(57)【要約】【課題】基板と基板ホルダとの間の相対位置関係を崩すことなく基板に生じた非線形歪みを除去して、高精度の位置合わせが行える、基板保持方法等を提供すること。【解決手段】ウエハＷの所定部位（周辺部分）をウエハホルダ２０上に吸着保持し、ウエハＷの温度がウエハホルダ２０の温度と略同一となるように所定時間この吸着保持状態を維持する。所定時間経過後、ウエハＷの中央部分をセンターテーブル２３上に吸着保持してウエハＷとウエハホルダ２０との相対的な位置関係を維持したままで、センターテーブル２３を上昇させて、ウエハＷの所定部位をウエハホルダ２０から離し、ウエハＷの所定部位のウエハホルダ２０への吸着保持を解除し、自由な熱伸縮を許容し、ウエハＷの内部に蓄積された非線形歪みを除去する。この後、直ちにセンターテーブル２３を下降させて、ウエハＷをウエハホルダ２０上に載置し、ウエハＷの所定部位を再度ウエハホルダ２０上に吸着保持する。【選択図】      図１
2007012838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を基板ホルダ上に吸着保持する基板保持方法であって、
前記基板ホルダ上に載置された前記基板の所定部位を、該基板ホルダに吸着保持し、
前記所定部位を吸着保持してから所定時間経過後に、前記基板と前記基板ホルダとの相対的な位置関係を維持したままで、該基板の前記所定部位を、該基板ホルダへの該吸着保持から解放し、
前記吸着保持の解放後、前記相対的な位置関係を維持したままで、前記所定部位を前記基板ホルダに再度吸着保持することを特徴とする基板保持方法。
【請求項２】
前記所定部位を前記基板ホルダへの吸着保持から解放した後に、該所定部位を該基板ホルダから離間させることを特徴とする請求項１に記載の基板保持方法。
【請求項３】
前記基板の前記所定部位とは異なる部位を吸着保持する吸着保持部を用いて、当該異なる部位を吸着保持することによって、前記相対的な位置関係を維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板保持方法。
【請求項４】
前記基板ホルダは、前記基板の所定部位を吸着保持する第１保持部と、前記異なる部位を吸着保持する第２保持部とを含み、
前記所定時間が経過するまでは前記第１保持部を介した吸着保持を行い、
前記所定時間経過後は、前記第１保持部による吸着保持から前記第２保持部による吸着保持に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の基板保持方法。
【請求項５】
前記基板ホルダは前記基板の所定部位を吸着保持する第１保持部を含み、
前記基板ホルダのほぼ中央部に設けられ且つ昇降動作可能なテーブルは、前記異なる部位を吸着保持する第２保持部を含み、
前記所定時間が経過するまでは前記第１保持部を介した吸着保持を行い、
前記所定時間経過後は、前記第１保持部による吸着保持から前記第２保持部による吸着保持に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の基板保持方法。
【請求項６】
前記所定時間経過後であって前記第２保持による前記吸着保持後に前記テーブルを上昇せしめて、前記基板を前記基板ホルダから離間せしめることを特徴とする請求項５に記載の基板保持方法。
【請求項７】
前記基板ホルダは給気部を備えており、
前記第１保持部による前記吸着保持から前記第２保持部による前記吸着保持に切り替える際に、前記給気部により前記基板に対して気体を流すことを特徴とする請求項６に記載の基板保持方法。
【請求項８】
基板を基板ホルダに保持したままで、該基板上に形成されたマークの位置情報を計測する位置計測方法であって、
請求項７に記載の基板保持方法により前記基板ホルダ上に吸着保持された前記基板上の前記マークの位置計測を行うことを特徴とする位置計測方法。
【請求項９】
基板を基板ホルダ上に吸着保持する基板保持装置であって、
前記基板ホルダ上に載置された前記基板の所定部位を、該基板ホルダに吸着保持する吸着手段と、
前記所定部位を吸着保持してから所定時間経過後に、前記基板と前記基板ホルダとの相対的な位置関係を維持したままで該基板の所定部位を、該基板ホルダへの吸着保持から解放せしめ、その後、その吸着保持の解放後に、相対的な位置関係を維持したままで、該所定部位を該基板ホルダに再度吸着保持せしめるように、前記吸着手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする基板保持装置。
【請求項１０】
前記基板ホルダのほぼ中央部分に配置され、前記基板を吸着保持した状態で昇降動作が可能なテーブルを更に有し、
前記所定部位を前記基板ホルダへの前記吸着保持を解放する際には、前記テーブルに設けられた吸着手段を介して該テーブル上に該基板を吸着保持したままで、該テーブルを上昇動作せしめて該所定部位を該基板ホルダから離間させ、
前記基板ホルダから前記所定部位を離間した後に前記テーブルを下降動作せしめて該所定部位と該基板ホルダとを接触せしめて、当該所定部位を、前記吸着手段を介して再度該基板ホルダに吸着保持することを特徴とする請求項９に記載の基板保持装置。
【請求項１１】
前記基板ホルダの前記吸着手段は、給気機能と排気機能とを備えており、
前記テーブルが上昇動作する際には、前記基板ホルダの吸着手段は前記給気機能を動作させて、前記基板に対して気体を流すことを特徴とする請求項１０に記載の基板保持装置。
【請求項１２】
前記基板ホルダは、前記基板の前記所定部位を吸着保持する第１保持手段と、前記基板の前記所定部位とは異なる部位を吸着保持する第２保持手段とを含み、
前記制御手段は、前記所定時間が経過するまでは前記第１保持部を介して吸着保持を行い、前記所定時間経過後は前記第１保持部による吸着保持から前記第２保持部による吸着保持に切り替えるよう、前記第１、前記第２保持手段を制御することを特徴とする請求項９に記載の基板保持装置。
【請求項１３】
前記第１、前記第２保持手段は、前記基板ホルダ上に同心円状に配置されており、且つ互いに独立して吸着動作を行うことを特徴とする請求項１２に記載の基板保持装置。
【請求項１４】
パターンを基板上に露光して形成する露光装置であって、
請求項９乃至１３の何れか一項に記載の基板保持装置を装備してなることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
デバイスパターンが露光形成される基板を用意する準備工程と、
請求項７に記載の基板保持方法により前記基板を保持する工程と、
