JP2006054289A

JP2006054289A - Substrate holder, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method

Info

Publication number: JP2006054289A
Application number: JP2004234211A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Ono; 一也小野; Kenichi Ashida; 憲一蘆田; Yuichi Yoshida; 雄一吉田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2006-02-23

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate holder, etc. whereby a substrate can be held without the deformation thereof while securing its low-expansive and conductive qualities. <P>SOLUTION: In the substrate holder WH for holding a substrate by a substrate holding plate 1 made of an insulating low-expansive material and having a plurality of formed supporting pins 8, the substrate holder WH contacts with the substrate and has one or more conductive portions 4 passing through the substrate holding plate 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板を保持する基板保持装置、処理基板を露光する露光装置、及びデバイス製造方法に関するものである The present invention relates to a substrate holding apparatus that holds a substrate, an exposure apparatus that exposes a processing substrate, and a device manufacturing method.

半導体素子等を製造するリソグラフィ工程では、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、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）などの逐次移動型の投影露光装置が主流となっている。
このような露光装置においては、半導体メモリの大容量化やＣＰＵプロセッサの高速化・大集積化の進展とともに感光基板上に形成されるパターンの微細化の要求が高まっており、高い露光精度が要求されている。そこで、感光基板を保持する基板ホルダを、主としてＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３からなる低膨張材料により形成することにより、保持した感光基板の変形を抑えようとするものがある。
そして、基板ホルダの材料として、ＳｉＯ_２やＡｌ_２Ｏ_３を用いた場合には、基板や基板ホルダに静電気が帯電し、この静電気により基板と基板ホルダが吸着して容易に剥がせなくなってしまうという不具合があるが、基板ホルダ上に導電性膜を成膜することにより、このような不具合を防止している。
特開２００１−２８３３３号公報 In a lithography process for manufacturing a semiconductor element or the like, a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) and a step-and-scan type scanning projection exposure apparatus (so-called scanning stepper) are used. Projection exposure apparatuses have become mainstream.
In such an exposure apparatus, as the capacity of a semiconductor memory increases and the speed and integration of a CPU processor increase, there is an increasing demand for finer patterns formed on a photosensitive substrate, and high exposure accuracy is required. Has been. In view of this, some substrate holders that hold the photosensitive substrate are made of a low expansion material mainly made of SiO ₂ or Al ₂ O ₃ to suppress deformation of the held photosensitive substrate.
When SiO ₂ or Al ₂ O ₃ is used as a material for the substrate holder, static electricity is charged to the substrate or the substrate holder, and the substrate and the substrate holder are attracted by this static electricity and cannot be easily peeled off. However, such a problem is prevented by forming a conductive film on the substrate holder.
JP 2001-28333 A

しかしながら、上述した技術では、基板ホルダ上に、導電性膜と、導電性膜を保護する保護膜とを積層しているため、基板を支持する支持面の平坦度が悪化し、基板に変形が発生して、高い露光精度を得ることが困難になってしまうという問題がある。 However, in the above-described technology, since the conductive film and the protective film that protects the conductive film are stacked on the substrate holder, the flatness of the support surface that supports the substrate is deteriorated, and the substrate is not deformed. There arises a problem that it becomes difficult to obtain high exposure accuracy.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、低膨張性と導電性を確保しつつ、基板を変形させることなく保持することができる基板保持装置等を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a substrate holding device or the like that can hold a substrate without deforming it while ensuring low expansion and conductivity.

本発明に係る基板保持装置、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために、実施の形態に示す図１〜図７に対応付けした、以下の手段を採用している。（但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。） In order to solve the above problems, the substrate holding apparatus, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method according to the present invention employ the following means corresponding to FIGS. 1 to 7 shown in the embodiment. ing. (However, the reference numerals in parentheses attached to each element are merely examples of the element and do not limit each element.)

第１の発明は、絶縁性を有する低膨張材からなると共に複数の支持ピン（８）が形成された基板保持板（１）により、基板（Ｗ）を保持する基板保持装置（ＷＨ）において、基板保持板は、基板と接触すると共に基板保持板を貫通する導電部（４）を少なくとも１つ以上備えるようにした。
この発明によれば、基板保持板が熱的に安定しているので、保持した基板を変形させることがなく、しかも、導電部により基板及び基板を保持する基板保持板に発生した静電気が放電されるので、基板と基板保持板との静電吸着を防止できる。
また、導電部（４）が、支持ピン（８Ｍ，８Ｍ´）を形成するものでは、容易に基板と基板保持面との導通を確保できる。
また、支持ピン（８Ｍ，８Ｍ´）における基板（Ｗ）との接触面（８Ａ，７Ａ）に保護膜（５）が成膜されるものでは、導電性材料と基板との接触による基板の汚染を防止することができる。
また、導電部（４）が、基板保持板（１）の略中央領域に配置されるものでは、絶縁距離が最も長い位置に導電部を設けることにより、効果的に静電気の帯電を防止できる。 A first invention is a substrate holding device (WH) for holding a substrate (W) by a substrate holding plate (1) made of an insulating low-expansion material and formed with a plurality of support pins (8). The substrate holding plate is provided with at least one conductive portion (4) that contacts the substrate and penetrates the substrate holding plate.
According to this invention, since the substrate holding plate is thermally stable, the held substrate is not deformed, and static electricity generated on the substrate and the substrate holding plate holding the substrate is discharged by the conductive portion. Therefore, electrostatic adsorption between the substrate and the substrate holding plate can be prevented.
Further, when the conductive portion (4) forms the support pins (8M, 8M ′), it is possible to easily ensure the conduction between the substrate and the substrate holding surface.
Further, in the case where the protective film (5) is formed on the contact surface (8A, 7A) of the support pin (8M, 8M ′) with the substrate (W), the substrate is contaminated by the contact between the conductive material and the substrate. Can be prevented.
Further, in the case where the conductive portion (4) is disposed in a substantially central region of the substrate holding plate (1), electrostatic charging can be effectively prevented by providing the conductive portion at a position where the insulation distance is the longest.

第２の発明は、絶縁性を有する低膨張材からなると共に複数の支持ピン（８）が形成された基板保持板（１１）により、基板（Ｗ）を保持する基板保持装置（ＷＨ２）において、基板保持板に導電性硬質膜（１５）を成膜するようにした。
この発明によれば、絶縁性を有する低膨張材により基板保持板を形成した場合であっても、導電性硬質膜を成膜するので、導電性膜と保護膜とを積層させることによる基板保持面の平坦度悪化を容易に防止できる。
例えば、導電性硬質膜（１５）としては、炭化珪素膜を用いることができる。
また、導電性硬質膜（１５）が、支持ピン（８）における基板（Ｗ）との接触面（８Ａ，７Ａ）を除く領域に成膜されるものでは、少なくとも、基板保持板に発生した静電気を放電することにより、基板と基板保持板との静電吸着を防止できる。
例えば、導電性硬質膜（１５）が、基板保持板（１１）の裏面（１２）及び／又は側面（１４）に成膜することができる。 A second invention is a substrate holding device (WH2) for holding a substrate (W) by a substrate holding plate (11) made of an insulating low expansion material and having a plurality of support pins (8) formed thereon. A conductive hard film (15) was formed on the substrate holding plate.
According to this invention, even when the substrate holding plate is formed of an insulating low expansion material, the conductive hard film is formed, so that the substrate holding by laminating the conductive film and the protective film is performed. Deterioration of the flatness of the surface can be easily prevented.
For example, a silicon carbide film can be used as the conductive hard film (15).
In the case where the conductive hard film (15) is formed in a region excluding the contact surface (8A, 7A) with the substrate (W) in the support pin (8), at least static electricity generated on the substrate holding plate. Can be prevented from electrostatic adsorption between the substrate and the substrate holding plate.
For example, the conductive hard film (15) can be formed on the back surface (12) and / or the side surface (14) of the substrate holding plate (11).

