(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段によって走査方向へ移動するレチクルステージと、
レチクルの下面を前記レチクルステージに吸着する第１吸着手段と、
前記レチクルの走査方向における端面と当接可能な当接部を有するクランプと、
前記レチクルの端面を前記当接部に付勢させる吸着力を発生する第２吸着手段と、
前記クランプを前記レチクルステージに固定可能で、かつ、該固定を解除可能な固定手段と、
前記固定が解除された状態で、前記レチクルステージに対して前記クランプを移動させるアクチュエータとを備え、
前記第２吸着手段によって前記レチクルの端面を前記当接部に付勢させ、前記クランプを前記レチクルステージに固定することによって、前記レチクルを保持することを特徴とする走査露光装置。
【請求項２】
前記第１吸着手段が、前記レチクルステージに保持された少なくとも３個の基準球に前記レチクルの下面を付勢するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の走査露光装置。
【請求項３】
前記固定手段が、磁気吸引力によって前記クランプを前記レチクルステージに固定するように構成され、
前記磁気吸引力を解除するための通電コイルを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の走査露光装置。
【請求項４】
前記クランプが、前記レチクルの端面に当接される少なくとも１個の基準球を有することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の走査露光装置。
【請求項５】
前記第１吸着手段が、排気手段によって排気される溶接ベローズと、その開口端に設けられたシール材を有することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の走査露光装置。
【請求項６】
前記第２吸着手段が、排気手段によって排気される溶接ベローズと、その開口端に設けられたシール材を有することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の走査露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体露光装置のなかで、特に、レチクルパターンを円弧状あるいは矩形状の帯状領域に限定してウエハ等基板（以下、「基板」という。）に結像させ、レチクルと基板を同期的に走査させることによって、レチクルパターン全体を露光して基板に転写する走査露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
原版であるレチクルと基板を同期的に走査させてレチクルパターン全体を基板に転写するいわゆる走査型の露光装置においては、レチクルや基板の走査速度を極めて高精度で安定して制御することのできるステージ装置が必要である。
【０００３】
図１２は、一従来例によるステージ装置を示すもので、これは、図示しないベース上に固定された平板状のガイド１０２と、ガイド１０２に沿って所定の走査方向（Ｙ軸方向）に往復移動自在であるレチクルステージ１０３と、レチクルステージ１０３の走行路に沿ってその両側にベースと一体的に配設された一対のリニアモータ固定子１０４，１０５と、レチクルステージ１０３の両側面とそれぞれ一体的に設けられた一対のリニアモータ可動子１０６，１０７を有し、リニアモータ固定子１０４，１０５とリニアモータ可動子１０６，１０７はそれぞれレチクルステージ１０３を走査方向に加速減速する一対のリニアモータを構成する。レチクルステージ１０３は図示しないエアスライド（静圧軸受装置）によってガイド１０２に非接触で案内される。
【０００４】
各リニアモータ固定子１０４，１０５は、ガイド１０２に沿って直列に配設されたコイル１０４ａ，１０５ａとこれを支持するヨークとコイル台１０４ｂ，１０５ｂからなり、リニアモータ可動子１０６，１０７は、コイル１０４ａ，１０５ａとコイル台１０４ｂ，１０５ｂの間の間隙を移動する。各リニアモータ可動子１０６，１０７は、図１５に示すように、レチクルステージ１０３の各側縁に固着された磁石ホルダ１０６ａ，１０７ａと、これらに保持された磁石１０６ｂ，１０７ｂからなる。コイル１０４ａ，１０５ａに図示しない電源から駆動電流が供給されてこれらが励磁されると、リニアモータ可動子１０６，１０７との間に推力が発生し、これによってレチクルステージ１０３が加速あるいは減速される。
