JP2007142238A - 基板保持装置、露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造により、直接、温調可能な基板保持装置、それを備えた露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】基板Ｗを保持する板状部材１を有する基板保持装置ＷＨであって、板状部材１の少なくとも一部に温度調整のための流体Ａが流通する流体流通層１０を備える。流体流通層１０は、多孔体からなる。流体Ａは、板状部材１が配置された空間９０に供給された温調気体である。
【選択図】図４

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。

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。
そして、感光基板の温度変化に伴う変形が露光精度に大きく影響することが判明しており、このため、感光基板を所定温度に温調した後に基板ホルダ上に載置して露光を行うことによって露光不良を抑える技術が提案されている。
特開平１０−５５９４５号公報

上述した技術では、ホルダ板上に載置された基板を温調するために、ホルダ板を温調装置により温調することで、基板を間接的に温調するようにしている。このため、温度交換の効率は必ずしも高くないという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造により、直接、温調可能な基板保持装置、それを備えた露光装置及びデバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る基板保持装置、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、以下の手段を採用した。
上記課題を解決するために、一実施例を示す図面に対応づけて説明すると、第１の発明は、基板（Ｗ）を保持する板状部材（１）を有する基板保持装置（ＷＨ）であって、板状部材の少なくとも一部に温度調整のための流体（Ａ）が流通する流体流通層（１０）を備えるようにした。
この発明によれば、基板を保持する板状部材の内部を温調流体が流通するので、基板が加熱・冷却された場合であっても、板状部材を介して、基板を温調することができる。

また、流体流通層（１０）は、多孔体からなるものでは、温調液体との接触面積が大きいので、温調流体との間での熱伝達効率が高くなる。したがって、効率よく基板の温調を行うことができる。
また、流体流通層（１０）は、基板（Ｗ）を保持する複数の支持ピン（８）を有するウエハ保持層（６）と、ウエハ保持層の基板保持面（２）に略平行かつ背向する面（３）を有する基礎層（１２）と、の間に配置されるものでは、基板を変形させることなく平坦に保持する機能を持ちつつ、内部に温調流体を流通させることができる。
また、流体流通層（１０）、ウエハ保持層（６）、基礎層（１２）の少なくとも一つは、炭化珪素セラミックスからなるものでは、熱伝導性が高く、線膨張係数が低いので、基板を変形させることなく、基板を良好に温調することができる。また、加工性が良好であるため、基板支持面等を高い平坦度で形成することができる。
また、温調流体（Ａ）は、板状部材（１）が配置された空間（９０）に供給された温調気体であるものでは、板状部材の周囲に存在する温調気体を用いるので、装置コスト、ランニングコストを抑えることができる。
また、温調流体（Ａ）は、板状部材（１）の周囲に配置された部材（ＷＳＴＤ）を温調するための温調液体であるものでは、板状部材の周囲に存在する温調液体を用いるので、装置コスト、ランニングコストを抑えることができるとともに、高い温調効率を実現することができる。

また、本発明では、基板（Ｗ）を保持する板状部材（１）を有する基板保持装置（ＷＨ）であって、板状部材に設けられ、温度調整のための流体（Ａ）が流通するように設けられた多孔体（１０）を含むようにした。
この発明によれば、基板を保持する板状部材の内部を温調流体が流通するので、基板が加熱・冷却された場合であっても、板状部材を介して、基板を温調することができる。
また、基板（Ｗ）を吸着保持するための流体用経路（９）が、多孔体（１０）を流通する流体（Ａ）とは分離して設けられているものでは、板状部材を介した基板の温調に影響を与えることなく、基板を板状部材上に良好に吸着保持することができる。

第２の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持部（ＷＨ）と、基板保持部を載置すると共に移動可能な基板ステージ（ＷＳＴ）とを備え、マスク（Ｒ）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、基板保持部として、第１の発明の基板保持装置（ＷＨ）を用いるようにした。
この発明によれば、基板が効率よく温調されているので、微細なパターンを正確に露光することができる。

第３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２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、微細なパターンを有する高性能かつ低コストのデバイスを得ることができる。

なお、本説明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面に対応づけて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
基板を保持する板状部材の内部を温調流体が流通するので、基板が加熱・冷却された場合であっても、板状部材を介して、基板を温調することができる。特に、温調流体が流通する多孔体は、温調液体との接触面積が大きいので、温調流体との間での熱伝達効率が高くなると共に、基板に直接接触する板状部材に設けられているので、効率よく基板の温調を行うことができる。そして、多孔体を設けるだけなので、構造が簡単であり、装置コストを抑えることができる。また、周辺に存在する温調流体を板状部材の内部に流通させるだけなので、低ランニングコストを実現することができる。

