JP2004342771A

JP2004342771A - 基板保持具、基板処理装置、基板検査装置及びこれらの使用方法

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Publication number: JP2004342771A
Application number: JP2003136427A
Authority: JP
Inventors: Tatsu Otaguro; 竜大田黒
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: KR20040098586A; TWI242634B; CN1551327A; TW200506315A; KR100809648B1; CN100378944C; JP4268447B2

Abstract

【課題】基板自身の有する平坦度を維持した状態で前記基板を保持することができ、精密に測定や処理、検査等を行うことができるようにする基板保持具、基板処理装置、基板検査装置及びこれらの使用方法の提供を目的とする。
【解決手段】基板をプレート面上に安定的に保持させる基板保持具であって、基板Ｓの下面と前記プレート面１１ａとの間に介在し、基板Ｓを浮上させるための流体層を形成する流体層形成手段１１ｂ，１１ｄと、前記流体層によって基板Ｓを安定的に保持させ、かつ、前記流体層によって浮上させられた前記基板Ｓの少なくとも下面又は側面に当接して、前記基板を前記プレート面１１ａ上の所定位置に位置決めするための位置決め手段１３とを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、基板をプレート面上に安定的に保持させる基板保持具、基板処理装置、基板検査装置及びこれらの使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板保持具に基板を保持させた状態で、基板の測定や処理，検査等を行うことが、例えば半導体製造の分野において一般的に採用されている。
そして、この半導体製造の分野で、例えば、フォトマスク，レチクル等の基板の表面に形成されたパターンを精密に測定、処理，検査等する際には、前記基板保持具に保持された基板がたわみなく、平坦であることが求められる。
しかし、基板の周縁部分や側面部分を支持する方法や、基板の表面，裏面を三点で支持する方法による従来の基板保持具では、自重等により基板にたわみが生じ、精密な測定が困難になるという問題があった。
そのため、従来から、このような基板のたわみを抑制したり、たわみを補正したりして、可能な限り測定等を高精度に行うことのできるようにした技術が種々提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−６１１１１号公報
【特許文献２】
特開平６−２０９０４号公報
【０００４】
特許文献１に記載の技術においては、基板を載置するための枠状のＸＹステージを有していて、このＸＹステージに載置した基板を、検出光学系からなる検出系で、基板の表面に形成されたパターンを検出するようにしている。この場合、枠状のＸＹステージに基板を載置すると、基板の中央部分がＸＹステージの中央部分に落ち込んで湾曲状にたわむため、前記検出系をＸＹステージの下方に配置し、レチクルのパターン面を下方に向けて、レチクルが露光装置に載置されるのと同一の状態でレチクルのパターン座標を測定するようにして、たわみの影響を除去している。
【０００５】
特許文献２に記載の技術においては、特に基板内の温度分布のむらによる基板のたわみが測定結果に及ぼす影響を除去するために、基板の温度測定を行い、この測定結果と基板の熱膨張係数とに基づいて補正を行い、前記温度むらによる影響を除去している。
しかし、これら特許文献に記載の技術は、いずれも基板がたわむことを前提条件としているため、測定等の精度の向上にも限界があるという問題がある。
【０００６】
そこで、基板がたわまないように、高剛性かつ高精度の平坦面を有するプレートの上に基板を載置し、かつ、このプレートの前記平坦面にバキュームチャック等で基板を押し付けて測定等を行う方法も考えられている。