【０００５】
レチクルステージ１０３上にはレチクルＲ0 が吸着され、その下方にはウエハステージ２０３（図１３参照）によってウエハが保持されており、ウエハステージ２０３もレチクルステージ１０３と同様の駆動部を有し、同様に制御される。レチクルＲ0 の一部分に照射された帯状の露光光Ｌ0 （図１４参照）は、フレーム２０４に支持された投影光学系２０５によってウエハに結像し、その帯状領域を露光して、レチクルパターンの一部分を転写する。
【０００６】
走査型の露光装置の各露光サイクルは、帯状の露光光Ｌ0 に対してレチクルステージ１０３とウエハステージ２０３を同期的に走行させることでレチクルパターン全体をウエハに転写するものであり、レチクルステージ１０３とウエハステージ２０３の走行中はその位置をレーザ干渉計１０８，２０８によってそれぞれ検出して駆動部にフィードバックする。リニアモータによるレチクルステージ１０３の加速減速および露光中の速度制御は以下のように行なわれる。
【０００７】
図１４に平面図で示すように、例えば、レチクルステージ１０３が走査方向の図示左端にありレチクルＲ0 の走査方向の幅の中心Ｏ0 が加速開始位置Ｐ1 に位置しているときにリニアモータの図示右向きの推力による加速が開始され、レチクルＲ0 の前記中心Ｏ0 が加速終了位置Ｐ2 に到達したときに加速が停止され、以後はリニアモータがレチクルステージ１０３の走査速度を一定に制御する働きのみをする。レチクルＲ0 の中心Ｏ0 が減速開始位置Ｐ3 に到達するとリニアモータの図示左向きの推力による減速が開始され、レチクルＲ0 の中心Ｏ0 が減速終了位置Ｐ4 に到達したときにレチクルステージ１０３の走行が停止される。
【０００８】
このような加速減速サイクルにおいて、レチクルステージ１０３が図示右向きに走行して、レチクルＲ0 の中心Ｏ0 が加速終了位置Ｐ2 に到達すると同時に露光光Ｌ0 がレチクルパターンの図示右端に入射して露光が開始され、レチクルＲ0 の中心Ｏ0 が減速開始位置Ｐ3 に到達したときにレチクルパターンの全面の露光が完了する。レチクルＲ0 の露光中すなわち、レチクルパターンが露光光Ｌ0 を横切って走行する間はレチクルステージ１０３が一定の走査速度に制御され、これと同期して、ウエハステージ２０３の走査速度も同様に制御される。なお、露光開始時のウエハとレチクルＲ0 の相対位置は厳密に管理され、露光中のウエハとレチクルＲ0 の速度比は、両者の間の投影光学系２０５の縮小倍率に正確に一致するように制御され、露光終了後は両者を適当に減速させる。
【０００９】
図１５に示すように、レチクルＲ0 は、レチクルステージ１０３の開口１０３ａを塞ぐようにレチクルステージ１０３上に載置され、レチクルＲ0 の周縁部分は、レチクルステージ１０３に設けられた貫通孔１０３ｂを経て長溝１０３ｃに発生する真空吸着力によってレチクルステージ１０３の表面に吸着される。各貫通孔１０３ｂは、レチクルステージ１０３の裏面側に設けられたニップルを介して図示しない真空ポンプに接続される。
【００１０】
すなわち、レチクルステージ１０３上のレチクルＲ0 は、その周縁部分の裏面に作用する真空吸着力のみによってレチクルステージ１０３に吸着保持される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の技術によれば、前述のように、レチクルをその裏面（下面）に作用する真空吸着力のみによってレチクルステージの表面に吸着保持するように構成されているため、レチクルステージの走査中にレチクルがレチクルステージ上でずれないように安定保持する力が不充分であり、露光中にレチクルがずれて転写精度が劣化するおそれがある。
【００１２】
詳しく説明すると、レチクルをレチクルステージ上の定位置に保持する力は、真空吸着力によってレチクルステージに吸着されたレチクルとレチクルステージの開口の周縁部分の間の摩擦力によるものであるため、レチクルステージを走査方向（Ｙ軸方向）あるいはその逆向きに加速する加速力が大きくてレチクルの慣性が前記摩擦力を越える状況であれば、レチクルステージに対してレチクルがずれて、転写精度の劣化を招く。
【００１３】
