JP2017129848A - 基板保持装置、描画装置、フォトマスク検査装置、および、フォトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被転写体上に形成されるパターンの座標精度を高めることのできる、フォトマスク基板に適した基板保持装置を提供する。【解決手段】表示装置製造用のフォトマスク基板を水平に保持する基板保持装置であって、低膨張材料からなるステージ１１と、このステージ１１上に設けられた複数の支持具１２と、を備える。各々の支持具１２は、先端に、凸曲面をもつ接触部１４を備え、この接触部１４が、フォトマスク基板１の裏面３に、実質的に点接触することで、フォトマスク基板１を水平に保持する構成となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、電子デバイスを製造するためのフォトマスクであって、特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用のフォトマスク基板を保持する基板保持装置、描画装置、フォトマスク検査装置、および、フォトマスクの製造方法に関する。

従来技術として、たとえば特許文献１には、描画工程における膜面側の形状と、フォトマスクに露光を行う際の膜面側の形状との形状変化分を算定し、算定された形状変化分に基づいて、所定の転写パターンの設計描画データを補正する、フォトマスクの製造方法が記載されている。また、特許文献２には、エアーブローを利用して、基板の自重による歪み・撓みを低減することができ、また、好適に基板の取付け・取外しを行なうことのできる基板保持装置が記載されている。

特開２０１０−１３４４３３号公報 特開２００５−１０１２２６号公報

液晶表示装置や有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置などに代表される平面型の表示装置（フラットパネルディスプレイ）の製造においては、得ようとするデバイスの設計に基づいた転写用パターンを備えたフォトマスクが多く利用される。デバイスとして、スマートフォンやタブレット端末などに搭載されている表示装置には、明るく省電力で、動作速度が速いだけでなく、高解像度、広視野角などの高い画質が要求される。このため、上述の用途に使用されるフォトマスクのもつパターンに対し、高密度化、高集積化の要求が生じる動向にあり、利用するフォトマスクのパターンには、従来にないほど微細化への要望が強い。

ところで、表示装置を含む多くの電子デバイスは、微細パターンが形成された複数のレイヤ（Layer）の積層によって立体的に形成される。したがって、これら複数のレイヤにおける座標精度の向上、および互いの座標の整合が肝要になる。すなわち、個々のレイヤのパターン座標精度が、すべて所定のレベルを満足していなければ、完成したデバイスにおいて適正な動作が確保されないなどの不都合が起きる。したがって、各レイヤに求められる座標ずれの許容範囲は益々小さくなっていく方向にある。座標精度とは、基板上に形成された転写用パターンの任意の部位が、設計上定められた座標位置からどの程度のずれを生じているかを評価する指標である。座標精度は、ずれ量が小さいほど高い評価となる。

フォトマスクは、透明材料からなる基板の主表面上に転写用パターンを形成して製造される。具体的には、まず、平滑かつ平坦に加工した透明材料基板上に、所望の光学性能をもつ光学膜を成膜し、更に、フォトレジスト等の感光材料膜を塗布形成したフォトマスクブランクを用意する。次に、このフォトマスクブランクに対して、描画装置を用いて、設計パターンを描画する。その後、現像によって得られたレジストパターンをエッチングマスクとして、光学膜をエッチング加工し、所望の転写用パターンを得る。その後、必要に応じて、成膜、レジストパターン形成、エッチングを繰り返して、複雑な転写用パターンを形成することもできる。この転写用パターンを、被転写体である表示パネル基板等に転写することによって、表示装置が製造される。

ところが、被転写体上で、所定の座標精度を確保することは容易ではない。これは、フォトマスクブランクにパターンを描画する描画工程における膜面の形状と、得られた転写用パターンをもつフォトマスクを用いた露光工程における膜面の形状とは、必ずしも一致しないことに一因がある。このため、描画されたパターンの座標精度が、転写時には劣化することがある。