前記保持された基板上に前記デバイスパターンを露光する工程と、を含む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、ウエハに生じた非線形な歪みを除去し、高精度の位置合わせが行えるように基板を保持する、基板保持方法、この基板保持方法により保持した基板上のマークの位置計測を行う位置計測方法、基板保持方法を実施する基板保持装置、この基板保持装置を備えた露光装置、基板保持方法により保持された基板にデバイスパターンを露光してデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子製造のための製造工程において、ウエハを搬送システムであるウエハローダから露光装置のウエハホルダ上に搭載する際に、ウエハがウエハホルダ上で位置ズレを生じないように、例えば真空吸引力等によりウエハをウエハホルダ上に吸着して保持する。この際、ウエハとウエハホルダとの間に存在する温度差によりウエハとウエハホルダとの間で熱交換が行われ、この熱交換によりウエハは熱膨張しようとするが、ウエハはウエハホルダにより位置ズレを起こさないように拘束（吸着保持）されているので、ウエハはウエハホルダ上に搭載された時点で温度と圧力の双方が変化する。ウエハのあらゆる箇所で圧力、温度が均一に変化し、ウエハ自体が等方性結晶と仮定するならば、ウエハの表面形状は初期状態と比較して相似の変化（線形状の変形）をすると考えられる。しかし、実際には非線形の変形が生じる。
【０００３】
この非線形な変形（歪み）が生じる第一の原因として、例えば、ウエハをウエハホルダ上に保持する圧力が、均一ではなく不均一に作用する点や、同時ではなく、非同時に作用する点が考えられる。圧力が不均一であるということはウエハ面内における線膨張率の不均一性を意味し、線膨張率が不均一であれば、ウエハ全体の温度が全ての箇所で同一温度であると仮定するならば、線膨張量がウエハ面内で不均一となり、ウエハ全体として非線形な変形となる。また、圧力の非同時性は、例えばウエハホルダに装備されたセンターテーブル（ＣＴ）上によりウエハが支持されたとき、ウエハには撓みが生じ、この撓みのせいで、センターテーブルが下降してウエハをウエハホルダ上に降ろしたとき、ウエハのウエハホルダへの接触面全体がウエハホルダに同時に接触しないことにより生じる。撓みはウエハの垂直方向の変形の他に僅かではあるが水平方向の変形も引き起こし、これが非線形歪みとなり、ウエハがウエハホルダ上に吸着保持された段階が過ぎても残る。また、第二の原因として、温度変化による熱膨張と、この熱膨張を拘束する力の作用とが同時に行われることにより、これら熱膨張とこの熱膨張を拘束する力とが相互作用を引き起こし、これがウエハに非線形の変形を与えると考えられる。また、第三の原因として、ウエハ結晶の異方性も可能性として考えられる。
【０００４】
上述した、ウエハに生じる非線形の変形（歪み）は、アライメント（重ね合わせ）精度に大きな影響を与える。ウエハに生じる歪みが線形のものであれば、例えば特開昭６１−４４４２９号公報等で公知のＥＧＡ（エンハンスド・グローバル・アライメント）により対処可能であるが、非線形の歪みの場合、このＥＧＡによって対処することはできない。
【０００５】
従来、ウエハに生じる歪みそのものを可及的に抑制することを目的とし、例えば、クールプレートをはじめとする温調機構によるウエハの温度制御の精緻化や、ウエハホルダ自体の改良（ピンチャック方式のウエハホルダの場合、ピンチャックの配置の工夫、チャッキング方法の工夫）、ウエハホルダへのウエハ投入方法・シーケンスなどによるウエハに作用する圧力の均一化によってウエハに歪みが出来るだけ生じないようにした基板保持方法が提案されている。
【０００６】
また、別の方法として、一旦生じた歪みを解放するように、例えば、ウエハをウエハホルダに搭載後、ウエハの温度がウエハホルダの温度と略同一温度になるまでウエハホルダ上に一定時間吸着する第１吸着段階と、この第１吸着段階後、ウエハの吸着を解除する吸着解除段階と、この後、露光のためにウエハをウエハホルダ上に再度吸着させる第２吸着段階とを有する方法が提案されている（特許文献１の第３図（ａ）乃至（ｃ）参照）。
【０００７】
【特許文献１】特公平１−１４７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前者の方法では、ウエハの温度制御をいくら高精度で行ったとしても、必ずウエハとウエハホルダとの間には温度差が生じ、これを無くすことは実質上非常に困難であった。また、ウエハの温調機構とウエハのウエハホルダへの固定機構とが別個のシステムであることも、ウエハの歪み抑制を阻害する要因となっているが、仮にウエハの温調機構と固定機構とを物理的に合一にしたシステムを構築したとしても、ウエハを外部装置から露光装置内に搬入してウエハホルダ上に搭載しなければならないシステムをとる以上、ウエハホルダへの搭載動作時において、ウエハ自体の温度変化とウエハに作用する圧力の変化とが同時に起こるのが回避できず、上述した如くウエハに非線形歪みが生じていた。
【０００９】
また、後者の方法では、一旦、ウエハの吸着を解除することにより、ウエハの自由な熱膨張を許容するが、ウエハはウエハホルダに搭載されるとき、プリアライメントされた状態であり、ウエハの自由な熱膨張に伴ってこのプリアライメント状態を崩すおそれがあった。ここでプリアライメント状態とは、ウエハホルダに対するウエハの回転（向き）と偏心が所定の状態（所定の位置関係）に調整された状態である。なお、特許文献１には、吸着力について弱い吸着力と強い吸着力に分け、弱い吸着力でウエハをウエハホルダ上に吸着させることにより、ウエハの熱伸縮を許容し、ウエハの温度がウエハホルダの温度と略同一になり、ウエハの熱伸縮が安定した後、強い吸着力でウエハをウエハホルダに吸着することも開示されているが、この場合、ウエハホルダとの間の摩擦力によりウエハの自由な熱伸縮が十分行えない課題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、基板と基板ホルダとの間の相対位置関係を崩すことなく（位置ズレを起こすことなく）基板に生じた非線形歪みを十分除去して、高精度の位置合わせが行える、基板保持方法、位置計測方法、基板保持装置、露光装置、デバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の基板保持方法は、基板（例えばウエハＷ）を基板ホルダ（例えばウエハホルダ（ＷＨ）２０等）上に吸着保持する基板保持方法であって、前記基板ホルダ上に載置された前記基板の所定部位を、該基板ホルダに吸着保持し（例えば図１のステップＳ１０２，図２のステップＳ２０１を参照）、前記所定部位を吸着保持してから所定時間経過後に、前記基板と前記基板ホルダとの相対的な位置関係を維持したままで、該基板の前記所定部位を、該基板ホルダへの該吸着保持から解放し（例えば図１のステップＳ１０４乃至Ｓ１０６のうち、少なくとも１つの動作、図２のステップＳ２０３を参照）、前記吸着保持の解放後、前記相対的な位置関係を維持したままで、前記所定部位を前記基板ホルダに再度吸着保持（例えば図１のステップＳ１０８，図２のステップＳ２０４を参照）することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の位置計測方法は、基板を基板ホルダに保持したままで、該基板上に形成されたマークの位置情報を計測する位置計測方法であって、請求項７に記載の基板保持方法により