露光中、レチクルステージはウエハステージの４〜５倍の走査速度で走査されるため、レチクルには大きな加速力がかかる傾向がある。また、近年では露光装置の生産性を向上させるためにレチクルステージやウエハステージの走査速度を大きくすることが望まれており、これらの高速化が進むと、レチクルにかかる加速力は１〜２Ｇ程度に達する。ところが、前記真空吸着力による摩擦力だけでは、１Ｇを越える加速力に抗してレチクルを安定保持することは困難である。特に、レチクルの周縁部分にはウエハとの位置合わせに用いるアライメントマーク等が配設されるため、レチクルとレチクルステージの間の接触面積を広くして摩擦力を増大させることは難しい。
【００１４】
本発明は上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、レチクルステージの駆動中にレチクルが位置ずれを起こすおそれのない走査露光装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の走査露光装置は、駆動手段によって走査方向へ移動するレチクルステージと、レチクルの下面を前記レチクルステージに吸着する第１吸着手段と、前記レチクルの走査方向における端面と当接可能な当接部を有するクランプと、前記レチクルの端面を前記当接部に付勢させる吸着力を発生する第２吸着手段と、前記クランプを前記レチクルステージに固定可能で、かつ、該固定を解除可能な固定手段と、前記固定が解除された状態で、前記レチクルステージに対して前記クランプを移動させるアクチュエータとを備え、前記第２吸着手段によって前記レチクルの端面を前記当接部に付勢させ、前記クランプを前記レチクルステージに固定することによって、前記レチクルを保持することを特徴とする。
【００１６】
前記第１吸着手段が、前記レチクルステージに保持された少なくとも３個の基準球に前記レチクルの下面を付勢するように構成されているとよい。
【００１８】
【作用】
レチクルの下面を吸着手段によってレチクルステージに吸着するとともに、基準球等の当接部にレチクルの走査方向における端面を当接することでレチクルの端面を拘束し、レチクルステージの移動中にレチクルがずれるのを防ぐ。
【００１９】
第２吸着手段によってレチクルの端面を当接部に付勢させれば、レチクルを移動ステージ上に堅固に固定することができる。レチクルステージを逆向きに移動させたときでもレチクルがずれるおそれがない。
【００２０】
走査型の露光装置にこのようなステージ装置を搭載することで、レチクルをレチクルステージに安定保持し、露光中にレチクルがずれるのを回避できる。これによって、走査型の露光装置の転写精度を向上させ、高速化による生産性の増大にも大きく貢献できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、一実施例によるステージ装置を示すもので、これは、ベース１上に固定された平板状のガイド２と、ガイド２に沿って走査方向（Ｙ軸方向）に往復移動自在な移動ステージであるレチクルステージ３と、レチクルステージ３の走行路に沿ってその両側にベース１と一体的に配設された一対のリニアモータ固定子４，５と、レチクルステージ３の両側面とそれぞれ一体的に設けられた一対のリニアモータ可動子６，７を有し、リニアモータ固定子４，５とリニアモータ可動子６，７はそれぞれレチクルステージ３を走査方向に加速減速する駆動手段である一対のリニアモータを構成する。レチクルステージ３は、図示しないエアスライド（静圧軸受装置）によってガイド２に非接触で案内される。
【００２３】
各リニアモータ固定子４，５は、ガイド２に沿って直列に配設された複数のコイル４ａ，５ａとこれを支持するヨークとコイル台４ｂ，５ｂからなり、リニアモータ可動子６，７は、コイル４ａ，５ａとコイル台４ｂ，５ｂの間の間隙を移動する。各リニアモータ可動子６，７は、図２に示すように、レチクルステージ３の各側縁と一体である磁石ホルダ６ａ，７ａと、これらに保持された磁石６ｂ，７ｂからなる。コイル４ａ，５ａに図示しない電源から駆動電流が供給されてこれらが励磁されると、リニアモータ可動子６，７との間に推力が発生し、これによってレチクルステージ３が加速あるいは減速される。
【００２４】
レチクルステージ３上には板状体であるレチクルＲ1 （図２に破線で示す）が吸着保持され、その下方には、ウエハステージによって基板であるウエハが保持されており、ウエハステージもレチクルステージ３と同様の駆動部を有し、同様に制御される。露光手段である図示しない光源からレチクルＲ1 の一部分に照射された帯状の露光光は、従来例と同様に投影光学系によってウエハに結像し、その帯状領域を露光して、レチクルパターンの一部分を転写する。
