(57)【要約】【課題】  原版のパターン面の平面度の調整に有利な保持装置を提供すること。【解決手段】  原版を保持する保持装置は、前記原版の縁部において前記原版を保持する複数のチャック部材と、前記複数のチャック部材のそれぞれに対して設けられ、かつ、前記複数のチャック部材を支持する複数の支持部材と、を有し、前記複数の支持部材のそれぞれは、その厚さが調整可能に構成されている、ものとする。【選択図】  図３
2013125790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版を保持する保持装置であって、
前記原版の縁部において前記原版を保持する複数のチャック部材と、
前記複数のチャック部材のそれぞれに対して設けられ、かつ、前記複数のチャック部材を支持する複数の支持部材と、
を有し、
前記複数の支持部材のそれぞれは、その厚さが調整可能に構成されている、
ことを特徴とする保持装置。
【請求項２】
前記複数の支持部材のそれぞれに対して設けられ、かつ、前記複数の支持部材の厚さをそれぞれ調整する複数のアクチュエータを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記複数のチャック部材は、少なくとも４つのチャック部材を含む、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保持装置。
【請求項４】
前記複数の支持部材のうちの支持部材は、前記複数のチャック部材のそれぞれに対して少なくとも３つ設けられている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の保持装置。
【請求項５】
前記複数の支持部材のそれぞれは、積層された２つの楔状部材を含み、該２つの楔状部材の少なくとも一方は他方に対して可動に構成されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の保持装置。
【請求項６】
前記原版の表面の形状を計測する計測器と、
前記計測器により計測された前記形状に基づいて前記アクチュエータを制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記計測器により計測された前記形状を近似する近似平面を求め、目標とする平面に対する前記近似平面の傾きが低減するように、前記アクチュエータを制御する、ことを特徴とする請求項６に記載の保持装置。
【請求項８】
原版を介して基板を露光する露光装置であって、
前記原版を保持する請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の保持装置、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記複数のチャック部材により保持される原版が交換された場合、前記計測器に前記形状の計測を行わせる、ことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数のチャック部材により保持された原版を介して露光される基板が交換される場合、前記計測器に前記形状の計測を行わせる、ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、
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、原版を保持する保持装置、該保持装置を有する露光装置、および該露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子および半導体素子に代表されるデバイスは、フォトリソグラフィにより製造されうる。このフォトリソグラフィに使用される露光装置は、原版（マスクまたはレチクル）を保持して移動する原版ステージと、基板（プレートまたはウエハ）を保持して移動する基板ステージとを有する。そして、原版ステージおよび基板ステージの位置を制御し、原版および投影光学系を介して基板を露光するものである。
【０００３】
露光装置には、原版に形成されたパターンを一括して基板に転写する一括露光型のものと、原版ステージと基板ステージとを同期走査させつつ原版のパターンを連続的に基板に転写する走査露光型のものとがある。いずれの装置も、原版のパターン面の平面度と基板の表面の平面度とは、それぞれ、投影光学系の焦点深度等から決められる許容範囲内に収められる必要がある。そのため、基板の表面に関しては、基板保持部材の下に箔を挿入することにより、基板保持面の平面度を許容範囲内に収めるように調整している。
【０００４】
