(57)【要約】【課題】露光光に起因してマスクに発生する熱により生じる、アライメント精度の低下、結像性能の劣化等の悪影響を、簡便で効率的な構成により防止する露光装置を提供すること。【解決手段】露光装置ＥＸは、マスクＭに形成されたパターンを露光対象に投影する露光装置で、マスクＭを保持するためのマスクステージＭＳＴと、マスクＭとの間に露光波長透過性部材２を配置し、空間Ｓを構成して、空間Ｓの圧力を調整することにより、マスクＭの撓みを補正するマスク撓み補正ユニット１を有しており、マスク撓み補正ユニット１がマスクＭと接する接触部に高熱伝導性弾性体４を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクに形成されたパターンを露光対象に投影する露光装置において、前記マスクを保持するためのマスク保持装置と、前記マスクとの間に露光波長透過性部材を配置し、空間を構成して、その空間の圧力を調整することにより、前記マスクの撓みを補正するマスク撓み補正手段を有しており、そのマスク撓み補正手段が前記マスクと接する接触部に高熱伝導性弾性体を有していることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記高熱伝導性弾性体の熱伝導率が、前記マスク保持装置が前記マスクと接する接触部の材質の熱伝導率よりも高い高熱伝導性弾性体を用いていることを特徴とした請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記マスク撓み補正手段は、前記高熱伝導性弾性体以外の構成部材においても、前記マスク保持装置が前記マスクと接する接触部の材質の熱伝導性率より高い部材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記マスク撓み補正手段は、フィン形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記マスク撓み補正手段は、内部に流路を備えており、その内部流路に温調流体を流すことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項６】
前記温調流体は、露光装置に備えられた温度検出機構と制御機構により所定の温度に温調制御できることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項７】
前記マスク撓み補正手段が有している前記露光波長透過性部材の表面に、高熱伝導性のコート材を塗布していることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクのパターンを感光基板に転写する露光装置及びそれを利用したデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示デバイスや半導体デバイスは、マスクに形成されたパターンを感光基板上に転写するフォトリソグラフィ工程を通して製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、感光基板を保持して二次元移動する基板ステージと、マスクを保持して二次元移動するマスクステージとを有し、マスクに形成されたパターンをマスクステージ及び基板ステージを逐次移動させながら投影系を介して感光基板に転写する。露光装置としては、主に、感光基板上にマスクのパターンの全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しながらマスクのパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との２種類が知られている。これらのうち、液晶表示デバイスを製造する際には、表示領域の大型化の要求から、主に走査型露光装置が用いられている。
【０００３】
図５は、液晶ディスプレイパネル等の大型の被露光基板への回路パターンの転写に用いられる投影露光装置の概略構成を示す斜視図である。図５において、マスク１００に形成された回路パターンは、台形ミラー１０２、凸面鏡１０３、凹面鏡１０４等を含んで構成される投影系を通して被露光基板１０５上に投影され転写される。マスク１００は、マスクステージ１０７によって保持される。
【０００４】
この露光装置において、被露光基板１０５上に回路パターンを転写する場合、マスク１００を照明系１０８により露光光で照明する。マスク１００に形成されたパターン（いわゆるマスクパターン）を透過した露光光は、投影系を構成する台形ミラー１０２、凸面鏡１０３及び凹面鏡１０４を介してマスクパターン像を観光基板１０５上に形成する。
【０００５】