【００２５】
レチクルステージ３とウエハステージを同期的に走行させることでレチクルパターン全体をウエハに転写する。この間、レチクルステージ３とウエハステージの位置をレーザ干渉計によってそれぞれ検出して駆動部にフィードバックする。前記リニアモータによるレチクルステージ３の加速、減速および露光中の速度制御は従来例と同様である。
【００２６】
レチクルＲ１  は、該レチクルＲ１  の下面（裏面）を吸着する第１吸着手段を有する３個のＺクランプ１０と、レチクルＲ１  のＸ軸方向の端縁を吸着する吸着手段を有するＸクランプ２０と、レチクルＲ１  のＹ軸方向（走査方向）の端縁部（端面）を吸着する第２吸着手段を有するクランプである一対のＹクランプ３０によって、レチクルステージ３上に安定して吸着保持される。
【００２７】
また、レチクルステージ３上のレチクルＲ1 の各Ｚクランプ１０、Ｘクランプ２０、両Ｙクランプ３０に対する位置決めは、それぞれ、図２および図３に示すように、該レチクルＲ1 の下面に当接される３個のＺ基準球４０と、レチクルＲ1 のＸ軸方向の端縁に当接される拘束手段（基準球）であるＸ基準球５０と、レチクルＲ1 のＹ軸方向の端縁に当接される拘束手段（基準球）である一対のＹ基準球６０によって行なわれる。
【００２８】
各Ｚクランプ１０は、レチクルステージ３の裏面にビス等によって固着される本体ブロック１１（図４参照）と、その側面から内部配管に接続される排気用のニップル１２（図１参照）と、本体ブロック１１から図示上向き（Ｚ軸方向）に突出する一対の溶接ベローズ１３を有し、各溶接ベローズ１３は、本体ブロック１１の前記内部配管に連通し、各溶接ベローズ１３の開口端には、固定リング１３ａを介してシール材１４が固着されている。シール材１４をレチクルＲ１  の裏面に当接し、各Ｚクランプ１０のニップル１２を図示しない真空ポンプに接続して溶接ベローズ１３を排気すると、レチクルＲ１  がシール材１４に吸着され、レチクルＲ１  をＺ基準球４０に付勢（吸着）する真空吸着力が発生する（第１吸着手段）。
【００２９】
各Ｚクランプ１０は、レチクルステージ３の開口３ａの周縁の３つの部位に一対ずつ形成されたＵ字溝３ｂからそれぞれ溶接ベローズ１３をレチクルステージ３の上面に突出させて、溶接ベローズ１３の開口端のシール材１４をレチクルＲ1 の周縁部分の下面に対向させる。
【００３０】
各対のＵ字溝３ｂの間に突出する突部３ｃは、Ｚ基準球４０を回転自在にしかも安定して定位置に保持するマグネットホルダ４１を支持する。該マグネットホルダ４１は、図８に示すように、十字型断面を有する非磁性ブロック４１ａとその４隅に保持された４個の棒状磁石４１ｂを有し、非磁性ブロック４１ａは磁性体板４１ｃを介して、レチクルステージ３の開口３ａの前記突部３ｃに載置される。４個の棒状磁石４１ｂはいわゆる４極磁石として、磁性材料で作られたＺ基準球４０を通る磁気回路と、前記磁性体板４１ｃを通る磁気回路の総ポテンシャルが、非磁性ブロック４１ａの中央にＺ基準球４０が位置したときに最も安定するように構成される。すなわち、Ｚ基準球４０は、前記４極磁石の磁気吸引力によってマグネットホルダ４１の中央に安定保持される。機械的な拘束手段を必要としないために、Ｚ基準球４０をマグネットホルダ４１上で任意の方向に回転させることが自在である。
【００３１】
Ｘクランプ２０は、図９に示すように、レチクルステージ３の表面を摺動自在である本体ブロック２１と、その側面から内部配管に接続される排気用のニップル２２と、本体ブロック２１から図示横向き（Ｘ軸方向）に突出する一対の溶接ベローズ２３を有し、各溶接ベローズ２３は、本体ブロック２１の前記内部配管に連通し、各溶接ベローズ２３の開口端には、固定リング２３ａを介してシール材２４が固着されている。シール材２４をレチクルＲ1 のＸ軸方向の端縁に当接し、Ｘクランプ２０のニップル２２を図示しない真空ポンプに接続して溶接ベローズ２３を排気すると、レチクルＲ1 の端縁がシール材２４に吸着され、レチクルＲ1 をＸ基準球５０に付勢する真空吸着力が発生する。
【００３２】