また、原版に関しては、露光光の通るエリアには保持部材（チャック部材）を配置できない。そのため、原版は、単品で平面度の保証された、原版の外周部を保持するチャックを用いて保持される。また、原版の上面に隣接する空間を負圧にしてマスクの自重による撓みを低減する平面度矯正機構を備えることで、マスクのパターン面の平面度を許容範囲内に収めている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３５０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の露光領域の拡大に伴う原版の拡大、および、高解像力化に伴う焦点深度の低減により、原版のパターン面に要求される平面度が高くなり、それを満たすことが難しくなってきている。パターン面の平面度を向上させるには、上述のような平面度矯正機構を用いるとともに、広範な面積でチャックの上面の平面度を確保する必要がある。しかしながら、チャックは、露光光を通過させる開口を内側に設ける必要があるという構造上・強度上の点から、特に近年の拡大された原版を保持する場合においては、単一部材で平面度を確保することが困難である。
【０００７】
また、露光エネルギや駆動エネルギを原因とする熱の影響により、原版のパターン面およびチャックの上面の温度が変化し、パターン面の平面度に影響を及ぼすという課題もある。
【０００８】
上述のような箔の挿入によりチャック上面の平面度を調整する方法もあるが、部品コストや調整手番の観点からは、好ましくない。また、そのような調整方法では、熱の影響によるパターン面およびチャック上面の平面度変化には対応し難い。
【０００９】
そこで、本発明は、原版のパターン面の平面度の調整に有利な保持装置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】
【００１０】
本発明の一側面は、原版を保持する保持装置であって、
前記原版の縁部において前記原版を保持する複数のチャック部材と、
前記複数のチャック部材のそれぞれに対して設けられ、かつ、前記複数のチャック部材を支持する複数の支持部材と、
を有し、
前記複数の支持部材のそれぞれは、その厚さが調整可能に構成されている、
ことを特徴とする保持装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、原版のパターン面の平面度の調整に有利な保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】保持装置におけるチャック部材および支持部材を含む構造を示す図である。
【図２】露光装置の構成を示す図である。
【図３】保持装置の構成例を示す図である。
【図４】支持部材の厚さを調整するための構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、原則として、全図を通じ同一の部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
［実施形態１］
図１は、マスク（原版またはレチクル）を保持する保持装置におけるチャック部材および支持部材を含む構造を示す図である。図１において、（ａ）は俯瞰図、（ｂ）は仰瞰図である。図１（ａ）に示すように、マスク２３をチャック２４上に搭載し、マスク２３をチャック２４上に真空吸着する。ここで、図１では、チャック２４は、マスク外形の４辺に隣接した４箇所をそれぞれ保持する４個のチャック部材２４ａ〜２４ｄから構成している。しかしながら、それには限定されず、チャック部材の個数は、複数であればよい（平面度矯正の効果を有する）。なお、チャック部材の数を増やすことにより、チャック部材それぞれの上面の平面度加工を容易にし、その製造コストを下げ得る。
【００１５】
各チャック部材は、積層された２つの楔状部材を含み、該２つの楔状部材の少なくとも一方は他方に対して可動に構成されている３つの支持部材２５で支持される。支持部材２５は、２つの楔状部材の相対移動により、その厚さを調整可能とされている。この３つの支持部材２５は、同一直線上には配置しない。これにより、３つの支持部材２５の厚さを調整することで、チャック部材を殆ど歪ませずに、その上面の高さおよび傾きを調整できる。なお、この厚さ調整機構は、アクチュエータ（駆動部）を備えて遠隔操作または自動制御できるのが好ましい。なお、各チャック部材を３つの支持部材２５で支持するものとしたが、これには限定されない。すなわち、各チャック部材に対して支持部材２５を少なくとも１つ備えるようにすれば、チャック２４の上面の平面度を矯正する効果を有する。例えば、各チャック部材に対して支持部材２５を１つだけ備えた場合、４つのチャック部材２４ａ〜２４ｄそれぞれの高さを調整することにより、チャック２４の上面の平面度が改善しうる。各チャック部材に対して支持部材２５を２つだけ備えた場合も同様である（各チャック部材の傾きも調整できるため、１つだけの場合より平面度の改善効果は増大し得る）。また、各チャック部材に対して支持部材２５を４つ以上備えた場合、一般に平面は３点で決まるため、３つの支持部材２５の厚さでチャック部材の上面の平面度を調整すればよい。そのうえで、他の１つ以上の支持部材２５の厚さは、当該平面度を阻害しないような厚さに調整すればよい。この場合、チャック部材を支持する支持点数が増えるため、チャック部材の自重による撓みを低減する効果がある。
【００１６】