第３の発明は、基板（Ｗ）を複数の支持ピン（８）により保持する基板保持装置（ＷＨ３）において、支持ピンを有する基板保持板（２１）に、低膨張性及び導電性を有する材料を用いるようにした。
この発明によれば、基板保持板が熱的に安定しているので、保持した基板を変形させることがなく、しかも、基板及び基板を保持する基板保持板に発生した静電気が放電されるので、基板と基板保持板との静電吸着を防止できる。また、保護膜等を積層させる必要がないので、基板保持面を平坦に形成することができる。
また、基板保持板（２１）が、低膨張合金でからなるとともに、少なくとも基板との接触面（７Ａ，８Ａ）に保護膜（２２）が成膜されるものでは、例えばインバー合金を用い、更に基板との接触面に基板の汚染を防止する保護膜を設けることで、熱的安定性を有し、帯電防止、汚染防止が可能な基板保持装置を実現できる。
また、基板保持板（２１）が、導電性セラミックスからなるとともに、基板保持板を吸着保持するテーブル（６１）上に載置した際にテーブルの形状に倣うように所定の厚みに形成されるものでは、経時変化による形状に歪みが発生しやすい導電性セラミックスであっても、平坦なテーブルの形状倣わせるような厚みにすることにより、形状安定性を有し、帯電防止、汚染防止が可能な基板保持装置を実現できる。 The third invention is a substrate holding device (WH3) for holding a substrate (W) by a plurality of support pins (8), and a material having low expansion and conductivity for a substrate holding plate (21) having support pins. Was used.
According to this invention, since the substrate holding plate is thermally stable, the held substrate is not deformed, and the static electricity generated in the substrate and the substrate holding plate holding the substrate is discharged. Electrostatic adsorption between the substrate and the substrate holding plate can be prevented. Further, since it is not necessary to stack a protective film or the like, the substrate holding surface can be formed flat.
Further, in the case where the substrate holding plate (21) is made of a low expansion alloy and the protective film (22) is formed at least on the contact surface (7A, 8A) with the substrate, for example, an invar alloy is used. By providing a protective film for preventing contamination of the substrate on the contact surface with the substrate, it is possible to realize a substrate holding device that has thermal stability and is capable of preventing charging and preventing contamination.
The substrate holding plate (21) is made of conductive ceramics and is formed to have a predetermined thickness so as to follow the shape of the table when the substrate holding plate is placed on the table (61) that holds the substrate holding plate by suction. In the case of conductive ceramics that are likely to be distorted due to changes over time, the thickness can be set to follow the shape of a flat table, so that it has shape stability and can be prevented from being charged or contaminated. A simple substrate holding device can be realized.

第４の発明は、戴置面（７Ａ，８Ａ）に基板（Ｗ）を戴置して移動可能なステージ装置（ＷＳＴ）において、基板を戴置面に保持する基板保持装置（ＷＨ，ＷＨ２，ＷＨ３）として、第１から第３の発明の基板保持装置を用いるようにした。
この発明によれば、基板保持装置により保持した基板が、変形することないので、基板を高精度に位置決め、移動させることができる。また、静電吸着して剥離困難となることがないので、ロード、アンロード作業を円滑に行うことができる。 The fourth invention is a stage device (WST) which can move by placing a substrate (W) on the placement surface (7A, 8A), and a substrate holding device (WH, WH2, which holds the substrate on the placement surface). As the WH3), the substrate holding apparatus of the first to third inventions is used.
According to the present invention, since the substrate held by the substrate holding device is not deformed, the substrate can be positioned and moved with high accuracy. Moreover, since it is not difficult to peel off due to electrostatic adsorption, loading and unloading operations can be performed smoothly.

第５の発明は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（ＲＳＴ）と、基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（ＷＳＴ）とを有し、マスクに形成されたパターン（ＰＡ）を基板に露光する露光装置（ＥＸ）において、基板ステージ（ＷＳＴ）に、第４の発明のステージ装置を用いるようにした。
この発明によれば、基板の位置決めが高精度に行われるので、微細なパターンを露光することができる。また、基板のロード、アンロード作業が円滑に行われるので、スループットの向上を図ることができる。 5th invention has the mask stage (RST) holding a mask (R), and the substrate stage (WST) holding a board | substrate (W), and exposes the pattern (PA) formed in the mask to a board | substrate. In the exposure apparatus (EX) to be used, the stage apparatus of the fourth invention is used for the substrate stage (WST).
According to the present invention, since the substrate is positioned with high accuracy, a fine pattern can be exposed. Also, since the substrate loading and unloading operations are performed smoothly, the throughput can be improved.

第６の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第５の発明の露光装置（ＥＸ）を用いるようにした。
この発明によれば、効率よく高性能なデバイスを製造することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the device manufacturing method including the lithography step, the exposure apparatus (EX) of the fifth aspect is used in the lithography step.
According to this invention, a high-performance device can be manufactured efficiently.

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
第１から第３の発明によれば、基板保持板が熱的に安定しているので、保持した基板を変形させることがなく、しかも、基板及び基板を保持する基板保持板に発生した静電気が放電されるので、基板と基板保持板との静電吸着を防止できる。また、保護膜等を積層させる必要がないので、基板保持面を平坦に形成することができる。
したがって、基板を変形させることなく、平坦度を良好に維持した状態で保持することができる。
第４から第６の発明によれば、基板を高精度に位置決め、移動することができる。また、基板のロード、アンロード作業を円滑に行うことができる。
したがって、微細なパターンを、効率よく露光することができ、高性能なデバイスを製造することができる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the first to third inventions, since the substrate holding plate is thermally stable, the held substrate is not deformed, and static electricity generated on the substrate and the substrate holding plate holding the substrate is not generated. Since it is discharged, electrostatic adsorption between the substrate and the substrate holding plate can be prevented. Further, since it is not necessary to stack a protective film or the like, the substrate holding surface can be formed flat.
Therefore, the substrate can be held in a state in which the flatness is favorably maintained without deforming the substrate.
According to the fourth to sixth inventions, the substrate can be positioned and moved with high accuracy. Also, the substrate loading and unloading operations can be performed smoothly.
Therefore, a fine pattern can be efficiently exposed, and a high-performance device can be manufactured.

以下、本発明の基板保持装置、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の露光装置ＥＸを示す概略構成図である。
露光装置ＥＸは、レチクル（マスク）Ｒとウエハ（基板）Ｗとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンＰＡを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
そして、露光装置ＥＸは、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系ＩＬ、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷをウエハホルダＷＨを介して支持する保持しつつ移動可能なウエハステージＷＳＴと、露光装置ＥＸを統括的に制御する制御装置ＣＯＮＴ等を備える。
なお、以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でレチクルＲとウエハＷとの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。 Hereinafter, a substrate holding apparatus, a stage apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram that shows an exposure apparatus EX of the present invention.
The exposure apparatus EX moves a reticle (mask) R and a wafer (substrate) W synchronously in a one-dimensional direction, and transfers a pattern PA formed on the reticle R to each shot area on the wafer W via the projection optical system PL. This is a step-and-scan type scanning exposure apparatus, that is, a so-called scanning stepper.
Then, the exposure apparatus EX projects onto the wafer W the illumination optical system IL that illuminates the reticle R with the exposure light EL, the reticle stage RST that is movable while holding the reticle R, and the exposure light EL that is emitted from the reticle R. Projection optical system PL, wafer stage WST that can be moved while supporting wafer W via wafer holder WH, control device CONT that controls exposure apparatus EX in an integrated manner, and the like are provided.
In the following description, the direction that coincides with the optical axis AX of the projection optical system PL is the Z-axis direction, and the synchronous movement direction (scanning direction) between the reticle R and the wafer W in the plane perpendicular to the Z-axis direction is the X-axis. The direction perpendicular to the direction, the Z-axis direction, and the Y-axis direction (non-scanning direction) is defined as the Y-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

照明光学系ＩＬは、レチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、露光光ＥＬを射出する露光用光源、露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるレチクルＲ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を有している。そして、レチクルＲ上の所定の照明領域は、照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。 The illumination optical system IL illuminates the reticle R supported by the reticle stage RST with the exposure light EL. The illumination light source emits the exposure light EL, and the illuminance of the exposure light EL emitted from the exposure light source. A uniform optical integrator, a condenser lens that collects the exposure light EL from the optical integrator, a relay lens system, a variable field stop that sets the illumination area on the reticle R by the exposure light EL in a slit shape, etc. (all not shown) have. The predetermined illumination area on the reticle R is illuminated with the exposure light EL having a uniform illuminance distribution by the illumination optical system IL.

