CN105408991B - 基板保持方法和基板保持装置以及曝光方法和曝光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种保持晶圆的晶圆保持装置，该晶圆保持装置具有：晶圆保持件，其载置有晶圆；以及升降销，其设为能够相对于晶圆保持件沿着晶圆的载置面的法线方向升降。升降销具有前端部，该前端部具有形成吸附区域的底部、以及在吸附区域内支承晶圆的背面的凸部，其中该吸附区域吸附晶圆的背面。当将基板载置于作为目标的位置上时，即使该基板是大型的，也能够抑制载置该基板的局部的平整度降低。

Description

基板保持方法和基板保持装置以及曝光方法和曝光装置
技术领域
本发明涉及一种保持基板的基板保持技术、利用该基板保持技术的曝光技术以及利用该曝光技术的器件制造技术。
背景技术
在用于生产半导体元件等电子器件(微器件)的光刻工序中所使用的所谓步进机或者步进式扫描机等曝光装置中，为了保持作为曝光对象的基板的例如圆板状的半导体晶圆(以下仅称为晶圆。)，使用如下的所谓销卡盘(pin chuck)式的晶圆保持件，其在多个小的销状的突部之间配置有交接晶圆用的可升降的例如三根顶升销(中心销)。另外，为了提高在制造电子器件时的生产能力(throughput)(生产性)，晶圆直径的SEMI(SemiconductorEquipment and Materials International：国际半导体设备与材料产业协会)标准(SEMIstandards：SEMI标准)每隔几年就会呈125mm、150mm、200mm、300mm地以大致1.25～1.5倍的比例变大。
在以往的晶圆保持件上设置的顶升销是指，与晶圆接触的前端部以及其下方的部分的大小大致相同的棒状构件，在其中心部形成有利用在负压区域产生的吸附力的真空吸附用的排气孔(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6590633号说明书
发明内容
最近，为了更加提高在制造电子器件时的生产能力，在SEMI标准下，进行直径为450mm的晶圆的标准化。若像这样使晶圆进一步地大型化，则在仅使保持晶圆的以往的棒状的三根顶升销下降来将晶圆交接至晶圆保持件的载置面(多个突部的上表面)的方法中，存在对晶圆的吸附力不足并且晶圆在顶升销的部分产生局部变形(应变)的担忧。若像这样产生晶圆的局部变形，则当将晶圆载置于该载置面时，存在因晶圆的残余应变等导致在晶圆与该载置面之间局部产生间隙(空间)的担忧。若像这样在晶圆与该载置面之间产生局部的间隙，则存在晶圆的被曝光区域的平整度降低，曝光精度(分辨率等)局部下降的担忧。
本发明的方式鉴于这种情况，其目的在于，在将保持对象的基板载置于作为目标的位置时，即使该基板为大型，也能够防止该基板的局部平整度降低。
根据本发明的第一方式，提供一种基板保持装置，该基板保持装置保持基板，其具有：基板保持部，其载置有该基板；以及支承构件，其设为能够相对于该基板保持部升降，该支承构件的端部具有：吸附部，其形成吸附该基板的背面的吸附区域；以及支承部，其在该吸附区域内支承该基板的背面。
根据第二方式，提供一种基板保持装置，该基板保持装置保持基板，其具有：基板保持部，其载置有该基板；以及支承构件，其设为能够相对于该基板保持部升降，该支承构件的端部具有：多孔质构件，其具有空隙部，且使该空隙部的至少一部分为负压来吸附该基板的背面；以及隔壁部，其形成为包围该多孔质构件的至少一部分。
根据第三方式，提供一种基板保持装置，该基板保持装置保持基板，其具有：基板保持部，其载置有该基板；以及支承构件，其设为能够相对于该基板保持部升降，该支承构件的端部具有：环状的第一支承部，支承该基板的背面；以及第二支承部，其在由该第一支承部围成的区域内支承该基板的背面。
根据第四方式，提供一种曝光装置，其利用曝光光线照射图案，利用该曝光光线经由该图案对基板进行曝光，该曝光装置具有本发明的方式的用于保持作为曝光对象的基板的基板保持装置、以及保持并移动该基板保持装置的该底座构件的载台。
根据第五方式，提供一种基板保持方法，其为使用本发明的方式的基板保持装置的基板的保持方法，该基板保持方法包括如下步骤：使该基板保持装置的该支承构件的该前端部移动至该底座构件的上方；在该支承构件的该前端部上接收该基板；该第一吸附部经由该前端部吸附该基板；使该支承构件的该前端部沿着该底座构件的该载置面的法线方向下降；解除利用该第一吸附部对该基板的吸附；以及将该基板从该支承构件的该前端部交至该底座构件的该载置面。
根据第六方式，提供一种曝光方法，利用曝光光线照射图案，利用该曝光光线经由该图案对基板进行曝光，该曝光方法包括如下步骤：使用本发明的方式的基板保持方法来保持该基板；以及将该基板移动至曝光位置。
发明效果
根据本发明的方式，由于在支承构件的端部设有：在吸附区域内支承基板的背面的支承部、吸附基板的背面的多孔质构件或者在由环状的第一支承部包围的区域内支承基板的背面的第二支承部，所以当利用该支承构件的端部来支承基板时，防止基板的局部变形。因此，当将保持对象的基板载置于作为目标的位置上时，即使该基板是大型的，也能够抑制该基板的局部的平整度降低。
附图说明
图1是示出第一实施方式的曝光装置的概略结构的图。
图2是示出图1的晶圆载台的俯视图。
图3是示出图1的曝光装置的控制系统等的框图。
图4的(A)是示出图1的晶圆保持装置的俯视图，图4的(B)是示出当从正面观察图4的(A)时的截面以及控制部的图。
图5的(A)是示出晶圆保持装置的升降销的放大俯视图，图5的(B)是省略了示出图5的(A)的升降销的一部分的纵向剖视图，图5的(C)是示出变形例的升降销的放大俯视图，图5的(D)是省略了示出另一个变形例的升降销的一部分的纵向剖视图。
图6是示出包括晶圆的保持方法在内的曝光方法的一个例子的流程图。
图7的(A)是示出将晶圆交接至升降销的状态的剖视图，图7的(B)是示出晶圆的中央部与晶圆保持件接触的状态的剖视图。
图8的(A)是示出由实施方式的升降销支承的晶圆的一部分的放大剖视图，图8的(B)是示出由比较例的升降销支承的晶圆的一部分的放大剖视图。
图9是示出变形例的晶圆保持装置的俯视图。
图10的(A)是示出变形例的升降销的放大俯视图，图10的(B)是省略了示出图10的(A)的升降销的一部分的纵向剖视图，图10的(C)是示出另一个变形例的升降销的放大俯视图，图10的(D)是省略了示出图10的(C)的升降销的一部分的纵向剖视图，图10的(E)是示出又一个变形例的升降销的放大俯视图。
图11的(A)是示出另一个变形例的升降销的放大俯视图，图11的(B)是示出又一个变形例的升降销的放大俯视图，图11的(C)是示出再一个变形例的升降销的放大俯视图。
图12的(A)是示出第二实施方式的升降销的放大俯视图，图12的(B)是省略了示出图11的(A)的升降销的一部分的纵向剖视图。
图13是示出电子器件的制造方法的一个例子的流程图。
具体实施方式
[第一实施方式]
