりも高温に基板を加熱するが、熱歪みが生じることから望ましいものでない。
【００４７】
基板保持部材で保持又は操作される基板の温度を望ましいレベルで維持することにより、基板の上面と裏面を保護すると共に、熱歪みをもたらすことなく、粒子汚染を実質的に最小にすることができる。一例においては、基板保持部材は保持される基板より低い温度に設定され、熱泳動力が基板の裏面から基板保持部材面の方向に粒子物を追いやり、基板裏面の粒子汚染を最小にする。また、基板保持部材は、基板の裏面と基板保持部材面との間に粒子物が閉じ込められないよう、基板裏面と基板保持部材面から粒子物を吸引するために真空を作り出すようにしてもよい。基板保持部材は、基板の温度より低い温度に冷却されている低温シールドを有していてもよい。基板上面の上方に低温シールドを配置し、基板上面から低温シールドの方向に粒子物を追い出すように熱泳動力を形成し、基板上面の粒子汚染を最小にしてもよい。このような基板保持部材は、基板を加熱することなく、基板の上面と裏面の両面での粒子汚染を最小にすることができる。
【００４８】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態である、低温シールドを有する非加熱型の基板保持部材を示す平面図であり、低温シールドが引っ込んだ位置にある状態を示す図である。基板保持部材３００は、基板を保持するためのヘッド部３０２を有する。ヘッド部３０２は、開口部（ポート部）３０６を有し、この開口部３０６に真空供給管３１８を介して所定の真空度が形成される。真空供給管３１８はバルブ３２２のような制御部材で制御され、開口部３０６に形成される真空度を調整する。
【００４９】
図１に示す第１実施形態において、ヘッド部３０２は、冷却制御配管３１４を通じて供給される冷媒を使用して、所望の温度に冷却される。基板保持部材３００に保持される基板と接触するヘッド部３０２の面を、基板温度よりわずかに低い温度に維持し、ヘッド部３０２の面と基板の間に存在する粒子物が基板に付着することを防止する。アース３３０により、基板保持部材３００及び基板保持部材３００で保持される基板を接地することができる。また、基板保持部材３００は低温シールド３２６を有している。
【００５０】
図２は、低温シールド３２６がヘッド部３０２上方の位置にある状態の基板保持部材３００を示す平面図である。開口部３０６を通して作り出された第１レベルの真空度でヘッド部３０２に基板を固定したとき、低温シールド３２６は、引っ込んだ位置からヘッド部３０２の上方に位置するよう配置される。低温シールド３２６の配置は、低温シールド３２６を持ち上げてヘッド３０２の上方に配置してもよいし、低温シールド３２６をヘッド部３０２の上方の位置に滑り込ませるように移動してもよい。
【００５１】
〔第２実施形態〕
第１実施形態において、基板保持部材３００で保持される基板の裏面とヘッド部３０２との間の熱伝導を最小にするように、ヘッド部３０２は冷却されることが好ましい。図３は、本発明の第２実施形態である基板保持部材のヘッド部を示す断面図である。図３（ａ）を参照して、ヘッド部を冷却するメカニズムについて説明する。基板保持部材のヘッド部４０４の熱絶縁体（断熱材）４１６の上面４１４が、ヘッド部４０４によって保持される基板４０２の裏面４０６と接するように、ヘッド部４０４は構成されている。基板４０２はレチクルやウエハのような基板である。基板４０２がＥＵＶ露光用レチクルである場合、基板４０２の上面４０８は一般的には基板４０２のパターン面であり、他方、基板４０２の裏面４０６は一般的には基板４０２のパターン面ではない。さらに一般的には、基板４０２のような基板が粒子汚染に汚染されやすい２つの面を有しており、第一の面が第二の面よりも粒子物から保護する重要度が高い場合、この第一面が上面４０８である。
【００５２】
断熱材４１６は、上面４１４と基板４０２の裏面４０６との間の熱伝導を最小にする絶縁部材（断熱部材）から形成される。一例として、断熱材４１６を形成する部材は、クリーンルームで使用する部材と同様なものであり、ガラス、セラミック、又はプラスチックである。断熱材４１６は、基板４０２の温度が低温プレート４１８の存在で大きく下がることを防止している。基板４０２をヘッド部４０４に固定したとき、基板４０２の裏面４０６から粒子物を引き付ける低温面を提供する低温プレート４１８上に、断熱材４１６を配置する。一例として、低温プレート４１８は銅のような熱伝導の高い部材で形成され、コントローラにより制御される冷媒を使用して冷却される。また、基板保持部材を使用してない場合に、ヘッド部４０４を冷却ブロック又は冷却ホルダーの中に置いて冷却してもよい。
【００５３】