以上説明したような構成を用いて、チャック２４の上面全域が１つの平面をなすように各チャック部材の上面の高さ・傾きを調整することで、容易に且つ低コストでマスクのパターン面の平面度を許容範囲内に収めることができる。また、厚さ調整機構が駆動部を備える場合、後述するように、マスクの表面の形状を計測する計測器を更に備えることにより、マスクのパターン面の平面度矯正を遠隔操作または自動制御することができる。
【００１７】
ここで、図２を参照して、本発明が適用される走査露光装置を説明する。同図は、本実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。投影光学系１０を挟んでＺ軸方向の上側にマスクステージ（原版ステージ）２０が配置され、下側にプレートステージ（基板ステージ）３０が配置されている。マスクステージ２０とプレートステージ３０とは、それぞれ個別に移動可能であり、これらの位置は、それぞれレーザー干渉測長器等の位置計測器５０により計測される。そして、マスクステージ２０とプレートステージ３０とは、それぞれ、露光装置に備えられる不図示のアクチュエータにより、位置計測器５０の計測結果に基づいて位置決め制御される。
【００１８】
プレートステージ３０は、本体ベース３１上に配置されたＹステージ３２およびＸステージ３３を有する。なお、Ｘ方向およびＹ方向は互いに直交する方向とする。このＸＹステージ上にθＺステージ３４が搭載され、その上にプレートチャック３５が配置され、それにより露光されるべきプレート（基板）３６が保持される。従って、プレート３６は、プレートステージ３０により、Ｘ、ＹおよびＺ軸方向それぞれに移動可能であるとともに、各軸の周りに回転可能である。θＺステージ３４は、投影光学系１０のプレート側（像側）焦点面にプレート３６の表面を整合させる（焦点深度内に収める）ためのものである。
【００１９】
マスクステージ２０は、不図示の定盤上に配置されたマスクステージ基盤２１と、その上に配置されたチャック２４とを備え、チャック２４の上に、プレート３６上に投影されるべきパタ−ンを有するマスク２３が配置される。ここで、マスク２３は、可動のマスクステージ基盤２１により、ＸおよびＹ方向に移動可能であるとともに、Ｘ・Ｙ各軸周りに回転可能である。マスクステージ２０の上方には、マスク２３に形成されたマークの像とプレート３６に形成されたマークの像との相対位置を、投影光学系１０を介して計測するためのアライメント計測用光学系４０（光路上に対して進退可能）が配置されている。また、さらにその上方には、マスクを照明するための照明光学系４１が配置されている。
【００２０】
マスクステージ２０およびプレートステージ３０は、それぞれ、上述したように、位置計測器５０を利用して、その位置を計測され且つ制御される。位置計測器５０は、図２においては、レーザー干渉測長器であり、レーザーヘッド５１、ビームスプリッタ５２、反射器５３、θＺステージ３４に配置された反射器５４、および、マスクステージ基盤２１に配置された反射器５５を有する。ここで、レーザー干渉測長器のレーザービームの位置は、マスクステージ２０に関しては、Ｚ軸（投影光学系１０の光軸）方向において投影光学系１０のマスク側（物側）焦点面またはその近傍に配置されている。また、Ｘ軸方向において投影光学系１０の光軸位置またはその近傍に配置されている。さらに、プレートステージ３０に関しては、Ｘ軸方向において投影光学系１０の光軸位置またはその近傍に配置されている。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る保持装置の構成例を示す図である。マスク２３は、支持部材２５によって支持されたチャック２４により保持される。ここで、マスク２３は、各チャック部材（２４ａ〜２４ｄ）の上面に形成された不図示の排気孔または排気溝を排気することにより各チャック部材の上面に吸着され得る。しかしながら、各チャック部材によるマスクのひきつけは、真空吸着には限定されず、静電力、磁力、または機械的な固定によるもの等、他の原理によるものであってもよい。また、マスク２３の中央部（光を透過させるべき領域）は、その下にチャック部材が配置できないため、上述したような平面度矯正機構６２（減圧機構は不図示）によってマスクの自重による撓みを低減している。
【００２２】
図３において、６０は、マスクの表面の形状を計測する計測器を構成するセンサである。例えば、マスクの下面（パターン面）の形状（平面度）を計測するため、該下面の位置を検出するセンサ（検出器）である。ここで、センサ６０は、例えば、計測対象であるマスク２３に近い投影光学系１０の筐体の上面または側面に取り付けられている。パターン面の形状を測定するには、例えば、マスクステージ２０をＹ軸方向に移動させるに並行して、固定されたセンサ６０によってパターン面のＺ軸方向の位置を１回または複数回計測すればよい。また、センサ６０をＸ軸方向において複数配置すれば、パターン面の形状を効率的に計測することができる。なお、センサ６０としては、パターン面に光を投影して得られた反射光の位置を検出する方式のものや、静電容量を検出する方式のもの等、パターン面と基準面との間の距離を計測する方式のものを利用可能である。しかしながら、それには限定されず、パターン面の形状（平面度）の計測に利用できるものであればよい。
【００２３】