参照图1～图8的(B)，针对本发明的第一实施方式进行说明。图1示出具有本实施方式的晶圆保持装置(基板保持装置)的曝光装置EX的概略结构。曝光装置EX是由步进式扫描机(扫描仪)构成的扫描曝光型的投影曝光装置。曝光装置EX具有投影光学系统PL(投影单元PU)。以下，与投影光学系统PL的光轴AX平行地取作Z轴，在与该Z轴正交的平面内，沿着相对扫描光罩R和晶圆(半导体晶圆)W的方向取作Y轴，沿着与Z轴以及Y轴正交的方向取作X轴来进行说明。另外，将绕与X轴、Y轴以及Z轴平行的轴的旋转方向称为θx、θy以及θz方向。在本实施方式中，与Z轴正交的平面(XY平面)大致平行于水平面，-Z方向大致是铅直线的方向。
曝光装置EX具有例如美国专利申请公开第2003/0025890号说明书等所披露的照明系统ILS以及保持被来自照明系统ILS的曝光用的照明光(曝光光线)IL(例如波长为193nm的ArF(氟化氩)准分子激光或者固体激光(半导体激光等)的高次谐波等)照明的光罩R(掩膜)的光罩载台RST。曝光装置EX还具有：包含利用从光罩R射出的照明光IL对晶圆W(基板)进行曝光的投影光学系统PL的投影单元PU、保持晶圆W的晶圆保持装置8(参照图3)、支承着晶圆保持装置8中的机构部并移动的晶圆载台WST以及控制系统等(参照图3)。
光罩R通过真空吸附等而保持于光罩载台RST的上表面，在光罩R的图案面(下表面)上形成有电路图案等。光罩载台RST能够由包括例如线性马达等在内的图3的光罩载台驱动系统25在未图示的光罩底座上的XY平面内微量地驱动，并且能够在扫描方向(Y方向)上以指定的扫描速度被驱动。
通过由激光干涉仪构成的光罩干涉仪24经由移动镜22(或者进行了镜面加工的载台端面)以例如0.5～0.1nm左右的分辨率而始终检测光罩载台RST在移动平面内的位置信息(包含在X方向、Y方向上的位置以及在θz方向上的旋转角)。光罩干涉仪24的测量值被发送至由图3的计算机构成的主控制装置20。主控制装置20基于该测量值来控制光罩载台驱动系统25，由此控制光罩载台RST的位置以及速度。
在图1中，配置于光罩载台RST的下方的投影单元PU包括：镜筒40；和投影光学系统PL，其具有以规定的位置关系保持在该镜筒40内的多个光学元件。平板状的框架(以下称为测量框架)16经由多个防振装置(未图示)而支承于未图示的框架机构，投影单元PU经由凸缘部FL设置于形成在测量框架16上的开口内。投影光学系统PL例如在两侧(或者晶圆侧单侧)远心具有规定的投影倍率β(例如1/4倍、1/5倍等缩小倍率)。
当利用来自照明系统ILS的照明光IL对光罩R的照明区域IAR进行照明时，利用从光罩R通过的照明光IL，经由投影光学系统PL将照明区域IAR内的电路图案的像形成于晶圆W的一个照射区域的曝光区域IA(与照明区域IAR共轭的区域)。作为一个例子，晶圆W包括在由硅等的半导体构成的直径为300mm或者450mm等大型的圆板状的基材上以几十～200nm左右的厚度涂敷抗蚀剂(感光材料)形成的产品。直径为300mm的基材的厚度例如为775μm，直径为450mm的基材的厚度在当前假定为例如900～1100μm左右(例如925μm左右)。
另外，在曝光装置EX中，进行适用了液浸法的曝光，因此，以包围对前端透镜91进行保持的镜筒40的下端部周围的方式，设置有构成局部液浸装置38的一部分的喷嘴单元32，该前端透镜91是构成投影光学系统PL的最靠近像面侧(晶圆W侧)的光学元件。喷嘴单元32经由用于供给曝光用的液体Lq(例如纯水)的供给管31A以及回收管31B连接于液体供给装置34以及液体回收装置36(参照图3)。此外，在不是液浸类型的曝光装置的情况下，也可以不设置上述的局部液浸装置38。
另外，曝光装置EX具有：空间像测量系统(未图示)，其为了进行光罩R的定位而测量光罩R的定位标记(光罩标记)利用投影光学系统PL形成的像的位置；定位系统AL，其用于进行晶圆W的定位，例如是图像处理方式(FIA系统)的定位系统；斜入射方式的多点的自动对焦传感器(以下称为多点AF系统)90(参照图3)，其测量由照射系统90a以及受光系统90b构成的晶圆W的表面的多处的Z位置；以及编码器6(参照图3)，其用于测量晶圆载台WST的位置信息。空间像测量系统设于例如晶圆载台WST内。
作为一个例子，如图2所示，定位系统AL在相对于投影光学系统PL向-Y方向远离配置的长度为晶圆W直径左右的区域上，由在X方向(非扫描方向)上以大致等间隔排列的五镜头的定位系统ALc、ALb、ALa、ALd、ALe构成，构成为能够利用五镜头的定位系统ALa～ALe同时检测晶圆W的不同位置的晶圆标记。另外，在相对于定位系统ALa～ALe向-Y方向远离的位置且在向-X方向以及+X方向位移一定程度的位置上，分别设定作为当装载晶圆W时的晶圆载台WST的中心位置的装载位置LP以及作为当卸载晶圆W时的晶圆载台WST的中心位置的卸载位置UP。在装载位置LP的附近设置有搬入晶圆W的晶圆搬运机械臂WLD(参照图1)，在卸载位置UP的附近设置有搬出晶圆W的晶圆搬运机械臂(未图示)。
另外，作为一个例子，在图2中，多点AF系统90的照射系统90a以及受光系统90b沿着定位系统ALa～ALe与投影光学系统PL之间的区域配置。利用这种结构，在装载位置LP将晶圆W装载于晶圆载台WST之后，驱动晶圆载台WST，在大致Y方向上将晶圆W移动到投影光学系统PL的下方的曝光开始位置，由此，能够有效地利用多点AF系统90测量晶圆W表面的Z位置的分布以及利用定位系统ALa～ALe测量多个晶圆标记(附设于晶圆W的各照射区域的标记等)的位置。将多点AF系统90的测量结果以及定位系统AL的测量结果供给至主控制装置20。
在图1中，晶圆载台WST经由未图示的多个例如真空预压型空气静压轴承(气垫)，以非接触的方式支承于与底座盘WB的XY平面平行的上表面WBa。晶圆载台WST在X方向以及Y方向上能够由包括例如平面马达或者正交的两组线性马达在内的载台驱动系统18(参照图3)驱动。晶圆载台WST具有：载台主体30，其沿着X方向、Y方向被驱动；晶圆台WTB，其搭载于载台主体30上并作为Z载台；以及Z载台驱动部，其设于载台主体30内，对晶圆台WTB相对于载台主体30的Z位置以及θx方向、θy方向的倾斜角相对地进行微小驱动。在晶圆台WTB的中央的开口的内侧设有晶圆保持件54，该晶圆保持件54通过真空吸附等将晶圆W保持于大致与XY平面平行的载置面上，晶圆保持装置8的机构部50(参照图3)构成为包含晶圆保持件54。此外，晶圆载台主体30本身也可以能够由平面马达等在6个自由度(X、Y、Z、θx、θy、θz方向)上驱动。
另外，在晶圆台WTB的上表面上具有与晶圆W的表面大致位于同一平面且被施加了对液体Lq疏液化的处理的表面，并且设有高平整度的平板状的板体28，该板体28的外形(轮廓)是矩形且在其中央部形成有比晶圆W的载置区域大一圈的圆形的开口。
此外，在设有上述局部液浸装置38的所谓液浸型的曝光装置的结构中，如图2的晶圆载台WST的俯视图所示，板体28还具有板部(疏液板)28b以及包围板部28b的周围部28e，该板部(疏液板)28b包围该圆形的开口28a且对外形(轮廓)为矩形的表面施加了疏液化处理。在周围部28e的上表面上，以在Y方向上夹着板部28b方式固定有在X方向上细长的一对二维的衍射栅格12A、12B，以在X方向上夹着板部28b的方式固定有在Y方向上细长的一对二维的衍射栅格12C、12D。衍射栅格12A～12D是形成有分别以X方向、Y方向为周期方向且周期为1μm左右的二维的栅格图案的反射型的衍射栅格。