本体ブロック２１は磁性体であり、両溶接ベローズ２３の間に突出する突部２１ａを有し、該突部２１ａは、Ｘ基準球５０を回転自在にしかも安定して定位置に保持するマグネットホルダ５１を支持する。該マグネットホルダ５１は、十字型断面を有する非磁性ブロック５１ａとその４隅に保持された４個の棒状磁石５１ｂを有し、非磁性ブロック５１ａは本体ブロック２１の前記突部２１ａに固定される。４個の棒状磁石５１ｂはいわゆる４極磁石として、磁性材料で作られたＸ基準球５０を通る磁気回路と、磁性体である本体ブロック２１を通る磁気回路の総ポテンシャルが、非磁性ブロック５１ａの中央にＸ基準球５０が位置したときに最も安定するように構成される。すなわち、Ｘ基準球５０は、前記４極磁石の磁気吸引力によってマグネットホルダ５１の中央に安定保持される。機械的な拘束手段を必要としないために、Ｘ基準球５０をマグネットホルダ５１上で任意の方向に回転させることが自在である。
【００３３】
Ｘクランプ２０の本体ブロック２１は、前述のように磁性体であり、図７に示すように、レチクルステージ３に埋め込まれた固定手段であるマグネットチャック２５の磁気吸引力によってレチクルステージ３上に固定される。本体ブロック２１の一端は、Ｘ可動体２６に片持ち支持された平行板バネ機構２７の自由端に結合されている。マグネットチャック２５が不作動であれば、平行板バネ機構２７によって本体ブロック２１がマグネットチャック２５の上面からわずかに浮上した摺動自在な状態に支持される。平行板バネ機構２７は、レチクルステージ３に垂直な方向（Ｚ軸方向）に剛性が弱く、水平な方向（ＸＹ方向）に高剛性であるように設計されており、後述するようにマグネットチャック２５の磁気吸引力が発生すると、平行板バネ機構２７の弾性力に抗して本体ブロック２１がマグネットチャック２５に吸着され、その結果、Ｘクランプ２０がレチクルステージ３に固定されるように構成されている。
【００３４】
Ｘ可動体２６は、レチクルステージ３上に固定されたＸガイド２８に沿ってＸ軸方向に往復移動自在であり、図示しないアクチュエータによってＸ可動体２６をＸ軸方向に移動させる。これによって、Ｘクランプ２０全体をレチクルＲ1 の端縁に向かって進退させるように構成されている。
【００３５】
各Ｙクランプ３０は、図３に示すように、レチクルステージ３の表面を摺動自在である本体ブロック３１と、その側面から内部配管に接続される排気用のニップル３２と、本体ブロック３１からＹ軸方向に突出する２対の溶接ベローズ３３を有し、各溶接ベローズ３３は、本体ブロック３１の前記内部配管に連通し、各溶接ベローズ３３の開口端には、固定リング３３ａ（図４参照）を介してシール材３４が固着されている。シール材３４をレチクルＲ１  のＹ軸方向の端縁に当接し、各Ｙクランプ３０のニップル３２を図示しない真空ポンプに接続して溶接ベローズ３３を排気すると、レチクルＲ１  の端縁がシール材３４に吸着され、レチクルＲ１  をＹ基準球６０に密着させてこれに吸着する真空吸着力が発生する（第２吸着手段）。
【００３６】
本体ブロック３１は磁性体であり、２対の溶接ベローズ３３の間に突出する突部３１ａを有し、該突部３１ａはＹ基準球６０を回転自在にしかも安定して定位置に保持するマグネットホルダ６１を支持する。該マグネットホルダ６１は、Ｘクランプ２０のマグネットホルダ５１と同様に、十字型断面を有する非磁性ブロックとその４隅に保持された４個の棒状磁石を有し、非磁性ブロックはＹクランプ３０の本体ブロック３１の前記突部３１ａに固定される。４個の棒状磁石はいわゆる４極磁石として、磁性材料で作られたＹ基準球６０を通る磁気回路と、磁性体である本体ブロック３１を通る磁気回路の総ポテンシャルが、非磁性ブロックの中央にＹ基準球６０が位置したときに最も安定するように構成される。すなわち、Ｙ基準球６０は、前記４極磁石の磁気吸引力によってマグネットホルダ６１の中央に安定保持される。機械的な拘束手段を必要としないために、Ｙ基準球６０をマグネットホルダ６１上で任意の方向に回転させることが自在である。
【００３７】
各Ｙクランプ３０の本体ブロック３１は、前述のように磁性体であり、レチクルステージ３に埋め込まれたマグネットチャック３５の磁気吸引力によってレチクルステージ３上に固定される。各Ｙクランプ３０の本体ブロック３１の一端は、Ｙ可動体３６に片持ち支持された平行板バネ機構３７（図５参照）の自由端に結合されている。マグネットチャック３５が不作動であれば、平行板バネ機構３７によって本体ブロック３１がマグネットチャック３５の上面からわずかに浮上した状態に支持される。平行板バネ機構３７は、レチクルステージ３に垂直な方向（Ｚ軸方向）に剛性が弱く、水平な方向（ＸＹ方向）に高剛性であるように設計されており、後述するようにマグネットチャック３５の磁気吸引力が発生すると、平行板バネ機構３７の弾性力に抗して本体ブロック３１がマグネットチャック３５に吸着され、その結果、Ｙクランプ３０がレチクルステージ３に固定されるように構成されている。