照明光学系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。 As the exposure light EL emitted from the illumination optical system IL, for example, far ultraviolet light (g-line, h-line, i-line) and KrF excimer laser light (wavelength 248 nm) emitted from a mercury lamp, DUV light), vacuum ultraviolet light (VUV light) such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F ₂ laser light (wavelength 157 nm), or the like is used.

レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲを保持して移動可能であって、例えばレチクルＲを真空吸着（又は静電吸着）により固定している。レチクルステージＲＳＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。レチクルステージＲＳＴはリニアモータ等のレチクルステージ駆動装置ＲＳＴＤにより駆動される。レチクルステージ駆動装置ＲＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。 The reticle stage RST is movable while holding the reticle R, and, for example, the reticle R is fixed by vacuum suction (or electrostatic suction). Reticle stage RST can be two-dimensionally moved in a plane perpendicular to optical axis AX of projection optical system PL, that is, an XY plane, and can be slightly rotated in the θZ direction. The reticle stage RST is driven by a reticle stage driving device RSTD such as a linear motor. Reticle stage driving device RSTD is controlled by control device CONT.

また、レチクルステージＲＳＴ上には、移動鏡５１が設けられている。また、移動鏡５１に対向する位置にはレーザ干渉計５２が設けられている。移動鏡５１は、レチクルステージＲＳＴの位置を計測するためのレーザ干渉計５２用のミラーである。レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲの２次元方向（ＸＹ方向）の位置、及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）はレーザ干渉計５２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計５２の計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５２の計測結果に基づいてレチクルステージ駆動装置ＲＳＴＤを駆動することでレチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲの位置を制御する。 A movable mirror 51 is provided on the reticle stage RST. A laser interferometer 52 is provided at a position facing the moving mirror 51. The movable mirror 51 is a mirror for the laser interferometer 52 for measuring the position of the reticle stage RST. The position of the reticle R on the reticle stage RST in the two-dimensional direction (XY direction) and the rotation angle in the θZ direction (including rotation angles in the θX and θY directions in some cases) are measured by the laser interferometer 52 in real time. The measurement result of the laser interferometer 52 is output to the control device CONT. The control device CONT controls the position of the reticle R supported by the reticle stage RST by driving the reticle stage driving device RSTD based on the measurement result of the laser interferometer 52.

投影光学系ＰＬは、レチクルＲのパターンを所定の投影倍率βでウエハＷに投影露光するものである。投影光学系ＰＬは、ウエハＷ側の先端部に設けられた光学素子を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。
投影光学系ＰＬは、投影倍率βが、例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬの先端部の光学素子は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられる。 The projection optical system PL projects and exposes the pattern of the reticle R onto the wafer W at a predetermined projection magnification β. The projection optical system PL is composed of a plurality of optical elements including optical elements provided at the front end portion on the wafer W side, and these optical elements are supported by a lens barrel PK.
The projection optical system PL is a reduction system having a projection magnification β of, for example, 1/4, 1/5, or 1/8. Note that the projection optical system PL may be either an equal magnification system or an enlargement system. Further, the optical element at the tip of the projection optical system PL is detachably (replaceable) with respect to the lens barrel PK.

ウエハステージＷＳＴは、ウエハＷを支持するものであって、ウエハＷをウエハホルダＷＨを介して保持しつつ、Ｚ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向の３自由度方向に微小駆動するＺステージ６１と、Ｚステージ６１を支持しつつ、Ｙ軸方向に連続移動及びＸ軸方向にステップ移動するＸＹステージ６２と、ＸＹステージ６２をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤６３とを備えている。そして、ウエハステージＷＳＴはリニアモータ等のウエハステージ駆動装置ＷＳＴＤにより駆動される。
ウエハステージ駆動装置ＷＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。Ｚステージ６１を駆動することにより、Ｚステージ６１上のウエハホルダＷＨに保持されているウエハＷのＺ軸方向における位置（フォーカス位置）等が制御される。また、ＸＹステージ６２を駆動することにより、ウエハＷのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。 Wafer stage WST supports wafer W, and holds Z wafer W via wafer holder WH, and Z stage 61 that finely drives in three degrees of freedom in the Z-axis direction, θX direction, and θY direction. , An XY stage 62 that continuously moves in the Y-axis direction and steps in the X-axis direction while supporting the Z stage 61, and a wafer surface plate 63 that supports the XY stage 62 so as to be movable in the XY plane. . Wafer stage WST is driven by wafer stage driving device WSTD such as a linear motor.
Wafer stage driving device WSTD is controlled by control device CONT. By driving the Z stage 61, the position (focus position) in the Z-axis direction of the wafer W held by the wafer holder WH on the Z stage 61 is controlled. Further, by driving the XY stage 62, the position of the wafer W in the XY direction (position in a direction substantially parallel to the image plane of the projection optical system PL) is controlled.

ウエハステージＷＳＴ（Ｚステージ６１）上には移動鏡５３が設けられている。また、移動鏡５３に対向する位置にはレーザ干渉計５４が設けられている。ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計５４によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計５４の計測結果に基づいてウエハステージ駆動装置ＷＳＴＤを介してウエハステージＷＳＴを駆動することでウエハステージＷＳＴに支持されているウエハＷのＸ軸、Ｙ軸方向、及びθＺ方向の位置決めを行う。 A movable mirror 53 is provided on wafer stage WST (Z stage 61). A laser interferometer 54 is provided at a position facing the moving mirror 53. The two-dimensional position and rotation angle of wafer W on wafer stage WST are measured in real time by laser interferometer 54, and the measurement result is output to control unit CONT. The control device CONT drives the wafer stage WST via the wafer stage drive device WSTD based on the measurement result of the laser interferometer 54, thereby causing the X axis, Y axis direction, and θZ of the wafer W supported on the wafer stage WST. Position the direction.

また、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面に対するウエハＷ表面の位置（フォーカス位置）を検出するフォーカス検出系５６を備えている。フォーカス検出系５６は、ウエハＷ表面に対して斜め方向より検出光を投射する投光部５６Ａと、ウエハＷ表面で反射した前記検出光の反射光を受光する受光部５６Ｂとを備えている。受光部５６Ｂの受光結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。そして、制御装置ＣＯＮＴはフォーカス検出系５６の検出結果に基づいてウエハステージ駆動装置ＷＳＴＤを介してウエハステージＷＳＴ（Ｚステージ６１）を駆動することで、ウエハＷ表面の位置を投影光学系ＰＬの焦点深度内に収める。すなわち、Ｚステージ６１は、ウエハＷのフォーカス位置及び傾斜角を制御してウエハＷの表面をオートフォーカス方式、及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む。 Further, the exposure apparatus EX includes a focus detection system 56 that detects the position (focus position) of the surface of the wafer W with respect to the image plane of the projection optical system PL. The focus detection system 56 includes a light projecting unit 56A that projects detection light on the surface of the wafer W from an oblique direction, and a light receiving unit 56B that receives reflected light of the detection light reflected from the surface of the wafer W. The light reception result of the light receiving unit 56B is output to the control device CONT. Then, the control device CONT drives the wafer stage WST (Z stage 61) via the wafer stage drive device WSTD based on the detection result of the focus detection system 56, thereby changing the position of the surface of the wafer W to the focus of the projection optical system PL. Keep in depth. That is, the Z stage 61 controls the focus position and the tilt angle of the wafer W to adjust the surface of the wafer W to the image plane of the projection optical system PL by the auto focus method and the auto leveling method.