在图1中，在测量框架16的底表面上以在X方向上夹着投影光学系统PL的方式固定有多个3轴检测头14，该多个3轴检测头14用于向衍射栅格12C、12D照射测量用的激光(测量光)，以测量相对于衍射栅格的在X方向、Y方向、Z方向上(三维的)的相对位置(参照图2)。而且，在测量框架16的底表面上以在Y方向上夹着投影光学系统PL的方式固定有多个3轴检测头14，该多个3轴检测头14用于向衍射栅格12A、12B照射测量用的激光，测量相对于衍射栅格的三维的相对位置。而且，多个检测头14还具有用于供给激光(测量光以及参照光)的一个或者多个激光源(未图示)。
在图2中，在经由投影光学系统PL对晶圆W进行曝光的期间内，Y方向的一列A1内的任意两个检测头14向衍射栅格12A或者12B照射测量光，将从衍射栅格12A、12B产生的衍射光与参照光的干涉光的检测信号供给至对应的测量计算部42(参照图3)。与此并行地，X方向的一行A2内的任意两个检测头14向衍射栅格12C或者12D照射测量光，将从衍射栅格12C、12D产生的衍射光与参照光的干涉光的检测信号供给至对应的测量计算部42(参照图3)。在这些一列A1以及一行A2的检测头14用的测量计算部42中，以例如0.5～0.1nm的分辨率求出晶圆载台WST(晶圆W)与测量框架16(投影光学系统PL)在X方向、Y方向、Z方向上的相对位置(相对移动量)，将分别求出的测量值供给至切换部80A以及80B。在测量值的切换部80A、80B中，将从与衍射栅格12A～12D相对的检测头14所对应的测量计算部42供给来的相对位置的信息供给至主控制装置20。
由一列A1以及一行A2内的多个检测头14、激光源(未图示)、多个测量计算部42、切换部80A、80B以及衍射栅格12A～12D构成3轴编码器6。例如在美国专利申请公开第2008/094593号说明书中披露了如这样的编码器以及上述的五镜头的定位系统的详细的结构。主控制装置20基于从编码器6供给来的相对位置的信息，求出晶圆载台WST(晶圆W)相对于测量框架16(投影光学系统PL)的在X方向、Y方向、Z方向上的位置以及θz方向上的旋转角等信息，基于该信息经由载台驱动系统18来驱动晶圆载台WST。
此外，也可以以与编码器6并排或者取代编码器6的方式设置用于测量晶圆载台WST的三维的位置的激光干涉仪，使用该激光干涉仪的测量值来驱动晶圆载台WST。
而且，在曝光装置EX进行曝光时，作为基本的动作，首先要进行光罩R以及晶圆W的定位。然后，进行如下的扫描曝光动作：一边开始向光罩R照射照明光IL，经由投影光学系统PL将光罩R的图案的一部分的像投影至晶圆W的表面的一个照射区域上，一边以投影光学系统PL的投影倍率β作为速度比，在Y方向上同步地移动(同步扫描)光罩载台RST和晶圆载台WST，通过该扫描曝光动作，来将光罩R的图案像转印至该照射区域。然后，通过重复进行经由晶圆载台WST在X方向、Y方向上移动晶圆W的动作(步进移动)和上述的扫描曝光动作，利用例如液浸法且以步进-扫描方式来将光罩R的图案像转印至晶圆W的全部照射区域。
此时，在编码器6的检测头14中，由于测量光以及衍射光的光路长比激光干涉仪短，所以与激光干涉仪相比，空气波动对测量值的影响非常小。因此，能够高精度地将光罩R的图案像转印至晶圆W。此外，在本实施方式中，在测量框架16侧配置有检测头14，在晶圆载台WST侧配置有衍射栅格12A～12D。作为另一种结构，也可以在测量框架16侧配置有衍射栅格12A～12D，而在晶圆载台WST侧配置有检测头14。
以下，针对本实施方式的晶圆保持装置8的结构以及动作详细地进行说明。晶圆保持装置8具有：包括嵌入在晶圆载台WST内的晶圆保持件54在内的机构部50、以及在主控制装置20的控制下来控制机构部50的动作的晶圆保持件控制系统51。
图4的(A)是示出图1的晶圆保持装置8的俯视图，图4的(B)示出图4的(A)在X方向上的中央部的纵向剖视图(从正面观察到的剖视图)以及晶圆保持件控制系统51。在图4的(B)中，在载台主体30的上表面上，经由3处的可沿Z方向位移的例如音圈马达方式的驱动部(未图示)，来保持例如低膨胀率的金属制的Z载台53。Z载台53与图1的晶圆台WTB相对应。
Z载台53是上部开口的矩形箱状的构件，在Z载台53的中央的凹部内的大致平行于XY平面的内表面53a上固定有晶圆保持件54，在晶圆保持件54上保持有晶圆W。在Z载台53的侧壁部的上表面上，经由板体28固定有衍射栅格12A～12D。
另外，晶圆保持件54的底部是圆形的平板状，在该底部的上表面上一体地形成环状的封闭的侧壁部54c。侧壁部54c的大小是稍微小于作为保持对象的晶圆W的周缘的边缘部的程度，利用侧壁部54c来支承晶圆W的周缘部。若晶圆W的直径是300mm或者450mm，则侧壁部54c的外径分别形成为稍微小于300mm或者450mm。作为一个例子，晶圆保持件54例如由热膨胀率非常小的材料形成。作为这种材料，能够使用超低膨胀玻璃(例如康宁公司的ULE(商品名))、超低膨胀率的玻璃陶瓷(例如肖特公司的微晶玻璃(Zerodur)(商品名))，或者碳化硅(SiC)等。
而且，如图4的(A)所示，作为一个例子，在由晶圆保持件54的底部上的侧壁部54c围成的区域内，在以正三角形为基本形状的二维栅格的各栅格点的位置上一体地形成多个销状的突部54b。相邻的多个突部54b之间隔例如是几mm(例如3mm左右)，多个突部54b以及侧壁部54c的上表面以与同一平面(大致XY平面)相接的方式达到极高的平整度。包含该多个突部54b以及侧壁部54c的上表面在内的平面是晶圆W的载置面54a。作为曝光对象的晶圆W以在晶圆W的背面与多个突部54b以及侧壁部54Ac的上表面之间尽量不产生间隙的方式载置在载置面54a上。晶圆保持件54例如在一体成形之后，能够通过对突部54b等表面施加研磨等来制造。此外，为了便于说明，在图4的(A)中用双点划线示出晶圆W。
另外，在由晶圆保持件54的上表面的侧壁部54c围成的区域的大致中心形成有吸附孔55A，沿着包围吸附孔55A的第一圆周C1以大致等角度间隔形成有多个第一周围吸附孔55B。沿着比包围中心的吸附孔55A的第一圆周C1大的第二圆周C2以大致等角度间隔形成有多个第二周围吸附孔55C。沿着比包围中心的吸附孔55A的第二圆周C2大的第三圆周C3以大致等角度间隔形成有多个第三周围吸附孔55D。吸附孔55A～55D形成于多个突部54b之间的区域。此外，不一定要设置中心或者中心附近的吸附孔55A。
在本实施方式中，为了更加均匀且稳定地将晶圆W的背面吸附于载置面54a，第一～第三周围吸附孔55B～55D的个数优选为分别至少6个。但是，第一～第三周围吸附孔55B～55D的个数是任意的，吸附孔55B～55D的个数也可以彼此不同。如图4的(B)所示，这些吸附孔55A、55B、55C、55D分别经由晶圆保持件54的底部内的相互独立的排气路a1、a2等以及Z载台53内的相互独立的排气路a11、a21、a31、a41来与设置于载台主体30内的排气管61B1、61B2、61B3、61B4连通。排气管61B1～61B4经由具有可挠性的排气管61A来与位于晶圆载台WST的外部的真空泵62连接。