たとえば、フォトマスクブランクに対し、描画装置を用いてパターンを描画する際には、描画装置のステージ上に、膜面を上向きにした状態でフォトマスクブランクが載置される。その際、ステージのフラットネス（平坦度）が十分でない場合、あるいは、ステージに対面するフォトマスクブランクの裏面のフラットネスが十分でない場合には、その凹凸がフォトマスクブランクの表面形状に影響し、この状態で描画が行われる。具体的には、たとえば図８（ａ）に示すように、フォトマスク用の基板（以下、単に「基板」ともいう。）５１の表面５２が膜面となっていて、その反対側の裏面５３のフラットネスが十分でない場合、図８（ｂ）に示すように、膜面である表面２を上向きにして基板５１をステージ６１上に載置したときに、基板５１の裏面５３が重力によってステージ６１の平面６２に倣い、基板５１の表面５２の形状が裏面５３の凹凸の影響を受けて変化してしまう。また仮に、ステージ６１の平面６２が凹凸のない理想的な平面であり、裏面５３のフラットネスが非常に高い高精度な基板５１を使用していたとしても、そのステージ６１の平面６２と基板５１の裏面５３との間に異物６３の挟み込みが生じれば、その影響で基板５１の膜面形状（表面形状）に変化が生じる。

その一方、パターニング等によって転写用パターンを形成し、完成品となったフォトマスクを露光装置にセットする際には、描画時に上向きであった膜面が下向きになるため、上記の膜面形状の変化が消失した状態になる。したがって、描画時と露光時では膜面形状が異なり、その影響で露光時の座標精度が劣化することとなる。

特許文献１の記載の技術では、描画時と露光時の膜面形状の差異を、描画データの補正によって解決するものである。すなわち、描画時と露光時との膜面形状の差異に由来する座標ずれを相殺するべく、描画データ又は描画時に適用する座標に補正を施しておくことにより、露光時の座標精度の劣化を防止している。しかしながら、描画装置内で基板の膜面が受ける変形要因自体を抑制し、理想平面に近い状態にすることで、上記の描画データの補正の必要性を小さくし、あるいは、不要とすることは、フォトマスクの座標精度を高く維持するための、より根本的な手法とも考えられる。

特許文献２に記載の基板保持装置は、ステージの上面に、凸部と、基板の下面に気体を吹き付けるための吐出孔とを備え、この凸部が、基板を載置する載置面と基板を吸着して保持する保持手段を有し、基板に下方から気体を吹き付けることで、自重による基板の撓みを低減するものである。ただし、この基板保持装置では、凸部と基板との間の異物の挟み込みや、基板の吸着に起因して、基板の変形が生じるリスクがある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するべく、被転写体上に形成されるパターンの座標精度を高めることのできる、フォトマスク基板に適した基板保持装置、描画装置、フォトマスク検査装置、およびフォトマスクの製造方法を提供しようとするものである。

（第１の態様）
本発明の第１の態様は、
表示装置製造用のフォトマスク基板を水平に保持する基板保持装置であって、
低膨張材料からなるステージと、
前記ステージ上に設けられた複数の支持具と、を備え、
前記支持具は、先端に、凸曲面をもつ接触部を備え、前記接触部が、前記フォトマスク基板の下面側主表面に、実質的に点接触又は線接触することで、前記フォトマスク基板を水平に保持することを特徴とする、
基板保持装置である。
（第２の態様）
本発明の第２の態様は、
前記支持具は、先端に、球面をもつ接触部を備え、前記接触部が、前記フォトマスク基板の下面側主表面に、実質的に点接触することを特徴とする、
上記第１の態様に記載の基板保持装置である。
（第３の態様）
本発明の第３の態様は、
前記ステージを、基台上に非接触状態で水平に保持するための、浮上機構を備えることを特徴とする、
上記第１又は第２の態様に記載の基板保持装置である。
（第４の態様）
本発明の第４の態様は、
前記複数の支持具は、互いの距離が１５０ｍｍ以下となるように、前記ステージ上に配列されていることを特徴とする、
上記第１〜第３の態様のいずれかに記載の基板保持装置である。
（第５の態様）
本発明の第５の態様は、
前記複数の支持具は、各々が高さ調整機構をもつことを特徴とする、
上記第１〜第４の態様のいずれかに記載の基板保持装置である。
（第６の態様）
本発明の第６の態様は、
前記高さ調整機構は、気体の圧力を利用するものである、
上記第５の態様に記載の基板保持装置である。
（第７の態様）
本発明の第７の態様は、
前記高さ調整機構は、磁気による反発力を利用するものである、
上記第５の態様に記載の基板保持装置である。
（第８の態様）
本発明の第８の態様は、
前記高さ調整機構は、高さ調整量に応じて、前記接触部の高さ位置を調整する駆動装置を備えることを特徴とする、
上記第５の態様に記載の基板保持装置である。
（第９の態様）
本発明の第９の態様は、
上記第１〜第８の態様のいずれかに記載の基板保持装置を含む、
描画装置である。
（第１０の態様）
本発明の第１０の態様は、
上記第１〜第８の態様のいずれかに記載の基板保持装置を含む、
フォトマスク検査装置である。
（第１１の態様）
本発明の第１１の態様は、
透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記フォトマスクブランクを、上記第１〜第７の態様のいずれかに記載の基板保持装置により保持する工程と、
前記保持したフォトマスクブランクに対して、パターンデータに基づく描画を行い、前記光学膜をパターニングする工程と、
を含む、
フォトマスクの製造方法である。
（第１２の態様）
本発明の第１２の態様は、
透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記フォトマスクブランクに対して、パターンデータに基づく描画を行い、前記光学膜をパターニングして、転写用パターンをもつフォトマスクとする工程と、
前記転写用パターンを検査する工程と、
を含む、フォトマスクの製造方法であって、
前記検査する工程においては、上記第１〜第７の態様のいずれかに記載の基板保持装置により前記フォトマスクを保持して、座標精度を検査することを含む、
フォトマスクの製造方法である。
（第１３の態様）
本発明の第１３の態様は、
透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意する工程と、
前記フォトマスクブランクを、前記主表面を上側にして、基板保持装置により保持する保持工程と、
前記保持したフォトマスクブランクに対して、パターンデータに基づく描画を行う描画工程と、を有し、
前記基板保持装置は、前記フォトマスク基板を載置するステージと、前記ステージ上に設けられ、各々高さ調整機構を備えた複数の支持具を有し、
前記保持工程においては、前記主表面の高さ分布を測定して、高さ分布データを得るとともに、前記高さ分布データに基づいて、前記高さ調整機構を駆動させ、前記フォトマスクブランクの主表面形状を調整することを含む、
フォトマスクの製造方法である。

