(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板を保持する基板保持装置であって、
その一方の面の所定面積の領域内に、それぞれの先端部分がほぼ同一面上に位置するように配置された前記基板を支持する複数の突起状の第１支持部を有する保持装置本体を備え,
前記保持装置本体の前記一方の面側の表層部を除く部分のうち、少なくとも前記表層部と他方の面側の表層部との間の部分に、前記複数の第１支持部の配置に対応した配置で複数の空所が形成されていることを特徴とする基板保持装置。
【請求項２】
前記第１支持部は、前記保持装置本体の前記一方の面に前記各空所に個別に対応して少なくとも１つずつ配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】
前記複数の空所は、前記保持装置本体に一定間隔で２次元的に配置され、前記各空所に対応して少なくとも１つずつ配置される前記第１支持部は全体として等間隔で配置されていることを特徴とする請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記複数の第１支持部は前記保持装置本体の前記一方の面上に部分的に間隔が異なるように配置されるとともに、前記複数の空所は前記保持装置本体の前記部分に間隔と大きさとの少なくとも一方を異ならせて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記保持装置本体は、前記複数の第１支持部が形成される第１部材と、前記他方の面側の第２部材とを含んで一体に構成され、前記第１及び第２部材の少なくとも一方に前記複数の空所が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項６】
前記保持装置本体は、少なくとも前記第１部材と同一材料による融着で一体に構成されることを特徴とする請求項５に記載の基板保持装置。
【請求項７】
前記保持装置本体は、少なくとも前記第１部材と異なる材料による融着で一体に構成されることを特徴とする請求項５に記載の基板保持装置。
【請求項８】
前記保持装置本体は接着剤にて一体に構成されることを特徴とする請求項５に記載の基板保持装置。
【請求項９】
前記保持装置本体は、前記一方の面側の第１部材と、前記他方の面側の第２部材と、これら両部材に挟持される、前記複数の空所が形成されたコア部材とから成るサンドイッチ構造体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項１０】
前記コア部材は、ハニカムコアであ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】
前記保持装置本体は、前記一方の面の前記所定面積の領域の外側に配置され、前記領域の外側を取り囲み、前記複数の第１支持部とともに前記基板をその平坦度をほぼ維持した状態で支持する第２支持部を、更に有することを特徴とする請求項１，２，４のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項１２】
前記複数の第１支持部のうち、少なくとも前記第２支持部近傍に位置する第１支持部は、他の部分に位置する第１支持部に比べて密な間隔で配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の基板保持装置。
【請求項１３】
前記複数の第１支持部は、前記基板の中心位置に対応する前記保持装置本体上の基準点を中心とした複数の同心円上に配置されている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】
前記保持装置本体は、前記一方の面の前記所定面積の領域の外側に配置され、前記領域の外側を取り囲み、前記複数の第１支持部とともに前記基板をその平坦度をほぼ維持した状態で支持する第２支持部を、更に有することを特徴とする請求項３，５〜１０のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項１５】
前記複数の第１支持部それぞれの先端部分及び前記第２支持部の先端部に対して前記基板を吸着する吸着機構を更に備えることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項１６】
前記第２支持部は、前記複数の第１支持部が配置された領域を完全に取り囲む環状の内周面を有し、
前記吸着機構は、前記基板が前記保持装置本体に支持された状態で、前記基板と前記保持装置本体とによって前記第２支持部の内周面の内側に形成される空間を真空状態とする真空吸着機構であることを特徴とする請求項１５に記載の基板保持装置。
【請求項１７】
前記第２支持部は、同心円状に配置された環状凸部と該環状凸部の外周側の環状凹部とを有し、
前記真空吸着機構は、前記環状凹部をも真空状態とすることを特徴とする請求項１６に記載の基板保持装置。
【請求項１８】
前記環状凸部は、同心円状に二重以上設けられ、前記真空吸着機構は、隣接する環状凸部相互間の空間をも真空状態とすることを特徴とする請求項１７に記載の基板保持装置。
【請求項１９】
前記第２支持部と前記基板との接触面積は、前記複数の第１支持部及び前記第２支持部と前記基板との総接触面積の２０％以下に設定されていることを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の基盤保持装置。
【請求項２０】
前記基板の前記第１及び第２支持部によって支持される側の面の全面積に占める、前記複数の第１支持部及び前記第２支持部と前記基板との接触面積の割合が、３％以下に設定されていることを特徴とする請求項１９に記載の基板保持装置。
【請求項２１】
エネルギビームにより基板を露光して所定のパターンを形成する露光装置であって、
前記基板を保持する請求項１〜２０のいずれか一項に記載の基板保持装置と；
前記基板保持装置が搭載され、２次元面内で少なくとも一方向に移動可能な基板ステージと；を備える露光装置。
【請求項２２】
前記パターンが形成されたマスクを保持するマスクステージと；
前記マスクから射出された前記エネルギビームを前記基板上に投射する投影光学系と；
前記基板保持装置により保持された前記基板表面の前記投影光学系の光軸方向に関する位置及び前記光軸方向に直交する面に対する傾斜量を検出する焦点位置検出系と；
前記焦点位置検出系の検出結果に基づいて、前記基板保持装置を前記光軸方向及び前記光軸方向に直交する面に対する傾斜方向の少なくとも一方に駆動する駆動装置と；を更に備えることを特徴とする請求項２１に記載の露光装置。
【請求項２３】
前記マスクステージと前記基板ステージとを同期して、前記一方向に駆動する同期駆動装置を更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の露光装置。
【請求項２４】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程では、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板保持装置、露光装置及びデバイス製造方法に係り、さらに詳しくは、平板状の基板を保持する基板保持装置、該基板保持装置を被露光基板の保持装置として備える露光装置、及び該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下「レチクル」と総称する）に形成されたパターンを投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、「ウエハ」と総称する）上に転写する露光装置が用いられている。近年では、半導体素子の高集積化に伴い、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、このステッパに改良を加えたステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）等の逐次移動型の投影露光装置が主流となっている。
【０００３】
このような投影露光装置においては、２次元面内を移動可能なウエハステージが設けられており、このウエハステージ上に固定されたウエハホルダにより、ウエハが真空吸着或いは静電吸着等により保持されている。
【０００４】
しかるに、ウエハやレチクルなどは基板保持装置で保持され、この基板保持装置がステージ等の可動体に搭載されるので、基板保持装置や可動体などを含む全体の質量が、可動体の移動時の位置制御性（位置決め制御性を含む）に大きく影響を与える。このため、レチクルが搭載される可動体の表面側、裏面側、あるいは内部に穴（ポケット）を設けて軽量化を図ることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、近時における露光波長の短波長化及び高Ｎ．Ａ．化はともに投影光学系の焦点深度の狭小化を招いており、異物の挟み込みが生じた場合、それに起因してウエハ表面に凹凸が生じ、これが焦点ずれ、ひいては転写精度の劣化の要因となる可能性が極めて高い。
【０００６】
かかる異物の挟み込み問題を極力回避すべく、最近では多数のピン状の支持部材（以下、「ピン」という）によりウエハを支持するピンチャック式のウエハホルダが比較的多く用いられるようになってきた。かかるピンチャック式のウエハホルダによれば、前述の異物挟み込みの発生をほぼ確実に抑制することが可能である（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
図１８（Ａ）に、上記特許文献２などに開示されるのと同様の従来のウエハホルダの一例が平面図にて示されている。この図１８（Ａ）のウエハホルダ２５’は、円板状のベース部材２６’と、該ベース部材２６’の上面（紙面手前側の面）に等間隔で配置された多数のピン部３２’と、多数のピン部３２’を取り囲む環状の凸部（以下、「リム部」と総称する）２８’とを備えている。そして、多数のピン部３２’及びリム部２８’によって下方からウエハを支持するとともに、真空吸着等によってウエハを吸着保持するようになっていた。
【０００８】
上述した従来のピンチャック式のウエハホルダでは、例えば真空吸着等によってウエハをピン部で支持したとき、ピン部以外の不支持位置でのウエハの変形量が所定の許容範囲内に収まるようにピン部の配置、間隔等が決定されていた。
【０００９】
【特許文献１】
特許第３０００３６１号明細書
【特許文献２】
特開平１−１２９４３８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、レチクルはその両端のみがレチクルホルダにて保持されるので、レチクルホルダが設けられる可動体を軽量化する上記特許文献１に開示される技術を、そのままウエハホルダに適用することは困難である。ウエハホルダでは、ウエハを保持固定するため主として真空吸着方式が採用されている。このため、従来のウエハホルダでは、穴を空ける場合には、必然的にその穴は、表面側に設けざるを得ない。裏面側、あるいは内部に穴を設けたのでは、ウエハを真空吸着することが困難となり、あるいは真空吸着に影響を与えない程度の穴を内部に設けたのでは、軽量化の効果は僅かになる。すなわち、ウエハホルダに穴を空ける場合には、その穴を真空吸着用の穴と兼用することが、軽量化のためには必然的に要請される。
【００１１】
また、ウエハをその平坦度を維持して吸着保持するためには、ウエハホルダの表面は、平坦度が極めて高いことが要請される。このため、ウエハホルダの製造工程では、最終段階として、その表面を研磨する工程が含まれている。
【００１２】
しかるに、どのように精度良く表面を平坦に研磨加工しても、その吸着穴の形状大きさが、真空吸着を考慮していない形状では、ウエハを真空吸着した際にウエハが撓む、あるいは、ウエハ表面にウエハホルダの表面の凹凸形状がそのまま反映されて、ウエハの面精度が確保できない、さらには、剛性が低下するなどの不都合が発生する。また、軽量化を目的として形成される穴による剛性不均一が加工むらや段差むらの要因となり、更には断面リング状の穴若しくは剛性低下の少ない穴しか形成できず、軽量化の効果は少ない。
【００１３】
また、ピンチャック式のウエハホルダにおいては、ウエハ（基板）の平面度を確保するため、ウエハホルダのウエハとの接触部分は、出来るだけ同一平面上にあることが望ましく、そのためウエハホルダの製造段階では、ピン部とリム部の上面を研磨装置を用いて精密研磨加工している。