ここで、大型の被露光基板に対して所望の回路パターンを一括露光可能な大口径の投影系を装備することには、装置の面積、重量、安定性及びコストの面で不都合が多い。このため、マスクパターンの一部をスリット光で照明しながらマスク１００と感光基板１０５とを投影系に対して同期させてスキャン駆動することで、マスク１００がスリット光で照明される領域及び感光基板１０５上の露光領域をスキャンし、小規模の投影系により大型の感光基板にパターン露光を構成が有用である。
【０００６】
図５に示す露光装置では、マスク１００および感光基板１０５は、それぞれ、マスクステージ１０７、基板ステージ１０６上に搭載されており、ステージ１０７、１０６がスキャン駆動されることによって感光基板１０５がスキャン露光される。
【０００７】
マスク１００は効率的な露光を行うため大型化が進んでおり、自重によりマスク１００の撓みが発生し、高い露光解像力を得ることが難しい。この問題を解消するために従来よりマスク撓み補正ユニット１０１が構成されている。
【０００８】
図６を用いて従来技術であるマスク撓み補正手段としてのマスク撓み補正ユニット１０１の概略について説明する。マスク１００上に配置されるマスク撓み補正ユニット１０１は、マスク１００に対向して配置される露光波長透過性部材１１１を含む。マスク１００の撓みを計測するために撓み計測装置１１５が構成される。撓み計測装置１１５の計測結果は、不図示の演算装置に提供され、その計測結果に基づいて、マスク１００の撓みを補正するための圧力指令値を演算する。その圧力指令値を不図示の圧力制御装置に提供して、圧力指令値に基づいて撓み補正空間Ｓの圧力を制御する。
【０００９】
マスク１００の撓み量は、撓み補正空間Ｓ内の圧力に依存する。したがって、マスク１００の撓み量を撓み補正空間Ｓ内の圧力によって制御することができる。例えば、マスク１００の材質を石英（比重２．２）厚さを１０ｍｍとすれば、マスク１００の自重によってマスク１００に作用する圧力（自重圧力）は、２．２ｇ・ｆ／ｃｍ２  ＝  ２．２×１０２Ｐａである。すなわち、マスク１００に作用する自重圧力は、大気圧（１ａｔｍ＝１．０１３×１０５Ｐａ）の０．２％である。この場合、マスク１００に作用する自重圧力を打ち消して、マスク１００の撓みを高精度な走査露光が可能な程度に矯正するためには、マスク撓み補正空間Ｓの圧力制御を約−２．２×１０２Ｐａ（ゲージ圧）にする必要がある。
【００１０】
マスク撓み補正ユニット１０１は、マスク１００に対向する露光波長透過性部材１１１と枠１１４とを含んで構成されうる。枠１１４は、典型的には、露光波長透過性部材１１１の外周端に沿うように露光波長透過性部材１１１とマスク１００との間に配置されうる。マスク撓み補正ユニット１０１は、枠１１４がマスク１００に接触又は近接するように配置されうる。
【００１１】
マスク撓み補正ユニット１０１がマスク１００に接触又は近接するように配置されることによって、マスク撓み補正ユニット１０１の露光波長透過性部材１１１及び枠１１４並びにマスク１００によって撓み補正空間Ｓが定義される。
【００１２】
マスク撓み補正ユニット１０１のマスク１００に対向する面とマスク１００との間の全部又は一部には、弾性体１１３が設けられる。マスク撓み補正ユニット１０１とマスク１００との間の全部又は一部に弾性体１１３を配置することにより、撓み補正空間Ｓと外部空間との間における気体の移動量を制限することができる。
【００１３】
ところで昨今、液晶表示デバイス半導体デバイスのパターンはますます高密度化および微細化されており、一層のアライメント精度の向上が求められている。露光光の透過率が低いマスクを用いた際、繰り返し行なわれる露光作業により、露光用の光の一部がマスクに吸収され、マスクが熱変形し、これによって結像特性の変化が生じるという問題がある。すなわち、クロム等でマスクに形成されたパターン部分に照射される露光光の一部が当該パターン部分に吸収され、マスク自体が熱膨張してしまう。さらに、マスクの熱蓄積によりマスクの温度が上昇し、マスクの輻射熱を起因としたマスク周辺部の熱変形によってもアライメント精度が低下する。このアライメント精度の低下は、従来の露光装置では許容範囲内の量であったが、昨今の露光装置では無視できない量になってきている。
【００１４】
前記問題を解決する方法の１つを、特許文献１が開示している。この発明を簡単に説明すると、まず、照明光の吸収によるマスクの熱変形量を求める。マスクの熱変形量の求める方法としては、マスクに使用しているクロム等の遮光部材の種類や熱吸収率およびパターンの分布等に基づいて数値計算によってマスク内の代表的な数点の熱変形量を求める方法がある。またマスクの計測用マーク位置を直接計測することによりマスクの熱変形量を求める方法もある。次に、前記の結果より光学計算あるいは実例に基づく定式化によって投影光学系による結像状態の変化を予測する。この結果により、レンズ駆動等の結像状態の補正手段を用いて結像状態を一定にするか、または結像状態の変動による影響を最小に抑えるための補正を行なう。この特許文献１の発明により、マスクの熱変形による結像特性の変動分を、結像特性を補正する手段で補正することによって、結像特性の変動をキャンセルすることができ、常に良好な結像状態を維持することが可能になっている。