本発明によれば、フォトマスク基板を保持するステージ上の異物の挟み込みによる、フォトマスク膜面形状の変化を抑止し、フォトマスクのもつ転写用パターンを、優れた座標精度で被転写体上に転写することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る基板保持装置の構成を説明するための図であって、（ａ）は保持前のフォトマスク基板の状態を示す側面図、（ｂ）はフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る基板保持装置の構成を説明するための図であって、（ａ）はフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す斜視図、（ｂ）は支持具の構成を示す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る基板保持装置の構成を説明するための図であって、（ａ）は保持前のフォトマスク基板の状態を示す側面図、（ｂ）はフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図である。 高さ調整機構を備える支持具の構成を示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る基板保持装置の構成を説明するための図であって、（ａ）は保持前のフォトマスク基板の状態を示す側面図、（ｂ）は高さ調整機構を駆動させずにフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図、（ｃ）は高さ調整機構を駆動させてフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図である。 実施形態の基板保持装置が使用されたとき、フォトマスクに求められる座標精度を満たすことを説明する、シミュレーション結果を示す図であって、（ａ）はシミュレーションで想定しているフォトマスク基板の保持状態、（ｂ）はシミュレーションの条件と結果を、それぞれ表している。 基板表面において高さの違いに起因する測定点の座標ずれをベクトルで表現した図である。 従来における基板の保持状態を説明するための図であって、（ａ）は保持前のフォトマスク基板の状態を示す側面図、（ｂ）はフォトマスク基板をステージに載せて保持した状態を示す側面図である。

一般に、フォトマスクブランクへの描画などの目的で、基板を水平に保持する基板保持装置が用いられている。この基板保持装置は、基板を載置するためのステージとして、平坦かつ平滑に加工されたステージを備えている。そして、実際に基板を保持する場合は、このステージ上に、膜面となる表面を上向きにして基板を載置する。

本明細書において、膜面とは、表裏の関係で基板が有する２つの主表面のうち、次のような面をいう。すなわち、パターン形成前の透明材料からなる基板であれば、パターンを形成する予定の面をいい、所定の光学膜やレジスト膜が形成されたフォトマスクブランクであれば、これらの膜が形成された面をいい、転写用パターンが形成されたフォトマスク、又はその半製品であるフォトマスク中間体であれば、転写用パターンが形成された面をいう。また、膜面に該当する主表面を表面とし、膜面とは反対側の主表面を裏面とする。