以下、本発明の基板保持装置、露光装置及びデバイスの製造方法の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本実施形態の露光装置ＥＸの概略構成を示す図である。
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハ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。
更に、露光装置ＥＸは、チャンバ９０内に収容されており、このチャンバ９０内には、略一定温度に温調された空気Ａが供給され、また満たされている。
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。

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。

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。

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部ＲＳＴＤにより駆動される。そして、レチクルステージ駆動部ＲＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

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。これにより、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。
そして、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部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。

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。

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、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、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等を備えている。
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部ＷＳＴＤにより駆動される。ウエハステージ駆動部ＷＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
そして、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。
なお、ウエハホルダＷＨの詳細な構成については、後述する。

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。これにより、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。
そして、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部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。

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部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。

次に、ウエハホルダＷＨの詳細な構成について説明する。
図２はウエハホルダＷＨのホルダ板１の側断面図、図３はホルダ板１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２０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２０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。
なお、ホルダ板１は、セラミック、例えば炭化珪素セラミックス（ＳｉＣ：シリコンカーバイド）により形成される。炭化珪素セラミックスは、熱伝導性が高く、線膨張係数が低いので、熱変形することなく、温度を伝えることができる。また、加工性が良好であるため、上面２及び下面３を高い平坦度に形成することができる。

ホルダ板１の上面２に設けられた複数のピン部８の上端面及びシール部７の上端面は、それぞれ平坦かつ同一平面上に位置するように形成される。つまり、複数のピン部８とシール部７とにより、ウエハＷを保持する保持面（上面２）が形成されている。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。

図３に示すように、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。

更に、ホルダ板１の上面２における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が形成されている。例えば、図３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１２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に形成された第二流路３２（図４参照）に一対一に対応する。
これにより、吸引孔９から第二流路３２を介して接続された給排気装置２０が吸引動作（排気動作）を実行することにより、吸引孔９より空気Ａ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２０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に対して吸着されるようになっている。

また、ホルダ板１は、図２に示すように、複数の層が積層されて形成されている。具体的には、上面２を構成するウエハ保持層６、多孔体から形成される多孔体層１０、下面３を構成する基礎層１２から形成されている。
ウエハ保持層６及び基礎層１２は、炭化珪素セラミックスのからなる中実の板状部材である。
これに対して、多孔体層１０は、略均一な孔径の孔が多数形成された炭化珪素セラミックスからなる板状部材である。具体的には、多孔体層１０は、孔径が１０μｍ〜１００μｍ程度の空孔を多数有し、この孔を介して空気等の気体や水等の液体が、振動等を発生させることなく、円滑に流通可能となっている。例えば、毎分１〜１００リットル程度の空気Ａを流通させることができる。
なお、ホルダ板１は、多孔体（多孔体層１０）を２枚の板部材（ウエハ保持層６、基礎層１２）で挟んだ状態で、ガラス溶着により良好に接合される。その後、２枚の板部材を精密加工することで、上面２及び下面３が形成される。ウエハ保持層６、多孔体層１０、基礎層１２のそれぞれの厚みは、例えば、２ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ程度に形成される。

基礎層１２の略中央には、吸引孔１３が設けられており、吸引孔１３の底面には、多孔体層１０が露出するようになっている。吸引孔１３は、ホルダ板１が載置されるＺステージ６１に形成された第三流路３３（図４参照）に一対一に対応する。
したがって、吸引孔１３から第三流路３３を介して接続された吸気装置２４が吸引動作（排気動作）を実行することにより、吸引孔１３より空気Ａが吸引されるようになっている。これにより、ホルダ板１の側面から、ホルダ板１の周辺の空気Ａが多孔体層１０内に流入し、多孔体層１０内を流れて、吸引孔１３から排気されるようになっている。
なお、多孔体層１０において、上述した吸引孔９やリフトピン用穴４１の周辺には、樹脂１１等が塗布されており、多孔体層１０内を流れる空気Ａが吸引孔９やリフトピン用穴４１に漏れないようになっている。或いは、吸引孔９やリフトピン用穴４１に対応する部分に固体の炭化珪素セラミックスの円柱体が配置し、この円柱体に吸引孔９やリフトピン用穴４１を形成することで、多孔体層１０内を流れる空気Ａが吸引孔９やリフトピン用穴４１に漏れないようにしてもよい。