図２は、ウエハホルダＷＨの側断面図、図３は、ウエハホルダＷＨを上方から見た平面図である。
ウエハホルダＷＨは、所定形状を有するホルダ板１と給排気装置１０等とを備えている。ホルダ板１はウエハＷに応じた形状を有しており、例えば、平面視略円形状に形成されている。
ホルダ板１の上面２には、外周部近傍に所定幅を有する環状（無端状）に形成された凸状のシール部７と、シール部７の内側領域に所定間隔で複数に設けられた突起状のピン部８とが設けられる。そして、シール部７と複数のピン部８により、ウエハＷの下面を複数箇所で支持するようになっている。
ホルダ板１の下面３は、平坦に形成されており、給排気装置１０により、Ｚステージ６１上に装着される領域である。Ｚステージ６１上も平坦に形成されるので、ウエハホルダＷＨをＺステージ６１上に装着しても、上面２が殆ど変形しないので、ホルダ板１に保持されるウエハＷの変形も抑えられる。 FIG. 2 is a side sectional view of the wafer holder WH, and FIG. 3 is a plan view of the wafer holder WH viewed from above.
The wafer holder WH includes a holder plate 1 having a predetermined shape, an air supply / exhaust device 10 and the like. The holder plate 1 has a shape corresponding to the wafer W, and is formed, for example, in a substantially circular shape in plan view.
On the upper surface 2 of the holder plate 1, a convex seal portion 7 formed in an annular shape (endless shape) having a predetermined width in the vicinity of the outer peripheral portion, and a plurality of protrusions provided at a predetermined interval in an inner region of the seal portion 7 A pin portion 8 is provided. The lower surface of the wafer W is supported at a plurality of locations by the seal portion 7 and the plurality of pin portions 8.
The lower surface 3 of the holder plate 1 is flat and is an area that is mounted on the Z stage 61 by the air supply / exhaust device 10. Since the Z stage 61 is also formed flat, even when the wafer holder WH is mounted on the Z stage 61, the upper surface 2 hardly deforms, so that deformation of the wafer W held on the holder plate 1 can be suppressed.

ホルダ板１の上面２に設けられた複数のピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａは、それぞれ平坦に形成される。また、複数のピン部８は、それぞれ略同一高さに設けられているとともに、シール部７とピン部８とも互いに略同一高さに設けられている。言い換えれば、複数の上端面８Ａ及び上端面７Ａは略同一平面上に位置している。
ウエハＷは、これら複数のピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａに支持される。つまり、ピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａが、ウエハＷを保持する保持面を構成している。このようにして、ウエハＷは、ピン部８及びシール部７の上端に、殆ど変形することなく保持可能となっている。なお、シール部７は、この上に載置されるウエハＷの外径より僅かに小さい外径を有するように形成される。 The upper end surfaces 8A of the plurality of pin portions 8 and the upper end surfaces 7A of the seal portions 7 provided on the upper surface 2 of the holder plate 1 are formed flat. The plurality of pin portions 8 are provided at substantially the same height, and the seal portion 7 and the pin portion 8 are also provided at substantially the same height. In other words, the plurality of upper end surfaces 8A and the upper end surfaces 7A are located on substantially the same plane.
The wafer W is supported by the upper end surface 8A of the plurality of pin portions 8 and the upper end surface 7A of the seal portion 7. That is, the upper end surface 8A of the pin portion 8 and the upper end surface 7A of the seal portion 7 constitute a holding surface for holding the wafer W. In this way, the wafer W can be held on the upper ends of the pin portion 8 and the seal portion 7 with almost no deformation. The seal portion 7 is formed so as to have an outer diameter slightly smaller than the outer diameter of the wafer W placed thereon.

ウエハホルダＷＨのホルダ板１は、機械的および熱的安定性に関して厳しい要求が課されるので、セラミックまたはガラス材料により形成される。例えば、主としてＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３からなるゼロデュア（登録商標：ショットガラス社）が用いられる。ホルダ板１をゼロデュアで形成した場合には、温度変化が発生しても、ホルダ板１上に保持したウエハＷを殆ど変形させることはない。
しかしながら、ゼロデュアは誘電体であるため、ホルダ板１及びホルダ板１上に保持したウエハＷに静電気が帯電してしまうという欠点がある。ホルダ板１及びウエハＷに静電気が帯電すると、ホルダ板１とウエハＷとが静電吸着して、容易に剥がすことができなくなってしまうという問題が発生する。したがって、ホルダ板１には、ウエハＷ及びホルダ板１に帯電した静電気を、ホルダ板１が載置されるＺステージ６１に放電させる対策を施す必要がある。 The holder plate 1 of the wafer holder WH is made of a ceramic or glass material because of strict requirements regarding mechanical and thermal stability. For example, Zerodur (registered trademark: Shot Glass Co., Ltd.) mainly composed of SiO ₂ and Al ₂ O ₃ is used. When the holder plate 1 is formed with zero-dur, the wafer W held on the holder plate 1 is hardly deformed even if a temperature change occurs.
However, since Zerodur is a dielectric, there is a drawback that static electricity is charged to the holder plate 1 and the wafer W held on the holder plate 1. When the holder plate 1 and the wafer W are charged with static electricity, there arises a problem that the holder plate 1 and the wafer W are electrostatically attracted and cannot be easily peeled off. Therefore, it is necessary to take measures against the holder plate 1 to discharge the static electricity charged on the wafer W and the holder plate 1 to the Z stage 61 on which the holder plate 1 is placed.

そこで、図２（ｂ）に示すように、複数のピン部８のうち、少なくとも１つを導電性材料により形成する（以下、ピン部８Ｍという）。
ピン部８Ｍは、ホルダ板１に設けられた貫通孔ｈ１に、略円柱形の導電材料からなる部材を嵌め込んで、半田付けや溶接等のろう付けにより固定することにより形成される。これにより、導電性材料からなるピン部８Ｍがホルダ板１を上下（Ｚ方向）に貫通して配置され、上端面８Ａから下面３に繋がる、言い換えれば、ウエハＷからＺステージ６１に繋がる導電部４が形成される。
なお、導電材料としては、銅、アルミ、銀等を用いることができる。また、ピン部８Ｍは、ホルダ板１の中央領域に設けることが好ましい。Ｚステージ６１からの距離、すなわち、絶縁距離が最も長くなる位置に導電部４を設けることにより、確実にウエハＷ及びホルダ板１の帯電を防止することができる。更に、複数のピン部８Ｍをホルダ板１に均等に分散させて配置することが好ましい。 Therefore, as shown in FIG. 2B, at least one of the plurality of pin portions 8 is formed of a conductive material (hereinafter referred to as pin portion 8M).
The pin portion 8M is formed by fitting a member made of a substantially cylindrical conductive material into a through hole h1 provided in the holder plate 1 and fixing it by soldering or welding. Accordingly, the pin portion 8M made of a conductive material is disposed so as to penetrate the holder plate 1 vertically (Z direction), and is connected to the lower surface 3 from the upper end surface 8A, in other words, the conductive portion connected from the wafer W to the Z stage 61. 4 is formed.
Note that copper, aluminum, silver, or the like can be used as the conductive material. The pin portion 8M is preferably provided in the central region of the holder plate 1. By providing the conductive portion 4 at a position where the distance from the Z stage 61, that is, the insulation distance is the longest, the wafer W and the holder plate 1 can be reliably prevented from being charged. Furthermore, it is preferable that the plurality of pin portions 8M are arranged on the holder plate 1 so as to be evenly dispersed.