断熱材４１６と低温プレート４１８には、真空を作り出すための開口部４２２が形成されている。ヘッド部４０４（具体的には、ヘッド部４０４のチャンバー４２４）とつながっている配管４２６を通して真空がもたらされる。断熱材４１６の上面４１４に基板４０２の裏面４０６を吸着させるために、チャンバー４２４を介して配管４１６とつながっている開口部４２２に所定の真空度を作り出す。開口部４２２に低レベル（第２レベル）の真空度を作り出し、裏面４０６と上面４１４との間に存在する粒子物を裏面４０６から遠ざけることを促進してもよい。すなわち、開口部４２２に低レベルの真空度を作り出し、裏面４０６と上面４１４との間にある粒子物を開口部４２２を通して運び出すために、小さい吸引力を作り出す空気の流れを提供してもよい。
【００５４】
図３（ｂ）に示す粒子４３０ような粒子が裏面４０６と上面４１４の間にある場合、熱泳動によって、高温領域（又は高温面）から低温領域（又は低温面）の方向に粒子４３０は移動する。基板４０２は低温プレート４１８より高温であるので、熱泳動力により、粒子４３０はヘッド部４０４の方向に移動する。そして、図３（ｃ）に示すように、低レベルの真空度を作り出すことによって空気の流れが粒子４３０を開口部４２２の中に移動させる。粒子４３０は空気の流れにより開口部４２２に運ばれるので、裏面４０６と上面４１４とが接触した際、すなわち、基板４０２をヘッド部４０４に吸着固定するために開口部４２２により高レベルの真空度を作り出した後に、裏面４０６と上面４１４との間に粒子４３０が閉じ込められてしまうことはない。一例においては、低レベルの真空度から高レベルの真空度への切替えを行うために、ヘッド部４０４に組み込んだ非接触型近接スイッチ（non-contact proximity switch）を用いて、ヘッド部４０４と基板４０２とが近づいたときにスイッチの切替えを行うようにすることができる。その他に、任意の適当なメカニズムと方法を使用して、低レベル真空度から高レベル真空度への切替えを行ってもよい。なお、低レベル真空度とは高レベル真空度よりも圧力が高いことを意味する。すなわち、真空度が低い（弱い）とは、相対的に圧力が高いことを意味し、真空度が高い（強い）とは、相対的に圧力が低いことを意味する。
【００５５】
粒子４３０のような粒子物が、基板４０２とヘッド部４０４との間に挟み込まれることを防止することにより、基板４０２をヘッド部４０４から取り外した後、裏面４０６に粒子物が存在する可能性は低減される。よって、例えば基板がＥＵＶ露光用レチクルである場合、基板４０２を続いてチャックに置いたときに、基板を歪めたり、上面４０８のパターンを歪ませるような粒子物が存在する可能性は少なくなる。
【００５６】
〔第３実施形態〕
一例においては、基板保持部材のヘッド部と基板との間の真空度を保つために基板保持部材にシールを設けて、基板の裏面上での粒子汚染の可能性をさらに低減するようにしてもよい。図４は、本発明の第３実施形態である、シールを有する基板保持部材のヘッド部を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、基板保持部材のヘッド部５０４は、開口部５２２が形成された低温プレート５１８と断熱材５１６を有する。開口部５２２は、例えば配管５２６を介して所定レベルの真空を作り出すことができ、基板５０２の裏面５０６から粒子物を吸引したり、基板５０２をヘッド部５０４に効果的に吸着固定できるようになっている。
【００５７】
さらに、ヘッド部５０４は、断熱材５１６の上に設けられたシール５４０を有する。真空吸着力により、基板５０２がヘッド部５０４に吸着固定されたとき、基板５０２とヘッド部５０４との間にシール５４０が位置することになる。具体的には、図４（ｂ）に示すように、基板５０２をヘッド部５０４に固定したときに、基板５０２と断熱材５１６の双方はシール５４０と接し、基板５０２と断熱材５１６とが直接接しないようにシール５４０が設けられている。
【００５８】
ヘッド部５０４の外周部がシール５４０で効果的にカバーされるように、ヘッド部５０４の縁付近にシール５４０（周縁シール）を配置してもよい。基板５０２がヘッド部５０４に固定されたとき、ヘッド部５０４と基板５０２との間で効果的にシールを形成可能とするのに適当な材料でシール５４０を形成するとよい。例えば、シール５４０がO−リングとして機能するように、粘弾性材でシール５４０を形成することができる。また、シール５４０を断熱材５１６と同じ材料で形成してもよいし、シール５４０を別部材とするのではなく、断熱材５１６の周辺部付近を盛り上げて、シール５４０を断熱材５１６と一体化して形成してもよい。
【００５９】
基板５０２の裏面５０６とヘッド部５０４との間に位置している粒子物（不図示）を開口部５２２に運び出すために、開口部５２２を通して低レベルの真空度を作り出すことに加えて、ヘッド部５０４の任意の部分と直接接する裏面５０６の面積を最小にすることにより、裏面５０６の粒子汚染をさらに低減することができる。裏面５０６とヘッド部５０４とが接する面積を最小にすることで、裏面５０６と断熱材５１６の上面５１４とが接する際に、開口部５２２に吸引されずに残っている粒子物が裏面５０６に付着する可能性を低減することができる。したがって、裏面５０６とヘッド部５０４とが接する面積を最小にすると、粒子汚染の可能性をさらに低減することができる。