在排气管61B1、61B2、61B3、61B4上分别安装有用于使真空吸附开始进行的阀(以下称为吸附阀)V11、V12、V13、V14以及用于使排气管61B1～61B4的内部与大气连通以解除真空吸附的阀(以下称为吸附解除阀)V21、V22、V23、V24。阀V11～V14、V21～V24的开闭由晶圆保持件控制系统51来控制。构成为晶圆保持件54用的吸附机构(第二吸附部)，该吸附机构包括晶圆保持件54的设有多个吸附孔55A～55D的底部、排气管61A、61B1～61B4以及真空泵62，并通过真空吸附将晶圆W保持于晶圆保持件54的载置面54a。该吸附机构是整体的吸附机构52中的一部分。在本实施方式中，晶圆保持件控制系统51能够针对经由吸附孔55A～55D对晶圆W进行真空吸附以及解除真空吸附的时机相互独立地进行控制。此外，也能够在相同时机同步地经由吸附孔55A～55D对晶圆W进行真空吸附以及解除真空吸附。
另外，在晶圆保持件54的由侧壁部54c围成的区域内，沿着例如第一圆周C1与第二圆周C2之间的圆周CT以大致等角度间隔配置有多个在Z方向上细长的构件(以下称为升降销。)44，该细长的构件44分别能够在通过真空吸附保持晶圆W的状态下沿Z方向升降。此外，由于升降销44配置于靠近晶圆保持件54的中央的位置，所以也能够将升降销44称为中心销(center pin)或者顶升销(lift pin)。为了稳定地支承晶圆W，升降销44优选为至少三根。但是，根数并不限定于此。例如，升降销44可以多于三根，也可以少于三根。另外，还可以设置例如六根、九根等3的整数倍的根数的升降销44。在本实施方式中，将三根升降销44配置于在沿着圆周CT以大致等角度间隔配置的位置P1、P2、P3上。在图4的(B)中示出位于位置P1以及P3的升降销44。
在晶圆W的直径为450mm的情况下，为了利用多根升降销44稳定地支承晶圆W，配置有多根升降销44的圆周CT的直径优选为例如180～350mm(晶圆W的直径的2/5～7/9左右)。在晶圆W的直径为450mm的情况下，圆周CT的直径也可以设定为例如200mm左右。
而且，当利用多根升降销44支承晶圆W时，配置有升降销44的圆周CT的直径也可以以使晶圆W的挠曲量最小的方式即以在与所谓的贝塞尔(Bessel)点相对应的位置支承晶圆W的方式来决定。表示在晶圆W的直径为450mm的情况下与贝塞尔点相对应的位置的圆周CT的直径大致是280～310mm左右。
作为一个例子，升降销44具有：穿插于晶圆保持件54以及设在Z载台53上的开口中的外观为细长的圆柱状(棒状)的轴部45；以及与轴部45的上端连结且与作为保持对象的晶圆W相对并能够支承晶圆W的前端部46。在轴部45的中心形成有由圆形的贯穿孔构成的吸附孔(流路)45a，该贯穿孔用于形成当真空吸附晶圆W时产生吸附力(吸引力)的负压空间。作为一个例子，前端部46的外形是直径大于轴部45直径的圆形的盘状，前端部46的中央部与吸附孔45a连通。在晶圆保持件54的设有多个突部54b的表面上的、设有供升降销44的轴部45通过的开口的位置上，分别形成有能够容纳前端部46的大小以及深度的圆形的切缺部(沉头部)54d(参照图7的(A))。在将晶圆W载置于晶圆保持件54的多个突部54b上的载置面54a并对晶圆W进行曝光的状态下，多根升降销44的轴部45向-Z方向下降，前端部46的一部分容纳于晶圆保持件54的切缺部54d内(在Z方向上低于突部54d的位置)。由此，即使在前端部46的在Z方向上的尺寸(厚度)大于突部54b的在Z方向上的尺寸(厚度)的情况下，前端部46也能够可靠地避让至远离晶圆W的位置(切缺部54d)。但是，在前端部46的在Z方向上的尺寸小于突部54b的在Z方向上的尺寸(厚度)的情况下，不需要设置切缺部54b。
另外，在图4的(B)中，多根升降销44的轴部45的吸附孔45a分别经由载台主体30内的具有可挠性的排气管60以及固定的排气管61C与具有可挠性的排气管61A连通，排气管61A与真空泵62连结。位于图4的(A)的位置P2的升降销44的吸附孔也同样地与排气管61C连通。在排气管61C也安装有用于使基于升降销44的真空吸附开始的吸附阀V3以及用于解除该真空吸附的吸附解除阀V4。晶圆保持件控制系统51控制阀V3、V4的开闭。构成为吸附机构(第一吸附部)，该吸附机构包括排气管60、61C、阀V3、V4以及真空泵62，并通过真空吸附将晶圆W保持在多根升降销44的前端部46。该吸附机构是整体的吸附机构52中的一部分。此外，也可以准备多个真空泵，在第一吸附部和第二吸附部独立地与真空泵连接。在本实施方式中，第一～第三周围吸附孔55B～55D设于周向上的大致相同角度的位置。而且，多根升降销44分别在周向上配置于多个吸附孔55B、55C之间。
另外，作为一个例子，虽然升降销44的轴部45与前端部46是一体形成的，但是也可以在分开加工了轴部45和前端部46之后，再将它们通过粘合等连结。作为一个例子，升降销44能够由与晶圆保持件54同样的、热膨胀率非常小的材料，例如碳化硅(SiC)、碳化硅的陶瓷材料、超低膨胀玻璃或者超低膨胀率的玻璃陶瓷等形成。
如图4的(B)所示，多根升降销44的轴部45分别通过设于Z载台53的底表面侧的驱动部56而相对于晶圆保持件54在Z方向上升降。作为驱动部56能够使用音圈马达或者齿条-齿轮方式等驱动机构。另外，设有用于分开测量多根升降销44的轴部45的在Z方向上的位置的例如光学式的线性编码器等的位置传感器57。多根升降销44用的位置传感器57的测量值被供给至晶圆保持件控制系统51。晶圆保持件控制系统51基于多个位置传感器57的检测结果，经由对应的驱动部56来分开控制多根升降销44的在Z方向上的位置。
另外，若在升降销44的上升过程中，升降销44的前端部46与晶圆W的背面接触，则对应的驱动部56的推力增大，例如使驱动电流增加。因此，作为一个例子，晶圆保持件控制系统51监视驱动部56的驱动电流，根据该驱动电流的变化能够识别出升降销44是否与晶圆W接触。此外，作为一个例子，使多根升降销44彼此在相同高度的状态下同步在Z方向上驱动，也可以利用一个驱动部使多根升降销升降。构成有晶圆保持装置8的机构部50，该机构部50包括晶圆保持件54、多根升降销44、它们的驱动部56以及吸附机构52(参照图3)。
以下，参照图5的(A)～(D)，针对本实施方式的晶圆保持装置8的升降销44进行详细说明。在以下与升降销44有关的说明中，将作为保持对象的晶圆W的直径设置为450mm。
图5的(A)是示出图4的(B)中的升降销44的放大俯视图，图5的(B)是省略了示出图5的(A)的升降销44的轴部45的一部分的纵向剖视图。
如图5的(A)、(B)所示，设于升降销44的轴部45的上端的前端部46具有：圆板状的底部46a，其形成有与轴部45中的吸附孔45a连通的开口(这也称为吸附孔45a)；凸起的圆形的隔壁部46b，其设于底部46a的周缘部；以及多个凸部46c，其形成在由底部46a的上表面的隔壁部46b包围的吸附区域46s内且在吸附孔45a的外侧的区域。作为一个例子，多个凸部46c是彼此相同形状的圆锥台状。由此，即使凸部46c反复与晶圆接触，凸部46c的形状也不会变形。另外，如图5的(A)所示，多个凸部46c沿着以圆形的吸附孔45a为中心的第一以及第二圆周排列。此外，多个凸部46c可以沿着围绕吸附孔45a的一个圆周形成，而且也可以沿着围绕吸附孔45a的3个以上的圆周形成。
另外，以与相同平面(假想平面)Q1接触的方式，分别将前端部46的多个凸部46c的上表面和隔壁部46b的上表面加工成高平整度。