前記基板ホルダ上に吸着保持された前記基板上の前記マークの位置計測を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の基板保持装置は、基板（例えばウエハＷ）を基板ホルダ上に吸着保持する基板保持装置であって、前記基板ホルダ（例えば図４のウエハホルダ２０、図７のウエハホルダ２０Ａ、図８のウエハホルダ２０Ｂを参照）上に載置された前記基板の所定部位を、該基板ホルダに吸着保持する吸着手段（例えば図４の第１の給排気機構４０、第２吸排気機構４５を参照）と、前記所定部位を吸着保持してから所定時間経過後に、前記基板と前記基板ホルダとの相対的な位置関係を維持したままで該基板の所定部位を、該基板ホルダへの吸着保持から解放せしめ、その後、その吸着保持の解放後に、相対的な位置関係を維持したままで、該所定部位を該基板ホルダに再度吸着保持せしめるように、前記吸着手段を制御する制御手段（例えば図３の主制御系５０を参照）と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の露光装置は、パターンを基板上に露光して形成する露光装置であって、請求項９乃至１３の何れか一項に記載の基板保持装置を装備してなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のデバイス製造方法は、デバイスパターンが露光形成される基板を用意する準備工程と、請求項７に記載の基板保持方法により前記基板を保持する工程（例えば図９のステップＳ３０３、図１０のステップＳ４０３を参照）と、前記保持された基板上に前記デバイスパターンを露光する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基板保持方法によれば、基板と基板ホルダとの相対的な位置関係を維持したままで、基板の所定部位を、基板ホルダへの吸着保持から解放するようにしているので、位置ズレを生じることなく、基板に生じた非線形歪みを除去することが可能で、高精度の位置合わせが可能となる。
【００１７】
また、本発明の位置計測方法によれば、請求項７に記載の基板保持方法により基板ホルダ上に吸着保持された基板上のマークの位置計測を行うようにしているので、高精度の位置計測が可能となる。
【００１８】
また、本発明の基板保持装置によれば、請求項９乃至１３の何れか一項に記載の基板保持装置を装備してなるで、高精度の位置合わせが可能となる。
【００１９】
また、本発明のデバイス製造方法によれば、請求項７に記載の基板保持方法により基板を保持する工程を含むので、高い重ね合わせ精度でデバイスパターンを基板上に転写することができ、デバイスの製造歩留まりを向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の基板保持方法、この基板保持方法により保持されたウエハ上のアライメントマークの位置計測を行う位置計測方法、基板保持装置、この基板保持装置を備えた露光装置、基板を基板保持方法により保持してデバイスを製造するデバイス製造方法の実施態様について図１乃至図１０を参照して説明する。
【００２１】
図３は本発明の基板保持装置の一実施態様である基板保持装置１０を備えた露光装置１００の概略を示す全体構成図である。先ず、図３を参照して露光装置１００の全体の概略について説明する。露光装置１００は、例えば、マスクとしてのレチクルＲ上に形成された回路パターン等を、ステップ・アンド・スキャン方式により、投影光学系ＰＬを介して基板としてのウエハＷの各ショット領域上に露光転写する、走査型の露光装置である。
【００２２】
露光装置１００には、照明光学系１１と、レチクルＲをＸＹ軸平面（水平面）内で移動可能に保持するレチクルステージＲＳＴと、投影光学系ＰＬと、ウエハＷをＸＹ軸平面（水平面）内及びＺ軸方向（ＸＹ軸平面である水平面と直交する垂直方向）に移動可能に搭載するウエハステージＷＳＴと、ウエハアライメント系ＡＳと、装置全体を統括制御する主制御系５０とが装備される。
【００２３】
基板保持装置１０を構成する、ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの下方で不図示のベース上に配置される。ウエハステージＷＳＴ上には、温度制御された、ピンチャックタイプのウエハホルダ（ＷＨ）２０が載置され、このウエハホルダ２０上にウエハＷの裏面が真空吸着により吸着保持される。
【００２４】
ウエハステージＷＳＴは、例えばリニアモータ等を含むウエハステージ駆動系２１によりＸＹ２次元方向に駆動される。ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置は、その上面に設けられた移動鏡系を介してウエハレーザ干渉計系２２によって、例えば０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。ウエハステージＷＳＴの移動位置を定めるための静止座標系（直交座標系又はステージ座標系）は、ウエハ干渉計２２のＹ干渉計及びＸ干渉計の測長軸によって決まる。ウエハステージＷＳＴのステージ座標系上における位置情報（又は速度情報）は、主制御系５０に供給され、この主制御系５０でウエハ干渉計２２からの位置情報に基づいて演算処理を行い、ウエハステージ駆動系２１を介してウエハステージＷＳＴを駆動制御する。この制御により、ウエハステージＷＳＴは、図３の実線で示す投影光学系ＰＬ真下の露光位置（投影光学系ＰＬを介してパターンが転写される位置）と、同図の２点鎖線で示すウエハＷの受け渡し位置（ローディング位置）との間で往復移動する。
【００２５】
ウエハホルダ２０は、不図示の駆動部により、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに直交する面に対して任意の方向に傾斜可能で、且つ投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）にも微動可能な構成になっている。また、ウエハホルダ２０は、光軸ＡＸ回りの微小回転動作も可能になっている。ウエハホルダ２０の中央部には、ウエハＷを真空吸着するセンターテーブル（ＣＴ）２３が配置される。このセンターテーブル２３は、ウエハステージＷＳＴに対してウエハＷをロードする際、或いはウエハステージＷＳＴからウエハＷをアンロードする際に、主制御系５０の指示の下、ウエハステージ駆動系２１により駆動されて、ウエハＷの中央部を下方から吸着保持した状態で昇降動作する。
【００２６】