【００６０】
図４（ｂ）に示すように、基板５０２がｘ軸５９０とｙ軸５９２に関してヘッド部５０４と実質的に同じ形で、かつ略同じ大きさである場合、すなわち、基板５０２がｘ軸５９０とｙ軸５９２に関してヘッド部５０４と略同じ寸法である場合、シール５４０を基板５０２とヘッド部５０４双方の外周縁部に位置するように配置してもよい。しかし、基板５０２がヘッド部５０４より大きい場合、すなわち、ヘッド部５０４より幅広であるか長い場合でも、シール５４０は裏面５０６とヘッド部５０４の間にシールを形成することができる。基板５０２がヘッド部５０４よりｘ軸５９０とｙ軸５９２に沿って小さい場合には、シール５４０をヘッド部５０４の端から離して内側に設け、基板５０２とヘッド部５０４との間にシールを形成するとよい。
【００６１】
〔第４実施形態〕
基板が固定されている間の基板平坦性が極めて重要である場合等のように、吸引又は真空吸着を使用して基板を基板保持部材のヘッド部に吸着固定する際、シールよりもしっかりと基板を保持したい場合には、ピンチャックを利用して基板の裏面とヘッド部との間の接触面積を小さく保ちながら基板を保持するとよい。図５は、本発明の第４実施形態である、シール及びピンチャックを有する基板保持部材のヘッド部を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、基板保持部材のヘッド部６０４は低温プレート６１８、断熱材６１６、シール６４０、及びピンチャック６５０を有する。ピンチャックは断熱材６１６上に配置されている。図５（ｂ）に示すように、基板６０２の裏面６０６をヘッド部６０４の上で保持するとき、裏面６０６はピンチャック６５０上で支持される共に、周辺部はシール６４０の上で支持される。基板６０２を保持しやすくするために、ピンチャック６５０は、一般的にはシール６４０と同じ高さになっている。
【００６２】
ピンチャック６５０とシール６４０で基板６０２の裏面を保持するように、開口部６２２を介して配管６２６により所定の真空度を作り出す。すなわち、ピンチャック６５０とシール６４０は協働して基板６２０を保持している。シール６４０に加えてピンチャック６５０を使用することにより、基板６０２がヘッド部６０４上で保持されている間、裏面６０６とヘッド部６０４とが接する面積を大幅に大きくすることなく、基板６０２は比較的平坦な状態を維持することができる。その結果、裏面６０５での粒子汚染の可能性が著しく高まることはない。
【００６３】
一例においては、ヘッド部６０４（より具体的には、ピンチャック６５０及びシール６４０）で保持されている基板６０２の裏面６０６と断熱材６１６との間の熱伝導が小さくなるよう、断熱材６１６と同じ材料でピンチャック６５０を形成してもよい。ピンチャック６５０は任意の適当な大きさと形状を有するものである。例えば、ピンチャック６５０面の面積はさまざまな値に設定することができる。さらに、ヘッド部６０４のピンチャック６５０の数もさまざまな値とすることができる。
【００６４】
〔第５実施形態〕
図１及び図２に示す第１実施形態のように、基板保持部材は、この基板保持部材で保持される基板の上面の粒子汚染を最小にするために、低温シールドを有していてもよい。低温シールドは、基板保持部材で保持される基板の温度より少なくとも数度低い温度に冷却される。基板に触れないように、基板の上面の上方にこの低温シールドを配置することにより、基板と低温シールドの間に存在している浮遊する粒子物を、熱泳動力で低温シールドの方向に移動させる。
【００６５】
図６は、本発明の第５実施形態である、低温シールドを有する基板保持部材を示す断面図である。基板保持部材７００は、ヘッド冷却用低温プレート７１８と断熱材７１６を有する。本実施形態では、基板保持部材７００で保持された基板７０２と断熱材７１６との間に、シール７４０が設けられている。
【００６６】
また、基板保持部材７００は、銅のような金属材料で形成された移動可能な低温シールド７８０を有する。図６（ａ）に示すように、低温シールド７８０が基板７０２の上方にないときは、低温シールド７８０を冷却するためのシールド冷却用低温プレート７７０の上方に、低温シールド７８０は配置される。冷媒供給管７６２を通して供給される冷媒で、シールド冷却用低温プレート７７０及びヘッド冷却用低温プレート７１８は基板７０２の望ましい温度より少なくとも数度低い温度に冷却される。本実施形態においては、低温シールド７８０が引っ込んでいる間、シールド冷却用低温プレート７７０は低温シールド７８０を冷却するので、低温シールド７８０を使用するときに低温シールド７８０が基板７０２より低温の状態のままであるように、低温シールド７８０の初期温度と熱容量を選択するとよい。また、冷媒を流したり、他の適当な手段で低温シールド７８０を冷却してもよい。