ここで、基板保持装置のステージの表面が清浄かつ理想平面であり、そこに載置される基板の表面（膜面）および裏面も理想平面であれば、座標精度が劣化する問題は生じない。しかしながら、仮に、フォトマスク用の基板を用意する段階で、精密な研磨を両主表面に施すといっても、たとえば、裏面の平坦度が十分でない場合や、ステージと基板の間に異物の挟み込みがある場合は、これらの影響を受けて、ステージに載置した基板の膜面形状が変化してしまう（図８を参照）。

したがって、上述のように膜面形状が変化した状態で基板の膜面側に所定のパターンデータによる描画を施すと、これによって形成された転写用パターンを露光装置によって被転写体に転写するとき、すなわち、裏面側の凹凸や異物による上記膜面形状の変化が消失した状態で転写するときには、座標精度が失われ、歪が生じてしまう。もちろん、座標精度の劣化は、高精度に研磨された基板を用いることにより、ある程度軽減することは可能である。たとえば、基板の膜面側のみならず、裏面側の平坦度も高い規格で加工された高精度な基板を用いれば、描画時の膜面形状の変化を抑えることができる。ただし、基板保持装置のステージ上に偶発的に発生する異物の存在を完全に排除することはできない。

そこで、本実施形態では、このような異物の存在による座標精度の劣化を更に抑止するため、ステージへの基板裏面の接触を、実質的に点接触又は線接触とし、異物を挟み込む確率を低減するように構成した。

具体的には、本実施形態に係る基板保持装置は、表示装置製造用のフォトマスク基板を水平に保持する基板保持装置であって、低膨張材料からなるステージと、このステージ上に設けられた複数の支持具と、を備える。また、各々の支持具は、先端に、凸曲面をもつ接触部を備え、この接触部が、フォトマスク基板の下面側主表面に、実質的に点接触又は線接触することで、フォトマスク基板を水平に保持する構成となっている。

本明細書において、保持の対象となるフォトマスク基板（以下、「マスク基板」、又は単に「基板」ともいう。）は、透明材料からなる基板でもよく、この基板のいずれかの主表面に、得ようとする転写用パターンに適した所望の光学膜（露光光を遮光する遮光膜、露光光を一部透過する半透光膜、露光光を一部透過するとともに、光の位相をシフトする位相シフト膜、露光光を含む光の反射を防止する反射防止膜などを含む）又は機能膜（エッチングストッパ膜、導電性調整膜など）が成膜されたフォトマスクブランクでもよく、更にフォトレジストなどのレジスト膜が形成されたレジスト付フォトマスクブランクでもよく、転写用パターンが部分的に又は完全に形成された、フォトマスク中間体やフォトマスクでもよい。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る基板保持装置の構成を説明するための図であって、（ａ）は保持前のフォトマスク基板の状態を示す側面図、（ｂ）はフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図である。

（フォトマスク基板）
図１（ａ）に示すフォトマスク基板１は、一方の主表面である表面２を膜面とし、そこに遮光膜等が成膜されたフォトマスクブランクである。フォトマスク基板１は、平面視四角形（正方形又は長方形）に形成されている。また、ここで例示するフォトマスク基板１は、自重による撓みを受けない状態で平坦度測定を行ったときに、図１（ａ）に示す形状をもつ。図示したフォトマスク基板１は、表面２の平坦度が高くなるように高精度に研磨された基板であるが、裏面３には若干の凹凸がある。

自重による撓みの影響を受けないで平坦度測定を行う方法としては、たとえば、基板の主表面（表面および裏面）を鉛直に保持し、その状態で基板の表面および裏面の平坦度をそれぞれ平坦度測定装置などにより測定する方法がある。この方法によって得られた測定結果を、表面平坦度データ、裏面平坦度データとし、マップ化するなどすれば、基板の表面および裏面の形状を把握することができる。

（基板保持装置）
図１（ｂ）に示す基板保持装置１０は、フォトマスク基板を水平に保持するものである。基板保持装置１０は、ステージ１１を備えている。ステージ１１は、低膨張材料によって構成されている。低膨張材料は、温度変化による体積変化が小さい材料である。たとえば、セラミックスなどであって、常温付近での熱膨張係数が極めて低い材料を好適に使用することができる。好ましくは、熱膨張係数が摂氏０〜５０度で、０．１×１０−６／Ｋ以下の材料を、ステージ１１の構成材料に用いることができる。なお、本明細書において、数値範囲を規定する「○○〜△△」の表記は、「○○以上△△以下」を意味する。