図４は、ウエハホルダＷＨの断面図であって、Ｚステージ６１上にホルダ板１を保持した際の図である。
Ｚステージ６１の上面には、ホルダ板１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一流路３１が連通している。
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、これら上端面でホルダ板１の下面３を支持する。
そして、給排気装置２２の給気動作（排気動作）を実行することにより、ホルダ板１の下面３とシール部３５とで形成される空間の気体が、第一流路３１を介して吸引されるようになっている。一方、給排気装置２２の給気動作（気体の吹き出し）により、保持部３０とホルダ板１との吸着保持が解除されるようになっている。すなわち、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。
なお、保持部３０からホルダ板１に対して、熱が伝わらないように、保持部３０を断熱材料で形成したり、保持部３０とＺステージ本体との間に断熱材を介在させたりすることが好ましい。これにより、Ｚステージ６１側の影響により、ホルダ板１に温度変化が発生することを抑制することができる。

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に対向する第二流路３２が設けられており、給排気装置２０が給気動作（排気動作）を行い、第二流路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２０の給気動作（気体の吹き出し）により、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。

更に、Ｚステージ６１の内部には、ホルダ板１の吸引孔１３に対向する第三流路３３が設けられている。第三流路３３は、吸気装置２４に接続されており、吸気装置２４が吸引動作を行うことにより、ホルダ板１の周辺の空気Ａがホルダ板１の側面からホルダ板１内（多孔体層１０）に流入し、ホルダ板１の略中央からホルダ板１の外部に排気されるようになっている。吸気装置２４としては、例えば、真空ポンプ等を使用することができる。

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２０による給気動作及び排気動作は停止されている。なお、給排気装置２２による給気動作は実行されており、ホルダ板１はＺステージ６１の保持部３０に吸着保持されている。
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（ホルダ板１）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。
ホルダ板１上にウエハＷが載置されると、給排気装置２０が吸引動作（排気動作）を行い、これにより、ホルダ板１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（ホルダ板１）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。

次に、露光処理に先立って、吸気装置２４を駆動して空気Ａを吸引することで、多孔体層１０内に空気Ａを流通させる。
多孔体層１０その表面積が、同一寸法の板状部材に比べて、約１００〜１０００倍程度大きいので、空気Ａに触れて熱交換が行われやすくなっている。そして、多孔体層１０内を流通する空気Ａは、露光装置ＥＸを収容するチャンバ９０内に供給された温調空気であるため、例えば２５±０．０５℃程度に高精度に温調されている。このため、多孔体層１０内に空気Ａを流通させることにより、ホルダ板１の温度がチャンバ９０内の空気Ａと同一温度になる。

そして、露光処理が開始されると、ホルダ板１上のウエハＷが露光光ＥＬによって加熱され、その熱が伝達されてホルダ板１も温度が上昇する。しかし、多孔体層１０に温調された空気Ａを流通しているので、ホルダ板１と空気Ａの間で熱交換が行われ、ホルダ板１は冷却されて、常にチャンバ９０内の空気Ａと略同一の温度になる。したがって、ウエハＷの温度も、チャンバ９０内の空気Ａと略一定に温調されたものとなる。

このようにして、温調されたウエハＷに対する露光処理が行われる。そして、露光処理が終了した後には、まず、吸気装置２４の吸引動作を停止する。更に、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２０の吸引動作を停止する。
次いで、給排気装置２０の排気動作を開始して、ウエハＷとホルダ板１との間の空間に対して気体を供給する。これにより、ウエハＷとホルダ板１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。
このような作業を繰り返し行うことで、複数毎のウエハＷの露光処理が行われる。
なお、ホルダ板１を交換する際には、給排気装置２２の吸引動作を停止し、更に、排気動作を行うことで、保持部３０とホルダ板１との間の負圧状態が解除される。これにより、ホルダ板１の交換が可能となる。

以上、説明したように、本発明によれば、ウエハＷを保持するホルダ板１の内部（多孔体層１０）を温調された空気Ａが流通するので、ウエハＷが加熱された場合であっても、ホルダ板１を介して、ウエハＷを温調することができる。特に、温調された空気Ａが流通する多孔体層１０は、温調された空気Ａとの接触面積が大きいので、温調された空気Ａとの間での熱伝達効率が高く、しかも、ウエハＷに直接接触するホルダ板１に設けられているので、効率よくウエハＷの温調を行うことができる。
そして、ホルダ板１の多孔体層１０を設けるだけなので、構造が簡単であり、装置コストを抑えることができる。また、ホルダ板１の周辺（チャンバ９０内）の空気Ａを吸引するだけで、ホルダ板１が温調できるので、低ランニングコストを実現することができる。
なお、ウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）の移動に伴って、多孔体層１０の周囲の空気（気体）Ａの温度や湿度等の状態が変わるような場合、吸気装置２４による空気Ａの吸気状態を適宜変更するようにしてもよい。例えば、所望の温度よりも高い空気が存在する領域に多孔体層１０が位置するような場合、吸気装置２４が吸気動作を停止したり、吸気の度合い（レート）を低くしたりするような制御を行うように設定してもよい。