【００６７】
基板７０２を基板保持部材７００に載置したり、取り外したりしている最中である場合、又は、基板保持部材７００と基板７０２の周囲の環境が基板７０２より低温である場合、低温シールド７８０は引き込んだ位置に配置される。そして、図６（ｂ）に示すように、真空供給管７６０を通して作り出された真空度で基板保持部材７００に基板７０２が吸着保持されると、低温シールド７８０は基板７０２に非常に近接した位置に配置される。このとき、低温シールド７８０が、基板７０２と直接接しないようにする。低温シールド７８０は基板７０２の上面より低温であるので、低温シールド７８０と基板７０２の上面との間にある粒子物を、低温シールド７８０が引き付ける。また、低温シールド７８０は、基板７０２の上面を物理的に保護することにより、他の粒子物が基板７０２に近接することを防止する。
【００６８】
基板保持部材の低温シールドと同様に、基板保持部材のヘッド部を動的に（dynamically）又は静的に（statically）冷却することができる。例えば、図３（ａ）に示す低温プレート４１８のようなヘッド部の低温プレートを動的又は能動的に（actively）冷却する場合、ヘッド部を使用している間でもこの低温プレートを冷却することができる冷却機構と低温プレートをつなぎ合わせてもよい。また、基板保持部材のヘッド部を静的又は受動的に（passively）冷却する場合、ヘッド部を冷却工程にかけて、基板保持部材で保持される基板の望ましい温度より少なくとも数度低い温度にヘッド部を冷却する。そして、基板保持部材を使用する場合には、冷却工程を終了し、低温シールドが低温である状態で基板保持部材を使用する。このような構成において、基板保持部材を使用している間、ヘッド部と基板との間の温度差を維持できるよう、ヘッド部の熱容量を選定する。
【００６９】
〔第６実施形態〕
図７は、本発明の第６実施形態である、制御された冷媒供給により基板保持部材を動的に冷却するシステムを示すブロック図である。少なくとも１つの低温プレート８１８を有する基板保持部材８０８は冷媒供給器８２０とつながっており、この冷媒供給器８２０は基板保持部材８０８の低温プレート８１８を循環する冷媒を供給する。低温プレート８１８の温度を望ましいレベルに維持させるために、冷媒と低温プレート８１８との間で熱交換が行われる。低温プレート８１８の温度はコントローラ８１２で制御される。一例として、低温プレート８１８の温度を調整するために、コントローラ８１２は低温プレート８１８を循環する冷媒の流れ（流量など）を制御する。また、コントローラ８１２は、冷媒の温度を調整することにより、低温プレート８１８の温度を制御してもよい。冷媒の温度を調整するために、コントローラ８１２は冷媒供給器８２０の温度を制御してもよい。
【００７０】
前述した通り、低温プレート８１８は高伝導材料で形成される熱泳動を利用するプレートであってもよい。高伝導材料としては、例えば、銅のような材料を挙げることができる。冷媒は任意の適当な液体を使用することができる。好適な液体としては、低温プレート８１８にとって望ましい温度で凍結状態に移行しない任意の液体であり、例えば、フレオンや水などを挙げることができる。基板保持部材８０８が使用されている間、冷媒供給器８２０が供給する冷媒によって基板保持部材８０８が冷却されるので、基板保持部材８０８は動的に冷却されることになる。
【００７１】
〔第７実施形態〕
次に、図８を参照して、基板保持部材が静的に冷却される場合について説明する。図８は、本発明の第７実施形態である、基板保持部材を静的に冷却するシステムを示すブロック図である。図８（ａ）に示すように、基板保持部材８３８を静的に冷却する場合、基板保持部材８３８を使用していないときに、基板保持部材８３８を低温ホルダー８４４の容器８４６に配置する。基板保持部材８３８を低温ホルダー８４４の容器８４６に配置することにより、低温ホルダー８４４の温度と略同じ温度に基板保持部材８３８の温度を維持することができる。このとき、基板保持部材８３８（より具体的には、基板保持部材８３８のヘッド部低温プレート８４８）を望ましい温度に冷却できるように、低温ホルダー８４４の温度を所定のレベルで維持する。したがって、低温プレート８４８の冷却を終えて容器８４６から取り出したとき、低温プレート８４８は望ましい温度に冷却されている。基板保持部材８３８がシールド冷却用低温プレートを有する場合、基板保持部材８３８が容器８４６に収まっている間、シールド冷却用低温プレートも同様に冷凍もしくは冷却される。
【００７２】
低温ホルダー８４４は、低温ホルダー８４４を冷却するための冷媒供給器８５０につなぎ合わされている。例えば、低温ホルダー８４４に、冷媒供給器８５０により冷媒を供給、循環させて、低温ホルダー８４４を冷却する。そして、基板保持部材８３８が容器８４６に配置されるときは、基板保持部材８３８の低温プレート８４８も冷却する。一例では、低温ホルダー８４４は、金属ブロック又は望ましい温度に冷却される任意の適当な材料で形成される。