ステージ１１は、フォトマスク基板１と同様に平面視四角形（正方形又は長方形）に形成されている。ステージ１１上には複数の支持具１２が設けられている。各々の支持具１２は、柱状のピン構造をなす支持具（以下、「支持ピン」ともいう。）であって、ステージ１１の表面（上面）から上側に突出する状態で設けられている。各支持ピンはステージ１１上に固定され、支持ピンの高さは固定されている（高さ固定タイプ）。ここでは、一定の高さに設定されている。

各々の支持具（支持ピン）１２の先端には、上側が凸曲面となる接触部１４が形成されている。接触部１４は、基板保持装置１０によってフォトマスク基板１を保持する際に、フォトマスク基板１の裏面（下面）３に接触する部分となる。接触部１４は、硬質の材料によって構成されている。この接触部１４は、たとえば、ボール形状（球面形状）とした接触部１４を支持ピンの先端に取り付けることにより、フォトマスク基板１の裏面３に対して実質的に点接触する部分となる。

実際に、基板の裏面３を下向きにしてフォトマスク基板１をステージ１１上に載置した状態では、基板の下側主表面となる裏面３が、複数の支持具１２の先端に実質的に点接触で支承され、その状態でフォトマスク基板１が水平に保持される。このとき、複数の支持具（支持ピン）１２が接触部１４を介して、フォトマスク基板１の裏面３側から基板の重量を支えることで、フォトマスク基板１が水平に保持される。また、ステージ１１上に少なくとも４つの支持具１２を配置した場合、フォトマスク基板１は、裏面３側を少なくとも４点の点接触で支持されるとともに、その重量を支承されることになる。尚、凸曲面をもつ接触部１４と基板裏面３との接触は原理的に点接触であるが、接触部１４が基板重量を受けてわずかに変形する場合においても、該接触は実質的に点接触であり、本発明の作用効果が得られることから、本発明はそのような状態を包含するものとする。この点は、後述する線接触においても同様である。

接触部１４の素材としては、たとえばルビーやサファイアなどの硬質の材料を好適に使用することができる。ただし、これ以外にも、比較的硬度の高い金属を用いて接触部１４を構成してもよい。たとえば、ビッカース硬度が８００ｋｇｗ／ｍｍ^２以上の素材が好ましく用いられる。接触部１４を硬度が低い材料で構成すると、磨耗によって点接触が維持できなくなり、たびたび交換が必要になる。これに対して、接触部１４を硬度の高い材料で構成すれば、接触部１４の摩耗が抑えられるため、長期にわたって点接触の状態を維持することができる。

また、本実施形態に係る基板保持装置１０は、図２（ａ）に示すように、ステージ１１の下に基台１５を備えている。基台１５は、ステージ１１と同様に平面視四角形（正方形又は長方形）に形成されている。ステージ１１は、基台１５上に水平に載置される構成であるが、より好ましくは、基台１５上に非接触状態で水平に保持する機能を有する構成とするのがよい。具体的には、たとえば、気体の圧力などによりステージ１１を浮上させる浮上機構を備え、この浮上機構によりステージ１１を基台１５上に非接触状態で水平に保持する構成を備えるものとすることができる。その場合、ステージ１１は、基台１５上で水平な姿勢を維持したまま、気体の圧力（たとえば、空気圧）により浮上する構成とすることが好ましい。これにより、たとえば、描画装置において、フォトマスク基板１を保持するステージ１１を水平に移動させる必要がある場合には、図中の矢印で示すようにステージ１１を基台１５から所定高さに浮上させ、その状態でステージ１１を水平に移動させることができる。

支持具１２は、図２（ｂ）に示すように、先端に、凸曲面（本態様では球面）をもつ接触部１４を備えている。支持具１２は、ステージ１１上に、一定のピッチで規則的に配列されていることが好ましい。その場合、複数の支持具１２は、互いの間隔が、１５０ｍｍ以下、より好ましくは、６０〜１５０ｍｍ、さらに好ましくは、６０〜１３０ｍｍとなるように、ステージ１１上に配列されていることが望ましい。図２（ａ）においては、一例として、複数の支持具１２をステージ１１上に格子状に配列している。支持具１２を支持ピンで構成する場合は、隣り合う支持ピンの間隔（中心間距離）が、上述のように最大でも１５０ｍｍ以下となるように、支持ピンを規則的に配列することが好ましい。