作为一个例子，前端部46的隔壁部46b的外形优选为直径φ3(参照图5的(A))为5～15mm的圆形且隔壁部46b的宽度(厚度)t1(参照图5的(B))为0.05～0.6mm。而且，隔壁部46b的外形的直径φ3进一步地优选为6～9mm左右。在这些情况下，多个凸部46c的前端的形状优选为直径φ4(参照图5的(B))是0.05～0.6mm的圆形。另外，隔壁部46b以及凸部46c的高度h1(参照图5的(B))优选为20～500μm。
而且，轴部45的截面积被设定为小于前端部46的隔壁部46b的外形的截面积。若隔壁部46b是直径φ3为5～15mm的圆形，则轴部45的外形是直径φ2(参照图5的(B))为3～5mm左右的圆形，吸附孔45a是直径φ1(参照图5的(B))为1～2mm的圆形。例如，若隔壁部46b的外形的直径为8mm左右，则轴部45的外形的直径也可以为5mm左右。此外，轴部45的外形也可以是截面积接近直径为φ2的圆的多边形等，同样地，隔壁部46b的外形也可以是面积接近直径为φ3的圆的多边形等。具有这种前端部46的升降销44在例如使材料成型之后，能够对隔壁部46b以及凸部46c的上表面进行研磨加工来制造。而且，升降销44的前端部46的隔壁部46b以及凸部46c也能够通过蚀刻或者CVD(化学气相沉积)形成。
另外，在本实施方式中，由于晶圆W的背面被升降销44吸附而保持，所以为了不使被升降销44支承的晶圆W产生局部的扭曲或者弯曲等变形，升降销44的前端部46的与晶圆W接触的部分(表面)优选为易于滑动。因此，对升降销44的前端部46的表面施加用于减小摩擦的加工。作为用于减小前端部46的摩擦的表面加工，作为一个例子是形成类金刚石镀膜(DLC，Diamond-Like Carbon)。
此外，前端部46的多个凸部46c的配置不限于沿着圆周的配置，如图5的(C)的升降销44A所示，也可以分别在例如基本形状为正三角形(也可以是正方形等)的二维栅格的各栅格点上配置凸部46c。另外，还可以随机地配置多个凸部46c。
另外，如图5的(D)的升降销44B的凸部46d所示，升降销44的与晶圆W接触的多个凸部的形状也可以是2级(也可以是3级以上)的圆锥台状。作为在这种情况下的凸部46d的高度一个例子优选为50～500μm。另外，凸部46c也可以不是实心的，例如，还可以是筒状(或者管状)的。在这种情况下，凸部的上端例如是包围开口的环状，该环状部分与晶圆的背面接触。另外，还可以通过以筒(管)的内部作为流路来与底部的开口连通，使得在凸部46c的前端也能够吸附晶圆。
另外，如图5的(D)的升降销44B所示，也可以使得前端部46的隔壁部46b的高度仅比凸部46d的高度(平面Q1的高度)低间隙δ的大小。作为一个例子，该间隙δ为50nm～几μm。像这样使隔壁部46b的高度低于凸部46d，由此，在经由吸附孔45a抽吸气体时，由于气体通过隔壁部46b与晶圆W的间隙流动，所以有时利用伯努力(Bernoulli)效应能够稳定地吸附晶圆W。另外，也可以并非隔壁部46b的整周而是仅使一部分的高度仅比凸部46d的高度(平面Q1的高度)低间隙δ的大小。
以下，参照图6的流程图，针对在本实施方式的曝光装置EX中，使用晶圆保持装置8来保持晶圆W的保持方法以及使用该保持方法的曝光方法的一个例子进行说明。该方法的动作由主控制装置20以及晶圆保持件控制系统51控制。首先，在图6的步骤102中，将光罩R装载于图1的光罩载台RST上，并进行光罩R的定位。然后，在未装载晶圆W的状态下，晶圆载台WST移动至图2的装载位置LP，图1的晶圆搬运机械臂WLD(晶圆装载系统)将涂敷有抗蚀剂的未曝光的晶圆W搬运至晶圆载台WST上(步骤104)。此时，载置于晶圆搬运机械臂WLD的前端部的叉型的晶圆臂部(未图示)上的晶圆W向固定于晶圆载台WST上的晶圆保持件54的上方移动。在该阶段中，解除晶圆保持装置8的吸附机构52的吸附(包括对升降销44的吸附)，使升降销44的前端部46位于晶圆W的下方。
然后，如图7的(A)所示，晶圆保持件控制系统51一边使全部升降销44同步上升(向+Z方向移动)，一边使基于吸附孔45a的真空吸附动作开始。然后，在升降销44的前端(前端部46的上表面)与晶圆W的背面接触之后，进一步使升降销44稍微上升后再使升降销44停止(步骤106)。此时晶圆W吸附于升降销44的前端，晶圆W与升降销44不产生位置偏移。此时，晶圆W被从该晶圆臂部交接至升降销44的前端。在这种状态下，使该晶圆臂部向-Y方向避让(步骤110)。
然后，在支承晶圆W的状态下，使全部的升降销44同步并以相同速度下降(步骤112)。而且，如图7的(B)所示，当升降销44的前端(前端部46的上表面)接近载置面54a时，利用吸附机构52经由晶圆保持件54的吸附孔55A～55D开始进行真空吸附，当升降销44的前端到达载置面54a时，解除利用升降销44对晶圆W的吸附(步骤114)。升降销44在其前端部46低于载置面54a的位置(容纳于切缺部54d中的位置)处停止。然后，如图5的(B)所示，将晶圆W的背面载置于晶圆保持件54的载置面54a上，将晶圆W从升降销44交接至晶圆保持件54(步骤116)。
此时，吸附的范围也可以逐渐地从经由晶圆保持件54的中心的吸附孔55A对晶圆的吸附向经由周围吸附孔55B、55C、55D对晶圆的吸附顺次扩大。由此，即使晶圆W是例如直径为450mm的圆板状的基板这种大型的基板(450mm晶圆)，当将晶圆W载置于晶圆保持件54的载置面54a上时，也难以产生晶圆W的褶皱状的变形、扭曲或者应变等，难以在晶圆W的背面与载置面54a(侧壁部54c以及多个突部54b的上表面)之间局部地产生间隙(空间)，晶圆W以较高的平整度被保持于晶圆保持件54上。
而且，在本实施方式中，如图8的(A)所示，在由各升降销44的前端部46的隔壁部46b包围的区域(吸附区域)内，以围绕吸附孔45a的方式设有多个凸部46c。因此，增大隔壁部46b的外形，能够更加稳定地支承大型的晶圆W，并且通过增大负压区域的面积来增大吸附力(吸引力)，能够以更大的吸附力稳定地保持大型的晶圆W。而且，即使当吸附区域内因抽吸(真空吸附)而变为负压时，由于吸附区域内的凸部46c支承着晶圆W的背面，所以仍能够防止晶圆W局部地变形。因此，当将晶圆W从升降销44交接至晶圆保持件54时，晶圆W的残余应变进一步减小。
与此相对地，如图8的(B)的比较例的升降销74所示，在设于前端部46H的底部46Ha的周缘的隔壁部46Hb内未设有凸部的情况下，若进行真空吸附，则存在晶圆W产生局部的应变，在通过这种方式将晶圆W交接至晶圆保持件54时有发生残余应变的担忧。
然后，通过在驱动晶圆载台WST来将晶圆W移动至投影光学系统PL的下方(曝光位置)的过程中，使用定位系统AL进行晶圆W的定位(步骤118)，并使用该定位的结果驱动晶圆W，而在晶圆W的各照射区域上对光罩R的图案的像进行扫描曝光(步骤120)。然后，通过将晶圆载台WST移动至卸载位置UP，解除利用晶圆保持装置8的吸附机构52对晶圆W的吸附，经由升降销44使晶圆W上升，将晶圆W交接至卸载用的晶圆搬运机械臂(未图示)，来卸载晶圆W(步骤122)。将卸载的晶圆W搬运至涂胶显影机(coater developer)(未图示)进行显影。然后，在对下一片晶圆进行曝光的情况下(步骤124)，重复步骤104～122的动作。