なお、ピン部８の上端面８Ａには、保護膜５を成膜することが好ましい。金属材料が直接、ウエハＷに触れると、ウエハＷを汚染してしまうからである。なお、保護膜５は、ホルダ板１の全面に成膜させてもよい。
保護膜５は、汚染を防止すると共に、ピン部８ＭとウエハＷとの間の導電性を確保する必要がある。このため、絶縁性の保護膜５の場合には、極めて薄い膜（例えば、２０ｎｍ程度）を成膜させる。一方、導電性を有する保護膜５を成膜する場合には、例えば炭化窒素膜（ＳｉＣ）のように、硬質性の材料を用いることが好ましい。
なお、ピン部８Ｍの形成方法としては、上述したように、固形の金属材料を貫通孔ｈ１に嵌め込む場合の他、図２（ｃ）に示すように、ピン部８の中心に貫通孔ｈ２を形成し、この貫通孔ｈ２内に導電材料の流動体（金コロイド、銀コロイド等）を流入し、固化することにより、ピン部８Ｍ´を形成してもよい。 The protective film 5 is preferably formed on the upper end surface 8A of the pin portion 8. This is because if the metal material directly touches the wafer W, the wafer W is contaminated. The protective film 5 may be formed on the entire surface of the holder plate 1.
The protective film 5 needs to prevent contamination and ensure conductivity between the pin portion 8M and the wafer W. For this reason, in the case of the insulating protective film 5, an extremely thin film (for example, about 20 nm) is formed. On the other hand, when forming the protective film 5 having conductivity, it is preferable to use a hard material such as a nitrogen carbide film (SiC).
In addition, as a method of forming the pin portion 8M, as described above, in addition to the case where a solid metal material is fitted into the through hole h1, as shown in FIG. 2C, the through hole h2 is formed at the center of the pin portion 8. The pin portion 8M ′ may be formed by flowing a conductive material (gold colloid, silver colloid, etc.) into the through hole h2 and solidifying it.

また、ホルダ板１には、ウエハＷを保持して昇降可能なリフトピン４０及びこのリフトピン４０が配置されるリフトピン用穴４１が形成されている。リフトピン４０及びこれに対応するリフトピン用穴４１は上面２の中央部近傍において、正三角形の頂点に対応する位置にそれぞれ設けられている。なお、リフトピン用穴４１の周囲にも、環状（無端状）に形成され、ピン部８とほぼ同じ高さを有するシール部が設けられている。３本のリフトピン４０は上下方向（Ｚ軸方向）に同時に同一量だけ昇降自在となっている。ウエハホルダＷＨに対するウエハＷのロード及びアンロード時において、リフトピン４０が不図示の駆動機構により昇降することで、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したりすることができるようになっている。 Also, the holder plate 1 is formed with lift pins 40 that can move up and down while holding the wafer W, and lift pin holes 41 in which the lift pins 40 are arranged. The lift pins 40 and the lift pin holes 41 corresponding to the lift pins 40 are provided at positions corresponding to the vertices of the equilateral triangle in the vicinity of the center portion of the upper surface 2. A seal portion that is formed in an annular shape (endless shape) and has substantially the same height as the pin portion 8 is also provided around the lift pin hole 41. The three lift pins 40 can move up and down by the same amount in the vertical direction (Z-axis direction) simultaneously. During loading and unloading of the wafer W with respect to the wafer holder WH, the lift pins 40 are moved up and down by a drive mechanism (not shown), so that the wafer W can be supported from below or moved up and down with the wafer W supported. It can be done.

更に、ホルダ板１の上面２の複数の所定位置には、ウエハＷを真空吸着保持するための吸引孔９がそれぞれ形成されている。例えば、図２（ａ）に示すように、吸引孔９は上面２の中心部から放射方向に、全部で１０箇所に形成されている。吸引孔９は、ホルダ板１を上下方向に貫く孔であり、ホルダ板１が載置されるＺステージ６１に形成された第２流路３２（図４参照）に一対一に対応する。
したがって、吸引孔９から第２流路３２を介して接続された給排気装置１０が吸引動作（排気動作）を実行することにより、吸引孔９より気体が吸引されるようになっている。つまり、ピン部８及びシール部７にウエハＷを載置した状態で、給排気装置１０の吸引動作を実行させることにより、ウエハＷ及びシール部７で囲まれた空間が負圧になり、これによりウエハＷはホルダ板１の上面２（上端面７Ａ、８Ａ）に対して吸着されるようになっている。 Further, suction holes 9 for holding the wafer W by vacuum suction are formed at a plurality of predetermined positions on the upper surface 2 of the holder plate 1. For example, as shown in FIG. 2A, the suction holes 9 are formed in a total of ten locations in the radial direction from the center of the upper surface 2. The suction holes 9 are holes that penetrate the holder plate 1 in the vertical direction, and correspond one-to-one with the second flow paths 32 (see FIG. 4) formed in the Z stage 61 on which the holder plate 1 is placed.
Therefore, when the air supply / exhaust device 10 connected from the suction hole 9 via the second flow path 32 performs a suction operation (exhaust operation), gas is sucked from the suction hole 9. That is, by performing the suction operation of the air supply / exhaust device 10 with the wafer W placed on the pin portion 8 and the seal portion 7, the space surrounded by the wafer W and the seal portion 7 becomes negative pressure. Thus, the wafer W is attracted to the upper surface 2 (upper end surfaces 7A, 8A) of the holder plate 1.

図４は、ウエハステージＷＳＴ（Ｚステージ６１）上にウエハホルダＷＨを保持した際の断面図である。
Ｚステージ６１の上面には、ウエハホルダＷＨの下面３を真空吸着保持する保持部３０が設けられている。保持部３０には、Ｚステージ６１内部に形成された第１流路３１が連通している。
また、保持部３０には突起部である複数のピン部３４が設けられており、保持部３０の周縁部には環状のシール部３５が設けられている。ピン部３４の上端面及びシール部３５の上端面は平坦面であって略同一平面上に位置しており、これら上端面でウエハホルダＷＨの下面を支持する。
そして、ウエハホルダＷＨの下面３とシール部３５とで形成される空間の気体を給排気装置４０が第１流路３１を介して吸引することでこの空間が負圧にされ、ウエハホルダＷＨがＺステージ６１の保持部３０に吸着保持されるようになっている。
また、Ｚステージ６１の内部には、保持部３０に保持されたホルダ板１の吸引孔９に対向する第２流路３２が設けられており、給排気装置１０が第２流路３２を介して吸引孔９よりホルダ板１の上面２側の気体を吸引することで、ホルダ板１上にウエハＷが吸着保持される。一方、給排気装置１０が気体を供給（吹き出し）することで、Ｚステージ６１とホルダ板１との吸着保持が解除され、また、ホルダ板１とウエハＷとの吸着保持が解除されるようになっている。
なお、ホルダ板１は、Ｚステージ６１に対して脱着可能であり、ウエハＷへの汚染を防止のために、複数のホルダ板１を交換して用いられる。 FIG. 4 is a cross-sectional view when wafer holder WH is held on wafer stage WST (Z stage 61).
On the upper surface of the Z stage 61, a holding unit 30 that holds the lower surface 3 of the wafer holder WH by vacuum suction is provided. A first flow path 31 formed inside the Z stage 61 communicates with the holding unit 30.
Further, the holding portion 30 is provided with a plurality of pin portions 34 that are protrusions, and an annular seal portion 35 is provided on the peripheral portion of the holding portion 30. The upper end surface of the pin portion 34 and the upper end surface of the seal portion 35 are flat surfaces and are located on substantially the same plane, and these upper end surfaces support the lower surface of the wafer holder WH.
Then, the air in the space formed by the lower surface 3 of the wafer holder WH and the seal portion 35 is sucked by the air supply / exhaust device 40 through the first flow path 31 to make the space negative, and the wafer holder WH becomes the Z stage. The holder 61 is held by suction.
In addition, a second flow path 32 that faces the suction hole 9 of the holder plate 1 held by the holding unit 30 is provided inside the Z stage 61, and the air supply / exhaust device 10 is interposed via the second flow path 32. The wafer W is sucked and held on the holder plate 1 by sucking the gas on the upper surface 2 side of the holder plate 1 from the suction hole 9. On the other hand, the suction / holding between the Z stage 61 and the holder plate 1 is released and the suction / holding between the holder plate 1 and the wafer W is released by supplying (blowing out) gas. It has become.
Note that the holder plate 1 can be attached to and detached from the Z stage 61, and a plurality of holder plates 1 are used in order to prevent contamination of the wafer W.