【００１４】
図１８（Ａ）に示されるウエハホルダ２５’、あるいは上記特許文献２などに開示されるウエハホルダでは、ピン部とウエハとの間の異物の挟み込みを極力避けるために上述した変形量が許容範囲内となる限りで、最小限の接触率となるように、ピン部の接触率が設定されていた。一方、リム部は、その加工技術の限界により、ある一定幅以上になる。従って、上述した許容変形量に基づいて決定されたピン部の接触率が小さいとき、全体接触率に占めるリム部の接触面積の割合が大きくなる。
【００１５】
また、上記従来技術に係るピン部の接触率の決定方法を採用した場合、製造段階における研磨加工の際に、ピン部は、研磨装置の研磨部（加工部）に対する単位面積当たりの接触圧力が、リム部に比べて大きくなる。また、ピン部は、研磨時に用いられる砥粒の回り込みが十分であるのに対し、リム部は、砥粒の回り込みが不十分となる傾向がある。このため、ピン部の加工速度は、リム部の加工速度に比べて速くなる。この加工速度の差により、ピン部とリム部との間には、ウエハＷを吸着保持した図１８（Ａ）のウエハホルダ２５’の縦断面を端面図にて示す図１８（Ｂ）に示されるように、リム部２８’とピン部３２’との間に加工段差Δａが生じていた。かかる理由により、ウエハＷの外縁部近傍の自由端部には図１８（Ｂ）に示されるような傾斜角度θの変形が生じ、これが露光時のデフォーカスの要因となってしまっていた。特に、最近では、ウエハの外縁部近傍からもチップを得ようとする傾向があることから、上記のようなウエハ外縁部の変形は、最終製品であるデバイスの歩留まり低下の要因となりかねない。
【００１６】
この一方、露光装置は、半導体素子などのマイクロデバイスの量産に用いられるものであることから、露光精度の向上と同等、あるいはそれ以上にスループット（処理能力）の向上が要請され、そのためのキーポイントの一つがウエハステージの性能向上、特に高速化、高加速度化、位置決め精度を含む位置制御性の向上であることは疑いない。
【００１７】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、基板をその平坦度を高く維持した状態で支持することができるとともに、その軽量化を実現することができる基板保持装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の第２の目的は、スループットの向上が可能な露光装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の第３の目的は、高集積度のデバイスの生産性を向上させることができるデバイス製造方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
一般に、ピンチャック式の基板保持装置は、ピンの配置に応じた凹凸がウエハなどの基板表面の凹凸形状にそのまま反映されやすいという不利な点はあるものの、ピンの配置の工夫等により、基板表面の凹凸を効果的に抑制することは可能と思われる。また、ピンチャック式の基板保持装置は、ピン自体の高さ寸法は、基板保持装置全体の高さ寸法と比べて十分に小さくて足りる。従って、ピンが配置された基板保持装置の保持装置本体は、その剛性が維持できれば、その軽量化が十分に可能である。本発明は、発明者がかかる点に着目して鋭意研究を重ねた結果、なされたものであり、以下のような構成を採用する。
【００２１】
請求項１に記載の発明は、平板状の基板を保持する基板保持装置であって、その一方の面の所定面積の領域内に、それぞれの先端部分がほぼ同一面上に位置するように配置された前記基板を支持する複数の突起状の第１支持部を有する保持装置本体を備え、前記保持装置本体の前記一方の面側の表層部を除く部分のうち、少なくとも前記表層部と他方の面側の表層部との間の部分に、前記複数の第１支持部の配置に対応した配置で複数の空所が形成されていることを特徴とする基板保持装置である。
【００２２】
本明細書において、「一方の面側の表層部を除く部分のうち、少なくとも前記表層部と他方の面側の表層部との間の部分」とは、一方の面側の表層部と他方の面側の表層部との間の部分、及び一方の面側の表層部を除く残りの全ての部分のいずれをも含む。また、「空所」とは、中空部及び他方の面側が開口した所定深さの穴（開口）のいずれをも含む概念である。さらに、「複数の第１支持部の配置に対応した配置」とは、複数の第１支持部の配置と複数の空所の配置との間に何らかの対応関係があれば足りるという意味である。本発明では、この対応関係は、基板を平坦度良く支持できるような第１支持部の配置を採用すると共に、それを基として複数の空所の配置が定められたものであれば良い。
【００２３】
請求項１に記載の基板保持装置によれば、保持装置本体には、その一方の面にそれぞれの先端部分がほぼ同一面上に位置するように設定された複数の突起状の第１支持部が突設され、前記一方の面側の表層部を除く部分のうち、少なくとも前記表層部と他方の面側の表層部との間の部分に、複数の第１支持部の配置に対応した配置で複数の空所が形成されている。このため、複数の突起状の第１支持部の先端により基板をほぼ平坦な状態で支持することができる。また、一方の面側の表層部と他方の面側の表層部との間の部分、及び一方の面側の表層部を除く残りの全ての部分のいずれかに、複数の空所が形成されているので、それらの空所の分だけ軽量化が可能である。また、複数の空所は、前述した複数の第１支持部の配置に対応した配置で保持装置本体に形成されているので、複数の空所の存在が複数の第１支持部の基板支持機能を大きく損なうこともない。従って、基板を平坦度を高く維持した状態で支持することができるとともに、その軽量化を実現することができる。
【００２４】
この場合において、請求項２に記載の基板保持装置の如く、前記第１支持部は、前記保持装置本体の前記一方の面に前記各空所に個別に対応して少なくとも１つずつ配置されていることとすることができる。
【００２５】
この場合において、請求項３に記載の基板保持装置の如く、前記複数の空所は、前記保持装置本体に一定間隔で２次元的に配置され、前記各空所に対応して少なくとも１つずつ配置される前記第１支持部は全体として等間隔で配置されていることとすることとしても良いし、請求項４に記載の基板保持装置の如く、前記複数の第１支持部は前記保持装置本体の前記一方の面上に部分的に間隔が異なるように配置されるとともに、前記複数の空所は前記保持装置本体の前記部分（一方の面側の表層部と他方の面側の表層部との間の部分、又は一方の面側の表層部を除く残りの全ての部分）に間隔と大きさとの少なくとも一方を異ならせて配置されていることとしても良い。後者の場合には、複数の第１支持部を例えば中心から周辺に向かうに従ってその間隔を密にする、あるいはその反対にするなど種々の配置が採用可能である。
【００２６】
請求項１〜４に記載の各基板保持装置において、保持装置本体を１つの部材によって構成することもできるが、これに限らず、例えば、請求項５に記載の基板保持装置の如く、前記保持装置本体は、前記複数の第１支持部が形成される第１部材と、前記他方の面側の第２部材とを含んで一体に構成され、前記第１及び第２部材の少なくとも一方に前記複数の空所が形成されることとすることができる。
【００２７】
この場合において、例えば請求項６に記載の基板保持装置の如く、前記保持装置本体は、少なくとも前記第１部材と同一材料による融着で一体に構成されることとしても良いし、例えば請求項７に記載の基板保持装置の如く、前記保持装置本体は少なくとも前記第１部材と異なる材料による融着で一体に構成されることとしても良い。更には、請求項８に記載の基板保持装置の如く、前記保持装置本体は接着剤にて一体にて構成されることとしても良い。異なる材料による融着で一体に構成される場合の、「異なる材料」としては、一例として金属、特にアルミニウムを用いることができる。
【００２８】
上記請求項１〜４に記載の各基板保持装置において、請求項９に記載の基板保持装置の如く、前記保持装置本体は、前記一方の面側の第１部材と、前記他方の面側の第２部材と、これら両部材に狭持される、前記複数の空所が形成されたコア部材とから成るサンドイッチ構造体であることとすることができる。
【００２９】
この場合において、請求項１０に記載の基板保持装置の如く、前記コア部材は、ハニカムコアであることとすることができる。
【００３０】
上記請求項１，２，４に記載の各基板保持装置において、請求項１１に記載の基板保持装置の如く、前記保持装置本体は、前記一方の面の前記所定面積の領域の外側に配置され、前記領域の外側を取り囲み、前記複数の第１支持部とともに前記基板をその平坦度をほぼ維持した状態で支持する第２支持部を、更に有することとすることができる。
【００３１】
この場合において、請求項１２に記載の基板保持装置の如く、前記複数の第１支持部のうち、少なくとも前記第２支持部近傍に位置する第１支持部は、他の部分に位置する第１支持部に比べて密な間隔で配置されていることとすることができる。
【００３２】
この場合において、複数の第１支持部は、例えば隣接する第１支持部間の間隔が、第２支持部の近傍と前記領域の中央部近傍とその間の部分とで段階的に変化するように配置されていることとすることもできるが、これに限らず、前記複数の第１支持部は、隣接する第１支持部間の間隔が前記第２支持部から離れるほど広くなるような配置とされていることとすることもできる。
【００３３】
この場合において、請求項１３に記載の保持装置の如く、前記複数の第１支持部は、前記基板の中心位置に対応する前記保持装置本体上の基準点を中心とした複数の同心円上に配置されていることとすることができる。
【００３４】
上記請求項３，５〜１０に記載の各基板保持装置において、請求項１４に記載の基板保持装置の如く、前記保持装置本体は、前記一方の面の前記所定面積の領域の外側に配置され、前記領域の外側を取り囲み、前記複数の第１支持部とともに前記基板をその平坦度をほぼ維持した状態で支持する第２支持部を、更に有することとすることができる。
【００３５】
上記請求項１１〜１４に記載の各基板保持装置において、請求項１５に記載の基板保持装置の如く、前記複数の第１支持部それぞれの先端部分及び前記第２支持部の先端部に対して前記基板を吸着する吸着機構を更に備えることとすることができる。
【００３６】
この場合において、請求項１６に記載の基板保持装置の如く、前記第２支持部は、前記複数の第１支持部が配置された領域を完全に取り囲む環状の内周面を有する場合、前記吸着機構は、前記基板が前記保持装置本体に支持された状態で、前記基板と前記保持装置本体とによって前記第２支持部の内周面の内側に形成される空間を真空状態とする真空吸着機構であることとすることができる。
【００３７】
この場合において、請求項１７に記載の基板保持装置の如く、前記第２支持部は、同心円状に配置された環状凸部と該環状凸部の外周側の環状凹部とを有し、前記真空吸着機構は、前記環状凹部をも真空状態とすることとすることができる。
【００３８】
この場合において、請求項１８に記載の基板保持装置の如く、前記環状凸部は、同心円状に二重以上設けられ、前記真空吸着機構は、隣接する環状凸部相互間の空間をも真空状態とすることとすることができる。
【００３９】
上記請求項１１〜１８に記載の各基板保持装置において、請求項１９に記載の基板保持装置の如く、前記第２支持部と前記基板との接触面積は、前記複数の第１支持部及び前記第２支持部と前記基板との総接触面積の２０％以下に設定されていることとすることができる。
【００４０】
この場合において、請求項２０に記載の基板保持装置の如く、前記基板の前記第１及び第２支持部によって支持される側の面の全面積に占める、前記複数の第１支持部及び前記第２支持部と前記基板との接触面積の割合が、３％以下に設定されていることとすることができる。
【００４１】
請求項２１に記載の発明は、エネルギビームにより基板を露光して所定のパターンを形成する露光装置であって、前記基板を保持する請求項１〜２０のいずれか一項に記載の基板保持装置と；前記基板保持装置が搭載され、２次元面内で少なくとも一方向に移動可能な基板ステージと；を備える露光装置である。
【００４２】