像这样，若采用本实施方式的曝光方法，则由于升降销44的前端部46的外形较大，所以即使晶圆W是大型的，也能够在稳定地吸附并支承的状态下支承晶圆W。而且，由于在升降销44的前端部46的由隔壁部46b包围的区域(吸附区域)内设有多个凸部46c，防止当利用升降销44吸附并支承晶圆W时的晶圆W的局部变形，所以当将晶圆W交接至晶圆保持件54时，能够维持晶圆W的高平整度。因此，能够使用大型的晶圆W得到高生产能力，并且能够在晶圆W的整个表面上维持高曝光精度(分辨率等)，高精度地对光罩R的图案的像进行曝光。
如上所述，本实施方式的曝光装置EX具有保持晶圆W(基板)的晶圆保持装置8。而且，晶圆保持装置8具有载置有晶圆W的晶圆保持件54(基板保持部)、以及以能够相对于晶圆保持件54升降的方式设置的升降销44(支承构件)；升降销44的前端部46(端部)具有形成有对晶圆W的背面进行吸附的吸附区域46s的底部46a(吸附部)、以及在吸附区域46s内支承晶圆W的背面的凸部46c(支承部)。
另外，在其他方式中，晶圆保持装置8具有载置有晶圆W的晶圆保持件54(基板保持部)、以及以能够相对于晶圆保持件54升降的方式设置的升降销44(支承构件)；升降销44的前端部46(端部)具有支承晶圆W的背面的环状的隔壁部46b(第一支承部)、在由隔壁部46b包围的吸附区域46s(区域)内支承晶圆W的背面的凸部46c(第二支承部)。
另外，利用晶圆保持装置8保持晶圆W的方法包括：步骤106，在升降销44的前端部46(端部)接收晶圆W并利用升降销44吸附晶圆W；步骤112，使升降销44的前端部46沿着Z方向下降至晶圆保持件54侧；以及步骤114，解除利用吸附机构52经由升降销44对晶圆W的吸附。
根据本实施方式，当例如利用升降销44的前端部46(端部)吸附并支承晶圆W时，由于在前端部46的由隔壁部46b包围的吸附区域46s内存在凸部46c(支承部或者第二支承部)，所以抑制在前端部46处的晶圆W的局部变形。因此，即使晶圆W是大型的，增大升降销44的前端部46能够稳定地支承晶圆W，并且当将晶圆W载置于晶圆保持件54(作为目标的位置)时，能够防止晶圆W的局部的平整度降低。
另外，在本实施方式中，升降销44能够通过晶圆保持件54的晶圆W的载置面54a在Z方向(载置面54a的法线方向)上移动，并且该升降销44具有：轴部45(棒状部)，其在内部设有利用第一吸附部排气的吸附孔45a(也称为第一开口或者流路)；以及前端部46，其设于轴部45的前端部并能够支承晶圆W。前端部46具有：底部46a，其能够隔着规定的间隙与晶圆W相对；凸的隔壁部46b，其以包围底部46a的能够与晶圆W相对的表面的至少一部分的方式设于底部46a；以及多个凸部46c，其设于底部46a的由隔壁部46b包围的区域内，并能够支承晶圆W。由该前端部46的底部46a和隔壁部46b围成的区域与轴部45的吸附孔(流路)45a连通。由此，能够通过真空吸附利用升降销44的前端部来稳定地保持晶圆W的背面。
另外，本实施方式的曝光装置EX是利用曝光用的照明光IL(曝光光线)照明光罩R的图案，利用照明光IL经由该图案来对晶圆W进行曝光的曝光装置，其具有用于保持作为曝光对象的晶圆W的晶圆保持装置8、以及保持并移动晶圆保持装置8的晶圆保持件54的晶圆载台WST。而且，利用曝光装置EX的曝光方法包括使用晶圆保持装置8来保持晶圆W的步骤106～116、以及将所保持的晶圆W移动至曝光位置的步骤118。
根据本实施方式的曝光装置EX或者曝光方法，能够通过例如晶圆W的大型化来得到高生产能力，并且当将晶圆W从晶圆搬运机械臂WLD移动至晶圆保持件54时能够稳定地支承晶圆W，且当将晶圆W载置于晶圆保持件54时能够维持晶圆W的高平整度。因此，能够得到高曝光精度。
此外，在上述的实施方式中能够进行如下的变形。此外，在说明以下的变形例时，在图9～图10的(E)中，对与图4的(A)～图5的(B)相对应的部分标记相同或者类似的附图标记并省略其详细的说明。
首先，在上述的实施方式中，晶圆保持装置8的升降销44例如是三根。与此相对地，如图9的变形例的晶圆保持装置8A所示，也可以在晶圆保持件54的由侧壁部54c包围的区域内的中心配置升降销44，沿着围绕该中心的圆周CT以等角度间隔配置多根(例如6根)升降销44，利用这些多根升降销44来交接晶圆W。
在该变形例中，也可以例如使中央的升降销44的前端的Z位置稍微低于包围该中央的升降销44的多根升降销44的前端的Z位置，在以向晶圆保持件54侧为凸状的方式吸附晶圆W的状态下，使这些升降销44下降，来将晶圆W交接至晶圆保持件54。由此，即使晶圆W是450mm的晶圆，也能够更加可靠地防止当将晶圆W载置于晶圆保持件54上时产生褶皱等。另外，也可以取代中心的升降销44，使用没有吸附机构而仅仅能够向Z方向移动的棒状构件。
另外，虽然在上述的实施方式中前端部46的隔壁部46b内设有小的圆锥台状的凸部46c，但是如图10的(A)的变形例的升降销44C所示，也可以在前端部46的由隔壁部46b包围的吸附区域46s内，以围绕吸附孔45a的方式设有弯曲的壁状(或者圆弧的壁状)的多个凸部46e1、46e2，利用该多个凸部46e1、46e2的上表面(端部)来支承晶圆W。图10的(B)是图10的(A)的升降销44C的纵向剖视图。如图10的(B)所示，在升降销44C的轴部45上，在靠近前端部46的位置形成有直径小且能够弹性地倾斜的弹性铰接部45b。另外，凸部46e1、46e2的上表面以及隔壁部46b的上表面与相同平面Q1接触，但是也能够稍微降低隔壁部46b的上表面的高度。
即使使用变形例的升降销44C，也能够利用凸部46e1、46e2来防止晶圆W的局部变形。而且，设有弹性铰接部45b，因此，在如晶圆W因自重而挠曲这样的情况下，由于前端部46能够仿照晶圆W发生弹性变形从而容易倾斜(容许倾斜)，所以有时能够使晶圆W的局部的应变进一步减小。
另外，如图10的(C)的另一个变形例的升降销44D所示，也可以在前端部46的由隔壁部46b包围的区域内，将多个(或者也可以是一个)环状的凸部46f1、46f2以围绕吸附孔45a的方式设置为同心圆状。图10的(D)是图10的(C)的升降销44D的纵向剖视图。如图10的(D)所示，在升降销44D的前端部46的凸部46f1、46f2之间的区域形成有与吸附孔45a连通的开口46g1，在凸部46f2与隔壁部46b之间形成有与吸附孔45a连通的开口46g2。由此，当将晶圆W载置于前端部46上时，能够同时良好地进行隔壁部46b与凸部46f2之间的空间、凸部46f1、46f2之间的空间以及凸部46f1的内侧的空间的抽吸，能够稳定地吸附晶圆W。而且，能够利用凸部46f1、46f2来防止晶圆W的局部变形。
另外，如图10的(E)的又一个变形例的升降销64所示，也可以在轴部45的上端连结例如具有分向3个方向的分叉的前端部65，并以包围前端部65的轮廓的方式设置隔壁部65b，在由隔壁部65b包围的区域(吸附区域)内以围绕吸附孔45a的方式形成有多个凸部65c。即使使用该升降销64，也不会使晶圆W产生局部的变形就能够使晶圆W升降。
另外，如图11的(A)的变形例的升降销44C1所示，在由前端部46的隔壁部46b包围的区域内，以围绕吸附孔45a的方式设置例如弯曲的壁状的多个凸部46e1、46e2，并且将这些壁状的凸部46e1、46e2的至少一部分的一端与隔壁部46b连结以作为凸部46e3。