ウエハホルダ２０は、低熱膨張率の材料、例えばセラミックス（一例としてはショット社のゼロデュア（商品名）、Ａｌ２Ｏ３又はＴｉＣ）等によって構成される。ウエハホルダ２０は、図４に示すように、その外観が所定肉厚の円形板状をしており、その上面の外周部近傍の所定幅の環状領域を除く部分の所定面積の領域に所定の間隔で設けられた複数のピン状突起２４と、これらピン状突起２４が配置された領域を取り囲む状態で外周縁近傍及び内周縁近傍に設けられた環状突起２５Ａ，２５Ｂ等を備える。ピン状突起２４は、その直径が例えば０．０２ｍｍ乃至０．１ｍｍ、高さが例えば０．０１ｍｍ乃至０．３ｍｍに設定された円柱又は角柱である。環状突起２５Ａ，２５Ｂは、その幅が例えば０．０２ｍｍ乃至０．１５ｍｍ、高さがピン状突起２３と略等しく、例えば０．０１ｍｍ乃至０．３ｍｍに設定される。外周縁近傍の環状突起２５Ａは、その外径がウエハＷの外径よりも僅かに小さく、例えば１ｍｍ乃至２ｍｍ程度小さく設定される。なお、センターテーブルＣＴの上面にもピン状突起２３が複数配置される。
【００２７】
ウエハホルダ２０の内部には、図５（Ｂ）に示すように、ウエハホルダ２０の温度を一定に保つために、温調水循環装置２６より供給される温度調整された液体（例えばＨＦＥや水）が循環する液路２６Ａが配置される。なお、ウエハホルダ２０の温度は不図示の温度センサにより常時モニターされており、この温度センサの検知信号が主制御系５０に供給されるようにしてある。主制御系５０は、温度センサからの検知信号に基づいて、ウエハホルダ２０が予め設定した設定温度からずれたとき、ウエハホルダ２０の温度を設定温度に戻すように温調水循環装置２６を制御する。
【００２８】
ウエハホルダ２０の上面には、複数の給排気口２７が配置される。これら給排気口２７は、ウエハホルダ２０の上面に、その中央部から放射方向に延びる複数本の線（図４では略１２０°の中心角を有する半径方向に延びる３本の線）と、ウエハホルダ２０の上面中央部を中心とした複数の同心円との交点位置に位置するように、該線に沿って略等間隔に配置される。なお、給排気口２７の配置位置は、ピン状突起２４と互いに干渉しないように設定される。
【００２９】
ウエハホルダ２０の内部には、図４に示すように、給排気口２７の配列に沿って延びるように（放射状に）給排気通路２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃが形成される。これら各給排気通路２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、図５（Ｂ）に示すように、給排気口２７の略真下位置にあり、各給排気通路２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃから垂直方向（Ｚ方向）に延びる複数の分岐路２８ｅの上端開口部が給排気口２７になっている。給排気通路２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃはウエハホルダ２０の中央位置の内部に形成した環状の給排気通路２８Ｄに接続される。この環状の給排気通路２８Ｄは、ウエハホルダ２０内部において、ウエハホルダ２０の外周面から中央部にかけて半径方向に延びるように形成された、給排気管路２８Ｅに接続される。
【００３０】
ウエハホルダ２０は、複数のピン状突起２４、環状突起２５Ａ，２５Ｂにより支持されたウエハＷを、これら複数のピン状突起２４の各上端面及び環状突起２５Ａ，２５Ｂの各上端面に対して吸着保持する吸着機構としての真空吸着機構を含む第１の給排気機構４０に接続される。
【００３１】
センターテーブル２３は、ウエハホルダ２０の一部を構成するもので、ウエハホルダ２０と同様に低熱膨張率の材料によって構成される。センターテーブル２３の上面には、複数個（図４では略１２０°の開き角度で３個）の給排気口３０が配置される。各給排気口３０は、パイプ状のピンをセンターテーブル２３の貫通孔に挿入することにより形成されて、センターテーブル２３の内部に形成された環状の給排気通路３１に接続される。この環状の給排気通路３１は、ウエハホルダ２０の内部において、ウエハホルダ２０の外周面から中央部にかけて半径方向に延びるように形成された、給排気管路３２に接続される。センターテーブル２３は、ウエハステージ駆動系２１によりウエハホルダ２０に対して昇降動作するが、この昇降動作中においてもセンターテーブル２３内部の給排気通路３１とウエハホルダ２０内部の給排気管路３２は相互に連通状態が維持されるようにしてある。
【００３２】
センターテーブル２３は、複数のピン状突起２４により支持されたウエハＷを、これら複数のピン状突起２４の各上端面に対して吸着保持する吸着機構としての真空吸着機構を含む第２の給排気機構４５に接続される。
【００３３】
上述した第１の給排気機構４０と第２の給排気機構４５は、別系統のバキュームシステムで、互いに独立して動作するように主制御系５０により制御される。
【００３４】
第１の給排気機構４０は、第１真空ポンプ（排気ポンプ）４２Ａ、真空室４２Ｂａ、第２真空ポンプ（排気ポンプ）４２Ｂｂ及び給気装置４２Ｃを備え、複数の枝管４１ａ乃至４１ｄを有する給排気本管４１を介して給排気管路２８Ｅのウエハホルダ２０の外周面側の開口端に接続される。給排気本管４１のうち、その枝管４１ｂには電磁弁Ｖ１が、枝管４１ｃには電磁弁Ｖ２が、枝管４１ｄには電磁弁Ｖ３がそれぞれ配置される。給排気本管４１の一部には、その内部の気圧を計測するための気圧計（不図示）が接続されており、この気圧計の計測値は主制御系５０に供給され、主制御系５０は、この計測値とウエハＷのロード、アンロードの制御情報に基づいて各電磁弁Ｖ１乃至Ｖ３の開閉と真空ポンプ４２Ａ、４２Ｂｂ及び給気装置４２Ｃの動作とをそれぞれ制御する。
【００３５】
第２の給排気機構４５は、真空ポンプ４７を備え、給排気本管４６を介して給排気管路３２のウエハホルダ２０の外周面側の開口端に接続される。給排気本管４６には電磁弁Ｖ４が配置される。この電磁弁Ｖ４の開閉と真空ポンプ４７の動作は、ウエハＷのロード、アンロードの制御情報等に基づいて主制御系５０により、第１の給排気機構４０の電磁弁Ｖ１乃至Ｖ３、真空ポンプ４２Ａ、４２Ｂｂ等とは独立して制御される。
【００３６】
照明光学系１１としては、例えば特開平１０−１１２４３３号公報、特開平６−３４９７０１号公報等に開示された照明装置が使用される。照明光ＩＬとして、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光、あるいは超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）等が使用される。
【００３７】
レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが例えば真空吸着により固定されている。このレチクルステージＲＳＴは、レチクルステージ駆動部１２によって、レチクルＲの位置決めのため、照明系１１の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致）に垂直なＸＹ平面内で微小駆動可能であると共に、所定のスキャン（走査）方向（例えばＹ軸方向）に設定された走査速度で駆動可能になっている。レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置は、レチクルレーザ干渉計（レチクル干渉計という）により、例えば０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計からのレチクルステージＲＳＴの位置情報は、主制御系５０に供給される。