これによれば、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の基板保持装置により基板がその平坦度を高く維持した状態で支持（又は保持）される。そして、この基板保持装置が、基板ステージ上に搭載されているので、基板保持装置が軽量化されている分、基板保持装置及び基板ステージを含む基板側可動部の全体が軽量化されている。このため、基板側可動部の位置制御性（位置決め性能を含む）が向上し、例えば露光時における基板の位置決め整定時間の短縮により、露光処理工程におけるスループットの向上が可能となる。
【００４３】
この場合において、請求項２２に記載の露光装置の如く、前記パターンが形成されたマスクを保持するマスクステージと；前記マスクから射出された前記エネルギビームを前記基板上に投射する投影光学系と；前記基板保持装置により保持された前記基板表面の前記投影光学系の光軸方向に関する位置及び前記光軸方向に直交する面に対する傾斜量を検出する焦点位置検出系と；前記焦点位置検出系の検出結果に基づいて、前記基板保持装置を前記光軸方向及び前記光軸方向に直交する面に対する傾斜方向の少なくとも一方に駆動する駆動装置と；を更に備えることとすることができる。
【００４４】
この場合において、請求項２３に記載の露光装置の如く、前記マスクステージと前記基板ステージとを同期して、前記一方向に駆動する同期駆動装置を更に備えることとすることができる。
【００４５】
請求項２４に記載の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法である。
【００４６】
【発明の実施の形態】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図６に基づいて説明する。
【００４７】
図１には、第１の実施形態に係る露光装置１００の概略構成が示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）である。この露光装置１００は、照明系１０、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板としてのウエハＷが搭載されるステージ装置５０、及びこれらの制御系等を備えている。
【００４８】
前記照明系１０は、例えば特開平６−３４９７０１号公報及びこれに対応する米国特許第５，５３４，９７０号公報などに開示されるように、光源、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド等（いずれも不図示）を含んで構成されている。この照明系１０では、回路パターン等が描かれたレチクルＲ上のレチクルブラインドで規定されたスリット状の照明領域をエネルギビームとしての照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００４９】
ここで、照明光ＩＬとしては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの遠紫外光、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、あるいはＦ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光などが用いられる。照明光ＩＬとして、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を用いることも可能である。また、オプティカルインテグレータとしては、フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）あるいは回折光学素子などを用いることができる。
【００５０】
前記レチクルステージ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。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含む不図示のレチクルステージ駆動部によって、照明系１０の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここではＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。
【００５１】
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（以下、「レチクル干渉計」という）１６によって、移動鏡１５を介して、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。ここで、実際には、レチクルステージＲＳＴ上にはＹ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とＸ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられ、これらの移動鏡に対応してレチクルＹ干渉計とレチクルＸ干渉計とが設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡１５、レチクル干渉計１６として示されている。なお、例えば、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡１５の反射面に相当）を形成しても良い。また、レチクルステージＲＳＴの走査方向（本実施形態ではＹ軸方向）の位置検出に用いられるＸ軸方向に伸びた反射面の代わりに、少なくとも１つのレトロリフレクタを用いても良い。ここで、レチクルＹ干渉計とレチクルＸ干渉計の一方、例えばレチクルＹ干渉計は、測長軸を２軸有する２軸干渉計であり、このレチクルＹ干渉計の計測値に基づきレチクルステージＲＳＴのＹ位置に加え、Ｚ軸回りの回転方向（θｚ方向）の回転も計測できるようになっている。
【００５２】
レチクル干渉計１６からのレチクルステージＲＳＴの位置情報はステージ制御装置１９及びこれを介して主制御装置２０に供給される。ステージ制御装置１９では、主制御装置２０からの指示に応じ、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいて不図示のレチクルステージ駆動部を介してレチクルステージＲＳＴを駆動制御する。
【００５３】
前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向とされている。投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックで所定の縮小倍率（例えば１／５、又は１／４）を有する屈折光学系が使用されている。このため、照明系１０からの照明光ＩＬ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ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（部分倒立像）が表面にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上に形成される。
【００５４】
前記ステージ装置５０は、基板ステージとしてのウエハステージＷＳＴ、該ウエハステージＷＳＴ上に設けられた保持装置本体としてのホルダ本体７０、これらウエハステージＷＳＴ及びホルダ本体７０を駆動するウエハステージ駆動部２４等を備えている。前記ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの図１における下方で、不図示のベース上に配置され、ウエハステージ駆動部２４を構成する不図示のリニアモータ等によってＸＹ方向へ駆動されるＸＹステージ３１と、該ＸＹステージ３１上に載置され、ウエハステージ駆動部２４を構成する不図示のＺ・チルト駆動機構によって、Ｚ軸方向、及びＸＹ面に対する傾斜方向（Ｘ軸回りの回転方向（θｘ方向）及びＹ軸回りの回転方向（θｙ方向））へ微小駆動されるＺ・チルトステージ３０とを備えている。このＺ・チルトステージ３０上にウエハＷを保持する前記ホルダ本体７０が搭載されている。
【００５５】
前記ホルダ本体７０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））等によって構成されている。このホルダ本体７０は、図２の平面図に示されるように、その外観が所定肉厚の円形板状の本体部２６、該本体部２６の上面（図２における紙面手前側の面）の外周部近傍の所定幅の環状領域を除く中央部の所定面積の領域に所定の間隔で設けられた複数の第１支持部としての突起状のピン部３２，３２，……、これら複数のピン部３２が配置された前記領域を取り囲む状態で外周縁近傍に設けられた第２支持部としての環状の凸部（以下、「リム部」と称する）２８等を備えている。
【００５６】
ホルダ本体７０の本体部２６は、ホルダ本体７０の分解斜視図である図３に示されるように、実際には、三層構造のハニカムサンドイッチ構造体が用いられている。すなわち、本体部２６は、厚さｔ１（ｔ１は、例えば２〜５ｍｍ程度）のセラミックス板から成る第１部材６１と、厚さｔ１のセラミックス板から成る第２部材６２との間に、セラミックス製のハニカム構造体から成るコア部材（ハニカムコア）６３をコアとして挟み込み、これら３者を相互に接合、たとえば溶着した三層構造となっている。この場合、ハニカムコア６３の厚さ寸法は、約１２〜１５ｍｍ程度となっている。
【００５７】
ハニカムコア６３は、空所としての中空部６３ａが多いので、全体的に非常に軽量である。この反面、ハニカムサンドイッチ構造体は、航空機の尾翼等に採用されていることからもわかるように、圧縮剛性が非常に高い構造体として知られている。
【００５８】
従って、ホルダ本体７０は、剛性を十分に確保しつつ、その大幅な軽量化が可能となっている。
【００５９】
前記第１部材６１は、全体として円盤状のセラミックス材料の表面をエッチングすることによって、円形板状のベース部６４と、このベース部６４上面に凸設されたリム部２８及び複数のピン部３２が一体的に形成されている。
【００６０】
前記リム部２８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１〜２ｍｍ程度小さく設定され、その上面は、ウエハＷが載置された際に、ウエハＷの裏面との間に隙間が生じないよう、水平且つ平坦に加工されている。リム部２８のベース部６４上面からの高さ寸法は、０．０１〜０．３ｍｍ程度とされている。
【００６１】
前記ピン部３２は、それぞれの先端部分がリム部２８とほぼ同一面上に位置するようにされた突起状の形状を有している。これらピン部３２は、ホルダ本体７０の平面図である図４に示されるように、Ｙ軸方向に対して±３０°を成す２軸方向に沿って一定間隔Ｌ（Ｌは例えば３ｍｍ）で配置されている。すなわち、ピン部３２は、近接する３本が、正三角形の頂点にそれぞれ位置する配置となっている。この場合のピン部の配置間隔Ｌは真空吸着した際のウエハＷの変形量が許容範囲に収まるように設定されている。
【００６２】
このようにして構成される第１部材６１では、その製造段階において、前述の如く、ベース部６４、ピン部３２及びリム部２８を一体成形した後に、最終的にウエハＷとの接触面となる、複数のピン部３２の上端面及びリム部２８の上面に、研磨装置、砥粒等を用いて、研磨加工が施されている。この結果、それらの複数のピン部２８の上端面とリム部２８の上面とはほぼ同一平面上に位置している。
【００６３】
前記ハニカムコア６３は、本実施形態では、図４及びその円Ａ内の拡大図である図５に示されるように、各ピン部３２が、それぞれの中心に位置するような平面視（上方から見て）同一面積の正六角形の空所としての中空部６３ａ、すなわち上下方向の貫通孔６３ａが形成されている。隣接する貫通孔６３ａ同士は、所定厚さｄ（ｄは例えば１ｍｍ）の仕切り壁としてのリム６３ｂにより仕切られている。従って、各貫通孔６３ａの対角線（中心を通る）の長さは、例えば２．３ｍｍとされている。このような、ハニカムコア６３は、例えば粘土（セラミックスの材料）を押し出し型を用いて押し出し成形した後に、焼成する。そして、焼成の結果物の両端面が、平坦になるように、研磨装置等を用いて、研磨加工を行うことにより製造することができる。あるいは、全体として所定厚さの円盤状のセラミックス材料に前述のエッチングを施すことによってハニカムコア状物体を形成し、そのハニカムコア状物体の両端面が、平坦になるように、研磨装置等を用いて、研磨加工を行うことにより製造する。
【００６４】