しかし、この方法によっても、基板の平坦度が、基板を載置する前記プレートの平坦面の平坦度と密接に関連するため、プレートがたわんだり、プレートの平坦面に僅かでもゆがみがあったりすると、これらが基板の平坦度に反映されて、精密な測定等が困難になるという問題がある。
また、基板をプレートにバキュームチャックにより吸着させる場合に、プレートの平坦面と基板との間にパーティクルやエア溜まりが生じると、当該部分で基板にたわみが生じ、精密な測定が困難になるという問題がある。
このような問題が生じると、測定の再現性が得られなくなるという問題も生じる。すなわち、プレート上に載置された基板は、基板自身が有する本来の形状ではなく変形しているため、次のような問題が生じる。
例えば、基板の平坦度等の形状測定を、同一の基板について複数回行った場合、プレートに載置する度に基板の変形度が異なるため、測定再現性が得られず、さらに、測定精度の低下をも引き起こす。
また、フォトマスク等のように、基板上にパターン等が存在する場合には、プレート上に載置された基板が変形すると、それに伴い、パターン寸法やパターン形状も変形してしまう。その結果として、パターン等の測長精度や、座標測定精度が低下してしまう。
さらに、基板の検査・測定における再現性や精度は、上述の基板の変形のほかに、基板の移動によっても低下する。
またさらに、近年、液晶ガラス基板や、液晶装置製造用のフォトマスク等の基板に代表されるように、基板サイズが大型化（例えば、一辺が３００ｍｍ以上の方形基板）している傾向がある。これに伴い、基板自身の自重による変形度（たわみ量等）が大きくなり、また、基板の表面積が大きくなるため、上述のような問題がさらに顕著となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、基板自身が有する本来の形状から変形（たわみ）を生じさせることなく、かつ、位置決めした状態で移動させることなく、基板（特に大型の基板）を保持することができ、再現性や精度を向上させて、測定や処理、検査等を高精度に行うことができるようにする基板保持具、基板処理装置、基板検査装置及びこれらの使用方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を達成するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の基板保持具は、基板をプレート面上の所定位置で安定的に保持させる基板保持具であって、前記基板と前記プレート面との間に介在し、前記基板を一面側から浮上させるための流体層を形成する流体層形成手段と、前記流体層によって前記基板を安定的に保持させ、かつ、前記流体層によって浮上させられた前記基板の少なくとも下面又は側面に当接して、前記基板を前記プレート面上の所定位置に位置決めするための位置決め手段とを有する構成としてある。
この構成によれば、流体層が一様な力でプレート面と非接触状態に基板を持ち上げるので、自重による基板のたわみを無くすことができる。また、位置決め手段を有しているので、基板の移動を規制することができる。さらに、位置決め手段は、流体層により浮上している基板に、プレート面側から基板に当接して所定位置に位置決めするので、位置決め手段が基板に当接することによる影響を最小にすることができる。
なお、前記流体層を形成する流体としては、液体であってもよいが、エアや窒素等の気体を利用することで、後工程で流体を除去する作業が不要になるという利点がある。また、基板としては、例えば、フォトマスクブランクやフォトマスク又はこれらに用いられるガラス基板であってもよい。ガラス基板の材料としては、例えば、合成石英やフッ素ドープの石英などが挙げられる。
【０００９】
上記した位置決め手段は、前記プレート面に設けられた弾性体と、この弾性体に取り付けられ、前記基板に当接する当接部材とから構成され、浮上状態の前記基板の下面に前記当接部材が当接することにより、前記基板の移動を規制するものを用いることができる。