另外，如图11的(B)的另一个变形例的升降销44C2所示，也可以在前端部46的由隔壁部46b包围的区域内，以围绕吸附孔45a的方式设置多个配置为放射状的壁状的凸部46e4。在图11的(B)的例子中，壁状的凸部46e4的端部与隔壁部46b连结，也可以将凸部46e4的端部远离隔壁部46b来配置。在升降销44C2上，隔壁部46b相对于多个配置为放射状的凸部46e4形成为轮圈状(环状)。
另外，如图11的(C)的再一个变形例的升降销44C3所示，也可以在前端部46的由隔壁部46b包围的区域内设有多个圆锥台状的凸部46c，并且设有与隔壁部46b连结的多个凸部46c1，该多个凸部46c1的形状的半面侧是圆锥台状。由此，在升降销44C3的由隔壁部46b包围的区域内，能够将多个凸部46c、46c1配置在规则的二维栅格的全部的栅格点上。
即使使用这些变形例的升降销44C1～44C3，也不会使晶圆W产生局部的变形就能够使晶圆W升降。
此外，在升降销44、44A、44B、64、44C3等上，也能够取代圆锥台状或者多段的圆锥台状的凸部46c，而是设置例如截面积大于凸部46c的上表面的面积的圆柱状或者棱柱(例如六棱柱)状的凸部。另外，凸部46c也可以不形成为圆柱状或者棱柱状的形状，而是形成为管状(例如圆管状、方管状)。
另外，在上述的实施方式中，吸附机构52通过真空吸附经由吸附孔55A～55D等将晶圆W保持于晶圆保持件54上，但也能够通过静电吸附将晶圆W保持于晶圆保持件54上。在静电吸附的情况下，不必在晶圆保持件54的上表面设置多个突部54b，也能够将晶圆保持件54的载置面作为平坦部，并利用该平坦部来支承晶圆W。
[第二实施方式]
参照图12的(A)、(B)，针对第二实施方式进行说明。本实施方式的曝光装置的基本的结构与图1的曝光装置EX同样，晶圆保持装置的结构与上述的实施方式大致同样，但是升降销的结构不同。此外，在图12的(A)、(B)中，对与图5的(A)、(B)相对应的部分标记相同或者类似的附图标记并省略其详细的说明。
图12的(A)是示出本实施方式的能够吸附并支承晶圆W的升降销44E的放大俯视图，图12的(B)是省略了示出图12的(A)的升降销44E的轴部45的一部分的纵向剖视图。在图12的(A)、(B)中，升降销44E(支承构件)具有形成有吸附孔45a的轴部45(棒状部)、以及与轴部45的前端连结并能够支承晶圆W的前端部46A。而且，前端部46A具有底部46Aa、设于底部46Aa的周缘部的圆形的隔壁部46Ab、以及固定于由隔壁部46Ab包围的区域内且能够与晶圆W相对的接触部48(相对部)，该接触部48由具有透气性的多孔质构件形成，接触部48与轴部45的吸附孔45a(第一开口)连通。隔壁部46Ab的外形与轴部45的外形相比形成得大。另外，作为一个例子，能够使用多孔质陶瓷材料作为接触部48。隔壁部46Ab以及接触部48的上表面达到高平整度。
作为一个例子，优选地，前端部46A的隔壁部46Ab的外形为直径是5～15mm的圆形，隔壁部46Ab的宽度(厚度)为0.05～0.6mm。此外，凸部46Ac的外形也可以是多边形等。另外，接触部48的上表面与隔壁部46Ab的上表面为相同高度(位于同一平面Q1上)。其他结构与图4的(A)、(B)的实施方式同样。
而且，在取代图4的(A)的升降销44而使用本实施方式的升降销44E的情况下，本实施方式的保持晶圆W的晶圆保持装置(基板保持装置)具有载置有晶圆W的晶圆保持件54(基板保持部)、以及以能够相对于晶圆保持件54升降的方式设置的升降销44E(支承构件)。而且，升降销44E的前端部46A(端部)具有：由多孔质构件构成的接触部48，其具有空隙部，使该空隙部的至少一部分为负压来吸附晶圆W的背面；以及隔壁部46Ab，其以包围接触部48的整个外周(也可以是至少一部分)的方式形成。
根据本实施方式，当利用升降销44E的前端部46A支承晶圆W时，通过利用例如图4的(B)的吸附机构52经由前端部46A内的接触部48(多孔质构件)抽吸气体，能够抽吸地吸附晶圆W。而且，由于由前端部46A的隔壁部46Ab包围的区域内的接触部48的表面是平坦的，所以防止在前端部46A处的晶圆W的局部的变形。因此，即使晶圆W是大型(例如450mm晶圆)的，也能够增大升降销44E的前端部46A来稳定地支承晶圆W，并且当将晶圆W载置于图4的(B)的晶圆保持件54的载置面54a(作为目标的位置)上时，能够防止晶圆W的局部的平整度降低。
此外，在本实施方式中，也可以使升降销44E的隔壁部46Ab的高度比接触部48的高度低例如50nm～几μm。有时通过像这样使隔壁部46Ab的高度低于接触部48，当经由吸附孔45a抽吸气体时，由于气体通过隔壁部46Ab与晶圆W的间隙流动，所以能够利用伯努力(Bernoulli)效应稳定地吸附晶圆W。
另外，在本实施方式中，也可以在由例如碳化硅陶瓷材料构成的前端部46A的与晶圆W相接触的表面(相对的表面)上形成用于改良光滑度的膜(例如类金刚石镀膜)。
而且，还可以在升降销44E的轴部45设置弹性铰接部，使得前端部46A能够仿照晶圆W进行弹性变形。
此外，例如，在对沿着XY平面的方向上的晶圆的位置精度要求得不那么高的装置中，假设仅将晶圆载置于保持部上而不进行吸附的情况。在这种情况下，若在晶圆的下方存在不支承晶圆的空间等，则会想到在该部分因晶圆的自重而产生挠曲，在晶圆上产生局部的平整度降低的情况。因此，在这种情况下，在具有载置晶圆的保持部、以及设置为能够相对于该保持部升降的支承构件的装置中，只要在该支承构件的端部设置对晶圆的背面进行支承的环状的第一支承部和在由第一支承部包围的区域内对晶圆的背面进行支承的第二支承部即可。由此，能够防止晶圆W的局部的平整度降低。
另外，在上述的实施方式中，晶圆W是直径为300～450mm的圆形，晶圆W的大小是任意的，晶圆W的直径也可以小于300mm，或者大于450mm。
另外，在使用上述的各实施方式的曝光装置EX或者曝光方法来制造半导体器件等电子器件(或者微型器件)的情况下，如图13所示，电子器件是通过如下的步骤制造的：进行电子器件的功能、性能设计的步骤221；制作基于该设计步骤的光罩(掩膜)的步骤222；制造作为器件的基材的基板(晶圆)并涂敷抗蚀剂的步骤223；包括利用上述的实施方式的曝光装置(曝光方法)来将光罩的图案曝光至基板(感光基板)上的工序、将曝光过的基板显影的工序、以及对显影过的基板进行加热(固化)及蚀刻工序等基板处理的步骤224，器件组装步骤(包括切割工序、焊接工序、封装工序等加工工艺)225，以及检查步骤226等。
换言之，该器件的制造方法包括：使用上述的实施方式的曝光装置EX或者曝光方法来在基板上形成感光层的图案的步骤，以及对形成了该图案的基板进行处理(显影等)的步骤。此时，若采用上述的实施方式的曝光装置EX或者曝光方法，则即使基板是大型的，由于能够将该基板以较高的平整度保持于晶圆载台上，所以提高了电子器件制造的生产能力，而且能够维持高曝光精度并高精度地制造电子器件。
此外，本发明除了上述的扫描曝光型的投影曝光装置(扫描仪)以外，也能够应用于步进-重复方式的投影曝光装置(光刻机等)。而且，本发明也能够同样地应用于液浸型曝光装置以外的干式曝光型的曝光装置。