図２に戻り、本体部２６の中央部近傍には、ほぼ正三角形の各頂点の位置に上下方向（紙面直交方向）の３つの貫通孔（図２では不図示）が、ピン部３２と機械的に干渉しない状態で形成されている。これらの貫通孔それぞれには、円柱形状を有する上下動ピン（センタアップ）３４ａ，３４ｂ，３４ｃがそれぞれ挿入され、これら３つのセンタアップ３４ａ〜３４ｃは、図１のウエハステージ駆動部２４を構成する不図示の上下動機構を介して、上下方向（Ｚ軸方向）に同時に同一量だけ、昇降自在となっている。後述するウエハロード、ウエハアンロード時には、センタアップ３４ａ〜３４ｃが上下動機構により駆動されることで、３本のセンタアップ３４ａ〜３４ｃによってウエハＷを下方から支持したり、ウエハＷを支持した状態で上下動させたりすることができるようになっている。
【００６５】
なお、本実施形態ではウエハのロード及びアンロード時に３本の上下動ピンを用いるものとしたが、ウエハのロード及びアンロードは上下動ピンを用いなくても可能である。例えばリム部２８の直径と同程度だけＸ軸方向に離れ、かつＹ軸方向に延びる一対の溝部をＺ・チルトステージ３０の表面に形成するとともに、ホルダ本体７０を形成するリム部２８の前記一対の溝部に対向する位置に合計３箇所（一方の溝部に対向する位置に１箇所、他方の溝部に対向する位置に２箇所）の爪部挿入用の切り欠きをそれぞれ形成する。そして、ホルダ本体（ウエハホルダ）とロード又はアンロード用の搬送アームとをＹ軸方向に相対移動することにより、前記搬送アームの下端部に前記リム部２８の直径と同程度だけＸ軸方向に離れて設けられた３つの爪部を前記一対の溝部に挿入あるいは溝部から離脱する動作と、ホルダ本体と搬送アームとをＺ軸方向に相対移動することにより、３つの爪部のそれぞれを対応する切り欠きを介して溝部内に挿入あるいは溝部及びホルダ本体から離脱する動作とを行うことにより、ウエハのロード及びアンロードを行うようにしても良い。
【００６６】
また、本体部２６の上面には、図２に示されるように、複数の給排気口３６が、本体部２６上面の中心部近傍から放射方向（ほぼ１２０°の中心角の間隔を有する３つの半径の方向）に沿って、所定間隔で形成されている。これら給排気口３６も、ピン部３２と機械的に干渉しない位置に形成されている。給排気口３６は、本体部２６内部に形成された給排気路３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃを介して、本体部２６の外周面に接続された後述する給排気機構８０を構成する給排気枝管４０ａ、４０ｂ、４０ｃと連通状態とされている。
【００６７】
前記給排気路３８Ａ〜３８Ｃについて、図２のＡ−Ａ線断面図である図６に示される給排気路３８Ａを代表的に採り上げて簡単に説明する。この給排気路３８Ａは、本体部２６（より正確には、ハニカムコア６３）の外周面から本体部２６の中心部近傍にかけて半径方向（Ｘ軸方向）に沿って形成された幹路８８Ａと、該幹路８８Ａから半径方向に所定間隔を隔てて、それぞれ＋Ｚ方向に分岐された複数（ここでは６つ）の分岐路８６Ａ1〜８６Ａ6とから成る通路である。この場合、分岐路８６Ａ1〜８６Ａ6の上端の開口端それぞれが、前述した給排気口３６となっている。なお、残りの２つの給排気路３８Ｂ，３８Ｃも給排気路３８Ａと同様の構成となっている。
【００６８】
上記の如く構成されたホルダ本体７０には、図２に示されるように、ホルダ本体７０上に載置され、複数のピン部３２及びリム部２８によって下方から支持されたウエハＷを、複数のピン部３２及びリム部２８それぞれの上端面（上端部）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給排気機構８０が接続されている。
【００６９】
前記給排気機構８０は、第１真空ポンプ４６Ａ、真空室４６Ｂａ及び第２真空ポンプ４６Ｂｂ、並びに給気装置４６Ｃと、これらの第１真空ポンプ４６Ａ、真空室４６Ｂａ及び第２真空ポンプ４６Ｂｂ、並びに給気装置４６Ｃを前記給排気路３８Ａ〜３８Ｃにそれぞれ接続する給排気管４０とを備えている。
【００７０】
前記給排気管４０は、給排気本管４０ｄと、該給排気本管４０ｄの一端から３つに枝分かれした前述の給排気枝管４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、給排気本管４０ｄの他端から３つに枝分かれした第１排気枝管４０ｅ、第２排気枝管４０ｆ、給気枝管４０ｇとから構成されている。
【００７１】
前記第１排気枝管４０ｅの給排気本管４０ｄとは反対側の端部には、電磁弁（電磁バルブ）Ｖ１を介して第１真空ポンプ４６Ａが接続されており、前記第２排気枝管４０ｆの給排気本管４０ｄとは反対側の端部には電磁弁Ｖ２を介して真空室４６Ｂａの一側が接続されている。この真空室４６Ｂａの他側には、第２真空ポンプ４６Ｂｂが接続されている。また、前記給気枝管４０ｇの給排気本管４０ｄとは反対側の端部には、電磁弁Ｖ３を介して給気装置４６Ｃが接続されている。
【００７２】
また、図示は省略されているが、給排気本管４０ｄの一部には、給排気管４０内部の気圧を計測するための気圧計が接続されている。この気圧計による計測値は図１の主制御装置２０に供給され、主制御装置２０は、気圧計による計測値とウエハのロード、アンロードの制御情報とに基づいて、各電磁弁Ｖ１〜Ｖ３の開閉と、真空ポンプ４６Ａ，４６Ｂｂ及び給気装置４６Ｃの動作とを制御するようになっている。なお、これらの動作については、後に更に詳述する。
【００７３】
図１に戻り、ＸＹステージ３１は、走査方向（Ｙ軸方向）の移動のみならず、ウエハＷ上の複数のショット領域を、投影光学系ＰＬに関して前記照明領域と共役な露光領域に位置させることができるように、走査方向に直交する非走査方向（Ｘ軸方向）にも移動可能に構成されており、ウエハＷ上の各ショット領域を走査（スキャン）露光する動作と、次ショット領域の露光のための加速開始位置まで移動する動作とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作を行う。
【００７４】
ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置（Ｚ軸回りの回転（θｚ回転）を含む）は、Ｚ・チルトステージ３０の上面に設けられた移動鏡１７を介して、ウエハレーザ干渉計システム１８によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。ここで、実際には、Ｚ・チルトステージ３０上には、例えば図２に示されるように、非走査方向（Ｘ軸方向）に直交する反射面を有するＸ移動鏡１７Ｘと走査方向（Ｙ軸方向）に直交する反射面を有するＹ移動鏡１７Ｙとが設けられ、これに対応してウエハレーザ干渉計システム１８もＸ移動鏡１７Ｘに垂直に干渉計ビームを照射するＸ干渉計と、Ｙ移動鏡１７Ｙに垂直に干渉計ビームを照射するＹ干渉計とが設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡１７、ウエハレーザ干渉計システム１８として示されている。なお、ウエハレーザ干渉計システム１８のＸ干渉計及びＹ干渉計は、ともに測長軸を複数有する多軸干渉計であり、これらの干渉計によって、ウエハステージＷＳＴ（より正確には、Ｚ・チルトステージ３０）のＸ、Ｙ位置の他、回転（ヨーイング（Ｚ軸回りの回転であるθｚ回転）、ピッチング（Ｘ軸回りの回転であるθｘ回転）、ローリング（Ｙ軸回りの回転であるθｙ回転））も計測可能となっている。なお、例えば、Ｚ・チルトステージ３０端面を鏡面加工して反射面（移動鏡１７Ｘ、１７Ｙの反射面に相当）を形成しても良い。また、多軸干渉計は４５°傾いてＺ・チルトステージ３０に設置される反射面を介して、投影光学系ＰＬが載置される架台（不図示）に設置される反射面にレーザビームを照射し、投影光学系ＰＬの光軸方向（Ｚ軸方向）に関する相対位置情報を検出するようにしても良い。
【００７５】
ウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）はステージ制御装置１９、及びこれを介して主制御装置２０に供給される。ステージ制御装置１９では、主制御装置２０の指示に応じ、ウエハステージＷＳＴの上記位置情報（又は速度情報）に基づき、ウエハステージ駆動部２４を介してウエハステージＷＳＴを制御する。
【００７６】
本実施形態の露光装置１００では、図１に示されるように、主制御装置２０によってオンオフが制御される光源を有し、投影光学系ＰＬの結像面に向けて多数のピンホール又はスリットの像を形成するための結像光束を、光軸ＡＸに対して斜め方向より照射する照射系６０ａと、それらの結像光束のウエハＷ表面での反射光束を受光する受光系６０ｂとから成る斜入射方式の多点焦点位置検出系から成る焦点位置検出系が設けられている。なお、本実施形態の焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）と同様の多点焦点位置検出系の詳細な構成は、例えば特開平６−２８３４０３号公報及びこれに対応する米国特許第５，４４８，３３２号等に開示されている。
【００７７】
主制御装置２０の指示の下、ステージ制御装置１９では、後述する走査露光時等に、受光系６０ｂからの焦点ずれ信号（デフォーカス信号）、例えばＳカーブ信号に基づいて焦点ずれが零となるように、ウエハステージ駆動部２４を介してＺ・チルトステージ３０及びホルダ本体７０のＺ軸方向への移動、及び２次元的な傾斜（すなわち、θｘ，θｙ方向の回転）を制御する、すなわち焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）を用いてＺ・チルトステージ３０及びホルダ本体７０の移動を制御することにより、照明光ＩＬの照射領域（照明領域と結像関係となる前述の露光領域）内で投影光学系ＰＬの結像面とウエハＷの表面とを実質的に合致させるオートフォーカス（自動焦点合わせ）及びオートレベリングを実行する。すなわち、本実施形態では、主制御装置２０、ステージ制御装置１９及びウエハステージ駆動部２４によって、焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）の検出結果に基づいて、ホルダ本体７０を光軸ＡＸ方向及び光軸に直交する面に対する傾斜方向に駆動する駆動装置が構成されている。
【００７８】
次に、本実施形態の露光装置におけるホルダ本体７０に対するウエハＷのロード時及びアンロード時における動作について説明する。
【００７９】
ウエハＷのロードに際しては、図２の電磁弁Ｖ１〜Ｖ３は全て閉じられており、給排気機構８０による給気動作及び排気動作はオフされている。
【００８０】
不図示のウエハローダにより、ウエハＷがホルダ本体７０上方に搬送されると、主制御装置２０の指示の下、ステージ制御装置１９が不図示の上下動機構を介してセンタアップ３４ａ〜３４ｃを上昇する。ここでセンタアップ３４ａ〜３４ｃの上昇量が所定量に達すると、ウエハローダ（ロード用の搬送アーム）上のウエハＷがセンタアップ３４ａ〜３４ｃに受け渡され、ウエハローダがホルダ本体７０上方から待避する。その後、ステージ制御装置１９がセンタアップ３４ａ〜３４ｃを下降することにより、ホルダ本体７０上にウエハＷが載置される。
【００８１】
上記のようにしてホルダ本体７０上にウエハＷが載置されると、主制御装置２０は、図２の高速排気用の真空室４６Ｂａに通じる電磁弁Ｖ２を開いて、ベース部６４、リム部２８、及びウエハＷで囲まれた空間内の気体を高速に吸引（排気）する。この際、本実施形態では、スループットの向上を図るため、真空室４６Ｂａを使用することによって吸引圧力を、例えば−８００ｈＰａ程度と高く（高度の真空状態に）設定している。
【００８２】
このようにして、ウエハＷを高速に吸着保持することでウエハロードが終了する。その後、主制御装置２０は、図２の電磁弁Ｖ２を閉じ、通常時に使用する第１真空ポンプ４６Ａに通じる電磁弁Ｖ１を開く。これ以降は第１真空ポンプ４６Ａの吸引力によりウエハＷが吸着保持されることとなる。
【００８３】
ここで、ウエハＷをホルダ本体７０上で吸着保持してから、ウエハＷを取り出すまでの間は、ウエハステージＷＳＴの移動等によりウエハＷが横ずれしてアライメント精度等に悪影響を与えない程度の吸引圧力（吸着力）があれば良く、本実施形態では、真空吸着によるウエハＷの変形を最小限に抑えるように、通常使用する第１真空ポンプ４６Ａによる吸引圧力を、例えば−２６６．５ｈＰａ〜−３３３．２ｈＰａ程度と低く（低度の真空状態に）設定している。また、ウエハＷをホルダ本体７０上に載置する場合とそれ以外の動作を行う場合とで吸引圧力を異ならせることで、ウエハロードに要する時間を短縮できる。