【００３８】
投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの下方に配置され、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向に沿っている。投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックな縮小系が用いられる。照明系１１からの照明光によってレチクルＲの照明領域が照明されると、このレチクルＲを通過した照明光により投影光学系ＰＬを介して照明領域内のレチクルＲ上の回路パターンの縮小像が表面にフォトレジストを塗布したウエハＷ上に形成される。
【００３９】
ウエハアライメント系ＡＳは、投影光学系ＰＬの側面に設けられる。このウエハアライメント系ＡＳとしては、ＦＩＡ(Field Image Alignment)センサが使用され、所定の波長幅を有する広帯波長域な照明光（例えば白色光）をウエハＷに照射し、ウエハＷ上のアライメントマークの像とウエハＷに共役な面内に配置される指標板上の指標マークの像とを対物レンズ等によって撮像素子（ＣＣＤカメラ等）の受光面上に結像して検出するものである。ウエハアライメント系ＡＳは、アライメントマーク及びウエハ・フィデシャル・マーク板（基準マーク板）上の基準マーク（不図示）の撮像結果である撮像信号を主制御系５０に出力する。
【００４０】
次に、上記基板保持装置１０を利用して実施される、本発明の基板保持方法の第１実施態様について、図１、図４及び図６（Ａ）乃至（Ｄ）等を参照して説明する。
【００４１】
ウエハローダＷＬ（図３、図６（Ａ）参照）によりウエハＷがローディング位置ＬＰにあるウエハホルダ２０の上方に搬送されると、ステップＳ１００において、主制御系５０から指令を受けたウエハステージ駆動系２１がセンターテーブル２３を上昇させ、また主制御系５０からの指令により電磁弁Ｖ４が開き、真空ポンプ４７の動作が開始し、これにより給排気口３０から気体（空気）が吸引される。センターテーブル２３が所定高さ位置まで上昇すると、ウエハローダＷＬからウエハＷがセンターテーブル２３上に搭載される（受け渡される）。ウエハＷはセンターテーブル２３上に吸着保持される（図６（Ａ）参照）。
【００４２】
ステップＳ１０１において、主制御系５０により電磁弁Ｖ２が開き、また第２真空ポンプ４２Ｂｂが動作を開始する。
【００４３】
ステップＳ１０２において、主制御系５０から指令を受けたウエハステージ駆動系２１によりセンターテーブル２３が下降する。ウエハＷをウエハホルダ２０上に載置すると、ウエハホルダ２０、環状突起２５Ａ、２５Ｂ及びウエハＷにより囲まれた空間内の気体（空気）が給排気口２７を介して吸引（排気）される。この際、スループット性の向上を図るため、本実施態様では、真空室４２Ｂａを使用して、吸引圧力を−８００ｈＰａ程度高く設定して、ウエハＷを瞬時に吸着保持している。ウエハＷがウエハホルダ２０上に載置された後は、電磁弁Ｖ２を閉じる一方、電磁弁Ｖ１を開き、第１真空ポンプ４２Ａを動作させる。これにより、ウエハＷは、センターテーブル２３上に吸着保持されると共に、所定部位である、例えばウエハＷの周辺部分が、第１真空ポンプ４２Ａの真空吸引力によりウエハホルダ２０上に吸着保持される。ウエハＷの所定部位（周辺部分）を、給排気口２７を介して作用する真空吸引力によりウエハホルダ２０上に吸着保持することによって、ウエハＷとウエハホルダ２０との相対的な位置関係を維持したままとしておきながら、電磁弁Ｖ４を閉じて、真空ポンプ４７の動作を停止する（図６（Ｂ）参照）。この後、センターテーブル２３をウエハホルダ２０内に更に下降させて、センターテーブル２３をウエハＷから離す（ウエハＷをセンターテーブル２３から離間して解放する）。
【００４４】
なお、本ステップＳ１０２では、センターテーブル２３とウエハＷとを離間させる際には、センターテーブル２３のバキュームをオフする（電磁弁Ｖ４を閉じる）ようにしているが、このバキュームのオン→オフへの切換時間によるスループット性の低下を解消するために、センターテーブル２３のバキュームをオン状態にしたままでセンターテーブル２３を下降させて、センターテーブル２３とウエハＷとを離すように動作させてもよい。
【００４５】
ウエハＷの温度を、ウエハホルダ２０の温度と略同一になるように制御しても、前述した如く、ウエハＷとウエハホルダ２０との間には僅かながらでも温度差が存在する。このため、ウエハＷは、ウエハホルダ２０に載置された時点で、その温度が変化する。この温度変化により、ウエハＷが熱伸縮しようとしても、ウエハＷの周辺部分は給排気口２７から作用する真空吸引力によりウエハホルダ２０上に拘束され、ウエハＷの自由な熱伸縮が行えない。ウエハＷの周辺部分は、ウエハＷの中央部分の熱伸縮量が加算されて熱伸縮する箇所なので、この周辺部分がウエハホルダ２０上に拘束されることにより、ウエハＷ内部には非線形歪みが生じる。
【００４６】
ステップＳ１０３において、ウエハＷの温度がウエハホルダ２０の温度と略同一となるように（ウエハＷとウエハホルダ２０とが熱平衡に達するように）、ウエハＷをウエハホルダ２０上に所定時間吸着保持する。この吸着保持の間、ウエハＷの内部には非線形歪みが蓄積される。所定時間経過したらステップＳ１０４に移行する。
【００４７】
ステップＳ１０４乃至ステップＳ１０６ではウエハＷ内部に蓄積された非線形歪みを除去する処理を行う。
【００４８】
先ず、ステップＳ１０４において、センターテーブル２３を上昇させてウエハＷに接触させつつ、電磁弁Ｖ４を開き、真空ポンプ４７の動作を開始して、給排気口３０からウエハＷの、所定部位とは異なる部位である、例えばウエハＷの中央部分に真空吸引力を作用し、ウエハＷをセンターテーブル２３上に吸着保持する。これにより、ウエハＷとウエハホルダ２０との相対的な位置関係を維持したままで、第１真空ポンプ４２Ａの動作を停止し、電磁弁Ｖ１を閉じる。
【００４９】
ステップＳ１０５において、ウエハＷの中央部分をセンターテーブル２３上に吸着保持したままで、電磁弁Ｖ３を開き、給気装置４２Ｃの動作を開始し、給排気口２７からウエハＷの周辺部分の裏面に向けて気体（空気）を吹き付けてこの周辺部分に作用していた真空吸引状態を直ちに解除する。
【００５０】
ステップＳ１０６において、ウエハＷの中央部分をセンターテーブル２３上に吸着保持し、且つ給排気口２７からウエハＷの周辺部分の裏面に向けて気体（空気）を吹き付けつつ、センターテーブル２３を上昇させて、ウエハＷの所定部位（周辺部分）をウエハホルダ２０から離し（図６（Ｃ）参照）、ウエハＷの所定部位（周辺部分）のウエハホルダ２０への吸着保持を完全に解除する。吸着保持の解除後は電磁弁Ｖ３を閉じ、給気装置４２Ｃの動作を停止して、給排気口２７からウエハＷの裏面に向けての気体（空気）の吹き付けを停止する。これにより、ウエハＷは、ウエハホルダ２０との相対的な位置関係を崩すことなく、その周辺部分は自由に熱伸縮が行えるようになり、この結果、ウエハＷの内部に蓄積された非線形歪みは殆ど除去される。ウエハＷをウエハホルダ２０から引き離す（離間する）ことにより、ウエハＷとウエハホルダ２０との間に再度温度差が生じるおそれがあるので、この引き離し（離間）は僅かな時間だけにする必要があるが、僅かな時間でもウエハＷの非線形歪みを除去することができるので、何ら支障はない。