【００３８】
Ｙ可動体３６は、レチクルステージ３上に配設されたＹガイド３８に沿ってＹ軸方向に往復移動自在であり、図示しないアクチュエータによってＹ可動体３６をＹ軸方向に移動させる。これによって、各Ｙクランプ３０全体をレチクルＲ1 の端縁に向かって進退させるように構成されている。
【００３９】
各マグネットチャック３５は、３個ずつ３列に配設された合計９個の磁石ユニット３５ａを有し、各磁石ユニット３５ａは、図６に示すように、厚さ方向に着磁されたアルニコ磁石３５１と、これを挟持する一対のヨーク３５２，３５３からなる断面Ｕ字形の磁気部材と、一方のヨーク３５３の底部に巻き付けたコイル３５４からなり、各磁石ユニット３５ａのまわりに樹脂３５５を充填してレチクルステージ３と一体化したものである。各磁石ユニット３５ａのコイル３５４に通電することで各アルニコ磁石３５１の磁気吸引力が相殺されるように構成されている。
【００４０】
すなわち、マグネットチャック３５に通電すると、Ｙクランプ３０をレチクルステージ３に吸着していた磁気吸引力が解除されてＹクランプ３０全体をＹ軸方向に進退させることができる。通電を停止すると、Ｙクランプ３０がレチクルステージ３に吸着され、磁気吸引力によって堅固に固定される。
【００４１】
Ｘクランプ２０を吸着するマグネットネットチャック２５も上記と同様に構成された３個の磁石ユニット２５ａを有し、同様に機能する。Ｙクランプ３０を吸着するマグネットチャック３５に比べて磁石ユニット２５ａの数が少ないのは、前述の露光サイクルにおいてレチクルステージ３をＹ軸方向に加速すると、慣性によってレチクルＲ1 がＹ軸方向にずれるおそれがあるため、Ｙクランプ３０のマグネットチャック３５には大きな磁気吸引力が必要であり、Ｘ軸方向についてはこのように大きな慣性が生じるおそれがないからである。
【００４２】
次に、搬送ハンドによってレチクルＲ1 をレチクルステージ３の上方に搬送し、これに受け渡して位置決めしたうえで、磁気吸引力と真空吸着力によってレチクルＲ1 をレチクルステージ３に固定する工程を説明する。
【００４３】
まず、レチクルステージ３をレチクル交換位置まで移動して待機させる。搬送ハンドはレチクルＲ1 の上面を吸着し、レチクルステージ３の上方に搬送してくる。搬送ハンドを下降させてレチクルＲ1 の下面を各Ｚ基準球４０に当接させる。次に搬送ハンドの吸着を解除してレチクルＲ1 を解放し、搬送ハンドを後退させる。
【００４４】
搬送ハンドが下向きの動作を開始するとき、Ｘクランプ２０と両Ｙクランプ３０はレチクルＲ1 にぶつからない位置に退避している。退避は、Ｘクランプ２０と各Ｙクランプ３０のマグネットチャック２５，３５の通電によって磁気吸引力を解除して、前述のアクチュエータによってそれぞれＸ可動体２６と各Ｙ可動体３６を後退させることによって行なわれる。
【００４５】
レチクルＲ1 がＺ基準球４０に受け渡されると各Ｚクランプ１０の溶接ベローズ１３を排気してレチクルＲ1 の下面をＺ軸方向に吸引する真空吸着力を発生させる。各溶接ベローズ１３は小さい抵抗で数ｍｍ程度は横にずれることができるように設計されており、従って直径数ｍｍの範囲内でレチクルＲ1 が３個のＺ基準球４０上にころがり支持されているものとみなせる。
【００４６】
各Ｚクランプ４０の真空吸着力は、従来例のようにこれのみでレチクルＲ1 をクランプする目的で吸引するのではなく、レチクルＲ1 をＺ基準球５０に付勢してＺ軸方向の位置決めを行なうために吸引するので従来例のように強い吸引力は必要としない。
【００４７】
続いて、Ｘクランプ２０と両Ｙクランプ３０の排気を開始する。この時点ではＸクランプ２０と両Ｙクランプ３０はレチクルＲ1 に当たらない位置に退避しているので真空吸着力は発生しない。
【００４８】
この状態で、Ｘクランプ２０と両Ｙクランプ３０を前述のアクチュエータによってそれぞれＸ軸方向とＹ軸方向に前進させ、各溶接ベローズ２３，３３のシール材２４，３４をレチクルＲ1 の端縁に当接する。このようにシール材２４，３４がレチクルＲ1 の端縁に当接するとＸクランプ２０、Ｙクランプ３０による真空吸着力が発生し、これによって、レチクルＲ1 の端縁がＸ基準球５０、両Ｙ基準球６０に密着され、レチクルＲ1 がＸクランプ２０と両Ｙクランプ３０に吸着された状態となる。このとき、各溶接ベローズ２３，３３の排気系の圧力をモニタすることで真空吸着力が発生したか否かを検知するとよい。