【００７３】
図８（ｂ）は、基板保持部材を静的に冷却する他の低温ホルダーを示すブロック図である。低温プレート８７８を有する基板保持部材８６８は、冷却器８９０で冷却される低温ホルダー８７４の容器８７６に配置される。低温ホルダー８７４は冷却器８９０と接触するように配置されており、低温ホルダー８７４と冷却器８９０との間で熱交換を行い、その結果として、低温プレート８７８を望ましい温度に冷却できるように、低温ホルダー８７４の温度を適切なレベルで維持する。
【００７４】
冷却器８９０の構成は広く多岐にわたってよい。例えば、冷却器８９０は冷蔵器であってもよく、少なくとも低温ホルダー８７４の一部が浸かっている冷媒槽（プール）であってもよく、又は冷却器８９０は氷の塊であってもよい。また、冷却器８９０は熱電気冷却器（thermoelectric cooler）であってもよい。一例として、冷却器８９０は低温ホルダー８７４を一時的に冷却してもよく、低温ホルダー８７４を使用する場合には、低温ホルダー８７４を冷却器８９０から取り外してもよい。例えば、冷却器８９０が冷蔵器である場合、基板保持部材８６８が容器８７６に配置されるまで、低温ホルダー８７４を冷却器８９０の中で冷却しておいてもよい。基板保持部材８６８が容器８７６に配置されてから、使用する低温ホルダー８７４を冷却器８９０から取り外してもよい。一般的に、冷却器８９０として、低温ホルダー８７４を冷却するのに適当な任意の装置又は構成を採用することができる。
【００７５】
〔第８実施形態〕
図９は、本発明の第８実施形態である、基板保持部材を利用する工程を示すフローチャート図である。基板保持部材を利用する工程９００では、まずステップ９０４で、基板保持部材が冷却される。一例として、基板保持部材は低温シールドを有するが、基板保持部材は低温シールドを有していなくてもよい。この基板保持部材の冷却において、基板保持部材に直接冷媒を供給してもよいし、又は低温ホルダーの容器に基板保持部材を配置してもよい。基板保持部材で保持される基板の望ましい温度より低い温度（例えば、基板の望ましい温度より数度低い温度）に基板保持部材は冷却される。例えば、熱泳動力を高めるために、基板保持部材と基板との温度差を略５度、１０度、又は２０度に大きくしてもよい。
【００７６】
基板保持部材が冷却されると、ステップ９０８で、基板保持部材で搬送される基板の裏面又は接触面の近傍に基板保持部材のヘッド部を移動する。基板は任意の基板であってよく、例えば、ウエハとかレチクルである。したがって、基板保持部材で搬送される基板の裏面とは、露光工程で露光されるウエハの裏面である場合もある。また、露光工程でＥＵＶ光を反射するレチクルパターン面の反対側の面である場合もある。基板保持部材のヘッド部が、搬送する基板の裏面近傍に配置されるので、熱泳動力により、基板裏面から基板保持部材の上面（接触面）の方向へ粒子物を追い出すことができる。
【００７７】
基板保持部材で搬送される基板の裏面近傍に基板保持部材を移動させた後、ステップ９１２で、基板保持部材を使用して比較的弱い低真空度を作り出す。わずかな真空度を作り出すことにより、基板の裏面と基板保持部材のヘッド部の上面との間に存在する粒子物を、基板保持部材側に移動させることができる。すなわち、基板の裏面と基板保持部材のヘッド部上面が接するときに、基板の裏面と基板保持部材のヘッド部の上面との間に粒子物が閉じ込められことを防止するために、わずかなレベルの真空度を設けて空気流を形成し、基板の裏面と基板保持部材のヘッド部の上面との間にある粒子物を、基板保持部材のヘッド部の開口部の中に移動させる。
【００７８】
ステップ９１６で、基板の裏面を基板保持部材のヘッド部の上面に吸着固定するために、より強い高真空度を形成する。一例においては、基板の裏面が基板保持部材のヘッド部の上面に接した後に、より高い真空度を形成することができる。基板保持部材が低温シールドを有する場合、基板保持部材のヘッド部の位置に基板を固定した後、ステップ９２０で、この低温シールドで基板上面を覆う。次に、ステップ９２４で、基板保持部材を使って基板を所望の位置に移動する。
【００７９】
基板保持部材で保持される基板が低温シールドでカバーされている場合、ステップ９２８で、基板の上面が露出されるように、低温シールドを引き込むか、又は取り外す。すなわち、低温シールドを退避させる。ステップ９３２で、基板保持部材から基板を取り外すために、基板保持部材のヘッド部に基板を吸着固定している真空を解除する。そして、基板保持部材を利用する工程を終了する。
【００８０】
〔第９実施形態〕
図１０は、第１実施形態に係る基板保持部材３００を組み込んだ、第９実施形態に係るＥＵＶ露光装置の構造を説明するための図である。ＥＵＶ露光装置９０は、主にＥＵＶ光源９１および照明光学系９２とレチクルステージ９５、投影光学系９３、ウエハステージ９７、レチクル搬送系２０、ウエハ搬送系４０で構成され、露光チャンバ９９内は所定の真空度に真空排気される。