この構成によれば、基板と位置決め手段とを常時当接状態に保つことができる。すなわち、流体層によって基板が浮上すると、これにともなって、弾性体の弾発力により、当接部材も基板に当接したままの状態で上昇する。流体層による基板の浮上高さ位置と、弾性体の弾発力とを適切に調整することで、測定等に影響を与えない最小の範囲で、基板の位置決めと固定を行うことが可能になる。
【００１０】
前記位置決め手段としては、浮上状態の前記基板の周囲方向から前記基板の側面に当接する進退移動自在な当接部材から構成され、浮上状態の前記基板の周囲の複数箇所に前記当接部材が当接することにより、前記基板の移動を規制するものを用いてもよい。
この構成によれば、浮上状態の基板の側面に位置決め手段の当接部材が当接して、基板の移動を規制し、位置決めと固定を行うことができる。当接部材は、基板の移動を規制することができる程度に軽く基板に当接する程度でよいので、位置決め手段による基板のたわみを実質的に無くすことができる。
なお、当接部材の進退移動は、モータやアクチュエータ等の駆動体によって行ってもよいが、手動によって行うようにしてもよい。
【００１１】
上記構成の基板保持具は、平坦度を高精度に維持した状態で基板を保持する必要のあるあらゆる装置に適用が可能である。
例えば、基板保持具によって位置決め・保持された前記基板の表面に、電子線やレーザー光等の処理光を照射する照射手段を有する基板処理装置に、上記構成の基板保持具を適用することが可能である。
この種の基板処理装置としては、例えば、例えば、フォトレジストがコーティングされたフォトマスクブランク等の基板を用い、これにレーザー光を照射してパターンを形成するための描画装置又は露光装置が挙げられる。
パターンを形成する工程において、形成されるパターンの精度は、パターンを形成するための基板の保持状態に大きく依存する。例えば、パターンを形成する工程において、パターンを形成するための基板（例えば、フォトマスクブランク、半導体基板）が変形していると、形成されるパターンは、基板の変形度に応じて形成されることになる。
さらに、パターンを形成するための基板が、パターンを形成する工程中に移動してしまうと、形成されるパターンの位置精度が低下してしまう。特に、フォトマスクを製造する上で、描画装置又は露光装置を用いてパターンを形成する工程は、最も重要な工程であり、フォトマスクの品質は、この工程でほぼ決定されると言えるえるほどである。同様に、フォトマスクのパターンを半導体基板に転写する工程は、半導体製造において、非常に重要な工程である。
そのため、基板をたわむことなく（変形することなく）、かつ、移動させることなく（位置決めして）保持することができる本発明の基板保持具は、レーザー光を照射してパターンを形成するための描画装置又は露光装置等に用いると、特に効果的である。
この他の基板処理装置として、レーザービームを用いて、イオン注入による照射損傷や注入不純物の活性化、及び、多結晶シリコンを再結晶化させることにより単結晶シリコンを作るＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）技術等のアニール処理装置や、半導体基板上に選択的成膜を行うＣＶＤ処理装置が挙げられる。
【００１２】
また、上記構成の基板保持具は、前記基板保持具によって位置決め・保持された前記基板の表面に検査光を照射する検査光照射手段と、前記検査光に基づく前記基板の表面の光を検出する光検出手段とを備えた基板検査装置にも適用が可能である。
この種の基板検査装置としては、例えば、基板の平坦度を測定する検査装置や基板表面に形成されたパターンの測定を行う座標測定装置が挙げられる。
本発明の基板保持具を用いて、たわむことなく（変形することなく）、かつ、移動させることなく（位置決めして）保持された基板は、平坦度を測定する際、基板自信が有する本来の平坦度を測定することが可能であり、再現性、精度良く平坦度測定を行うことができる。