また、図３において、６１は、演算部であって、センサ６０が検出したパターン面の位置情報や位置情報群に基づいて、パターン面の形状を求めるのに利用される。さらに、演算部６１は、例えば、求められたパターン面の形状を近似する平面（近似平面）を求める。そして、目標とする平面（目標平面）に対する当該近似平面の傾きを低減するような指令値を生成し得る。また、当該指令値は、例えば、Ｘ−Ｙ平面に対する当該近似平面の傾きを低減するような指令値であってもよい。演算部６１は、当該指令値により、支持部材２５の厚さ調整機構（後述）および平面度矯正機構６２を制御して、マスク２３の平面度（形状）の矯正を実現し得る。この場合、演算部６１は、マスクの表面の形状（平坦度）を計測する計測器を構成するとともに、当該計測器により計測された形状（平坦度）に基づいて厚さ調整機構（後述のアクチュエータ）および平面度矯正機構６２を制御する制御部を構成する。なお、演算部６１は、それに限定されないが、例えば、プログラムにしたがって動作するコンピュータ（またはＣＰＵもしくはＭＰＵ等）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等を含み得る。
【００２４】
なお、上述の平面矯正を行うのは、例えば、チャック２４により保持されるマスクが交換された場合としうる。マスクが交換された場合に、マスクの表面の形状（平坦度）の計測を上記計測器に行わせ、当該平面矯正を行えばよい。または、チャック２４により保持されたマスクを介して露光される基板が交換される場合としうる。プレートが交換される場合に、マスクの表面の形状（平坦度）の計測を上記計測器に行わせ、当該平面矯正を行えばよい。しかしながら、平面矯正を行う条件またはタイミングは、それらには限定されず、必要に応じて適宜設定し得るものである。このようにすれば、露光装置の稼働状態や経時変化に伴うマスクのパターン面の形状（平面度）の変動（許容範囲からの逸脱）を低減することができる。
【００２５】
図４は支持部材２５の厚さを調整するための（厚さ調整機構の）構成例を示す図である。図１において示した通り、チャック２４の下部には、支持部材２５が配置されている。支持部材２５は、楔状部材（上）７０、楔状部材（下）７１、ベース板７２、および、調整ねじ７３を含んで構成されている。また、図４において、７４は、調整ねじ７３を回すためのアクチュエータ（駆動部、例えば、モータ）である。ここで、調整ねじ７３を回すことにより、楔状部材（下）７１がベース板７２上を調整ねじの軸方向（Ｘ軸方向）に移動する。すると、楔状部材（上）と楔状部材（下）とは積層されているため、楔状部材（下）のＸ軸方向の移動は楔状部材（上）のＺ軸方向移動に変換される。これにより、支持部材２５の厚さを調整することができ、もって、各チャック部材（２４ａ〜２４ｄ）の高さおよび傾き（または高さのみ）の調整を通じて、チャック２４の高さおよび傾きを調整することができる。なお、支持部材２５の厚さを調整する場合の敏感度または分解能は、例えば、楔状部材の楔角度の大きさによって設定し得るものである。なお、支持部材２５の厚さを調整する厚さ調整機構は、上述のような積層された楔状部材を含むものに換えて、例えば、油圧駆動システム、圧電素子、または、リニアモータ他を用いてもよく、要求仕様を満たせる限り、特に上述のものに限定されるものではない。
【００２６】
［実施形態２］
本発明の一実施形態のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。半導体デバイスは、例えば、ウエハ（基板）上に集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路を製品として完成させる後工程とを経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して、感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、露光されたウエハを現像する工程とを含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）とを含む。液晶表示デバイスは、例えば、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して、感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程とを含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００２７】
以上、本発明の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】
【００２８】
２４ａ−２４ｄ  チャック部材
２５  支持部材
７０  楔状部材（上）
７１  楔状部材（下）
７２  ベース板
７３  調整ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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