【００５１】
ステップＳ１０７において、直ちにセンターテーブル２３を下降させて、ウエハＷをウエハホルダ２０上に載置する。
【００５２】
ステップＳ１０８において、ウエハＷの中央部分をセンターテーブル２３上に吸着保持したままで、電磁弁Ｖ１を開き、第１真空ポンプ４２Ａを動作させて、ウエハＷの所定部位（周辺部分）を再度ウエハホルダ２０上に吸着保持する。この後、電磁弁Ｖ４を閉じ、真空ポンプ４７の動作を停止する（図６（Ｄ）参照）。
【００５３】
このようにステップＳ１０７及びステップＳ１０８においては、前述のステップＳ１０１、Ｓ１０２のように、ウエハＷがウエハホルダ２３に載置される前から予め第１のＶＡＣ（第１真空ポンプ４２Ａ）をオンにしておく（空吸い状態にしておく）ものではなく、ウエハＷがウエハホルダ２０に載置された後に第１のＶＡＣをオンするものである。このようにする理由は、ウエハＷの撓みによってウエハＷの周辺部の方がウエハＷの中心部よりも先にウエハホルダ２０に接触したとしても、その状態でウエハホルダ２０がウエハＷの吸着を行うことをせず、ウエハＷの全面がウエハホルダ２０に載置された後にウエハホルダ２０が吸着動作をするので、このウエハＷの撓みによる影響を最小にすることが出来るためのである。
【００５４】
ステップＳ１０９において、センターテーブル２３をウエハホルダ２０内に更に下降させて、センターテーブル２３をウエハＷから離す（ウエハＷをセンターテーブル２３から解放する）。
【００５５】
このようにしてウエハＷをローディング位置ＬＰでウエハホルダ２０上に搭載することによって生じたウエハＷの非線形歪みを除去してから、ウエハステージＷＳＴによりウエハホルダ２０を図３の実線に示す露光位置ＥＰに移動させる。露光位置ＥＰでは、ウエハアライメント系ＡＳによりウエハＷ上のアライメントマークの像とウエハＷに共役な面内に配置される指標板上の指標マークの像とを検出して、アライメントマークの位置情報を計測する。
【００５６】
上述した第１実施態様の基板保持方法によれば、ウエハＷとウエハホルダ２０との相対的な位置関係を維持したままで、ウエハＷのウエハホルダ２０への吸着保持を解放しているので、すなわち、センターテーブル２３によりウエハＷの所定部位とは異なる部位（中央部分）を吸着保持したまま、ウエハＷの所定部位（周辺部分）を、ウエハホルダ２０から引き離してウエハホルダ２０への吸着保持を解放しているので、ウエハＷをウエハホルダ２０に搭載する前に設定されていたプリアライメント状態が崩れるおそれがなく、ウエハＷのウエハホルダ２０への搭載により生じた非線形歪みを効果的に除去することが出来る。このため、アライメントマークの位置情報を計測する際、高精度の位置計測が可能となる。
【００５７】
また、非線形歪を除去する際、一旦、センターテーブル２３によりウエハＷの所定部位（周辺部分）をウエハホルダ２０から引き離すので、ウエハＷとウエハホルダ２０との摩擦により、ウエハＷの自由な熱伸縮が妨げられるおそれがない。この際、ステップＳ１０５で説明したように、給排気口２７からウエハＷの周辺部分の裏面に向けて気体（空気）を吹き付けて真空吸引状態を直ちに解除するので、この引き離し作業をスムーズに行うことが出来る。
【００５８】
さらに、ウエハホルダ２０から引き離されたウエハＷは直ぐにウエハホルダ２０上に戻されることから、一旦ウエハホルダ２０と熱平衡に達したウエハＷの温度が変化するおそれは殆どない。
【００５９】
さらにまた、ステップＳ１０７、１０８で説明したように、センターテーブル２３を下降させて、ウエハＷをウエハホルダ２０上に再度載置した後にウエハＷをウエハホルダ２０に吸着保持することから、一旦非線形歪みが除去されたウエハＷに給排気口２７の空吸引による歪みの発生は生じない。
【００６０】
図７は上述したウエハホルダ２０の変形例を示している。
【００６１】
この変形例では、まず前述のようなセンターテーブル２３がウエハホルダ２０上に設けられていないため、ウエハＷの受け渡しは上下動するウエハ搬送アーム（不図示）によって行われるものである。また、この変形例では、ウエハホルダ２０Ａの内部に同心円状に複数（図７では例えば６本）の環状の給排気通路３３Ａ乃至３３Ｆが形成され、ウエハホルダ２０Ａの表面にこれら各給排気通路３３Ａ乃至３３Ｆに沿ってそれぞれ複数の給排気口３４Ａ乃至３４Ｆ（図７では例えば各給排気通路３３Ａ乃至３３Ｆにそれぞれ給排気口３４Ａ乃至３４Ｆが４個）が略等間隔で配置される。
【００６２】
ウエハホルダ２０の内部には、各給排気通路３３とそれぞれ接続される給排気管路３５Ａ乃至３５Ｆが形成される。これら給排気管路３５Ａ乃至３５Ｆには、それぞれ給排気本管４８Ａ乃至４８Ｆが接続され、これら給排気本管４８Ａ乃至４８Ｆを介して、各給排気通路３３Ａ乃至３３Ｆと、ウエハＷをウエハホルダ２０上に吸着保持する吸着機構としての真空吸着機構を含む給排気機構４９とが接続される。各給排気本管４８Ａ乃至４８Ｆには、それぞれ電磁弁Ｖ５乃至Ｖ１０が配置され、これら電磁弁Ｖ５乃至Ｖ１０は主制御系５０により制御されてそれぞれ独立して開閉する。したがって、各給排気口３４Ａ乃至３４Ｆは、同じバキューム系に属しながら、あたかも別系統のバキューム系に属しているように相互に独立してウエハＷの裏面に対し真空吸引力を作用させることが出来る。
【００６３】
図２は本発明の基板吸着方法の第２の実施態様を示している。この第２実施態様では、基板保持装置１０のウエハホルダとして図７に示すウエハホルダ２０Ａを使用する。
【００６４】
ウエハＷを２本の保持部（保持爪）でかかえ込みながら保持、搬送するタイプの搬送アーム（不図示）によりウエハＷがローディング位置にあるウエハホルダ２０Ａ上方に搬送され且つ搬送アームがウエハホルダ２０Ａに向かって下降動作を開始すると、ステップＳ２００において、主制御系５０からの指令により電磁弁Ｖ５が開き、給排気機構４９の動作が開始し、これにより給排気口３４Ａから気体（空気）が吸引され、ウエハ搬送アームからウエハＷがウエハホルダ２０Ａ上に搭載される（受け渡される）。ウエハＷは、給排気口３４Ａから作用する真空吸引力を受けて、ウエハホルダ２０Ａに吸着保持される。なお、ウエハホルダ２０Ａには、ウエハ搬送アームの２本の保持部が下降した際に、機械的な干渉を避けるための切欠き２０１，２０２が設けられている。
【００６５】