また、フォトマスク等のような基板上のパターンの座標測定を行う際、たわむことなく（変形することなく）、かつ、位置決めした状態で移動させることなく、基板を保持することにより、本来のパターン寸法やパターン形状のまま、変形のない状態でパターンの測長や座標測定か可能となるため、再現性、精度良く座標測定を行うことができる。
【００１３】
本発明の目的は、請求項７又は８に記載の基板保持方法によっても達成が可能である。
すなわち、本発明の基板保持方法は、基板をプレート面上の所定位置で安定的に保持させる基板保持方法であって、前記基板と前記プレート面との間に流体層を形成して、前記基板を一面側から浮上させる流体層形成工程と、前記流体層によって浮上した前記基板の下面又は側面に当接部材を当接させて、前記プレート面とほぼ平行な平面内で位置決めする位置決め工程とを有する方法である。
本発明の基板保持方法は、平坦度を高精度に維持した状態で基板を保持する必要のあるあらゆる方法に適用が可能で、例えば、前記基板保持方法を用いて位置決め・保持された前記基板の表面に電子線又はレーザー光等の処理光を照射する照射工程を設けた基板処理方法や、前記基板保持方法を用いて位置決め・保持された前記基板の表面に検査光を照射する検査光照射工程を設けた基板検査方法にも適用が可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の説明では、基板として、フォトマスクやレチクル等に使用されるガラス基板を例に挙げて説明するが、本発明は、このようなガラス基板に限らず、Ｃｒ膜，ＭｏＳｉ膜等の透過率制御膜や、ＩＴＯ膜等を備えたガラス基板や、樹脂基板，金属基板等、あらゆる種類の基板に適用が可能である。また、以下に説明するガラス基板の材料としては、例えば、合成石英やフッ素ドープの石英等が挙げられる。
【００１５】
［基板保持具の説明］
図１は、本発明の第一の実施形態にかかる基板保持具の構成を説明する一部破断の斜視図、図２は、プレート面と基板との間に流体層が形成された状態を示す基板保持具の断面図である。
この第一の実施形態の基板保持具１は、水平面内に平坦状の表面（以下、プレート面という）１１ａを有するステージ１１と、このステージのプレート面１１ａに載置されるガラス基板Ｓと相似形に形成され、ガラス基板Ｓを囲堯するようにステージ１１上に設けられたガイドフレーム１２とを有している。
【００１６】
ステージ１１の内部には、圧縮エアを貯留するためのエア室１１ｄが形成されている。エア室１１ｄには、図示しないブロワー等のエア供給手段に接続されていて、このエア供給手段から供給されたエアが一定の圧力に保たれるようになっている。また、プレート面１１ａには、エア室１１ｄまで貫通するエア吹き出し孔１１ｂが多数形成されていて、エア室１１ｄ内のエアがこのエア吹き出し孔１１ｂの各々から、実質的に均等な流速で吹き出されるようになっている。なお、図１の基板保持具１では、図示の便宜上、６行４列のエア吹き出し孔１１ｂを図示しているが、エア吹き出し孔１１ｂの配置形態及び個数はこれに限られるものではない。
この実施形態では、前記したエア供給手段と、エア室１１ｄ及びエア吹き出し孔１１ｂとで、ガラス基板Ｓとプレート面１１ａとの間に流体層を形成してガラス基板Ｓを浮上させる流体層形成手段が構成されている。
【００１７】
図２に示すように、プレート面１１ａ上にガラス基板Ｓを載置した状態でエア供給手段を駆動させてエア室１１ｄ内にエアを供給すると、エア室１１ｄ内のエアが、エア吹き出し孔１１ｂからガラス基板Ｓの下面に向けて吹き出される。ガラス基板Ｓの下面に向けて吹き出されたエアは、ガラス基板Ｓの周縁に向かって流れ、ガイドフレーム１２とガラス基板Ｓの周縁との間の隙間から大気中に放出される。これにより、ガラス基板Ｓとプレート面１１ａとの間に流体層（エア層）が形成される。
ガラス基板Ｓが所定の高さ位置まで浮上すると、流体層を形成しているエアの圧力とガラス基板Ｓの自重とが釣り合って、ガラス基板Ｓが当該高さ位置で保持される。
【００１８】
プレート面１１ａの複数箇所（この実施形態では三箇所）には、凹所１１ｃが形成されている。浮上状態のガラス基板Ｓの位置決めを行うための位置決め手段１３は、この凹所１１ｃの中に設けられる（図１参照）。