また、支持具１２を支持ピンで構成する場合、支持ピンはステージ１１上に少なくとも４本設けることが好ましい。その場合、基板保持装置１０に保持されるフォトマスク基板１に対しては、ステージ１１に対向する裏面３の少なくとも４点に、それぞれに対応する支持具１２の接触部１４が接触する。そして、この４点の接触により、フォトマスク基板１の重量が各々の支持具１２によって支承される。

ここで、フォトマスク基板１の大きさや重量に対して、ステージ１１上に配置する支持ピンの個数が少なすぎると、支持ピンの間で基板に撓みが生じ、座標精度に悪影響をおよぼすおそれがある。また、支持ピンの配置個数が多すぎると、それだけ支持ピンと基板との接触点数が増えるため、支持ピンと基板との間に異物の介在する確率が高くなってしまう。特に、表示装置製造用のフォトマスク基板は、たとえば、主表面の一辺が３００ｍｍ以上の正方形又は長方形で面積が大きく、重量もあるため、３点以下の接触で支持することが困難である。このため、表示装置製造用のフォトマスク基板を、支持ピンによる点接触で支持する場合は、好ましくは、９〜３５０点、より好ましくは、３６〜３００点の接触点で支持することが好ましい。上記のとおり、各接触点の高さは、等しくなるように設定することができる。又は、裏面平坦度データを用い、裏面の高さ分布を相殺するように、各接触点の高さを調整して設定してもよい。

本第１実施形態においては、フォトマスク基板１を基板保持装置１０によって水平に保持する場合に、ステージ１１上に設けられた複数の支持具１２がそれぞれ接触部１４を介してフォトマスク基板１の裏面３に点接触する構成になっている。このような構成を適用すれば、フォトマスク基板１の裏面３側がステージ１１上に面接触で載置されることがなく、フォトマスク基板１が複数の支持具１２によりステージ１１の上面から浮いた状態に保持されるため、ステージ１１上面とフォトマスク基板１裏面との間に異物１６（図１）を挟み込むことがない。また、フォトマスク基板１を各々の支持具１２が点接触で支持するため、フォトマスク基板１裏面と支持具１２先端との間に異物を挟み込むことは生じにくい。したがって、この状態でフォトマスク基板１の膜面側への処理（たとえば、描画処理）を行えば、異物１６の挟み込みに起因する膜面形状の変化を抑止することができる。よって、膜面形状の変化による座標精度の劣化を抑えることができる。その結果、フォトマスク基板１に形成される転写用パターンを、優れた座標精度で被転写体に転写することが可能となる。

このように、本第１実施形態では、異物１６の挟み込みに起因するフォトマスク基板１の膜面形状の変化を抑止することにより、描画時と露光時との膜面形状の相違による座標精度の劣化を抑えることができる。これにより、異物１６の挟み込みによってフォトマスク基板１が変形するというリスクを防ぎ、被転写体上に形成されるパターンの座標精度を高めるという所期の目的を達成することができる。

ただし、フォトマスク基板１の裏面３の平坦度不足に由来する凹凸については、その影響を抑止するための更なる工夫を行うことができる。すなわち、裏面３のフラットネスが不十分のために、裏面３に凹凸がある場合には、基板保持装置１０のステージ１１上に水平に載置されたフォトマスク基板１の膜面側に、上記の凹凸が反映される。したがって、その状態で行われる基板膜面への処理（たとえば、描画処理）後の座標精度に悪影響をおよぼすおそれがある。そこで、本発明者は、上記第１実施形態よりも更に高い座標精度を得ることができる基板保持装置を考え出した。以下に、具体的な態様を第２実施形態および第３実施形態として説明する。

＜第２実施形態＞
図３は本発明の第２実施形態に係る基板保持装置の構成を説明するための図であって、（ａ）は保持前のフォトマスク基板の状態を示す側面図、（ｂ）はフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図である。

（フォトマスク基板）
図３（ａ）に示すフォトマスク基板１は、上記第１実施形態と同様に、一方の主表面である表面２を膜面とし、そこに遮光膜等が成膜されたフォトマスクブランクである。ただし、上記第１実施形態で用いたフォトマスク基板１と比べると、平坦度の規格が緩くなっていてもよい。すなわち、ここで例示するフォトマスク基板１は、自重による撓みを受けない状態で平坦度測定を行ったときに、表面２の平坦度は第１実施形態と同様に高いものの、裏面３の凹凸は第１実施形態よりも大きく、基板の厚さが不均一になっている。