次に、露光装置ＥＸにおけるウエハホルダＷＨに対するウエハＷのロード及びアンロードの動作について説明する。
まず、ウエハＷのロード時においては、給排気装置１０による給気動作及び排気動作は停止されている。そして、不図示のウエハローダにより、ウエハＷがウエハホルダＷＨ上に搬送されると、制御装置ＣＯＮＴの指令によって、ウエハホルダＷＨに設けられているリフトピン４０が上昇する。リフトピン４０が所定位置まで上昇すると、ウエハＷがウエハローダからリフトピン４０に引き渡され、ウエハローダがウエハホルダＷＨの上方から退避する。その後、リフトピン４０が下降することにより、ウエハホルダＷＨ上にウエハＷが載置される。
ウエハホルダＷＨ上にウエハＷが載置されると、給排気装置１０により、ウエハホルダＷＨのシール部７及び上面２とウエハＷとで囲まれた空間の気体が吸引（排気）される。こうして、ウエハＷがウエハホルダＷＨに対して吸着保持されて、ウエハＷのロード作業が終了する。 Next, operations for loading and unloading the wafer W with respect to the wafer holder WH in the exposure apparatus EX will be described.
First, when the wafer W is loaded, the air supply operation and the exhaust operation by the air supply / exhaust device 10 are stopped. When the wafer W is transferred onto the wafer holder WH by a wafer loader (not shown), the lift pins 40 provided on the wafer holder WH are raised by a command from the control device CONT. When the lift pins 40 are raised to a predetermined position, the wafer W is transferred from the wafer loader to the lift pins 40, and the wafer loader is retracted from above the wafer holder WH. Thereafter, the lift pins 40 are lowered to place the wafer W on the wafer holder WH.
When the wafer W is placed on the wafer holder WH, the gas in the space surrounded by the seal portion 7 and the upper surface 2 of the wafer holder WH and the wafer W is sucked (exhausted) by the air supply / exhaust device 10. Thus, the wafer W is attracted and held to the wafer holder WH, and the loading operation of the wafer W is completed.

ここで、ウエハホルダＷＨの保持面は、平坦度が高精度に形成されているため、ウエハＷは所望の平坦度を維持した状態でウエハホルダＷＨに保持される。そして、制御装置ＣＯＮＴは、レチクルステージＲＳＴに支持されるレチクルＲを、照明光学系ＩＬにより露光光ＥＬで照明し、ウエハホルダＷＨに保持されたウエハＷに対して、レチクルＲのパターンの像を投影光学系ＰＬを介して投影する。ウエハＷは、所望の平坦度を維持されているので、その表面（被露光処理面）は投影光学系ＰＬの焦点深度内に円滑に収められる。 Here, since the flatness of the holding surface of the wafer holder WH is formed with high accuracy, the wafer W is held by the wafer holder WH while maintaining the desired flatness. Then, the control device CONT illuminates the reticle R supported by the reticle stage RST with the exposure light EL by the illumination optical system IL, and projects the pattern image of the reticle R onto the wafer W held by the wafer holder WH. Project through the optical system PL. Since the desired flatness of the wafer W is maintained, the surface (surface to be exposed) is smoothly accommodated within the depth of focus of the projection optical system PL.

露光処理が終了した後には、まず、ウエハＷをウエハホルダＷＨからアンロードするために、制御装置ＣＯＮＴの指令により、給排気装置１０の吸引動作を停止する。
次いで、給排気装置１０の給気動作を開始して、ウエハＷの下面に対して気体を供給する。これにより、ウエハＷとウエハホルダＷＨとの間の負圧状態が解除される。そして、リフトピン４０を所定位置まで上昇させると、ピン部８及びシール部７で支持されているウエハＷがリフトピン４０に引き渡される。
更に、不図示のウエハアンローダがウエハＷの下側に入り込むとともに、リフトピン４０を下降させることで、リフトピン４０からウエハアンローダにウエハＷが引き渡される。そして、ウエハアンローダがウエハホルダＷＨから退避することにより、ウエハＷのアンロード作業が終了する。
ここで、ウエハホルダＷＨのホルダ板１に導電部４が設けられているので、ウエハＷ及びホルダ板１に発生した静電気は、Ｚステージ６１に放電される。したがって、ウエハＷとホルダ板１とが静電吸着して剥がすことが困難となってしまうことがなく、円滑にアンロード作業を行うことができる。 After the exposure process is completed, first, in order to unload the wafer W from the wafer holder WH, the suction operation of the air supply / exhaust device 10 is stopped by a command from the control device CONT.
Next, an air supply operation of the air supply / exhaust device 10 is started to supply gas to the lower surface of the wafer W. Thereby, the negative pressure state between the wafer W and the wafer holder WH is released. When the lift pins 40 are raised to a predetermined position, the wafer W supported by the pin portions 8 and the seal portions 7 is delivered to the lift pins 40.
Further, a wafer unloader (not shown) enters the lower side of the wafer W, and the lift pins 40 are lowered, whereby the wafer W is delivered from the lift pins 40 to the wafer unloader. Then, when the wafer unloader is retracted from the wafer holder WH, the unloading operation of the wafer W is completed.
Here, since the conductive portion 4 is provided on the holder plate 1 of the wafer holder WH, static electricity generated on the wafer W and the holder plate 1 is discharged to the Z stage 61. Therefore, it is not difficult for the wafer W and the holder plate 1 to be electrostatically attracted and peeled off, and the unloading operation can be performed smoothly.

以上、説明したように、ウエハホルダＷＨのホルダ板１を導電性のない低膨張材で形成した場合であっても、ホルダ板１に上面２から下面３に繋がる導電部４を設けたので、ウエハＷ及びホルダ板１に発生した静電気が放電されて、円滑にウエハＷのロード・アンロード作業を実現できる。 As described above, even when the holder plate 1 of the wafer holder WH is formed of a non-conductive low-expansion material, the holder plate 1 is provided with the conductive portion 4 connected from the upper surface 2 to the lower surface 3, so that the wafer The static electricity generated in W and the holder plate 1 is discharged, and the loading / unloading operation of the wafer W can be realized smoothly.

次に、本発明の基板保持装置の第２実施形態について図を参照して説明する。
図５は、ウエハホルダＷＨ２の側断面図である。なお、第１実施形態のウエハホルダＷＨと同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を簡略或いは省略する。
ウエハホルダＷＨ２は、平面視略円形状に形成されたホルダ板１１等とを備えている。
ホルダ板１１の上面１２には、環状のシール部７と複数のピン部８とが設けられる。複数のピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａは、それぞれ平坦に、かつ、略同一平面上に位置するように形成される。 Next, a second embodiment of the substrate holding apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a side sectional view of the wafer holder WH2. Note that the same components as those of the wafer holder WH of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
The wafer holder WH2 includes a holder plate 11 formed in a substantially circular shape in plan view.
An annular seal portion 7 and a plurality of pin portions 8 are provided on the upper surface 12 of the holder plate 11. The upper end surfaces 8A of the plurality of pin portions 8 and the upper end surfaces 7A of the seal portions 7 are formed so as to be flat and substantially on the same plane.