ステップＳ２０１において、主制御系５０により、電磁弁Ｖ６乃至Ｖ１０が順次あるいは同時に開き、給排気口３４Ｂ乃至３４Ｆから気体（空気）が吸引され、ウエハＷは、所定部位である例えばその周辺部分が、該給排気口３４Ｂ乃至３４Ｆから作用する真空吸引力を受けて、ウエハホルダ２０Ａに吸着保持される。この後、電磁弁Ｖ５が閉じ、ウエハＷの中央部分をウエハホルダ２０Ａの吸着保持から解放する。ウエハＷは、ウエハホルダ２０Ａに載置されて、吸着保持されることにより、図１のステップＳ１０２で説明したように、温度の変化を受けて、ウエハＷが熱伸縮しようとするが、ウエハＷの周辺部分は真空吸引力によりウエハホルダ２０Ａ上に拘束され、ウエハＷの自由な熱伸縮が行えず、ウエハＷ内部には非線形歪みが生じる。
【００６６】
ステップＳ２０２は図１のステップＳ１０３と同じ内容なので、その説明を省略する。所定時間経過したらステップＳ２０３に移行してウエハＷ内部に蓄積された非線形歪みを除去する処理を行う。
【００６７】
すなわち、ステップＳ２０３において、電磁弁Ｖ５を開き、ウエハＷの所定部位とは異なる部位である例えば中央部分をウエハホルダ２０Ａ上に吸着保持して、ウエハＷとウエハホルダ２０Ａとの相対的な位置関係を維持したままで、電磁弁Ｖ１０、Ｖ９、Ｖ８、Ｖ７、Ｖ６の順序で閉じる。これにより、ウエハＷの最外周部から中央部分に向けてウエハホルダ２０Ａへの吸着保持から順次解放され、ウエハＷは、ウエハホルダ２０Ａとの相対的な位置関係を崩すことなく、ウエハホルダ２０Ａ上で、その最外周部から中央部分に向けて自由に熱伸縮が行え、ウエハＷの内部に蓄積された非線形歪みは殆ど除去される。ウエハＷの中央部分は、ウエハホルダ２０Ａ上に拘束されているものの、ステップＳ１０６で説明したように、中央部分に非線形歪みが殆ど残ることはない。
【００６８】
なお、本ステップＳ２０３では、電磁弁Ｖ５を最初に開いてステップＳ２０３の間中、ウエハＷの中央部分を吸着保持するようにしているが、これに限らず、電磁弁Ｖ５を、電磁弁Ｖ６が閉じる直前に開放するようにしてもよい。この場合であっても、ウエハＷとウエハホルダ２０Ａとの相対的な位置関係は、Ｖ１０、Ｖ９、Ｖ８、Ｖ７、Ｖ６の順で電磁弁が閉じられても、各電磁弁の以下の順序の開放によって維持されることになる。（Ｖ１０〜Ｖ６）→（Ｖ９〜Ｖ６）→（Ｖ８〜Ｖ６）→（Ｖ７、Ｖ６）→（Ｖ６）→（Ｖ５）。
【００６９】
ステップ２０４において、ウエハＷとウエハホルダ２０Ａとの相対的な位置関係を維持したままで、電磁弁Ｖ６乃至Ｖ１０を順次あるいは同時に開いて、ウエハＷの所定部位（周辺部分）をウエハホルダ２０Ａ上に再度吸着保持する。この後、この後、電磁弁Ｖ５を閉じる。
【００７０】
このようにして、ウエハＷをウエハステージＷＳＴ（ウエハホルダ２０Ａ）の移動座標系上におけるローディング位置でウエハホルダ２０上に搭載することによって生じたウエハＷの非線形歪みを除去することが出来る。この歪み除去処理は、ローディング位置ＬＰで行ってもよいし、或いはローディング位置ＬＰからウエハステージＷＳＴにより図３の実線に示す露光位置ＥＰに移動する間に行ってもよい。この移動中に歪み除去処理を行うことにより、スループット性を向上させることが可能である。
【００７１】
上述した第２実施態様の基板保持方法によっても、ウエハＷとウエハホルダ２０Ａとの相対的な位置関係を維持したままで、ウエハＷのウエハホルダ２０Ａへの吸着保持を解放しているので、第１実施態様の場合と同様に、ウエハＷをウエハホルダ２０に搭載する前に設定されていたプリアライメント状態が崩れるおそれがなく、ウエハＷのウエハホルダ２０Ａへの搭載によって生じた非線形歪みを効果的に除去することが出来る。
【００７２】
また、電磁弁Ｖ１０、Ｖ９、Ｖ８、Ｖ７、Ｖ６の順序で閉じることにより、ウエハＷの最外周部から中央部に向けて（ウエハＷの非線形歪み除去に最も有効な部分から順に）ウエハホルダ２０Ａへの吸着保持を解放することが出来る。
【００７３】
なお、上記第２の実施態様では、ウエハホルダ２０Ａにセンターテーブル（ＣＴ）が備えられていないタイプとして説明したが、給排気通路３３Ａ、給排気口３４Ａ、給排気管路３５Ａ、本管４８Ａの部分を、上記第１の実施態様のようなセンターテーブル（ＣＴ）として構成するようにしてもよい。このようにした場合には、ウエハローダＷＬとの間においてセンターテーブル（ＣＴ）の上下動でウエハＷの受け渡しを行うので、切欠き２０１，２０２をウエハホルダ２０Ａに設けなくてもよい。
【００７４】
図８は上述したウエハホルダ２０の別の変形例を示している。この図８に示したウエハホルダ２０Ｂも図７で説明したのと同様な切欠き２０１，２０２が設けられている。
【００７５】
この変形例では、ウエハホルダ２０Ｂが複数の部分に区画され（図８では例えば４個の部分に区画した場合を示している）、区画された各部分２０Ｂ１乃至２０Ｂ４の表面にそれぞれ複数（図８では例えば６個）の給排気口３６が配置される。各部分２０Ｂ１乃至２０Ｂ４の内部には、給排気口３６の配列に沿って半径方向に延びる給排気通路３７がそれぞれ形成される。各給排気通路３７は、ウエハホルダ２０Ｂの外周面側の端部で開口し、図示しないが、この各開口端にそれぞれ給排気本管が接続されており、これら給排気本管を介して、各給排気通路３７と、ウエハＷをウエハホルダ２０Ｂ上に吸着保持する吸着機構としての真空吸着機構を含む給排気機構とが接続される。各給排気本管には、図示しないが、図７に示す場合と同様に、それぞれ電磁弁が配置され、これら電磁弁は主制御系５０により制御されてそれぞれ独立して開閉し、この結果、各区画部分２０Ｂ１乃至２０Ｂ４の給排気口３６は、同じバキューム系に属しながら、あたかも別系統のバキューム系に属しているように独立してウエハＷの裏面に対し真空吸引力を作用させることが出来る。
【００７６】
この図８に示すウエハホルダ２０Ｂを使用する基板保持方法では、図示しないが、例えば、ウエハホルダ２０Ｂの区画部分２０Ｂ１の給排気口３６に対応する電磁弁を開き、この給排気口３６から気体（空気）を吸引し、ウエハローダＷＬ（図３参照）からウエハホルダ２０Ｂ上に搭載されたウエハＷを吸着保持する。次いで、他の区画部分２０Ｂ２乃至２０Ｂ４の各給排気口３６に対応する電磁弁を開き、これら給排気口３６から気体（空気）を吸引し、ウエハＷをウエハホルダ２０Ｂ上に吸着保持する。次いで、ウエハＷとウエハホルダ２０Ｂとが熱平衡に達するまで所定時間この状態を維持する。次いで、この所定時間経過後、区画部分２０Ｂ１乃至２０Ｂ４のうち何れか１つ、２つ或いは３つの区画部分の給排気口３６に対応する電磁弁を閉じ、この給排気口３６からの気体（空気）の吸引を停止し、ウエハＷの所定部位（この場合、給排気口３６からの気体（空気）の吸引を停止した区画部分と対応するウエハＷの箇所）を、ウエハホルダ２０Ｂへの吸着保持から解放する。この結果、吸着保持から解放されたウエハＷの所定部位は自由な熱伸縮が行え、ウエハＷをウエハホルダ２０Ｂ上に搭載することにより生じたウエハＷの非線形歪みが除去される。なお、給排気口３６からの気体（空気）の吸引を停止する区画部分を順次変更することにより（対応する電磁弁の開閉を順次切り替えることにより）、ウエハホルダ２０Ｂへの吸着保持が解放される、ウエハＷの所定部位を順次変更することが出来る。非線形歪みの除去後は再度ウエハＷをウエハホルダ２０Ｂに吸着保持する。
【００７７】