【００８１】
まず、レチクル搬送系２０によるレチクル搬送形態の例を説明する。レチクル搬送系２０のレチクル搬送部材２５がレチクルカセット２２内に収納されているレチクル２１を取り出し、レチクルプリアライナ２３に搬入する。レチクルプリアライナ２３内に置かれたレチクル２１は所定の工程により、所定の位置・向きに揃えられる。その後、ゲートバルブ２８が開き、レチクル搬送部材２５は、レチクル２１をレチクルロードロック室２４内に搬送する。その後、ゲートバルブ２８は閉じられ、真空ポンプ（図示せず）により、レチクルロードロック室２４の真空排気を行う。所定の真空度に達した後、ゲートバルブ２９及びゲートバルブ３０が開き、レチクル真空ロボットアーム３２により、レチクル２１はレチクルロードロック室２４から露光チャンバ９９内へ搬送され、レチクルステージ９５に保持される。
【００８２】
次に、ウエハ搬送系４０によるウエハ搬送形態の例を説明する。ウエハ搬送系４０のウエハ搬送部材５８がウエハカセット４２内に収納されているウエハ４１を取り出し、ウエハプリアライナ４３に搬入する。ウエハプリアライナ４３内に置かれたウエハ４１は所定の工程により、所定の位置・向きに揃えられる。その後ゲートバルブ４７が開き、ウエハ４１はウエハ搬送部材５８により、ウエハロードロック室４４内に搬送される。その後、ゲートバルブ４７は閉じられ、真空ポンプ（図示せず）により、ウエハロードロック室４４の真空排気を行う。所定の真空度に達した後、ゲートバルブ４８及びゲートバルブ４９が開き、ウエハ真空ロボットアーム５２により、ウエハ４１はウエハロードロック室４４から露光チャンバ９９内へ搬送され、ウエハステージ９７に保持される。
【００８３】
ＥＵＶ露光装置９０は、上記のように搬送されたレチクル及びウエハを用いて露光を行う。レチクル９４（レチクルステージ９５上のレチクル）には描画するパターンの等倍あるいは拡大パターンが形成されている。投影光学系９３は複数の反射鏡９３ａ〜９３ｄ等で構成され、レチクル９４上のパターンをウエハ９６（ウエハステージ９７上のウエハ）上に結像するようになっている。反射鏡９３ａ〜９３ｄの表面には反射率を高めるための多層光学薄膜が形成されている。投影光学系９３は輪帯状の視野を有し、レチクル９４の一部をなす輪帯状の領域のパターンを、ウエハ９６上に転写する。レチクル９４も反射型のものが用いられる。露光の際は、ＥＵＶ光源９１よりのＥＵＶ光９８ａを照明光学系９２によって照明用ＥＵＶ光９８ｂとし、レチクル９４上に照明用ＥＵＶ光９８ｂを照射し、その反射ＥＵＶ光９８ｃを、投影光学系９３を通してウエハ９６上に入射させる。レチクル９４とウエハ９６を一定速度で同期走査させることで、所望の領域（例えば、半導体チップ１個分の領域）を露光するようになっている。
【００８４】
本実施の形態においては、レチクル搬送部材２５及び／又はウエハ搬送部材５８として、図１に例示される本発明の基板保持部材３００を使用しているので、正確なパターンの露光転写が可能になる。したがって、高精度、高スループットで露光を行うことができる。
【００８５】
本発明は、上記の実施形態に限られるものではない。例えば、図５に示す開口部６２２のような基板保持部材のヘッド部にある開口部を用いて真空を形成する代わりに、ピンチャックを通して真空を作り出してもよい。すなわち、ピンチャックは真空形成するための開口部を有してもよい。また、図５に示す開口部６２２のような開口部で真空を形成すると共に、ピンチャックを使用して真空を形成してもよい。ピンチャック領域は、真空形成できるようにシールで囲われていてもよい。
【００８６】
基板保持部材の大きさと形状は多岐にわたってよい。例えば、基板保持部材のヘッド部の大きさと形状は各種あってよい。通常は、ヘッド部の大きさ、具体的には、ヘッド部の上面の大きさはウエハ又はレチクルを保持できるような大きさを有する。ヘッド部の形状は、一例では、ウエハ又はレチクルと略同じ形状をしている。また、ヘッド部の上面の大きさは、ヘッド部で保持される基板の大きさよりわずかに小さくてもよいし、基板の大きさよりわずかに大きくてもよい。あるいは、基板の大きさと略同一の大きさを有していてもよい。低温シールドを有する場合、低温シールドは、保持する基板の上面の重要な領域を完全にカバーするのに十分な大きさとすることができる。
【００８７】
一例においては、熱絶縁体を基板保持部材のヘッド部の一部として必ずしも含めなくてもよい。基板保持部材のヘッド部と真空吸着によりヘッド部に固定されている基板との間の熱伝導量の低減化に熱絶縁体（断熱材）が有効である。しかし、基板保持部材の低温プレート板と基板との間の熱伝導量が小さいものであれば、熱絶縁体を基板保持部材から取り除いてもよい。
【００８８】