図５（ｂ）に示すように、ウエハホルダＷＨのホルダ板１１は、ゼロデュアにより形成される。そして、ホルダ板１１には、導電性硬質膜１５、例えば、炭化珪素膜が成膜される。
炭化珪素（ＳｉＣ）は、高硬度材料であって耐摩耗性に優れているため、ホルダ板１１に対するウエハＷのロード及びアンロードを繰り返した場合でも摩耗し難い。また、炭化珪素は導電性を有しているので、ホルダ板１１への静電気の帯電が容易に防止される。
なお、導電性硬質膜１５の成膜領域としては、ウエハＷとＺステージ６１との導電性を確保するために、ホルダ板１１の全面とすることが好ましい。しかしながら、これに限られることなく、ホルダ板１１の側面１４や下面１３のみ、又は、ピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａを除く領域に導電性硬質膜１５を成膜させてもよい。すなわち、導電性硬質膜１５により、少なくともホルダ板１１とＺステージ６１との導電性を確保することにより、ホルダ板１１とウエハＷとの静電吸着を防止する。この場合には、ピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａに保護膜等を成膜させる必要がないので、高い平坦度の上端面７Ａ，８Ａを確保することが可能となる。 As shown in FIG. 5B, the holder plate 11 of the wafer holder WH is formed by zero-dur. A conductive hard film 15, for example, a silicon carbide film is formed on the holder plate 11.
Since silicon carbide (SiC) is a high-hardness material and has excellent wear resistance, it is difficult to wear even when the loading and unloading of the wafer W on the holder plate 11 are repeated. In addition, since silicon carbide has conductivity, electrostatic charging of the holder plate 11 is easily prevented.
In addition, it is preferable that the film formation region of the conductive hard film 15 is the entire surface of the holder plate 11 in order to ensure the conductivity between the wafer W and the Z stage 61. However, the present invention is not limited to this, and the conductive hard film 15 is formed only on the side surface 14 and the lower surface 13 of the holder plate 11 or on the region excluding the upper end surface 8A of the pin portion 8 and the upper end surface 7A of the seal portion 7. May be. That is, the conductive hard film 15 secures at least the conductivity between the holder plate 11 and the Z stage 61, thereby preventing electrostatic adsorption between the holder plate 11 and the wafer W. In this case, since it is not necessary to form a protective film or the like on the upper end surface 8A of the pin portion 8 and the upper end surface 7A of the seal portion 7, it is possible to ensure the upper end surfaces 7A, 8A with high flatness. .

以上のように、絶縁性を有する低膨張材によりホルダ板１１を形成すると共に、ホルダ板１１に導電性硬質膜１５を成膜することにより、容易にウエハＷとホルダ板１１との静電吸着を防止することができる。更に、上端面７Ａ，８Ａに導電性膜と保護膜とを積層させていないので高い平坦度が確保され、これにより、保持したウエハＷの変形を抑えることができる。 As described above, the holder plate 11 is formed of an insulating low-expansion material, and the conductive hard film 15 is formed on the holder plate 11, so that electrostatic adsorption between the wafer W and the holder plate 11 can be easily performed. Can be prevented. Further, since the conductive film and the protective film are not laminated on the upper end surfaces 7A and 8A, high flatness is ensured, and thereby deformation of the held wafer W can be suppressed.

次に、本発明の基板保持装置の第３実施形態について図を参照して説明する。
図６は、ウエハホルダＷＨ３の側断面図である。なお、第１及び第２実施形態のウエハホルダＷＨ，ＷＨ２と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を簡略或いは省略する。
ウエハホルダＷＨ３は、平面視略円形状に形成されたホルダ板２１等を備えている。
ホルダ板２１の上面１２には、環状のシール部７と複数のピン部８とが設けられる。複数のピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａは、それぞれ平坦に、かつ、略同一平面上に位置するように形成される。 Next, a third embodiment of the substrate holding apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a sectional side view of the wafer holder WH3. The same components as those of the wafer holders WH and WH2 of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
The wafer holder WH3 includes a holder plate 21 formed in a substantially circular shape in plan view.
An annular seal portion 7 and a plurality of pin portions 8 are provided on the upper surface 12 of the holder plate 21. The upper end surfaces 8A of the plurality of pin portions 8 and the upper end surfaces 7A of the seal portions 7 are formed so as to be flat and substantially on the same plane.

ホルダ板２１は、低膨張性及び導電性を有する材料、例えば、低膨張合金であるインバー（又はスーパーインバー）により形成される。インバー（又はスーパーインバー）は、熱的に安定しているので、保持したウエハＷを変形させることがない。しかも、導電性を有するので、ウエハＷ及びホルダ板２１に発生した静電気が放電されるので、ウエハＷとホルダ基板保持板との静電吸着を防止できる。
なお、図６（ｂ）に示すように、少なくともウエハＷを接触するピン部８の上端面８Ａ及びシール部７の上端面７Ａには、保護膜２２を成膜する。インバーとウエハＷとが触れることによる、ウエハＷの汚染を防止するためである。このように、複数の膜を積層させる必要がないので、上端面７Ａ，８Ａを高い平坦度に形成することができる。 The holder plate 21 is formed of a material having low expansion and conductivity, for example, invar (or super invar) which is a low expansion alloy. Since the invar (or super invar) is thermally stable, the held wafer W is not deformed. In addition, since it has conductivity, static electricity generated on the wafer W and the holder plate 21 is discharged, so that electrostatic adsorption between the wafer W and the holder substrate holding plate can be prevented.
As shown in FIG. 6B, a protective film 22 is formed on at least the upper end surface 8A of the pin portion 8 and the upper end surface 7A of the seal portion 7 that contact the wafer W. This is to prevent contamination of the wafer W due to contact between the invar and the wafer W. Thus, since it is not necessary to laminate a plurality of films, the upper end surfaces 7A and 8A can be formed with high flatness.

また、ホルダ板２１を導電性セラミックスにより形成してもよい。熱的に安定し、かつ導電性を有するからである。しかしながら、導電性セラミックスは、経時変化による形状に歪みが発生しやすいという欠点がある。そこで、図６（ｃ）に示すように、ホルダ板２１の厚みを数ミリメートル程度に薄く形成することにより、ホルダ板２１を吸着保持した際に、Ｚステージ６１の上面に倣うようにする。これにより、形状安定性を確保することができる。つまり、多少の歪みが発生した場合であっても、強制的に平坦な面にホルダ板２１を倣わせることにより、上端面７Ａ，８Ａの平坦度を維持して、保持したウエハＷの変形を抑えるようにする。また、保護膜等が不要となるので、更に、上端面７Ａ，８Ａの平坦度を高精度に形成することができる。
また、ホルダ板２１を炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）で形成し、その表面に保護膜２２を設けた構成としてもよい。 Further, the holder plate 21 may be formed of conductive ceramics. This is because it is thermally stable and has conductivity. However, conductive ceramics have a drawback that the shape is likely to be distorted due to changes over time. Therefore, as shown in FIG. 6C, the thickness of the holder plate 21 is reduced to about several millimeters so that the holder plate 21 follows the upper surface of the Z stage 61 when sucked and held. Thereby, shape stability is securable. That is, even if some distortion occurs, the holder plate 21 is forced to follow the flat surface, thereby maintaining the flatness of the upper end surfaces 7A and 8A and deforming the held wafer W. Try to suppress. Further, since a protective film or the like is not required, the flatness of the upper end surfaces 7A and 8A can be formed with high accuracy.
Alternatively, the holder plate 21 may be formed of carbon fiber reinforced resin (CFRP) and the protective film 22 may be provided on the surface thereof.