【００１５】
前記問題を解決する別の方法として、特許文献２、特許文献３に開示されている温調流体を用いる方法がある。特許文献２の発明によると、マスク温度調節機構はマスクに一定の温度の気体（空気）を吹き付けてマスクの温度を一定に維持する機構となっている。前記マスクを載置するステージの周囲には箱状のハウジングが設けられ、前記空気は前記ハウジング内を流れるように構成されている。特許文献３は、マスクステージ内部に冷却配管を設けて、温度制御する方法となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平４−１９２３１７号公報
【特許文献２】特開平９−１０２４５０号公報
【特許文献３】特開平１−１２１８０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１のようにマスクの熱吸収率と露光光量から熱膨張量を計算によって求め、補正することもできるが、これによれば、あくまでも計算による補正であるため、実際の膨張量との間に多くの誤差が発生する。例えば、マスクに吸収された熱は、放射と対流によって空気中に拡散していくが、この現象をきちんと数式で記述することは大変難しい問題である。そして、マスクに吸収される熱と放出される熱を正確に見積もらなければマスクの膨張量を計算することができない。また、マスクの非透過パターンは左右対称でなく、マスク毎にパターン配置が異なるため、一部のエリアの温度が上昇するなど、マスク面内で不均一な温度分布となる。さらに周辺の構造体への伝熱等により温度分布が時間とともに変化するため、一個の温度センサならびに一組の加熱手段および冷却手段では正確な温度制御ができないという問題がある。
【００１８】
特許文献２の方法のように流体を使用した温調方法では、マスクステージを走査するために必要な空間の全域において均一な流体を流すことが必要となり、大変難しい。逆にその空間に悪影響を与えてしまう懸念がある。そして、装置構造も大きくなるため、構成も複雑になる。また、マスクステージ内部に温調流体を流す、特許文献３の方法では、マスクステージ内部で発生する駆動熱を排熱するには効果があるが、マスクに発生する露光熱を排熱するには間接的な構造となっており、非効率である。
【００１９】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、露光装置およびこれを用いたデバイス製造方法において、露光光に起因してマスクに発生する熱により生じる、アライメント精度の低下、結像性能の劣化等の悪影響を、簡便な構成により、効率的に防止する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
目的を達成するために、本発明の第一の露光装置は、マスクに形成されたパターンを露光対象に投影する露光装置において、前記マスクを保持するためのマスク保持装置と、前記マスクとの間に露光波長透過性部材を配置し、空間を構成して、その空間の圧力を調整することにより、前記マスクの撓みを補正するマスク撓み補正手段を有しており、そのマスク撓み補正手段が前記マスクと接する接触部に高熱伝導性弾性体を有していることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第二の露光装置は、前記高熱伝導性弾性体の熱伝導率が、前記マスク保持装置が前記マスクと接する接触部の材質の熱伝導率よりも高い高熱伝導性弾性体を用いていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第三の露光装置は、前記マスク撓み補正手段が、前記高熱伝導性弾性体以外の構成部材においても、前記マスク保持装置が前記マスクと接する接触部の材質の熱伝導率より高い部材によって構成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第四の露光装置は、前記マスク撓み補正手段が、フィン形状を備えていることを特徴とする。
【００２４】
本発明の第五の露光装置は、前記マスク撓み補正手段が、内部に流路を備えており、その内部流路に温調流体を流すことを特徴とする。
【００２５】
本発明の第六の露光装置は、前記温調流体が、露光装置に備えられた温度検出機構と制御機構により最適な温度に温調制御できることを特徴とする。
【００２６】
本発明の第七の露光装置は、前記マスク撓み補正手段が有している前記露光波長透過性部材の表面に、高熱伝導性のコート材を塗布していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、従来技術であるマスク撓み補正手段に本発明を追加構成することにより、露光光によりマスクに発生した熱を効率良く、簡便な方法で、排熱することを可能とした露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態を示す図１の一部を拡大した図である。