（基板保持装置）
図３（ｂ）に示す基板保持装置１０では、低膨張材料からなるステージ１１上に複数の支持具１２が設けられている。この点は上記第１実施形態と同様である。ただし、上記第１実施形態では、各々の支持具１２を構成する支持ピンの高さが固定されていたのに対して、本第２実施形態では、各々の支持具１２に高さ調整機構２０が備えられている。高さ調整機構２０は、気体の圧力（たとえば、空気圧など）を利用して、支持具１２における接触部１４の高さ位置を調整するものである。高さ調整機構２０は、接触部１４の高さ位置を調整する駆動装置として、たとえば図４に示すように、エアダンパ２１と、このエアダンパ２１への給気および排気によって上下方向に移動可能なロッド２２と、を備えている。ロッド２２の先端（上端）には、突子２３を介してボール形状の接触部１４が取り付けられている。ボール形状の接触部１４は、受ける負荷に応じて上下可動に保持されている。

なお、ここでは一例として、高さ調整機構２０は、気体の圧力を利用するものとしたが、これに限らず、たとえば、磁気による反発力を利用するものであってもよい。

上記構成からなる高さ調整機構２０においては、エアダンパ２１に対して圧縮空気を供給したり、供給した圧縮空気を排気したりすることにより、ロッド２２を上下方向に移動（昇降）させることができる。また、接触部１４に負荷が加わる状況において、エアダンパ２１に供給する圧縮空気の圧力を可変制御することにより、接触部１４の高さを調整（変更）することができる。また、ステージ１１上にフォトマスク基板１を載せない状態で、高さ調整機構２０のエアダンパ２１に圧縮空気を供給すると、ロッド２２の上昇によって接触部１４が押し上げられる。このとき、支持具１２の接触部１４には、圧縮空気の圧力に応じた押し上げ力が働く。このため、ステージ１１上に設けられた全ての支持具１２の高さ調整機構２０に対して、それぞれ同じ圧力の圧縮空気を供給することにより、各々の支持具１２の接触部１４を互いに同じ押し上げ力によって上昇させることができる。

上記構成からなる基板保持装置１０を用いてフォトマスク基板１を保持する場合は、その表面２を上向き、裏面３を下向きにして、ステージ１１上にフォトマスク基板１を載置する。そうすると、上記第１実施形態と同様に、ステージ１１上に設けられた各々の支持具１２上に、フォトマスク基板１が、接触部１４を介して点接触で支承される。また、各々の支持具１２の高さ調整機構２０に圧縮空気を供給して接触部１４を上昇させ、その状態でフォトマスク基板１を載せると、各々の支持具１２に対して、フォトマスク基板１の自重による重力が下向きに加わる。このとき、各々の支持具１２では、ロッド２２を介して接触部１４に作用する押し上げ力と、フォトマスク基板１の自重によって接触部１４に作用する重力とが、ちょうど釣り合う高さ位置で、接触部１４が静止する。したがって、ステージ１１上にフォトマスク基板１を載置する場合は、フォトマスク基板１の自重による重力と、高さ調整機構２０による押し上げ力とが、互いに釣り合う（ほぼ等しくなる）ように、各々の高さ調整機構２０に供給する圧縮空気の圧力を設定すればよい。

本第２実施形態では、各々の高さ調整機構２０に均等な圧力で圧縮空気を供給する構成を採用している。これにより、フォトマスク基板１の裏面３のフラットネスが不十分である故に裏面３に凹凸がある場合でも、裏面３の凹凸形状をそのまま維持した状態で、各々の支持具１２の接触部１４によりフォトマスク基板１を水平に支持することができる。その理由は、次のとおりである。フォトマスク基板１の裏面３には、凹凸によって相対的に厚みが大きい部分（面積あたりの重量が大きい部分）と相対的に厚みが小さい部分（面積あたりの重量が小さい部分）が存在する。これに対して、各々の高さ調整機構２０に均等な圧力で圧縮空気が供給されている場合、上記相対的に厚みが大きい部分に点接触する接触部１４は、より大きな重力を受けるため、相対的に低い位置で静止する。一方、上記相対的に厚みが小さい部分に点接触する接触部１４は、より小さな重力を受けるため、相対的に高い位置で静止する。つまり、フォトマスク基板１の裏面３の凹凸によって、各々の接触部１４が静止する高さ位置が異なる。したがって、用いる基板の裏面形状に応じて（受動的に）、接触部１４の高さ調整が可能となる。この点は、ステージ１１上にフォトマスク基板１を載せた後で各々の高さ調整機構２０に均等な圧力で圧縮空気を供給した場合でも同様である。