【００８４】
一方、ウエハＷをアンロードするに際しては、主制御装置２０は、まず、図２の電磁弁Ｖ１を閉じ、吸着動作をオフする。次いで、主制御装置２０は、センタアップ３４ａ〜３４ｃを所定量上昇するとともに、給気弁Ｖ３を開き、ウエハＷの底面に向けて気体を吹き付ける。これにより、上述の真空状態が直ちに解除される。
【００８５】
センタアップ３４ａ〜３４ｃが所定量上昇すると、ピン部３２、リム部２８にて支持されているウエハＷがセンタアップ３４ａ〜３４ｃに受け渡されるので、不図示のウエハローダ（アンロード用の搬送アーム）がウエハＷの下側に入り込むとともに、センタアップ３４ａ〜３４ｃが下降することで、センタアップ３４ａ〜３４ｃからウエハローダにウエハＷが受け渡される。そして、ウエハローダがホルダ本体７０上から退避することにより、ウエハアンロードが終了する。
【００８６】
このように、ウエハＷをホルダ本体７０からアンロードする際にウエハの底面に気体を吹き付けることにより、ウエハのアンロード時間が短縮されることになる。
【００８７】
なお、照明光ＩＬとして真空紫外光等を使用する場合には、照明光の光路上の気体をヘリウム等の照明光に対して透過性の高い気体で置換するが、このような場合には、ウエハの底面に吹き付ける気体も、照明光に対して透過性の高い気体（例えば、照明光路に供給される気体と同じ気体）とすることが望ましい。また、ウエハの底面に吹き付ける気体の量は、ウエハが浮き上がらないように微小量とすることが望ましい。
【００８８】
なお、これまでの説明から明らかなように、ホルダ本体７０と給排気機構８０とにより基板保持装置が構成されている。また、第１真空ポンプ４６Ａ、電磁弁Ｖ１、給排気管４０及び給排気路３８Ａ〜３８Ｃによって、吸着機構としての真空吸着機構が構成されている。
【００８９】
本実施形態の露光装置１００によると、通常のスキャニング・ステッパと同様に、レチクルアライメント、不図示のアライメント系のベースライン計測、並びにＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等のウエハアライメント等の所定の準備作業の後、以下のようにしてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。なお、上記のレチクルアライメント、ベースライン計測等の準備作業については、例えば特開平７−１７６４６８号公報及びこれに対応する米国特許第５，６４６，４１３号に詳細に開示されており、また、これに続くＥＧＡについては、特開昭６１−４４４２９号公報及びこれに対応する米国特許第４，７８０，６１７号等に詳細に開示されている。
【００９０】
すなわち、ステージ制御装置１９では、主制御装置２０の指示の下、ウエハアライメントの結果に基づいて、ホルダ本体７０に保持されたウエハＷ上の、被露光領域としての第１ショット領域（ファーストショット）の露光のための加速開始位置にウエハＷが位置するように、ウエハステージ駆動部２４を介してウエハステージＷＳＴを移動する。そして、ステージ制御装置１９では、不図示のレチクルステージ駆動部及びウエハステージ駆動部２４を介してレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとのＹ軸方向の相対走査（同期移動）を開始して、ウエハＷ上のファーストショットの走査露光を行い、ファーストショットにレチクルＲの回路パターンを投影光学系ＰＬを介して縮小転写する。
【００９１】
ここで、上記の走査露光中には、照明光ＩＬが照射される前記露光領域内で、ウエハＷ（各ショット領域）の表面が投影光学系ＰＬの結像面に実質的に一致した状態で露光が行われる必要があるため、前述した焦点位置検出系（６０ａ、６０ｂ）の出力に基づくオートフォーカス、オートレベリングが主制御装置２０により実行されている。
【００９２】
このようにして、ファーストショットの走査露光が終了すると、主制御装置２０からの指示に応じ、ステージ制御装置１９により、ウエハステージ駆動部２４を介してウエハステージＷＳＴがＸ軸方向にステップ移動され、セカンドショット（第２番目のショット領域）の露光のための加速開始位置にウエハが移動される。そして、主制御装置２０の管理の下、セカンドショットに対して上記と同様の走査露光が行われる。
【００９３】
このようにして、ウエハＷ上のショット領域の走査露光とショット領域間のステッピング動作とが繰り返し行われ、ウエハＷ上の全ての露光対象ショット領域にレチクルＲの回路パターンが順次転写される。
【００９４】
これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、不図示のレチクルステージ駆動部、ウエハステージ駆動部２４及びこれらを制御するステージ制御装置１９によって、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを同期して、走査方向に駆動する同期駆動装置が構成されている。
【００９５】
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、ホルダ本体７０を構成する本体部２６上面には、それぞれの先端部分がほぼ同一面上に位置するように設定された複数のピン部３２が突設され、これらのピン部３２が配置された領域の外側に、該領域の外側を取り囲む、ピン部３２の先端面とその上端面がほぼ同一高さに設定されたリム部２８が設けられている。このため、複数のピン部３２とリム部２８とによって、ウエハＷがその平坦度をほぼ維持した状態で支持される。そして、前述の真空吸着機構によって、複数のピン部３２それぞれの先端部分及びリム部２８の先端部で支持されたウエハＷが真空吸着される。
【００９６】
また、本体部２６は、その上面（一方の面）側の表層部を構成する第１部材６１と下面（他方の面）側の表層部を構成する第２部材６２とでハニカムコア６３を狭持したハニカムサンドイッチ構造体によって構成されている。この場合、ハニカムコア６３には複数の貫通孔６３ａが形成されているので、その分だけ軽量化が可能である。
【００９７】
また、複数の貫通孔６３ａは、複数のピン部３２に１対１で対応する配置でハニカムコア６３に形成されているので、複数の貫通孔６３ａの存在が複数のピン部３２のウエハＷの支持機能を大きく損なうこともない。従って、ホルダ本体７０及び真空吸着機構を含む基板保持装置（７０、８０）では、ウエハＷを平坦度を高く維持した状態で吸着保持することができるとともに、その軽量化を実現することができる。
【００９８】
また、本実施形態に係る露光装置１００によると、前述の基板保持装置が、ウエハステージＷＳＴ上に搭載されているので、基板保持装置が軽量化されている分、基板保持装置及びウエハステージを含むウエハ側可動部の全体が軽量化されている。このため、ウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ、基板保持装置を含む）の位置制御性が向上する。さらに、例えば、前述のショット間ステッピング時、ウエハアライメント時のウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）の位置決め整定時間の短縮が可能となる。また、走査露光時のレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの加速終了時の同期整定時間の短縮も可能である。従って、露光処理工程におけるスループットの向上が可能となる。
【００９９】
さらに、本実施形態に係る露光装置１００によると、ウエハＷは、ある程度の平坦度を保って、すなわち極端な凹凸のない状態でホルダ本体７０上に保持される。そして、この保持されたウエハＷのＺ軸方向に関する位置、及びＸＹ平面に対する傾斜量が、焦点位置検出系（６０ａ，６０ｂ）により検出され、該検出結果に基づいて、主制御装置２０によりステージ制御装置１９及びウエハステージ駆動部２４を介してホルダ本体７０がＺ軸方向及びＸＹ面に対する傾斜方向に駆動される。すなわち、ウエハＷのフォーカス・レベリング制御が行われる。これにより、ウエハ上に緩やかな傾斜が存在しても、ホルダ本体７０を介してウエハ全体の傾斜及びＺ軸方向の位置を調整することにより、投影光学系ＰＬの像面にウエハ（ショット領域）の表面をほぼ合致させた状態で、レチクルパターンをウエハ上に転写することが可能となる。従って、デフォーカスに起因するパターンの転写精度の劣化が殆どない、高精度な露光が可能となる。
【０１００】
なお、上記実施形態で説明したピン部３２の配置、コア部の構成などは、一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。図７には、第１変形例に係るホルダ本体の一部が示されている。この図７は、前述の図５に対応する部分を示す。この図７に示される変形例に係るホルダ本体７０Ａは、各ピン部３２をハニカムコア６３のリム部６３ｂに対応して、かつ全体として等間隔で配置したものである。その他の部分の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。従って、この第１変形例によっても前述の第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１０１】
また、図８には、第２変形例に係るホルダ本体の一部が示されている。この図８は、前述の図５に対応する部分を示す。この図８に示される変形例に係るホルダ本体７０Ｂは、前述のホルダ本体７０の本体部２６を構成するハニカムコア６３に代えて、円形開口６３ａ’が、ピン部３２の配置に１：１で対応して等間隔で形成されたコア部材が用いられたサンドイッチ構造のホルダ本体である。その他の部分の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。従って、この第２変形例によっても前述の第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１０２】
また、図９には、第３変形例に係るホルダ本体の一部が示されている。この図９は、前述の図５に対応する部分を示す。この図９に示される変形例に係るホルダ本体７０Ｃは、各ピン部３２をコア部材のリム部６３ｂ’に対応して、かつ全体として等間隔で配置したものである。その他の部分の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。従って、この第３変形例によっても前述の第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１０３】
前述の第１変形例〜第３変形例に係るホルダ本体を、前述のホルダ本体７０に代えて、前述のウエハステージＷＳＴ上に搭載することにより、前述した実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１０４】
なお、上記実施形態及び各変形例では、コア部材に一定間隔で同一面積の六角形、又は円形の貫通孔が形成されているものとしたが、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、コア部材には、必ずしも貫通孔を空ける必要はなく、一方の面のみが開口した穴を中空部（空所）として設けても良い。また、各空所の面積（大きさ）も、全て等しくなくても良い。例えば、ピン部３２とリム部２８との接触率を最適化する場合には、ピン部３２の配置は、本体部の中心近傍の間隔を粗く、リム部近傍を細かくした方が良いことが、本発明者の実験により確認されている（これについては後述する）。従って、このピン部３２の配置の最適化に合わせて、コア部に設ける空所も、本体部の中心近傍では大きく（大面積に）し、リム部近傍では小さく（小面積に）しても良い。また、空所の大きさ（面積）を空所が設けられる本体部での位置に応じて変更する代わりに、あるいはそれと組み合わせて空所と空所の間隔をその位置に応じて変更することとしても良い。要は、ピン部の配置と何らかの対応関係があるような配置となるように、コア部の空所を形成すれば良い。コア部は、押し出し成形と、焼成とによって製造されるので、このようなことは容易に実現できる。