【図４】本発明の第二の実施形態を示す図１の一部を拡大した図である。
【図５】従来の露光装置を示した図である。
【図６】従来の露光装置を示す図５の一部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第一の実施例］
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１、図２及び図３において、露光装置ＥＸは、パターンが形成されたマスクＭを保持して移動するマスクステージＭＳＴと、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されたマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを基板ステージＰＳＴに保持された感光基板Ｐに投影し転写する投影光学系ＰＬと、マスクローダーＭＬとを備えている。露光装置ＥＸは、更に、マスクＭの撓み量を測定する撓み測定装置６０を備えることが好ましい。
【００３０】
マスクＭの上部は、マスクＭの面を境界の一部とする撓み補正空間Ｓを形成するマスク撓み補正ユニット１が配置される。マスクステージＭＳＴに保持されているマスクＭと基板ステージＰＳＴに保持されている感光基板Ｐとは、投影光学系ＰＬを介して共役な位置関係に配置される。この実施形態の露光装置ＥＸは、大型凹面鏡を有するいわゆるミラースキャン型露光装置として構成されている。感光基板Ｐは、典型的には、ガラスプレート（ガラス基板）に感光剤（フォトレジスト）を塗布したものである。
【００３１】
この実施形態では、露光装置ＥＸは、走査型露光装置として構成され、露光光ＥＬを射出する照明光学系ＩＬに対してマスクＭと感光基板Ｐとを同期して移動させて、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに走査露光により転写する。以下では、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な方向でマスクＭ及び感光基板Ｐの同期移動方向をＹ軸方向（走査方向）、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とする。また、Ｘ軸まわり、Ｙ軸まわり、Ｚ軸まわりのそれぞれの方向をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向とする。
【００３２】
照明光学系ＩＬは、例えば、起高圧水銀ランプ等を含む光源と、光源から射出された光束を集光する楕円鏡と、楕円鏡により集光された光束を拡大しかつ平行光束化するコンデンサレンズと、コンデンサレンズからの平行光束のうちマスクＭへの照射光として使用しない部分をカットして所定面積の照明領域を定義するためにマスクＭと共役な位置に配置された制限スリット板と、制限スリット板からの光束を反射させてマスクＭにスリット状照明光束を照射するミラーと含みうる。
【００３３】
照明光学系ＩＬが発生する露光光ＥＬとしては、例えば、水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）の他に、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられうる。照明光学系ＩＬは、いわゆるケーラー照明系として構成されうる。
【００３４】
マスクステージＭＳＴは、照明光学系ＩＬに対してマスクＭを走査駆動するように構成され、Ｙ軸方向（走査方向）に長いストロークを有し、走査方向に直交するＸ軸方向に適当なストロークを有する。マスクステージＭＳＴは、マスクＭを保持するためのマスク吸着部５を有する。マスク吸着部５は、バキューム装置８に接続されており、マスクＭは、マスク吸着部５により真空吸着されて保持される。マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは、マスクステージＭＳＴをＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する。マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは、主制御系により制御されうる。
【００３５】