以下、図３を参照しながら、この実施形態における位置決め手段１３の構成及び作用を説明する。
図３は、この実施形態における位置決め手段の構成及び作用を説明する部分拡大断面図である。
図３（ａ）は、基板保持具１にガラス基板Ｓを供給する前の状態を示している。図３（ａ）に示すように、位置決め手段１３は、凹所１１ｃの底部に一方の裾部が片持ち状態で取り付けられた山形の板ばね１５と、この板ばね１５の頂部に取り付けられ、ガラス基板Ｓの下面に当接する当接部材１４とから構成されている。当接部材１４は、ガラス基板Ｓの下面を傷つけることが無く、かつ、ガラス基板Ｓとの間で容易に滑りが生じないような材質のもので形成するのが好ましく、例えば、ウレタン樹脂やゴム等で形成するとよい。また、板ばね１５の弾発力は、基板Ｓの自重に対して十分に小さいものを選択するとよい。好ましくは、流体層による基板Ｓの浮上高さ位置に応じて、基板Ｓにひずみを与えない最小の範囲で、板ばね１５の弾発力を適切に選択するのがよい。
【００１９】
図３（ｂ）は、基板保持具１にガラス基板Ｓを供給したときの状態を示している。図３（ｂ）に示すように、エア吹き出し孔１１ｂ（図１及び図２参照）からエアを吹き出させない状態でプレート面１１ａにガラス基板Ｓを載置すると、ガラス基板Ｓの自重によって、当接部材１４が板ばね１５の弾発力に抗して凹所１１ｃ側に押し戻され、凹所１１Ｃに格納された状態になる。
図３（ｃ）は、エア吹き出し孔１１ｂからエアを吹き出させてガラス基板Ｓを浮上させた状態を示している。
図３（ｃ）に示すように、エア吹き出し孔１１ｂからエアを吹き出させてガラス基板Ｓを浮上させると、この浮上にともなって、当接部材１４がガラス基板Ｓに当接した状態で上昇する。
このとき、板ばね１５の弾性は、ガラス基板Ｓに当接部材１４を必要以上に押し付けることなく、かつ、ガラス基板Ｓの移動を規制することができる程度のものとしてあるので、板ばね１５の弾発力によってガラス基板Ｓが部分的にたわむという不都合を回避することができる。
【００２０】
なお、この実施形態のような板ばね１５を用いた位置決め手段１３の場合、ガラス基板Ｓの移動を抑制することのできる方向が、直線方向に制限される。つまり、図３（ａ）に示すように、当接部材１４はＹ軸方向（図３の紙面に直交する方向）には移動しないものの、板ばね１５の変形にともなってＸ軸方向に僅かながら移動するので、単一の位置決め手段１３では、基板ＳのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置決めを行うことは困難である。
そこで、図４に示すように、三つの位置決め手段（以下、図４において三つの位置決め手段をそれぞれ符号１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃで示す）を、当接部材１４の移動方向が直交するように配置する。すなわち、二つの位置決め手段１３Ａ，１３Ｂの板ばね１５の方向をＸ軸方向に差し向け、残りの位置決め手段１３Ｃの板ばね１５の方向をＹ軸方向に差し向ける。このようにすることで、板ばね１５がＸ軸方向を向く二つの位置決め手段１３Ａ，１３Ｂがガラス基板のＹ軸方向の移動を規制し、板ばね１５がＹ軸方向を向く位置決め手段１３Ｃが、ガラス基板ＳのＸ軸方向の移動を規制する。これによって、ガラス基板ＳをＸ−Ｙ平面内で位置決めすることができる。
さらに、ガラス基板Ｓにたわみや浮上などの不安定要因を生じさせない程度の吸着力でガラス基板Ｓを軽く固定する減圧吸着機構を当接部材１４に設けることによって、より高精度に位置決めを行うことができるようになる。
【００２１】
なお、位置決め手段は上記構成のものに限られず、ガラス基板Ｓにたわみ等を与えることなく、浮上状態のガラス基板ＳのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動を規制して位置決めを行うことができるのであれば、他の構成のものを用いてもよい。また、上記の説明では、エア吹き出し孔１１ｂからエアを吹き出させない状態でプレート面１１ａにガラス基板Ｓを載置し、しかる後にエア吹き出し孔１１ｂからエアを吹き出させてガラス基板Ｓを浮上させるようにしているが、エア吹き出し孔１１ｂからエアを吹き出させた状態でガラス基板Ｓをプレート面１１ａ上に供給するようにしてもよい。