基板保持部材で保持される基板の温度を、基板にとって望ましい温度で維持する基板保持部材は、低温シールドを有していてもよい。一例においては、前述したように、低温シールドを使用するときに、引き込まれた冷却位置から実際に使用する位置へスライドするようにして低温シールドを移動してもよい。また、低温シールドが使われていないときには基板保持部材から完全に取り外し、低温シールドを使用するときに、基板保持部材のヘッド部とヘッド部で保持されている基板の上方に位置するように、低温シールドを配置してもよい。この場合、低温シールドは別個の構成品であり、適宜基板保持部材のヘッド部の上方に配置するとよい。
【００８９】
低温シールドが引き込まれた位置にある間に、低温シールドは低温プレートで冷却されているものとして説明しているが、それと異なり、低温シールドを動的に冷却してもよい。すなわち、低温シールドが浮遊する粒子物から基板を保護している間に、例えば、低温シールドを循環する冷媒を使用することにより、低温シールドを冷却してもよい。
【００９０】
低温シールドの使用はオプションである。例えば、シールドは必ずしも「低温」シールドでなくてもよく、低温に冷却されていなくてもよい。すなわち、周囲温度、又は、基板保持部材を使用する際の環境温度と略同じ温度にシールドを維持してもよい。また、シールドは基板保持部材の一部として必ずしも使用されなくてもよい。すなわち、基板の一方の側面（例えば、基板が基板保持部材のヘッド部と接する面）に粒子物が付着することを防止するような基板保持部材は、必ずしもシールドを有していなくてもよい。例えば、基板保持部材のヘッド部と接しない基板の側面に存在する粒子物が、基板性能に大きな影響を与えない場合には、シールドがなくてもよい。また、基板が基板保持部材上で保持されている間、基板の周囲にある全ての面が基板よりも低温である場合には、シールドがなくてもよい。
【００９１】
基板の上面及び裏面を保護する基板保持部材を利用する方法は多岐にわたってよい。例えば、前述した基板保持部材を利用する工程において、ステップを変更したり、順序を並べ替えたり、付加したり、取り除いたりしてもよい。
【００９２】
また、図１０に示す第９実施形態では、図１に例示される本発明の基板保持部材３００を備える露光装置について説明したが、本発明の露光装置は、図１以外の本発明の基板保持部材を備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態である、低温シールドを有する非加熱型の基板保持部材を示す平面図であり、低温シールドが引っ込んだ位置にある状態を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態である、低温シールドを有する非加熱型の基板保持部材を示す平面図であり、低温シールドがヘッド部上方の位置にある状態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態である基板保持部材のヘッド部を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第３実施形態である、シールを有する基板保持部材のヘッド部を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の第４実施形態である、シール及びピンチャックを有する基板保持部材のヘッド部を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第５実施形態である、低温シールドを有する基板保持部材を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第６実施形態である、制御された冷媒供給により基板保持部材を動的に冷却するシステムを示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第７実施形態である、基板保持部材を静的に冷却するシステムを示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第８実施形態である、基板保持部材を利用する工程を示すフローチャート図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る基板保持部材３００を組み込んだ、第９実施形態に係るＥＵＶ露光装置の構造を説明するための図である。
【図１１】図１１は、従来の基板を保持するための基板保持部材であり、基板の上面（又は前面）、すなわち、基板保持部材で保持される間に外部に露出している基板の表面を、粒子物による汚染から実質的に保護する基板保持部材を示す図である。
【図１２】図１２は、従来の基板保持部材で保持される基板の裏面に、粒子物が付着する様子を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９４】
２０・・・レチクル搬送系              ２１・・・レチクル