図１に示すように、マスクステージＭＳＴ上のＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの端縁には直交する方向に移動鏡３２ａ、３２ｂが設けられている。移動鏡３２ａに対向するように、レーザー干渉計Ｍｘ１が配置され、移動鏡３２ｂに対向するように複数個（この来施形態では２個）のレーザー干歩計Ｍｙ１、Ｍｙ２が配置されている。レーザー干渉計Ｍｙ１、Ｍｙ２は、移動鏡３２ｂにレーザー光を照射して、レーザー干渉計Ｍｙ１、Ｍｙ２と移動鏡３２ｂとの距離を検出する。レーザー干渉計Ｍｙ１、Ｍｙ２の検出結果は主制御系に出力され、主制御系はレーザー干渉計Ｍｙ１、Ｍｙ２の検出結果に基づいてマスクステージＭＳＴのＹ軸方向における位置、及びＺ軸まわりの回転量を演算する。また、レーザー干渉計Ｍｘ１は、移動鏡３２ａにレーザー光を照射して、レーザー干渉計Ｍｘ１と移動鏡３２ａとの距離を検出する。レーザー干渉計Ｍｘ１の検出結果は主制御系に出力され、主制御系は、レーザー干渉計Ｍｘ１の検出結果に基づいてマスクステージＭＳＴのＸ軸方向における位置を求める。主制御系は、レーザー干渉計Ｍｘ１、Ｍｘ２、及びＭｙ１の出力からマスクステージＭＳＴの位置（姿勢）をモニタしつつマスクステージ駆動部ＭＳＴＤを制御することでマスクステージＭＳＴを所望の位置（姿勢）に設定する。
【００３６】
マスクＭを透過した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは、マスクＭの照明領域に存在するパターンの像を感光基板Ｐ上に形成する。図２に示すように、投影光学系ＰＬは、例えば、台形ミラー５２、凸面鏡５３及び凹面鏡５４を介してマスクＭのパターンの像を感光基板Ｐ上に形成しうる。感光基板Ｐ上への投影光学系ＰＬの投影領域は、所定形状（例えば、円弧形状）に設定される。
【００３７】
感光基板Ｐを駆動する基板ステージＰＳＴは、感光基板Ｐを保持する基板ホルダを持つ。基板ステージＰＳＴは、マスクステージＭＳＴと同様に、Ｙ軸方向（走査方向）に走査用のストロークを有し、走査方向に直交するＸ軸方向にステップ移動用のストロークとを有する。更に、基板ステージＰＳＴは、Ｚ軸方向、及びθＸ、θＹ、θＺ方向にも移動可能に構成されている。基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する。基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは、主制御系により制御される。
【００３８】
図１に示すように、基板ステージＰＳＴ上のＹ軸方向及びＸ軸方向のそれぞれの端縁には直交する方向に移動鏡３３ａ、３３ｂが設置されている。Ｘ軸方向に延在する移動鏡３３ａに対向するように、複数（例えば、３個）のレーザー干渉計Ｐｘｌ、Ｐｘ２、Ｐｘ３が配置されている。また、Ｙ軸方向に延在する移動鏡３３ｂに対向するように、複数（例えば、２個）のレーザー干渉計Ｐｙｌ、Ｐｙ２が配置されている。複数のレーザー干渉計Ｐｘｌ〜Ｐｘ３は、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置されている。レーザー干渉計Ｐｙｌ、Ｐｙ２は、移動鏡３３ｂにレーザー光を照射して、レーザー干渉計Ｐｙｌ、Ｐｙ２と移動鏡３３ｂとの距離を検出する。レーザー干渉計Ｐｙｌ、Ｐｙ２の検出結果は主制御系に出力され、主制御系はレーザー干渉計Ｐｙｌ、Ｐｙ２の検出結果に基づいて基板ステージＰＳＴのＹ軸方向における位置、及びＺ軸まわりの回転量を求める。また、レーザー干渉計Ｐｘｌ〜Ｐｘ３は移動鏡３３ａにレーザー光を照射して、レーザー干渉計Ｐｘｌ〜Ｐｘ３と移動鏡３３ａとの距離を検出する。ここで、基板ステージＰＳＴは、Ｙ軸方向に走査用の長いストロークを有するので、基板ステージＰＳＴの位置に応じてレーザー干渉計Ｐｘｌ〜Ｐｘ３が切り替えられうる。レーザー干渉計Ｐｘｌ〜Ｐｘ３の検出結果は主制御系に出力され、主制御系はレーザー干渉計Ｐｘｌ〜Ｐｘ３それぞれの検出結果に基づいて基板ステージＰＳＴのＸ軸力向における位置を求める。主制御系は、レーザー干渉計Ｐｙｌ、Ｐｙ２、及びＰｘｌ〜Ｐｘ３の出力から基板ステージＰＳＴの位置（姿勢）をモニタし基板ステージ駆動部ＰＳＴＤを制御することで基板ステージＰＳＴを所望の位置（姿勢）に設定する。
【００３９】
マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ及び基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは、主制御系により制御され、マスクステージＭＳＴ、基板ステージＰＳＴは、それぞれ、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤ、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤによって駆動される。主制御系は、マスクステージＭＳＴ及び基板ステージＰＳＴの位置をモニタしながら両駆動部ＰＳＴＤ、ＭＳＴＤを制御することによりマスクＭと感光基板Ｐとを投影光学系ＰＬに対して任意の走査速度（同期移動速度）でＸ軸方向に同期駆動する。
【００４０】