図５及び図６は他の構成の位置決め手段を利用した本発明の第二の実施形態にかかる基板保持具の説明図で、図５は、その平面図、図６は、この第二の実施形態の位置決め手段による基板保持の手順を説明する断面図である。
【００２２】
この実施形態において位置決め手段２３は、ステージ２１上に設けられたガイドフレーム２２に取り付けられている。
位置決め手段２３は、浮上状態の基板Ｓの周囲方向からガラス基板Ｓの側面に当接する進退移動自在な当接部材２５と、この当接部材２５をガラス基板Ｓに対して進退移動させるソレノイド等の駆動体２４とから構成されている。
当接部材２５は、矩形状のガラス基板Ｓの四周囲からガラス基板Ｓの側面に当接することができるように、矩形状のガイドフレーム２２の各辺に複数個（図５に示す例では、短辺に二つずつ、長辺に四つずつ）ずつ配置されている。駆動体２４は、当接部材２５の各々に対応して設けられている。
なお、ガイドフレーム２２の各辺に単一の駆動体を配置し、この単一の駆動体で同じ辺に配置された複数の当接部材２５を同時に進退移動させるように構成してもよい。
駆動体２４の制御は、図示しない制御装置の駆動指令によって制御される。駆動体２４を駆動させて当接部材２５を進退移動させるタイミングは、例えば、エアの吹き出し開始から所定時間経過後に駆動体２４を駆動させるようにしてもよいし、光電センサ等を設けて、所定の高さ位置まで浮上した基板Ｓを前記光電センサが検出したときに、駆動体２４を駆動させるようにしてもよい。
【００２３】
図６（ａ）に示すように、駆動体２４を停止させた状態、つまり、当接部材２５をガラス基板Ｓに干渉しない位置まで後退させた状態で、ガラス基板Ｓを基板保持具に２供給する。
図６（ｂ）に示すように、エア室２１ｄのエアをエア吹き出し孔２１ｂから吹き出させ、ガラス基板Ｓが所定の高さ位置まで浮上したところで、図６（ｃ）に示すように駆動体２４を駆動させる。
これにより、当接部材２５がガラス基板Ｓの周囲からガラス基板Ｓの側面に当接して、ガラス基板ＳのＸ軸方向及びＹ軸方向の移動を規制する。
なお、当接部材２５が当接することによるガラス基板Ｓの部分的なたわみを可能な限り小さくするために、駆動体２４が駆動したときに当接部材２５の先端がガラス基板Ｓの側面に軽く接触する程度に、当接部材２５のストロークを予め調整しておくのが好ましい。
【００２４】
［基板処理装置の説明］
上記構成の基板保持具１，２は、フォトマスクブランクやフォトマスク等を製造する際に用いる基板処理装置に利用することができる。
この場合、基板処理装置は、基板保持具１，２によって位置決め・保持された前記基板の表面に、電子線又はレーザー光を照射する照射手段を備え、この照射手段からの電子線又はレーザー光の照射により、基板にパターンを描画したり、基板に形成されたパターンを修正したりするなど、所定の処理を施す。
このような基板処理装置としては、例えば、フォトレジストがコーティングされたフォトマスクブランク等の基板を用い、これにレーザー光を照射してパターン形成するための描画装置又は露光装置が挙げられる。
【００２５】
［基板検査装置の説明］
次に、基板を検査する基板検査装置について説明する。
以下の説明では、基板の平坦度を検査する検査装置を例に挙げて説明する。また、この種の検査装置としては、斜入射干渉方式と垂直入射干渉方式とが知られているが、以下の説明では斜入射干渉方式を例に挙げて説明する。
【００２６】
斜入射干渉方式では、図７に示すように、例えば検査光の光源としてＨｅ−Ｎｅレーザーを用い、このレーザーの平行光束の光路差が使用波長の整数倍になるとき現れる明暗縞（干渉縞）を読むことにより平坦度を測定する。