【０１０５】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について図１０〜図１２（Ｂ）に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用いるとともに、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１０６】
この第２の実施形態に係る露光装置は、前述した第１の実施形態に係る露光装置と比べ、ホルダ本体の構成が異なるのみであり、その他の部分の構成等は、前述した第１の実施形態と同様になっている。従って、以下において、これらの相違点を中心として説明する。
【０１０７】
図１０には、本第２の実施形態に係るホルダ本体１７０が平面図にて示されている。このホルダ本体１７０は、前述のホルダ本体７０と、基本的には同様にして製造され、同様に構成されているが、以下の点において相違している。
【０１０８】
すなわち、本体部２６にリム部２８とともに設けられた複数のピン部３２は、本体部２６上の基準点、ここでは中心点を中心とする多重の同心円に沿って配置されているが、隣接する同心円同士の間隔は、リム部２８の近傍ほど狭く、リム部２８から離れ中心点に近づくほど次第に広くなるように設定されている。すなわち、複数のピン部３２は、隣接するピン部３２同士の間隔が、リム部２８から離れるほど広くなるような配置とされている。
【０１０９】
このため、リム部２８の近傍に位置するピン部３２は、その局部的な接触率（より具体的には、所定面積の単位領域内に占めるピン部３２とウエハＷ裏面との接触面の面積の割合）がリム部２８の局部的な接触率（より具体的には、上記の単位領域内に占めるリム部２８とウエハＷ裏面との接触面の面積の割合）に極力近づくように密な配置とされている。また、ホルダ本体１７０全体では、リム部２８の上面とウエハＷの裏面との接触面の総面積が、ウエハＷの裏面とリム部２８及びピン部３２との接触面全体の面積の２０％以下となるように、ピン部３２の本数、先端面（上端面）の面積や、リム部２８の上端面の形状などが設定されている。
【０１１０】
また、本第２の実施形態では、図示は省略されているが、コア部に設ける空所が、本体部２６の中心近傍では大きく、リム部２８近傍では小さくなるように形成されている。
【０１１１】
次に、本第２の実施形態のホルダ本体１７０において、ピン部３２の配置を上述したような構成とした理由について図１１（Ａ）〜図１２（Ａ）に基づいて説明する。
【０１１２】
まず、リム部２８近傍に位置するピン部３２の間隔を狭くし、リム部近傍に位置するピン部の局部的な接触率をリム部の局部的な接触率に近づけた理由について、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に基づいて説明する。図１１（Ａ）は、ホルダ本体１７０の外縁部近傍を拡大して示す平面図であり、図１１（Ｂ）は、ウエハＷを吸着保持した図１１（Ａ）のホルダ本体１７０の縦断面を模式的に示す図である。
【０１１３】
上述したように、ホルダ本体１７０の製造段階においては、ピン部３２の上端部とリム部２８の上面とにより規定される面の平坦度を確保するため、本体部２６を構成する第１部材６１のベース部６４上にピン部３２及びリム部２８を形成した後、それらの上端部及び上面を研磨加工することとしている。この際、本実施形態では、リム部２８の局部的な接触率とピン部の局部的な接触率を近づけているため、研磨加工時のリム部２８に対する研磨部（加工部）の接触圧とリム部近傍に位置するピン部に対する研磨部（加工部）の接触圧との差を小さくすることができる。このため、図１１（Ｂ）に示されるピン部３２とリム部２８の加工段差Δｂは、図１８（Ｂ）に示される従来のウエハホルダ２５’のピン部３２’とリム部２８’の加工段差Δａよりも小さくすることができる。
【０１１４】
ここで、リム部２８は、ウエハＷと本体部２６（ベース部６４）との間の真空を維持する為のシール部材としての役割を果たしていることから、リム部２８より外側に位置するウエハ部分は大気圧下に位置している。このため、ウエハＷの外縁部（ｃ部）は自由端となっている。この場合、ウエハＷの外縁部（ｃ部）の高さは、加工段差Δｂと、真空吸着により生じるウエハＷの変形量の２つの物理量により決まる角度θ1に依存している。すなわち、図１１（Ｂ）に示されるように、ピン部３２とリム部２８との加工段差Δｂが小さく設定された本第２の実施形態のホルダ本体１７０においては、このホルダ本体１７０上で保持されるウエハＷの外縁部（ｃ部）の高さを低くすることが可能となっている。従って、リム部２８近傍に位置するピン部３２の間隔を狭くし、リム部２８近傍に位置するピン部の局部的な接触率をリム部の局部的な接触率に近づけることにより、ウエハＷの外縁部近傍のショット領域に対する露光時のデフォーカス要因を排除、あるいは軽減することが可能となる。
【０１１５】
次に、本実施形態において、隣接するピン部３２同士の間隔を、本体部２６の中心点近傍ほど広くし、リム部２８近傍ほど狭く設定した理由について図１２（Ａ）に基づいて説明する。
【０１１６】
図１２（Ａ）は、図１０に示されるショット領域ＳＡと同一のウエハＷの裏面の領域を、ショット領域ＳＡ’の位置まで＋Ｘ方向に移動させたと仮定した際の、そのウエハＷの裏面の領域とホルダ本体１７０（ピン部３２及びリム部２８）との接触率の変化を模式的に示す線図である。この図１２（Ａ）において、一点鎖線で示される曲線Ｃ１は従来（図１８（Ａ）参照）のようにピン部３２を等間隔で配置した場合（以下、適宜「一定ピン配置」という）のホルダ本体の接触率の変化を示しており、実線で示される曲線Ｃ２は、本第２の実施形態の如くピン部３２を本体部２６の上面の中心からリム部２８の近傍にかけて密に配置した場合（以下、適宜「連続ピン配置」という）の接触率の変化を示している。この場合、曲線Ｃ１で表される一定ピン配置のホルダ本体とウエハ全体との総接触率、及び曲線Ｃ２で表される連続ピン配置のホルダ本体とウエハ全体との接触率はほぼ等しいものとされている。なお、ウエハＷとしては、ＳＥＭＩ規格の８インチウエハ（直径＝約２００ｍｍ）を用いており、図１２（Ａ）の横軸は、ショット領域ＳＡ（図１０参照）の中心ＳＣの位置を示している。
【０１１７】
この図１２（Ａ）において、ショット領域がリム部２８上に位置する状態（図１０のショット領域ＳＡ’参照）、すなわち、ショット領域の中心がホルダ中心から約８５ｍｍ離れた位置にある場合（図１０のショット領域ＳＡ’の中心ＳＣ’参照）に着目すると、曲線Ｃ１で示される一定ピン配置においては接触率が急激に上昇している。しかるに、本第２の実施形態のように連続ピン配置を採用すると、曲線Ｃ２で示されるように、ショット領域の中心がウエハＷの中心から離れるにつれ、接触率が徐々に上昇している。このため、ウエハ中心から約８５ｍｍ離れた位置（図１０のショット領域ＳＡ’参照）での接触率の上昇をわずかなものに抑えることができる。このウエハ中心から約８５ｍｍ離れた位置における接触率の上昇量は、一定ピン配置（曲線Ｃ１）に比べはるかに小さくなっている。
【０１１８】
すなわち、ホルダの表面形状は、研磨加工の性質上、接触率の変化にほぼ対応して変化するため，本第２の実施形態のような連続ピン配置を採用することにより、リム部２８とピン部３２との間には極端な加工段差は生じない。
【０１１９】
このため、連続ピン配置のホルダ本体１７０（曲線Ｃ２）では、ウエハＷ全体のホルダ本体１７０との接触率を、一定ピン配置のホルダ本体（曲線Ｃ１）の接触率とほぼ等しく設定した上で、リム部２８とピン部３２との間の加工段差を低減することが可能となっている。従って、連続ピン配置のホルダ本体１７０に載置されるウエハは、ウエハとホルダ本体１７０との間に異物が挟み込まれる可能性を増加させることなく、加工段差に起因するウエハ周縁部の変形を抑制することが可能となっている。
【０１２０】
この場合、上記のような連続ピン配置を採用することで、ホルダ本体１７０（及びこれに保持されるウエハＷ）の表面形状は、従来に比べ緩やかな変化を有することになるが、ショット領域ＳＡはウエハＷに比べて十分に小さく、且つ露光の際に、前述したように焦点位置検出系（６０ａ，６０ｂ）の計測値に基づいて、Ｚ・チルトステージ３０をＺ軸方向及びＸＹ面に対する傾斜方向に駆動することにより、ウエハ表面の高さ及び傾きを補正することが可能であることから、ホルダ本体及びウエハ表面の変化が、露光時のデフォーカス要因となることは殆どない。
【０１２１】
なお、この場合のホルダ本体中心付近のピン部の配置間隔（接触率）は真空吸着した際のウエハの変形量が許容範囲に収まるように設定されている。
【０１２２】
なお、図１２（Ａ）に二点鎖線で示される曲線Ｃ３は、リム部２８を取り去り、リム部２８の位置まで連続ピン配置とする仮想的なホルダ本体の接触率を示すものであるが、リム部２８近傍に位置するピン部３２の接触率を、リム部２８の接触率に完全に合わせることにより、曲線Ｃ３のように、加工段差を完全に排除することは理論上可能である。
【０１２３】
次に、ホルダ本体１７０におけるリム部２８の幅（以下、「リム幅」という）の具体的な設計方法について説明する。
【０１２４】
ここで、全体接触率（ピン部３２及びリム部２８とウエハＷとの接触面の総面積がウエハＷ裏面全体の面積に対して占める割合）をρ、ピン部接触率（ピン部３２とウエハＷとの接触面の総面積がウエハＷ裏面全体の面積に対して占める割合）ρｐ、ウエハの半径をＲ〔ｍｍ〕、リム部の幅をｂ〔ｍｍ〕とし、ピン部接触率と全体接触率の誤差を２０％以内に設定、すなわちリム部とウエハＷとの接触面積を、リム部及びピン部とウエハとの接触面積の２０％以内に設定しようとすると、次式（１）のように表すことができる。
【０１２５】
（ρ−ρｐ）／ρ≦０．２          ……（１）
ここで、２０％以内とは、本発明者が、複数のピン部とウエハとが接触する面積、リム部とウエハとが接触する面積、及び複数のピン部及びリム部とウエハとの接触面積（総接触面積）に着目し、これらの面積と加工段差との関係について、シミュレーション及び実験等を種々行った結果、十分に実用的であるとの結果が得られた範囲である。
【０１２６】
一方、ウエハＷとホルダ本体１７０を構成する本体部２６との間のシール部材としての役割を果たしているリム部２８はウエハＷの外周と同じ径には設定できない。このため、仮にリム部２８がウエハ外周部の１ｍｍ内側を保持するものとし、ピン部接触面積をＡとすると、通常ｂ≪Ｒの関係があるから、全体接触率ρは次式（２）のように表される。
【０１２７】
ρ＝｛Ａ＋π(Ｒ−１)2−π(Ｒ−１−ｂ)2｝／πＲ2
≒｛Ａ＋２π（Ｒ−１）・ｂ｝／πＲ2      ……（２）
また、ピン部接触率ρｐは、次式（３）にて表わされる。
【０１２８】
ρｐ＝Ａ／πＲ2                          ……（３）
従って、上式（１）は、上式（２）、（３）より、次式（４）にて表される。
(ρ-ρｐ)/ρ≒[{Ａ+２π(Ｒ-１)ｂ}/πＲ2−(Ａ/πＲ2)]/ρ≦０．２…（４）
この式（４）を整理して変形すると、次式（４）’のようになる。
【０１２９】
｛２π(Ｒ-１)・ｂ｝／πＲ2≦０．２ρ      ……（４）’
すなわち、式（４）’より、リム部の幅ｂは、次式（５）で表される範囲内にすることが望ましいことがわかる。
【０１３０】
ｂ≦（０．１ρＲ2）／（Ｒ−１）            ……（５）
ここで、例えばＳＥＭＩ規格の８インチウエハ（直径＝約２００ｍｍ）を用いる場合、全体接触率を３％以下に設定したいとすると、上式（５）より、リム部の幅ｂは、次式（６）の範囲とすれば良い。
ｂ≦(０．１×０．０３×１００2)／(１００−１)≒０．３０(ｍｍ)  …（６）
【０１３１】
また、同様の条件で例えばＳＥＭＩ規格の１２インチウエハ（直径＝約３００ｍｍ）を用いる場合には、リム部の幅ｂは、次式（７）の範囲とすれば良い。
ｂ≦(０．１×０．０３×１５０2)／(１５０−１)≒０．４５(ｍｍ)  …（７）
【０１３２】
このようなリム部の設計方法を採用し、ホルダ本体とウエハの全体接触率を３％以下に抑え、且つリム部の接触面積を全体接触面積の２０％以内とすることにより、加工段差及びウエハとの間の異物の挟み込みが抑制された良好なホルダ本体を得ることができる。
【０１３３】
以上説明した本第２の実施形態の露光装置によると、前述した第１の実施形態の露光装置１００と同等の効果が得られる他、次のような効果も得ることができる。
【０１３４】