２２・・・レチクルカセット            ２３・・・レチクルプリアライナ
２４・・・レチクルロードロック室      ２５・・・レチクル搬送部材
２８、２９、３０・・・ゲートバルブ    ３２・・・レチクル真空ロボットアーム
４０・・・ウエハ搬送系                ４１・・・ウエハ
４２・・・ウエハカセット              ４３・・・ウエハプリアライナ
４４・・・ウエハロードロック室        ４７、４８、４９・・・ゲートバルブ
５２・・・ウエハ真空ロボットアーム    ５８・・・ウエハ搬送部材
９０・・・ＥＵＶ露光装置              ９１・・・ＥＵＶ光源
９２・・・照明光学系                  ９３・・・投影光学系
９３ａ〜９３ｄ・・・反射鏡            ９４・・・レチクル
９５・・・レチクルステージ            ９６・・・ウエハ
９７・・・ウエハステージ              ９８ａ・・・ＥＵＶ光
９８ｂ・・・照明用ＥＵＶ光            ９８ｃ・・・反射ＥＵＶ光
９９・・・露光チャンバ              １００・・・基板保持部材
１０４・・・ヘッド部                  １０６・・・開口部
１１２・・・配線                      １１６・・・配管
１１７・・・保持部１２６の上面        １２０・・・バルブ
１２６・・・保持部                    １３２・・・電熱部
１３８・・・基板                      １３９・・・基板１３８の裏面
１４２・・・基板１３８の上面          ２０４・・・ヘッド部
２１７・・・保持部２２６の上面        ２２６・・・保持部
２３２・・・電熱部                    ２３８・・・基板
２３９・・・基板２３８の裏面          ２４２・・・基板２３８の上面
２５０・・・粒子物                    ３００・・・基板保持部材
３０２・・・ヘッド部                  ３０６・・・開口部
３１４・・・冷却制御配管              ３１８・・・真空供給管
３２２・・・バルブ                    ３２６・・・低温シールド
３３０・・・アース                    ４０２・・・基板
４０４・・・ヘッド部                  ４０６・・・基板４０２の裏面
４０８・・・基板４０２の上面          ４１４・・・断熱材４１６の上面
４１６・・・熱絶縁体（断熱材）        ４１８・・・低温プレート
４２２・・・開口部                    ４２４・・・チャンバー
４２６・・・配管                      ４３０・・・粒子
５０２・・・基板                      ５０４・・・ヘッド部
５０６・・・基板５０２の裏面          ５１４・・・断熱材５１６の上面
５１６・・・断熱材                    ５１８・・・低温プレート
５２２・・・開口部                    ５２６・・・配管
５４０・・・シール                    ５９０・・・ｘ軸
５９２・・・ｙ軸                      ６０２・・・基板
６０４・・・ヘッド部                  ６０６・・・基板６０２の裏面
６１６・・・断熱材                    ６１８・・・低温プレート
６２２・・・開口部                    ６２６・・・配管
６４０・・・シール                    ６５０・・・ピンチャック
７００・・・基板保持部材              ７０２・・・基板
７１６・・・断熱材                    ７１８・・・ヘッド冷却用低温プレート
７４０・・・シール                    ７６０・・・真空供給管
７６２・・・冷媒供給管                ７７０・・・シールド冷却用低温プレート
７８０・・・低温シールド
【図１】
2005303297.tif 000003
【図２】
2005303297.tif 000004
【図３】
2005303297.tif 000005
【図４】
2005303297.tif 000006
【図５】
2005303297.tif 000007
【図６】
2005303297.tif 000008
【図７】
2005303297.tif 000009
【図８】
2005303297.tif 000010
【図９】
2005303297.tif 000011
【図１０】
2005303297.tif 000012
【図１１】
2005303297.tif 000013
【図１２】
2005303297.tif 000014