斜入射干渉方式の基板検査装置５は、図７（ａ）に示すように、レーザーの電源部５１と、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光を発生させるレーザー管５２と、所定波長のレーザー光のみを透過させるためのフィルタ５３と、レーザー光を拡散させるための対物レンズ５４及び拡散板５５と、この拡散板５５を駆動させるモータ５６と、拡散されたレーザー光を平行な光束にするコリメータレンズ５７と、プリズム原器５８と、フレネル板６０と、スクリーン６１と、レーザー光の光路を調整するための複数のミラーＭ１〜Ｍ５から概略構成されている。
【００２７】
図７（ｂ）は、平行光束と光路差との関係を示す図で、図７（ａ）の試料（ガラス基板Ｓ）及びプリズム原器５８部分の拡大図である。
図７（ｂ）からわかるように、光路差δは、空気の屈折率をｎ_０、プリズムの屈折率をｎとしたときに、次の式で表すことができる。
【００２８】
δ＝ｎ_０（Ｐ１Ｐ２−Ｐ２Ｐ３）−ｎＴＰ３
なお、Ｐ１Ｐ２，Ｐ２Ｐ３及びＴＰ３は、図７（ｂ）中の各ポイント間の距離を示している。
ここで、
Ｐ１Ｐ２＝２ｎ_０／ｃｏｓθ’
ＴＰ３＝Ｐ１Ｐ３ｓｉｎθ＝２ｄ_０ｔａｎθ’・ｓｉｎθ より
δ＝２ｎ_０／ｃｏｓθ’−２ｄ_０ｔａｎθ’・ｓｉｎθ
ｎ_０ｓｉｎθ’＝ｎｓｉｎθより、
δ＝２ｎ_０ｄ_０ｃｏｓθ’＋λ・β／２π
Ｐ３での位相変化β＝πであるので、
δ＝２ｎ_０ｄ_０ｃｏｓθ’＋λ／２
この光路差が、使用波長の整数倍になるとき干渉縞が生じるので、縞が生じる基板Ｓの表面の高さｄ_０は、
ｄ_０＝λ／２ｎ_０ｃｏｓθ’・（ｍ−１／２）ｍ：整数
となる。
すなわち、平坦度の測定は、レーザーの平行光束の光路差が使用波長の整数倍になるときに現れる干渉縞を利用するため、測定中に基板を移動させることなく保持する必要がある。また、平坦度の測定は、基板自身が有する本来の形状にて行う必要がある。そのため、位置決めした状態で移動させることなく、かつ、基板をたわみなく、つまり変形なく保持することができる本発明の基板保持具を、平坦度の測定に適用することで、平坦度測定の再現性および精度を効果的に向上させることができる。
【００２９】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態によりなんら限定されるものではない。
例えば、第一の実施形態において位置決め手段１３は三箇所に設けるものとして説明したが、四箇所以上としてもよい。また、弾性体として板ばね１５を用いているが、基板Ｓの所定方向の移動を規制することができるのであれば、つる巻きばね等、他の形態のばねを用いることができる。
また、第二の実施形態において、位置決め手段２３は、ソレノイドによって当接部材を進退移動させているが、当接部材を進退移動させることができるのであれば、駆動体はソレノイドに限らずシリンダやモータ等であってもよい。さらに、第二の実施形態では、駆動体によって当接部材を進退移動させているが、手動操作によって当接部材を進退移動させるようにしてもよい。
【００３０】
また、上記の説明では、ガラス基板Ｓを浮上させるためにエアを使用しているが、装置や基板の種類，用途等によっては、窒素ガスその他の不活性ガスを使用してもよい。さらに、ガラス基板Ｓを浮上させるための流体として、エア等の気体を例に挙げて説明したが、気体に限らず水等の液体を用いてもよい。この場合、用いる液体としてガラス基板Ｓよりも比重の大きいものを選択することで、ガラス基板Ｓに浮力が生じ、より効果的にガラス基板Ｓを浮上させることが可能となる。ただし、エア等の気体を用いると、次工程で流体を除去する等の作業が不要になるという利点がある。
また、本発明は、未処理のガラス基板に限らず、例えば、Ｃｒ膜，ＭｏＳｉ膜等の透過率制御膜や、ＩＴＯ膜等を備えたガラス基板にも適用が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、エア等の流体を用いてプレート面から基板を浮上させて、かつ、基板の下面又は側面から当接部材を当接させて位置決めを行っているので、基板のたわみを最小に抑制することができ、基板自身の有する平坦度を維持した状態で測定や処理、検査等を高精度に行うことができる。特に、本発明は、自重によってたわみが生じやすい大型の基板に適用することで、その効果が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかる基板保持具の構成を説明する一部破断の斜視図である。