另外，本发明并不限于应用于半导体器件制造用的曝光装置，例如，也能够广泛地应用于用于制造形成在方形玻璃板上的液晶显示元件或者等离子显示器等显示器装置用的曝光装置、摄像元件(CCD等)、微型机，薄膜磁气头以及DNA芯片等各种器件的曝光装置中。而且，本发明也能够应用于当使用光刻工序来制造各种器件的形成有掩膜图案的掩膜(光刻掩膜、光罩等)时的曝光装置中。
此外，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然可以采用各种各样的结构。
附图标记说明
EX…曝光装置，R…光罩，W…晶圆，WST…晶圆载台，8、8A…晶圆保持装置，44～44E…升降销，45…轴部，45a…吸附孔，46…前端部，46b…隔壁部，46c…凸部，52…吸附机构，54…晶圆保持件，56…驱动部，62…真空泵。

Claims (26)

1.一种基板保持装置，其保持基板，其特征在于，具有：
基板保持部，其载置有所述基板；以及
支承构件，其设为能够相对于所述基板保持部升降，
所述支承构件在其前端具有前端部，所述前端部具有底部、设置于所述底部的隔壁部、以及设置于所述底部且支承所述基板的背面的支承部，并且吸附所述基板的背面，
所述隔壁部包围所述支承部。
2.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承构件的所述前端部具有多个所述支承部。
3.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述隔壁部在所述底部的周缘部形成为轮圈状。
4.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述底部在所述支承构件的升降方向上与所述隔壁部的上端相比形成于下方。
5.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部的上端形成为圆形。
6.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述底部在所述支承构件的升降方向上与所述隔壁部的上端相比形成于下方，
所述隔壁部的外形是直径为5～15mm的圆形，所述隔壁部的宽度是0.05～0.6mm，
所述支承部的上端的形状是直径为0.05～0.6mm的圆形，
所述支承构件具有与所述底部连接的棒状部，在与沿着所述升降方向的方向交叉的面上的所述棒状部的截面积小于在所述交叉的面上的所述隔壁部的外形的截面积。
7.如权利要求4所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部在所述底部形成为圆锥台状。
8.如权利要求4所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部在所述底部呈同心圆状配置有多个。
9.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部包括壁状构件，该壁状构件的端面包含曲线的形状。
10.如权利要求9所述的基板保持装置，其特征在于，
所述曲线是圆弧状。
11.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部至少包括一个环状的壁状构件。
12.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承构件设有多个，
多个所述支承构件沿着具有规定直径的圆的圆周配置。
13.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述基板是直径为450mm的圆板状，
所述支承构件设有多个，
多个所述支承构件在所述基板保持部上沿着直径为180～350mm的圆周配置。
14.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述前端部利用通过负压产生的吸引力来吸附所述基板。
15.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承构件还具有与所述前端部连接的棒状部、以及容许所述前端部在所述升降方向上相对于所述棒状部倾斜的铰接部。
16.如权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述底部在至少一部分形成有开口，并在所述支承构件的升降方向上与所述隔壁部的上端相比形成于下方，
在所述支承构件中形成有能够设定为负压且与所述开口连通的流路。
17.如权利要求16所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部设于所述底部。
18.如权利要求16或者17所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部在所述底部设有多个，在所述开口的周围配置为同心圆状。
19.如权利要求16所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支承部设于所述底部，具有围绕所述开口的至少一个环状的壁状构件，
在由所述底部中的由所述隔壁部与所述壁状构件夹着的区域内形成有第二开口，该第二开口与所述流路连通。
20.一种基板保持装置，其保持基板，其特征在于，具有：
基板保持部，其载置有所述基板；以及
支承构件，其设为能够相对于所述基板保持部升降，
所述支承构件的前端部具有：
环状的第一支承部，其支承所述基板的背面；以及
第二支承部，其在由所述第一支承部围成的区域内支承所述基板的背面。
21.一种曝光装置，其利用曝光光线照射图案，利用所述曝光光线经由所述图案对基板进行曝光，所述曝光装置的特征在于，具有：
用于保持作为曝光对象的基板的如权利要求1所述的基板保持装置；以及
搭载并移动所述基板保持装置的载台。
22.一种基板保持方法，其为使用如权利要求1所述的基板保持装置的基板保持方法，所述基板保持方法的特征在于，包括如下步骤：
使所述基板保持装置的所述支承构件的所述前端部移动至所述基板保持部的上方；
在所述支承构件的所述前端部上接收所述基板；
所述前端部吸附所述基板；
使所述支承构件的所述前端部相对于所述基板保持部下降；
解除利用所述前端部对所述基板的吸附；以及
将所述基板从所述支承构件的所述前端部交至所述基板保持部。
23.如权利要求22所述的基板保持方法，其特征在于，
当将所述基板交至所述基板保持部时，开始所述基板相对于所述基板保持部的吸附。
24.一种曝光方法，其利用曝光光线照射图案，利用所述曝光光线经由所述图案对基板进行曝光，所述曝光方法的特征在于，包括如下步骤：
使用如权利要求22或者23所述的基板保持方法来保持所述基板；以及
将所述基板移动至曝光位置。
25.一种电子器件制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
使用如权利要求21所述的曝光装置来在基板上形成感光层的图案；以及
处理形成有所述图案的所述基板。
26.一种电子器件制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
使用如权利要求24所述的曝光方法来在基板上形成感光层的图案；以及
处理形成有所述图案的所述基板。
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