すなわち、ホルダ本体１７０が有する複数のピン部３２と、リム部２８とによって、ウエハＷがその平坦度をほぼ維持した状態で支持される。この場合、複数のピン部３２は、隣接するピン部３２間の間隔がリム部２８から離れるほど広くなるような配置とされているので、図１２（Ａ）を用いて先に説明したように、リム部とウエハとの局部的な接触率に、リム部近傍のピン部とウエハとの局部的な接触率を近づけることができる。従って、本第２の実施形態によると、ホルダ本体１７０の製造段階において、ホルダ本体１７０のウエハ接触面側の平坦度を出すために研磨装置等を用いて研磨加工する場合に、リム部及びリム部近傍のピン部の各部にかかる研磨部（加工部）からの接触圧の差を小さくすることができ、これにより研磨加工の際に生じる両者間の加工段差を極力小さくすることが可能となる。すなわち、ホルダ本体のウエハとの接触面に生じる加工段差を極力小さくすることができ、この結果、ウエハの外縁部近傍の自由端部に生じる変形（傾斜角度）を小さくすることが可能となる。
【０１３５】
また、本第２の実施形態によると、リム部とウエハとの接触面積が、複数のピン部３２及びリム部２８とウエハとの総接触面積の２０％以下となるように設定されている。この点においても、前述したように、製造段階における研磨加工における各ピン部３２とリム部２８との間の加工段差を極力小さくすることができる。
【０１３６】
なお、上記第２の実施形態では、ピン部３２がリム部２８から離れるにつれてその間隔が徐々に大きくなるような配置とされている場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、複数のピン部３２は、例えば隣接するピン部３２間の間隔が、リム部２８の近傍とホルダ本体１７０の中央部近傍とその間の部分とで段階的に変化するように配置されていることとすることもできる。かかる場合であっても、リム部２８近傍に位置するピン部３２が、他の部分に位置するピン部３２に比べて密な間隔で配置される。このため、リム部２８とウエハとの局部的な接触率に、リム部近傍のピン部とウエハとの局部的な接触率を近づけることができる。従って、上記第２の実施形態と同様に、研磨加工の際に生じる両者間の加工段差を極力小さくすることが可能となり、結果的に、ウエハの外縁部近傍の自由端部に生じる変形（傾斜角度）を小さくすることが可能となる。
【０１３７】
また、ピン部とリム部が上述した設計条件（リム部と基板との接触面積が、全体の接触面積の２０％以内）を満たし、異物の挟み込みが許容される範囲（例えば、ウエハとホルダ本体全体との接触率が３％以下）であれば、ピン部を前述の第１の実施形態と同様に一定ピン配置とすることとしても良い。すなわち、前述した第１の実施形態の露光装置１００においても、ホルダ本体７０が、上記の設計条件を満たし、ウエハとホルダ本体全体との接触率が例えば３％以下となるようにすることが望ましい。
【０１３８】
このようにすれば、図１２（Ｂ）に示される曲線Ｃ４のようにピン部及びリム部を設定することにより、従来の一定ピン配置（曲線Ｃ１）と比べ、リム部での加工段差が低減されるので、このようなホルダ本体により保持されるウエハも外縁部での変形を抑制することができる。従って、ウエハＷの外周部近傍におけるデフォーカス要因を排除、或いは軽減することができる。
【０１３９】
また、上記第２の実施形態では、複数のピン部３２は、ウエハＷの中心位置に対応するホルダ本体１７０上の基準点（中心点）を中心とした多重の同心円に沿って配置された場合について説明したが、これに限らず、その配置は、比較的自由である。すなわち、リム部２８近傍に位置するピン部３２が、他の部分に位置するピン部３２に比べて密な間隔で配置され、他の部分がウエハの変形を許容できる程度に抑えることができる間隔配置であれば足りる。
【０１４０】
《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態について図１３（Ａ），図１３（Ｂ）に基づいて説明する。ここで、前述した第１、第２の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用いるとともに、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
【０１４１】
この第３の実施形態に係る露光装置は、前述した第１の実施形態に係る露光装置と比べ、ホルダ本体の構成が異なるのみであり、その他の部分の構成等は、前述した第１の実施形態と同様になっている。従って、以下において、これらの相違点を中心として説明する。
【０１４２】
図１３（Ａ）は、本第３の実施形態に係るホルダ本体１７０Ａを示す平面図である。
【０１４３】
この図１３（Ａ）から分かるように、本第３の実施形態では、ホルダ本体１７０Ａを構成する本体部２６上の外縁部に、２重のリム部２８ａ、２８ｂが形成されている。これらリム部２８ａ，２８ｂは、同一幅を有し、半径差が１〜３ｍｍ程度の同心円状に配置されている。また、リム部２８ａ，２８ｂ相互の空間５１（図１３（Ｂ）参照）内の気体は、本体部２６上面のリム部２８ａ，２８ｂ間に形成された不図示の給排気口を介して、上記第１の実施形態の給排気機構８０と同様の給排気機構により吸引される。ホルダ本体１７０Ａのその他の構成は第２の実施形態のホルダ本体１７０と同様となっている。
【０１４４】
以下、ホルダ本体１７０Ａ上に２つのリム部２８ａ，２８ｂを設けた理由について図１３（Ａ）の縦断面図である図１３（Ｂ）に基づいて説明する。
【０１４５】
前述の第２の実施形態において説明したように、ウエハＷの外縁部（ｃ部）の高さは、加工段差、及び真空吸着により生じるウエハＷの変形量の２つの物理量により決定する角度に依存している。
【０１４６】
ここで、上述したようにリム部２８ａ，２８ｂ間の距離を１〜３ｍｍ程度とすることにより、その面積をほぼ等しいとみなすことができるので、各リム部２８ａ，２８ｂの加工速度はほぼ等しくなり、リム部２８ａ，２８ｂには加工段差がほとんど発生しない。従って、図１３（Ｂ）に示されるウエハの自由端（ｃ部）の傾斜角度θ2は真空吸着によるウエハＷの変形量にのみ起因することになる。
【０１４７】
このため、一重のリム部を採用した場合（図１３（Ｂ）に点線にて示されるウエハＷ’）の自由端の角度θ1に比べ角度θ2を小さくすることが可能となっている。
【０１４８】
すなわち、このようなホルダ本体１７０ＡによりウエハＷを保持することにより、ウエハＷの外縁部の変形（反り返り）を極力抑制することが可能となっている。このとき、リム部が二重に設けられているため、リム部の接触面積がピン部に比べ大きくなることが予想される。このため、ピン部と二重のリム部の接触率が前述した第２の実施形態と同様の条件を満たすように設計することが望ましい。
【０１４９】
以上説明した本第３の実施形態によると、前述した第２の実施形態と同等の効果を得ることができる他、ウエハの自由端の変形を一層抑制することができる。
【０１５０】
なお、上記第３の実施形態では、リム部を二重に設けた場合について説明したが、三重、四重…というようにリム部を多数設けるようにしても良い。この場合、リム部での接触率を低減すべく、外側のリム部から内側のリム部にかけてリム幅を徐々に狭くすることとしても良い。
【０１５１】
なお、上記各実施形態では、リム部２８、ピン部３２及びベース部６４が、一体成形された場合について説明したが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。すなわち、ベース部、ピン部（第１の支持部材）、リム部（第２の支持部材）の全てを、あるいは任意の１つを別の部材により構成しても良い。この場合、ピン部及びリム部のうちベース部と別部材で構成される少なくとも一方を、接着剤等を用いてベース部６４上面に固定することとしても良い。
【０１５２】
また、上記各実施形態は、基板としてウエハ（円形基板）を用いる場合について説明したが、基板は、四角形やその他の多角形であっても良い。かかる場合には、その基板の形状に合わせてリム部の形状を設定することにより、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。また、ベース部の形状（上記各実施形態では円板状）についても、特に限定されるものではない。
【０１５３】
また、一般的にリム部は、真空を維持する必要から、ウエハに連続的に接触をするため、局部的な接触率が高く（すなわち加工速度が遅く）ピン部よりも突出する傾向にあるが、リム部の接触面積を小さく設定することが可能な場合には、逆にリム部に凹段差が生じてしまうことがある。従って、上記各実施形態でリム部の接触率を全体の接触率の２０％以内というような上限を設定したのと同様、リム部の接触率に下限を設定することが望ましい。
【０１５４】
なお、上記各実施形態では、リム部の上面のほぼ全面がウエハＷの裏面に直接接触する場合について説明したが、これに限らず、リム部の上端面に更に背の低い突起部を複数設けた第２支持部を採用しても良い。かかる場合には、ウエハとの接触面が突起部となるため、リム部上面とウエハとの間に突起部の高さ分の隙間が生じ、真空吸引力はわずかに落ちることになるが、接触面が突起部であることから、図１２（Ａ）に示される曲線Ｃ３と同様の接触率を実現することができ、この点の効果は上述したように非常に大きい。なお、リム部の上端面に複数の突起部を設けるとき、その複数の突起部によって規定される平面を、多数のピン３２によって規定される平面とほぼ同一の高さとしても良いし、あるいはリム部の上端面に設けられる複数の突起部によって規定される平面を、多数のピン３２によって規定される平面よりも僅かに低くしても良い。
【０１５５】
また、上記各実施形態では、リム部の上端面を、多数のピン３２によって規定される平面とほぼ同一の高さとするものとしたが、リム部の上端面を、多数のピン３２によって規定される平面よりも僅かに低くしても良い。
【０１５６】
なお、上記各実施形態では、第２支持部としては、上端部がその周辺部よりも高く形成されたリム部（凸部）を指すものとしたが、第２支持部の概念としてはこれに限定されるものではなく、例えば、図１４（Ａ）に示される第４変形例に係るホルダ本体２７０のように、本体部１２６上面の中央部を外縁部よりも低く掘り下げた状態とし、該掘り下げた凹部の内部底面１２７を基準面として、該基準面よりも高い位置にある部分１２８の内周面近傍の環状の部分を第２支持部とすることもできる。この場合、部分１２８とウエハＷとの接触面の幅（すなわち、ウエハＷの外縁部から内周面までの距離）が上式（６）、（７）を満たすように、内周面の直径を設定することが望ましい。
【０１５７】
また、図１４（Ｂ）に示される第５変形例に係るホルダ本体３７０のように、凹部の内部底面１２７に、更に環状の凸部２２８を設けるとともに、ウエハＷを保持する際には、部分１２８と環状の凸部２２８との間に形成された環状凹部１３４内の気体を前述した第２の実施形態と同様の給排気機構により吸引することとしても良い。
【０１５８】
また、上記各実施形態では、図２に示されているように、本体部２６の中心近傍から放射方向に沿って配列される複数の給排気口３６をほぼ１２０°間隔で設けるものとしたが、本発明がこれに限定されるものではない。図１５（Ａ）には、上記各実施形態に適用可能な第６変形例に係るホルダ本体が示されている。なお、図１５（Ａ）に示されるホルダ本体は、本体部２６に形成される複数の給排気口３６が井桁状に配列され、かつ１本の上下動ピン（センタアップ）３４ｄが採用されたものである。その他の部分の構成は、上記各実施形態と同一である。従って、この第４変形例によっても上記各実施形態と同等の効果を得ることができるとともに、真空吸着時に生じるウエハの部分的な変形、すなわちレチクルのパターンが転写されるウエハ上のショット領域の配列誤差を大幅に低減でき、ひいては露光精度（転写精度）を向上させることが可能となる。
【０１５９】
ここで、図１５（Ｂ）を参照して、図１５（Ａ）に示される本体部２６に形成される給排気口３６の配置について説明する。図１５（Ａ）では、複数の給排気口３６を井桁状に配列するものとしているが、実際には、ほぼ紙面内上下方向に延びる一対のラインに沿って所定間隔で配列された複数の給排気口３６の列から成る第１の組と、ほぼ紙面内左右方向に延びる一対のラインに沿って所定間隔で配列された複数の給排気口３６の列から成る第２の組とがあり、第１の組及び第２の組のいずれかに対応する一対のラインが非平行となっている。具体的には、図１５（Ｂ）に示されるように、第１の組に対応する紙面内上下方向に延びる一対のラインＬＹ１、ＬＹ２が非平行であるものとし、本体部２６の中心を原点とする直交座標系ＸＹを仮定し、ラインＬＹ１、ＬＹ２の傾きに対応するパラーメータを台形度Δと呼び、Δ＝（ａ／ΔＹ）／ΔＸ〔ｐｐｍ／ｍ〕と規定するものとすると、例えば台形度Δが１以下となるようにラインＬＹ１、ＬＹ２が設定される。例えば、ＳＥＭＩ規格の１２インチウエハ（直径＝３００ｍｍ）では、ΔＸ＝ΔＹ＝１００ｍｍとして台形度Δを１に設定するためには、ａ＝１０ｎｍとすれば良い。これにより、真空吸着時のウエハの変形を大幅に低減して露光精度を向上させることができる。