【図２】プレート面と基板との間に流体層が形成された状態を示す基板保持具の断面図である。
【図３】第一の実施形態における位置決め手段の構成及び作用を説明する拡大図である。
【図４】位置決め手段の配置形態を説明する平面図である。
【図５】他の位置決め手段を利用した本発明の第二の実施形態にかかる基板保持具の説明図で、その平面図である。
【図６】他の位置決め手段を利用した本発明の第二の実施形態にかかる基板保持具の説明図で、基板保持の手順を説明する断面図である。
【図７】基板検査装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１，２基板保持具
１１，２１ステージ
１１ａ，２１ａプレート面
１１ｂ，２１ｂエア吹き出し孔
１１ｃ凹所
１１ｄ，２１ｄエア室
１２，２２ガイドフレーム
１３，２３位置決め手段
１４当接部材
１５板ばね（弾性体）
２４駆動体
２５当接部材

Claims

基板をプレート面上の所定位置で安定的に保持させる基板保持具であって、
前記基板の下面と前記プレート面との間に介在し、前記基板を浮上させるための流体層を形成する流体層形成手段と、
前記流体層によって前記基板を安定的に保持させ、かつ、前記流体層によって浮上させられた前記基板の少なくとも下面又は側面に当接して、前記基板を前記プレート面上の所定位置に位置決めするための位置決め手段と、
を有することを特徴とする基板保持具。
前記流体層を形成する流体として気体を用いることを特徴とする請求項１に記載の基板保持具。
前記位置決め手段が、前記プレート面に設けられた弾性体と、この弾性体に取り付けられ、前記基板に当接する当接部材とから構成され、浮上状態の前記基板の下面に前記当接部材が当接することにより、前記基板の移動を規制することを特徴とする請求項１又は２に記載の基板保持具。
前記位置決め手段が、浮上状態の前記基板の周囲方向から前記基板の側面に当接する進退移動自在な当接部材を有し、浮上状態の前記基板の周囲の複数箇所に前記当接部材を当接させることにより、前記基板の移動を規制することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板保持具。
請求項１〜４のいずれかに記載の基板保持具を有する基板処理装置であって、
前記基板保持具によって位置決め・保持された前記基板の表面に、電子線又はレーザー光を照射する照射手段を有することを特徴とする基板処理装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の基板保持具を有する基板検査装置であって、
前記基板保持具によって位置決め・保持された前記基板の表面に検査光を照射する検査光照射手段と、
前記検査光に基づく前記基板の表面の光を検出する光検出手段と、
を有することを特徴とする基板検査装置。
基板をプレート面上の所定位置で安定的に保持させる基板保持方法であって、
前記基板と前記プレート面との間に流体層を形成して、前記基板を一面側から浮上させる流体層形成工程と、
前記流体層によって浮上した前記基板の少なくとも下面又は側面に当接部材を当接させて、前記プレート面とほぼ平行な平面内で位置決めする位置決め工程と、
を有することを特徴とする基板保持方法。
前記基板がフォトマスクブランク又はフォトマスク若しくはこれらに用いられる基板であることを特徴とする請求項７に記載の基板保持方法。
請求項７又は８に記載の基板保持方法を利用した基板処理方法であって、
前記基板保持方法を用いて位置決め・保持された前記基板の表面に処理光を照射する照射工程を設けたことを特徴とする基板処理方法。
請求項７又は８に記載の基板保持方法を利用した基板検査方法であって、
前記基板保持方法を用いて位置決め・保持された前記基板の表面に検査光を照射する検査光照射工程を設けたことを特徴とする基板検査方法。