図８に示すウエハホルダ２０Ｂを使用する基板保持方法の場合にあっても、上述した第１、第２実施形態の場合と同様に、ウエハＷをウエハホルダ２０Ｂに搭載する前に設定されていたプリアライメント状態が崩れるおそれがなく、ウエハＷのウエハホルダ２０Ｂへの搭載によって生じた非線形歪みを効果的に除去することが出来る。また、上述した第２実施態様の場合と同様に、ローディング位置ＬＰ、或いはローディング位置ＬＰからウエハステージＷＳＴにより図３の実線に示す露光位置ＥＰに移動する間に、ウエハＷの非線形歪みを除去するようにしてもよい。
【００７８】
図９、図１０は本発明のデバイス製造方法の実施態様を示している。これら実施態様では、上述した基板保持方法によりウエハをウエハホルダ２０、２０Ａ、２０Ｂ上に吸着保持するので、ウエハＷに生じた非線形歪みが除去された状態でＥＧＡ計測が実行でき、高精度のウエハアライメント、高精度の露光が行える。この結果、デバイスの製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【００７９】
図９に示す実施態様では、ステップＳ３００において、電子デバイスの回路設計等のデバイスの機能・性能設計を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。ステップＳ３０１において、設計した回路パターンを形成したレチクルＲを製作する。ステップＳ３０２において、シリコン等の材料を用いてウエハ（シリコン基板）Ｗを製造する。
【００８０】
ステップＳ３０３において、ステップＳ３０１で製作したレチクルＲとステップＳ３０２で製造したウエハＷを使用し、リソグラフィ技術等によりウエハＷ上に回路等を形成する、ウエハ処理を行う。このウエハ処理では、先ずローディング位置でウエハＷをウエハホルダ２０（図４参照）に搭載し、図１に示すステップＳ１０１からステップ１０９の内容を実行し、次いでローディング位置から露光位置にウエハＷを搬送し、次いで露光位置でウエハアライメント系ＡＳ（図３参照）を使用してＥＧＡ計測を行い、このＥＧＡ計測結果に基づいてウエハアライメントを実行し、この後、レチクルＲに形成されたデバイスパターンを位置決めされた各ショット領域に順次露光転写する。露光が終了したら、ウエハＷをウエハステージＷＳＴからアンロードし、現像、エッチング、洗浄工程などの処理を繰り返して、ウエハＷ上に回路などを形成する。
【００８１】
ステップＳ３０４ではデバイス組立を行う。このデバイス組立では、回路などが形成されたウエハＷをダイシングして個々のチップに分割し、各チップをリードフレームやパッケージに装着して電極を接続するボンディングを行い、樹脂封止等のパッケージング処理を行う。
【００８２】
ステップＳ３０５では検査を行う。この検査では組み立てたデバイスの動作確認テストや耐久性テストなどを行い、合格品を出荷する。
【００８３】
図１０に示す実施態様では、ステップＳ４００乃至Ｓ４０２、ステップＳ４０４及びＳ４０５の内容はそれぞれ図９に示す上述したステップＳ３００乃至Ｓ３０２、ステップＳ３０４及びＳ３０５の内容と同じで、またステップＳ４０３の内容が上述したステップＳ３０３の内容と一部相違するだけなので、相違する部分について説明する。
【００８４】
すなわち、ステップＳ４０３において、ローディング位置でウエハＷをウエハホルダ２０Ａ（図７参照）に搭載し、ローディング位置から露光位置にウエハＷを搬送する間に図２に示すステップＳ２０１からステップ２０４の内容を実行し、ステップＳ２０１からステップ２０４の処理が完了して、露光位置に到達したら、ステップＳ３０３の場合と同様の内容の処理を施す。
【００８５】
本発明は、上記実施態様で説明したものに限定されず、本発明の範囲内において種々変更することが出来る。
【００８６】
例えば、本発明のデバイス製造方法において、図８に示すウエハホルダ２０Ｂを使用して基板保持するようにしてもよい。
【００８７】
また、図７に示すウエハホルダ２０Ａにおいて、各給排気口３４Ａ内にセンタアップパイプを挿入し、これらセンターアップパイプをセンターテーブル２３のようにウエハステージ駆動系２１により昇降動作させるようにしてもよい。また、図７では、給排気機構４９を１つ配置し、電磁弁Ｖ５乃至Ｖ１０の開閉動作を制御することにより、実質的に別系統のバキューム系統で各給排気通路３３Ａ乃至３３Ｆ（給排気口３４Ａ乃至３４Ｆ）に負圧を作用させるようにしているが、各給排気通路３３Ａ乃至３３Ｆ（給排気口３４Ａ乃至３４Ｆ）にそれぞれ給排気機構を接続して、バキューム系統を別系統にしてもよい。
【００８８】
また、走査型露光装置に限らず、静止型露光装置（ステップ・アンド・リピートタイプ）に、上述の基板保持装置、方法を適用してもよいし、あるいは静電吸着を行うウエハホルダ（ウエハステージ）に本発明を適用させてもよい。更に、露光装置に限らず、吸着保持を行う機構を備えた装置であれば何れにも（例えば計測装置や各種加工装置等にも）適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の基板保持方法の第１実施態様を示すフローチャートである。
【図２】本発明の基板保持方法の第２実施態様を示すフローチャートである。
【図３】本発明の基板保持装置を備えた露光装置の概略構成図である。
【図４】本発明の基板保持装置の第１実施態様を示す概略平面図である。
【図５】図５（Ａ）は図４に示す基板保持装置のウエハホルダ部分の概略斜視図であり、図５（Ｂ）は一部省略した同概略断面図である。
【図６】図６（Ａ）乃至（Ｄ）は図１に示す基板保持方法の概略説明図である。
【図７】図４に示す基板保持装置の変形例を示す概略説明図である。
【図８】図４に示す基板保持装置の別の変形例を示す概略説明図である。
【図９】図１の基板保持方法を利用した本発明のデバイス製造方法の第１実施態様を示すフローチャートである。
【図１０】図２の基板保持方法を利用した本発明のデバイス製造方法の第１実施態様を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１０        基板保持装置                  ２０，２０Ａ，２０Ｂ  ウエハホルダ
２２        ウエハステージ駆動系          ２３                  センターテーブル
２７，３０  給排気口                      ２８Ａ乃至２８Ｃ      給排気通路
４０        第１の給排気機構              ４５                  第２の給排気機構
５０        主制御系                      Ｒ                    レチクル
ＲＳＴ      レチクルステージ              Ｗ                    ウエハ
ＷＳＴ      ウエハステージ
【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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