【０１６０】
なお、前述の図２に示されている複数の給排気口３６が放射状に配列されるホルダ本体７０では、本体部２６の中心付近に形成される一部の給排気口３６のみを用いることで、図１５（Ａ）に示される複数の給排気口３６が井桁状に配列されるホルダ本体と同様の効果を得ることができる。
【０１６１】
また、上記各実施形態では、ウエハをホルダ本体上に吸着する吸着機構が真空吸着機構である場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、吸着機構として、静電チャック等を採用しても良い。かかる場合には、第２支持部は、シール部材としての機能が不要となるので、環状あるいは無端形状である必要はなく、一部が欠けた全体形状が環状の凸部などにより構成することができる。あるいは、ピン部の先端に静電チャックの機能を持たせれば、第２支持部そのものを設けなくても良い。
【０１６２】
なお、上記各実施形態において、ホルダ本体の表面を加工してピン部やリム部を形成した後、例えばホルダ本体と同一又は異なる材料でその表面をコーティングした上で最終仕上げを行うようにしても良い。
【０１６３】
また、これまでの説明では、ホルダ本体の本体部をサンドイッチ構造体で構成する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、ホルダ本体（あるいは基板保持装置の本体）を一体成形品により形成しても良い。この場合、ピン部などが形成される一方の面側の外観形状は、前述の実施形態と同様になるが、他方の面側には、所定深さの穴（空所）をピン部の配置と何らかの対応関係をもって所定間隔で形成することもできる。この場合、前述の第１部材と同様の手法で、本体部が製造される。このようにしても、ウエハの平坦度を維持した状態で、ホルダ本体の軽量化を図ることができ、ひいては、ウエハステージの位置制御性を向上させることができる。
【０１６４】
なお、上記各実施形態ではホルダ本体が３層構造である場合について説明したが、これに限らず、ホルダ本体は複数のピン部が形成される第１部材と第１部材のピン部が形成されるのとは反対の面側の第２部材とから構成される２層構造であっても良い。この場合、空所は第１部材及び第２部材の少なくとも一方（すなわち、いずれか一方又は両方）に形成することができる。また、空所は、上記正六角形、円形の開口に限らず、様々な形状の開口を形成することができる。
【０１６５】
また、上記各実施形態では本発明の基板保持装置が、ウエハホルダに採用された場合について説明したが、本発明の基板保持装置はこれに限られるものではなく、例えば反射型レチクルではその裏面側をレチクルホルダにて保持するので、このようなレチクルホルダに対して本発明を適用することとしても良い。
【０１６６】
また、これまでの説明では、ホルダ本体として３層構造や２層構造等の多層構造を採用するものとしたが、各層を構成する材料は同一でなくても良く、互いに異なる材料を用いることができる。例えば、３層構造では第１部材を構成する材料と、ハニカムコア及び第２部材を構成する材料とを異ならせても良い。更にホルダ本体を第１部材と同一材料による融着にて一体に構成しても良いし、第１部材と異なる材料（例えばアルミニウムなどの金属等）による融着にて一体に構成しても良い。また、接着剤を用いて一体に構成しても良い。
【０１６７】
また、上記各実施形態では３本の上下動ピン（センタアップ）を用いるものとしたが、例えば特開２０００−１００８９５号公報及び対応する米国特許第６，１８４，９７２号に開示されている１本の上下動ピンを採用しても良い。
【０１６８】
なお、上記各実施形態では、光源としてＫｒＦエキシマレーザ光源（出力波長２４８ｎｍ）などの紫外光源、Ｆ2レーザ、ＡｒＦエキシマレーザ等の真空紫外域のパルスレーザ光源などを用いるものとしたが、これに限らず、Ａｒ2レーザ光源（出力波長１２６ｎｍ）などの他の真空紫外光源、あるいは水銀ランプなどの紫外光源などを用いても良い。また、例えば、真空紫外光として上記各光源から出力されるレーザ光に限らず、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。さらに、ＥＵＶ光、Ｘ線、あるいは電子線及びイオンビームなどの荷電粒子線を露光ビームとして用いても良い。
【０１６９】
なお、上記各実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置、ミラープロジェクション・アライナー、あるいはプロキシミティ方式の露光装置などにも本発明は好適に適用できる。
【０１７０】
なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、上記各実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１７１】
また、上記各実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子、有機ＥＬ、マイクロマシン、ＤＮＡチップなどを製造するための露光装置などにも本発明は広く適用できる。
【０１７２】
また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。
【０１７３】
《デバイス製造方法》
次に上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
【０１７４】
図１６には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図１６に示されるように、まず、ステップ２０１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【０１７５】
次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立てステップ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ２０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。
【０１７６】
最後に、ステップ２０６（検査ステップ）において、ステップ２０５で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
【０１７７】
図１７には、半導体デバイスにおける、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されている。図１７において、ステップ２１１（酸化ステップ）においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２１４（イオン打ち込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【０１７８】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ２１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ２１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップ２１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ２１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【０１７９】
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【０１８０】
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において上記実施形態の露光装置が用いられるので、高スループットでかつ精度良くレチクルのパターンをウエハ上に転写することができる。この結果、高集積度のデバイスの生産性（歩留まりを含む）を向上させることが可能になる。
【０１８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る基板保持装置によれば、基板をその平坦度を高く維持した状態で支持することができるとともに、その軽量化を実現することができるという効果がある。
【０１８２】
本発明に係る露光装置によれば、スループットの向上を図ることができるという効果がある。
【０１８３】
本発明に係るデバイス製造方法によれば、高集積度のデバイスの生産性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のホルダ本体及び給排気機構を示す平面図である。
【図３】図２のホルダ本体を示す分解斜視図である。
【図４】図２のホルダ本体を示す平面図である。
【図５】図４の円Ａ内部分を拡大して示す図である。
【図６】ホルダ本体の本体部を示す断面図である。
【図７】第１変形例のホルダ本体の一部を示す図である。
【図８】第２変形例のホルダ本体の一部を示す図である。
【図９】第３変形例のホルダ本体の一部を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るホルダ本体を示す平面図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、図１０のホルダ本体のリム部近傍（外縁部近傍）を拡大して示す平面図、図１１（Ｂ）は、図１０のホルダ本体のリム部近傍を断面し模式的に示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）は、ホルダ本体のピン配置の効果を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係るホルダ本体を示す平面図、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のホルダ本体の外縁部近傍を示す縦断面図である。
【図１４】図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、第４、第５変形例に係るホルダ本体をそれぞれ説明するための図である。
【図１５】図１５（Ａ）は、第６変形例に係るホルダ本体を示す平面図、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示されるホルダ本体の本体部に形成される給排気口の配置を詳細に説明するための図である。
【図１６】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図１７】図１６のステップ２０４の詳細を示すフローチャートである。
【図１８】図１８（Ａ）は、従来のウエハホルダを示す平面図、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）のウエハホルダに対してウエハを載置した状態における縦断面を示す端面図である。
【符号の説明】
１９…ステージ制御装置（駆動装置の一部、同期駆動装置の一部）、２０…主制御装置（駆動装置の一部）、２４…ウエハステージ駆動部（駆動装置の一部、同期駆動装置の一部）、２６…本体部、２８…リム部（第２支持部）、３２…ピン部（第１支持部）、３８Ａ〜３８Ｃ…給排気路（吸着機構の一部）４０…給排気管（吸着機構の一部）、４６Ａ…第１真空ポンプ（吸着機構の一部）、６０ａ，６０ｂ…焦点位置検出系、７０…ホルダ本体（基板保持装置の一部）、８０…給排気機構（基板保持装置の一部）、１００…露光装置、ＰＬ…投影光学系、Ｒ…レチクル（マスク）、Ｖ１…電磁弁（吸着機構の一部）、Ｗ…ウエハ（基板）。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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