なお、この明細書では、液晶表示デバイスの製造に好適な露光装置の構成例を示しているが、この露光装置は、半導体チップや薄膜磁気ヘッド等の製造に使用することもできる。また、本発明を半導体チップや薄膜磁気ヘッド等の製造に好適な露光装置に適用することができることは当業者にとって自明である。また、投影光学系は、等倍系であっても、縮小系であっても、拡大系であってもよい。投影光学系は、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合には、石英や蛍石などの遠紫外線を透過する硝材で構成することが好ましく、Ｆ２レーザーを用いる場合には、反射屈折系または屈折系の光学系として構成されることが好ましい。基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴの駆動装置としてリニアモータを用いる場合は、例えば、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンスカを用いた磁気浮上型を採用することができる。ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイドレスタイブでもよい。ステージの駆動装置として平面モータを用いる場合は、磁石ユニットと電機子ユニットのいずれか一方をステージ側に配置し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの定盤（ベース）側に配置すればよい。基板ステージＰＳＴの移動により発生する反カは、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がすことができる。マスクステージＭＳＴの移動により発生する反カは、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がすことができる。
【００４１】
図３にて、本発明の好適なマスク撓み補正ユニット１について詳細に説明する。マスク撓み補正ユニット１は、マスクＭに対向する露光波長透過性部材２、高熱伝導性部材で構成された高熱伝導性枠３、同じく高熱伝導部材で構成された高熱伝導性弾性体４、放熱部６、高熱伝導性コート材７で構成されている。この露光装置は、この中でも高熱伝導性枠３、高熱伝導性弾性体４、放熱部６、高熱伝導性コート材７の点において、図６の従来技術と異なる。
【００４２】
高熱伝導性弾性体４の材質としては、熱伝導率１．３５Ｗ／ｍ・ｋ程度のシリコンゴムなどを用いることができる。従来のフッ素ゴムや二トリルゴムの熱伝導率に比べて、３〜５倍、熱伝導率が高い。また、特開２００７−１８４３９２で開示されているような弾性体に高熱伝導性箔（グラファイトシートなど）を密着包囲させた弾性体を用いても良い。グラファイトシートの面方向の熱伝導率は２００Ｗ／ｍ・ｋ以上であり、マスクＭに発生した露光起因の熱をマスクステージＭＳＴではなく、マスク撓み補正ユニット１へ優位に伝えることができる。
【００４３】
図３に示すマスク吸着部５は、反対に熱伝導率の低い材質で構成される。例えば、熱伝導率０．２５Ｗ／ｍ・ｋ程度であるＰＥＥＫなどの樹脂系材料が好適である。ＰＥＥＫは、樹脂の中で強度が高く、良好な仕上げ面も得られやすい。よって、平面度が求められる箇所に使用することが可能である。この結果、高熱伝導性弾性体４の熱伝導率は、マスク吸着部５の熱伝導率よりも相対的に高くなり、マスクＭに発生した露光起因の熱をマスク撓み補正ユニット１へ、さらに優位に伝えることができる。
【００４４】
マスクＭはマスクステージＭＳＴ内部に構成された吸着溝８を負圧にすることにより、マスク吸着部５で真空吸着される。従来より、マスクＭとマスク吸着部５の間へのゴミの挟みこみなどによるマスクＭの平坦度悪化が懸念され、一般的には、マスク吸着部５の接触面積は小さくなるように構成される。すなわち、高熱伝導性弾性体４とマスクＭとの接触面積をマスク吸着部５とマスクＭとの接触面積よりも大きなものとして構成することは容易である。このことで、高熱伝導性弾性体４とマスクＭとの熱伝導性はマスク吸着部５とマスクＭとの熱伝導性に比べて一段と高く構成することが容易にできる。以上のような構成を合わせて行うことによって、本発明の効果をさらに顕著にあらわすことできる。また、高熱伝導性弾性体４とマスクＭとの熱伝導性をマスク吸着部５とマスクＭとの熱伝導性に比べて高く構成することにより、マスクステージＭＳＴで発生する駆動熱をマスクＭに伝えづらくすることができ、マスクＭで発生する露光起因の熱に的を絞った排熱を可能とする。
【００４５】