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。

上述した実施形態では、ホルダ板１の多孔体層１０を流通させる温調流体として、チャンバ９０内の温調された空気Ａを用いたが、これに限らない。
例えば、ホルダ板１が載置されるＺステージ６１を駆動するウエハステージ駆動部ＷＳＴＤは冷媒（温調液体）により冷却されているが、この冷媒の一部をホルダ板１の多孔体層１０に流通させるようにしてもよい。この場合には、例えば、多孔体層１０の側面に冷媒取入口を設け、その以外の部分は樹脂等で封止することで、冷媒をＺステージ６１上に漏出させないようにしてもよい。
また、多孔体層１０の周辺に温調された気体を吹き出すような装置を設け、この装置から吹き出された気体を周囲の空気Ａと共に吸気装置２４で吸引するようにしてもよいし、多孔体層１０に、直接、温調された気体を流した吸気装置２４で吸引するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、ウエハＷを真空吸着保持するための吸引孔９が、ホルダ板１を上下方向に貫くように形成される場合について説明したが、ウエハ保持層６の上面２からウエハ保持層６の側面に貫通するような孔としてもよい。この場合には、第二流路３２がホルダ板１の側面に接触させるように構成する。

また、上述した実施形態では、ウエハ保持層６と基礎層１２との間に一つの多孔体層１０を設ける場合について説明したが、ウエハ保持層６と基礎層１２との間に複数の多孔体層１０を設けてもよい。例えば、ウエハ保持層６、第一多孔体層、板状部材の中間層、第二多孔体層、基礎層１２のように構成してもよい。この場合、第一多孔体層は、主にウエハ保持層６側からの熱を吸熱し、第二多孔体層は主に基礎層１２側からの熱を遮断（断熱）するようになる。なお、第一多孔体層と第二多孔体層とには、同一の流体を流通させてもよいし、異なる流体を流通させてもよい。

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。

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。

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。

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。

そして、半導体デバイスは、図５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。

本実施形態の露光装置ＥＸの概略構成を示す図である。 ウエハホルダＷＨのホルダ板１の側断面図である。 ホルダ板１を上方から見た平面図である。 Ｚステージ６１上にホルダ板１を保持した際のウエハホルダＷＨの断面図である。 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。

符号の説明

１…ホルダ板（板状部材）
２…上面（基板保持面）
３…下面（背向する面）
６…ウエハ保持層
８…ピン部（支持ピン）
９…吸引孔（流体用経路）
１０…多孔体層（流体流通層）
１２…基礎層
９０…チャンバ（空間）
Ａ…空気(流体、温調気体)
ＥＸ…露光装置
Ｒ…レチクル(マスク)
ＰＡ…パターン
Ｗ…ウエハ（基板）
ＷＨ…ウエハホルダ（基板保持装置）
ＷＳＴ…ウエハステージ（基板ステージ）
ＷＳＴＤ…ウエハステージ駆動装置（部材）

Claims (10)

1. 基板を保持する板状部材を有する基板保持装置であって、
   前記板状部材の少なくとも一部に温度調整のための流体が流通する流体流通層を備えることを特徴とする基板保持装置。
2. 前記流体流通層は、多孔体からなることを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
3. 前記流体流通層は、
   前記基板を保持する複数の支持ピンを有するウエハ保持層と、
   前記ウエハ保持層の基板保持面に略平行かつ背向する面を有する基礎層と、
   の間に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板保持装置。
4. 前記流体流通層、前記ウエハ保持層、前記基礎層の少なくとも一つは、炭化珪素セラミックスからなることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の基板保持装置。
5. 前記温調流体は、前記板状部材が配置された空間に供給された温調気体であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の基板保持装置。
6. 前記温調流体は、前記板状部材の周囲に配置された部材を温調するための温調液体であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の基板保持装置。
7. 基板を保持する板状部材を有する基板保持装置であって、
   前記板状部材に設けられ、温度調整のための流体が流通するように設けられた多孔体を含むことを特徴とする基板保持装置。
8. 前記基板を吸着保持するための流体用経路が、前記多孔体を流通する流体とは分離して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の基板保持装置。
9. 基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部を載置すると共に移動可能な基板ステージとを備え、
   マスクに形成されたパターンを前記基板に露光する露光装置において、
   前記基板保持部として、請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の基板保持装置を用いることを特徴とする露光装置。
10. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項９に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
    
    
    
    

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