【００４９】
このようにしてＸクランプ２０と両Ｙクランプ３０にレチクルＲ1 の端縁を吸着したうえで、図示しないレチクルアライメントスコープによって、所定の基準位置に対するレチクルＲ1 の位置ずれを計測し、前述のアクチュエータにフィードバックして、Ｘクランプ２０やＹクランプ３０の位置を補正する。レチクルＲ1 の位置ずれが許容値以下になったのを確認したのち、Ｘクランプ２０と各Ｙクランプ３０のマグネットチャック２５，３５の電流を徐々に低減しゼロとする。マグネットチャック２５，３５は、通電の停止によってＸクランプ２０と各Ｙクランプ３０の本体ブロック２１，３１を吸引する磁気吸引力を発生させる。本体ブロック２１，３１は平行板バネ機構２７，３７の弾力性に抗してマグネットチャック２５，３５に吸着され、その結果、レチクルＲ1 は、レチクルステージ３上でＸＹ方向に堅固に固定される。
【００５０】
露光中は、レチクルステージ３の走査によって、レチクルＲ1 にＹ軸方向（走査方向）に大きな慣性がかかり、レチクルＲ1 がレチクルステージ３上でずれるおそれがあるため、両Ｙクランプ３０によるクランプ力が上記の慣性に抗してレチクルＲ1 を安定保持するように構成しなければならない。そこで、両Ｙクランプ３０の真空吸着力Ｐ1 とマグネットチャック３５の磁気吸引力Ｐ2 を以下のように設定する。
【００５１】
Ｐ1 ＞γ×α  …………………（１）
Ｐ2 ×ｆ＞γ×α  ……………（２）
ここで、γ：レチクルＲ1 の質量
α：レチクルＲ1 を走査させるための加速度
ｆ：レチクルＲ1 とレチクルステージ３の間の摩擦係数
レチクルステージ３がＹ軸方向（＋Ｙ）へ走査するときは、各Ｙクランプ３０のＹ基準球６０によってレチクルＲ1 を押していく結果となるため、Ｙクランプ３０の真空吸着力Ｐ1 は不必要である。従って、各Ｙクランプ３０がマグネットチャック３５上でずれないように、マグネットチャック３５の磁気吸引力Ｐ2 による摩擦力がレチクルＲ1 の慣性より大きくなるように設定すれば充分である。すなわち、式（２）で示す条件のみを満足すればよい。
【００５２】
ところが、レチクルステージ３がＹ軸方向逆向き（−Ｙ）に走査するときは、各Ｙクランプ３０の磁気吸引力によってレチクルＲ1 を引っ張る結果となるため、Ｙクランプ３０の真空吸着力Ｐ1 がレチクルＲ1 の慣性より小さいと各Ｙクランプ３０がレチクルＲ1 から離れるおそれがある。そこで式（１）で示す条件を満足するように設定しなければならない。また、各Ｙクランプ３０がマグネットチャック３５上でずれるのを防ぐには、前述のように式（２）で示す条件を満足しなければならない。すなわち、式（１）と式（２）の双方を満足する必要がある。
【００５３】
Ｙクランプ３０のマグネットチャック３５の磁気吸引力Ｐ2 による摩擦力を大きくするためには、マグネットチャック３５とＹクランプ３０の本体ブロック３１の接触面積を大きくすればよい。従来例のようにレチクルの側端部を裏面から吸着する場合には、アライメントマーク等のスペースを避けなければならず、接触面積が限られるために大きなクランプ力を発生させるのは難しいが、Ｙクランプ３０のマグネットチャック３５は、レチクルステージ３のレチクル搭載面の側傍に配設されているため、Ｙクランプ３０を大形化すれば、前記接触面積を増大させて摩擦力を充分に大きくすることができる。
【００５４】
加えて、一般的にアルニコ磁石は、残留磁束密度が１〜１．３Ｔに達するため、１ｃｍ2 当たり４〜６ｋｇｆの磁気吸引力を発生できる。他方真空吸着力については、７６０ｍＨｇにおいて１ｃｍ2 当たり１ｋｇｆが限度であるため、従来例のように真空吸着力のみによってレチクルを安定保持することは極めて難しい。
【００５５】
このように、両Ｙクランプ３０においては真空吸着力によるクランプ力（摩擦力）と磁気吸引力を双方とも充分に大きくして、レチクルＲ1 を例えば１〜２Ｇ程度に加速しても、走査中に位置ずれを発生するおそれのないように堅固にクランプすることができる。
【００５６】
本実施例によれば、露光中のレチクルを安定保持し、その位置ずれを防ぐことで、露光装置の転写精度を大きく改善できる。また、レチクルの加速力を大幅に増大させることができるため、レチクルやウエハの走査速度を速くして露光装置の生産性の向上にも貢献できる。