高熱伝導性枠３の材質は、高熱伝導性弾性体４と同様にマスク吸着部５より、相対的に熱伝導率が高い材質にて構成される。例えばＳiＣに代表されるセラミック系材料が好適である。ＳiＣは熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・ｋ以上あり、強度が強く、ＳＵＳなどの材料に比べて軽い。よって、走査性能が求められるマスクステージＭＳＴに重量などの負担をかけずに熱伝導性を向上させることができる。この結果、高熱伝導性弾性体４から伝わってきた露光起因の熱を高熱伝導性枠３へ首尾よく伝熱することを可能とする。また高熱伝導性枠３の熱伝導性を高めることにより、熱を高熱伝導性枠３内で即座に均一化することができ、拡散させることができる。したがって、マスク撓み補正ユニット１で大部分の体積と表面積を占める高熱伝導性枠３で蓄熱と雰囲気内への排熱が行われ、マスクＭの排熱を促すことを可能とする。
【００４６】
さらに、高熱伝導性枠３には、表面積を上げるためにフィン形状をした放熱部６も備えている。これにより、高熱伝導性弾性体４から伝わり、高熱伝導性枠３に蓄積された露光熱を首尾よく雰露光装置囲気内に排熱することができる。また、この放熱部６のフィン形状の配列は、マスクステージＭＳＴの走査方向と同じ方向に構成されており、マスクステージＭＳＴの走査時に効率良く、露光装置雰囲気内に熱が伝達されるような構成となっている。
【００４７】
露光波長透過性部材２には、石英ガラスの熱伝導率より実質的に高い熱伝導率を有する高熱伝導性コート材７が全面にわたり形成されている。高熱伝導性コート材７は、露光光に対してある程度の透過率を有すれば良く、たとえば、特開平０７-０８４３５７に開示されたＡｕ、ＴｉＯ、ＳｎＯ２等が望ましい。これによって、高熱伝導性枠３を通して露光波長透過性部材２に伝わってきた露光熱は、高熱伝導性コート材７で拡散されて、露光波長透過性部材２で蓄熱される。したがって、マスクＭで発生した露光起因の熱の排熱を促すことに効果が発揮させる。
【００４８】
マスクＭに発生する露光起因の発熱量は、マスクＭのパターン形状や露光プロセスによって異なる。本発明のマスク撓み補正ユニット１は、マスクＭに対して容易に取外し可能な構成になっており、マスクＭの発熱量の違いにより最適なマスク撓み補正ユニット１を選択することが可能である。また、マスク撓み補正ユニット１の不良発生時には修理、交換を容易に行うことができる。このような点においても、先行技術であるマスクステージに排熱機構を設けた構成と比較して、本発明は優位性があることがわかる。
【００４９】
［第二の実施例］
図４にて、本発明の好適なマスク撓み補正ユニット１の第二の実施例について説明する。
【００５０】
本実施例のマスク撓み補正ユニット１は、マスクステージＭＳＴ、マスクＭ、露光波長透過性部材２、高熱伝導性枠３、高熱伝導性弾性体４においては同様な構成をしているが、高熱伝導性枠３の内部に内部流路１０が構成されている点で第一の実施例を大きく相違している。内部流路１０には、温調された流体を流すことができる。高熱伝導性弾性体４から高熱伝導性枠３に伝わってきた熱は、高熱伝導性枠３に構成された内部流路１０にて、温調流体により効率よく排熱されることができる。したがって、マスクＭで発生した露光起因の熱を首尾よく排熱できる構成となっている。
【００５１】
温調流体は、気体でも液体でも可能である。気体であれば、空気や窒素、液体であれば純水、不凍液、高絶縁性液体などがあげられるが、本実施例では、高絶縁性液体が好適である。高絶縁性液体は、気体に比べ熱伝達性能に優れており、トラブル時などで装置内部へ漏洩したときにも高絶縁性物質のため、装置への損害を最小限に抑えることできる。そして、高絶縁性液体は、マスクステージＭＳＴから構成された不図示の配管経路にて他へ設置された不図示の温調ポンプユニットに連結され、循環されるような構成となっている。温調ポンプユニットには、温度制御用ヒーター機構とポンプ機構が構成されており、高絶縁性液体の温度制御と流量、圧力の制御を行うことができる。
【００５２】
温調流体の温度制御は、マスクＭの近傍に構成された温度センサー（９a、９b、９c）の情報を用いて行われる。その、温度センサーは９aのようにマスク撓み補正ユニット１に配置されても良いし、９ｂのようにマスクステージＭＳＴ上に配置されても良い。また、９ｃのようにマスクＭを離れた位置より監視するサーモグラフィック型の温度センサーを構成することも可能である。このように、マスクＭの近傍の温度センサーを用いて、温度制御することにより、マスクＭの温度変化に首尾よく反応し、精緻な温度制御を行うことが可能とする。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・マスク撓み補正ユニット
２・・・露光波長透過性部材
３・・・高熱伝導性枠
４・・・高熱伝導性弾性体
５・・・マスク吸着部
６・・・放熱部
７・・・高熱伝導性コート材
８・・・吸着溝
９・・・温度センサー
Ｍ・・・マスク
ＭＳＴ・・・マスクステージ
Ｓ・・・空間  
【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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