以上のように、ホルダ板２１を形成する材料として、低膨張性及び導電性を有する材料や導電性セラミックスを用いるようにしたので、熱的に安定しつつ、静電気の帯電を容易に防止することができる。
また、保護膜２２を成膜させる場合であっても、複数の膜を積層させる必要がないので、高い平坦度を有する上端面７Ａ，８Ａを確保できる。 As described above, since the material for forming the holder plate 21 is made of a material having low expansibility and conductivity or conductive ceramics, it is possible to easily prevent static charging while being thermally stable. Can do.
Further, even when the protective film 22 is formed, it is not necessary to stack a plurality of films, so that the upper end surfaces 7A and 8A having high flatness can be secured.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the operation procedure shown in the above-described embodiment, or the shapes and combinations of the constituent members are examples, and the process is within the scope not departing from the gist of the present invention. Various changes can be made based on conditions and design requirements. For example, the present invention includes the following modifications.

また、上記実施形態では、本発明の基板保持装置が、ウエハＷを保持するウエハホルダＷＨ，ＷＨ２，ＷＨ３に適用された例について説明したが、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（マスクホルダ）で保持するので、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もできる。 In the above embodiment, the example in which the substrate holding device of the present invention is applied to the wafer holders WH, WH2, and WH3 that hold the wafer W has been described. ), The present invention can also be applied to such a reticle holder.

上記実施形態の露光装置ＥＸとしては、レチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチクルＲのパターンを露光する走査型の露光装置にも適用することができるし、レチクルＲとウエハＷとを静止した状態でレチクルＲのパターンを露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
また、露光装置ＥＸとしては、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間に液体を配置しつつ、この液体を解してウエハＷの露光を行う液浸型露光装置であってもよい。 The exposure apparatus EX of the above embodiment can be applied to a scanning type exposure apparatus that exposes the pattern of the reticle R by synchronously moving the reticle R and the wafer W, and the reticle R and the wafer W are stationary. In this state, the pattern of the reticle R is exposed, and it can be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus that sequentially moves the wafer W stepwise.
The exposure apparatus EX may be an immersion type exposure apparatus that exposes the wafer W by disposing the liquid between the projection optical system PL and the wafer W and solving the liquid.

露光装置ＥＸの用途としては半導体製造用の露光装置や、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置に限定されることなく、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。 The exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor or an exposure apparatus for liquid crystal that exposes a liquid crystal display element pattern on a rectangular glass plate, but an exposure apparatus for manufacturing a thin film magnetic head. Can also be widely applied.

投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ_２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（マスクも反射型タイプのものを用いる）、また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればいい。なお、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいうまでもない。 As the projection optical system PL, when using far ultraviolet rays such as an excimer laser, a material that transmits far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as a glass material, and when using an F ₂ laser or X-ray, a catadioptric system or a refractive system (When the mask is also of a reflective type) and an electron beam is used, an electron optical system comprising an electron lens and a deflector may be used as the optical system. Needless to say, the optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state.

ウエハステージＷＳＴやレチクルステージＲＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。 When a linear motor is used for wafer stage WST or reticle stage RST, either an air levitation type using air bearings or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used. The stage may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.

ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。 When a flat motor is used as the stage drive device, either the magnet unit (permanent magnet) or the armature unit is connected to the stage, and the other of the magnet unit and armature unit is connected to the moving surface side (base) of the stage. Should be provided.

ウエハステージＷＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。 The reaction force generated by the movement of wafer stage WST may be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-166475. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.

レチクルステージＲＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。 The reaction force generated by the movement of the reticle stage RST may be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-330224. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.

本実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およ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。 The exposure apparatus EX of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Is done. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.

そして、半導体デバイスは、図７に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりレチクルＲのパターンをウエハＷに露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。 Then, as shown in FIG. 7, the semiconductor device includes a step 201 for designing the function / performance of the device, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate (wafer, Glass plate) step 203, substrate processing step 204 for exposing the pattern of the reticle R onto the wafer W by the exposure apparatus of the above-described embodiment, device assembly step (including dicing process, bonding process, and packaging process) 205, inspection It is manufactured through step 206 and the like.

露光装置ＥＸを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the exposure apparatus EX. ウエハホルダＷＨの側断面図である。It is a sectional side view of wafer holder WH. ウエハホルダＷＨを上方から見た平面図である。It is the top view which looked at wafer holder WH from the upper part. ウエハステージＷＳＴ上にウエハホルダＷＨを保持した際の断面図である。It is sectional drawing at the time of holding wafer holder WH on wafer stage WST. ウエハホルダＷＨ２の側断面図である。It is a sectional side view of wafer holder WH2. ウエハホルダＷＨ３の側断面図である。It is a sectional side view of wafer holder WH3. マイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the manufacturing process of a microdevice.

Explanation of symbols

１，１１，２１ホルダ板（基板保持板）
４導電部
５保護膜
７Ａ，８Ａ上端面（接触面、載置面）
８，８Ｍ，８Ｍ´ ピン部（支持ピン）
１３下面（裏面）
１４側面
１５導電性硬質膜
２２保護膜
６１Ｚステージ（テーブル）
ＷＨ，ＷＨ２，ＷＨ３ウエハホルダ（基板保持装置）
Ｒレチクル（マスク）
ＰＡパターン
Ｗウエハ（基板）
ＲＳＴレチクルステージ（マスクステージ）
ＷＳＴウエハステージ（ステージ装置、基板ステージ）
ＥＸ露光装置

1,11,21 Holder plate (substrate holding plate)
4 Conductive part 5 Protective film 7A, 8A Upper end surface (contact surface, mounting surface)
8,8M, 8M 'Pin part (support pin)
13 Bottom (back)
14 Side surface 15 Conductive hard film 22 Protective film 61 Z stage (table)
WH, WH2, WH3 Wafer holder (substrate holding device)
R reticle (mask)
PA pattern W wafer (substrate)
RST reticle stage (mask stage)
WST wafer stage (stage equipment, substrate stage)
EX exposure equipment

Claims

In a substrate holding device that holds a substrate by a substrate holding plate made of a low expansion material having insulating properties and formed with a plurality of support pins,
The substrate holding plate includes at least one conductive portion that contacts the substrate and penetrates the substrate holding plate.

The substrate holding apparatus according to claim 1, wherein the conductive portion forms the support pin.

The substrate holding apparatus according to claim 2, wherein a protective film is formed on a contact surface of the support pin with the substrate.

4. The substrate holding apparatus according to claim 1, wherein the conductive portion is disposed in a substantially central region of the substrate holding plate. 5.

In a substrate holding device that holds a substrate by a substrate holding plate made of a low expansion material having insulating properties and formed with a plurality of support pins,
A substrate holding apparatus, wherein a conductive hard film is formed on the substrate holding plate.

The substrate holding apparatus according to claim 5, wherein the conductive hard film is a silicon carbide film.

The substrate holding apparatus according to claim 5, wherein the conductive hard film is formed in a region excluding a contact surface of the support pin with the substrate.

The substrate holding apparatus according to claim 7, wherein the conductive hard film is formed on a back surface and / or a side surface of the substrate holding plate.

In a substrate holding device that holds a substrate with a plurality of support pins,
A substrate holding apparatus using a material having low expansion and conductivity for the substrate holding plate having the support pins.

The substrate holding apparatus according to claim 9, wherein the substrate holding plate is made of a low expansion alloy, and a protective film is formed at least on a contact surface with the substrate.

The substrate holding plate is made of conductive ceramics and is formed to have a predetermined thickness so as to follow the shape of the table when the substrate holding plate is placed on a table that holds the substrate by suction. Item 10. The substrate holding apparatus according to Item 9.

In a stage device that can move by placing a substrate on the mounting surface,
The stage apparatus using the board | substrate holding apparatus as described in any one of Claims 1-11 as a board | substrate holding apparatus which hold | maintains the said board | substrate on the said mounting surface.

In an exposure apparatus having a mask stage for holding a mask and a substrate stage for holding a substrate, and exposing the pattern formed on the mask to the substrate,
An exposure apparatus using the stage apparatus according to claim 12 as the substrate stage.

14. A device manufacturing method including a lithography process, wherein the exposure apparatus according to claim 13 is used in the lithography process.