【００５７】
なお、露光サイクル終了後は、レチクルステージ３をレチクル受け渡し位置へ移動させ、Ｘクランプ２０と両Ｙクランプ３０のマグネットチャック２５，３５に通電してこれらの磁気吸引力を解除する。続いて、各溶接ベローズ２３，３３の排気を停止して真空吸着力を解除したうえで、Ｘクランプ２０と両Ｙクランプ３０の可動体２６，３６のアクチュエータを逆駆動してＸクランプ２０と両Ｙクランプ３０をレチクルＲ1 の端縁から後退させる。さらに、各Ｚクランプ１０の真空吸着力を解除して搬送ハンドによるレチクルＲ1 の搬出を行なう。
【００５８】
次に上記説明した露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図１０は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。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（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ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によって作製されたウエ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で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００５９】
図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。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なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造することができる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００６１】
レチクルステージ等の移動ステージにレチクル等を安定保持し、ステージ駆動中にレチクル等が位置ずれを起すのを回避できる。特に走査型の露光装置においては、露光中のレチクルの位置ずれを防ぐことで転写精度を大きく改善できる。また、レチクルステージやウエハステージの高速化によって露光装置の生産性を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例によるステージ装置を示す斜視図である。
【図２】図１の装置の主要部を示す部分平面図である。
【図３】図２の中心部を拡大して示す拡大部分平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線からみた断面図である。
【図５】図１の装置の主要部を示す部分側面図である。
【図６】図５の装置を断面で示す模式断面図である。
【図７】図１の装置のマグネットチャックを示す平面図である。
【図８】図１の装置のＺクランプを示すもので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）を分解した状態で示す分解斜視図である。
【図９】図１の装置のＸクランプを示すもので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）を分解した状態で示す分解斜視図である。
【図１０】半導体製造工程を示すフローチャートである。
【図１１】ウエハプロセスを示すフローチャートである。
【図１２】一従来例を示す斜視図である。
【図１３】露光装置全体を示す立面図である。
【図１４】図１２の装置の走査を説明する図である。
【図１５】図１２の装置の主要部を示す平面図である。
【符号の説明】
１    ベース
２    ガイド
３    レチクルステージ
４，５    リニアモータ固定子
６，７    リニアモータ可動子
１０    Ｚクランプ
２０    Ｘクランプ
２５，３５    マグネットチャック
３０    Ｙクランプ
４０    Ｚ基準球
５０    Ｘ基準球
６０    Ｙ基準球
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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