したがって、本第２実施形態においては、フォトマスク基板１の裏面３に凹凸があっても、この凹凸を各々の接触部１４の高さ位置の違いによって吸収することができる。よって、フォトマスク基板１の裏面３の凹凸形状を表面（膜面）２側に反映させることなく、フォトマスク基板１を水平に保持することができる。また、ステージ１１上に存在する異物１６や、裏面３の平坦度不足に由来する凹凸があったとしても、この影響を低減し、膜面の水平（平坦性）を高いレベルで維持することができる。そして、この基板保持装置１０に載置されたフォトマスク基板１への処理（たとえば、描画処理）に際して、座標精度の劣化をより一層抑制することが可能となる。

＜第３実施形態＞
図５は本発明の第３実施形態に係る基板保持装置の構成を説明するための図であって、（ａ）は保持前のフォトマスク基板の状態を示す側面図、（ｂ）は高さ調整機構を駆動させずにフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図、（ｃ）は高さ調整機構を駆動させてフォトマスク基板を基板保持装置により保持した状態を示す側面図である。

（フォトマスク基板）
図５（ａ）に示すフォトマスク基板１は、上記第２実施形態と同様に、一方の主表面である表面２を膜面とし、そこに遮光膜等が成膜されたフォトマスクブランクである。このフォトマスク基板１は、自重による撓みを受けない状態で平坦度測定を行ったときに、表面２の平坦度は第１実施形態と同様に高いものの、裏面３の凹凸は第１実施形態よりも大きく、基板の厚さが不均一になっている。

（基板保持装置）
図５（ｂ），（ｃ）に示す基板保持装置１０では、低膨張材料からなるステージ１１上に複数の支持具１２が設けられ、各々の支持具（支持ピン）１２に高さ調整機構２０が備えられている。この点は上記第２実施形態と同様である。ただし、本第３実施形態においては、複数の支持具（支持ピン）１２の各々が独立に高さ調整可能な高さ調整機構２０を備える点で、上記第２実施形態とは異なる。すなわち、複数の支持具１２に対応する複数の高さ調整機構２０は、それぞれに指定された高さ調整量に応じて（能動的に）、接触部１４の位置を上昇させる駆動装置を備えている。具体的には、たとえば、高さ調整機構２０の駆動装置を上記図４に示したエアダンパ２１とロッド２２を用いて構成し、これによって高さ調整機構２０が気体の圧力（ここでは空気圧とする）を利用して接触部１４の高さを調整するものであれば、エアダンパ２１に供給する圧縮空気の圧力を、各々の高さ調整機構２０ごとに個別に制御可能な構成とする。これにより、フォトマスク基板１を水平に保持する際には、複数の支持具１２における接触部１４の高さをそれぞれ独立に調整することが可能となる。また、各々の支持具１２ごとに、それぞれ指定された高さ調整量に応じて、接触部１４の位置を所望の押し上げ力をもって上昇させることが可能となる。

ここで、図５（ｂ）に示すように、高さ調整機構２０を駆動させずにフォトマスク基板１を基板保持装置１０により保持したときに、ある部分では、支持具１２の接触部１４とフォトマスク基板１の裏面３との間に、異物１６が挟み込まれた状況を考える。この状況では、図５（ａ）に示すフォトマスク基板１の裏面３の凹凸と、同図（ｂ）に示す異物１６の挟み込みとに起因して、裏面３側の凹凸や異物１６の挟み込みがフォトマスク基板１の表面２側に反映され、膜面の平坦度が不十分となるリスクがある。

そこで本第３実施形態では、各々の高さ調整機構２０を駆動するのに先立ち、図５（ｂ）に示す状態で、フォトマスク基板１の表面（膜面）２側に現れた凹凸による高さ分布を測定することとした。高さ分布の測定方法は、たとえば、空気クッション等により、フォトマスク基板１の膜面側主表面に相当する表面２から一定の距離を隔てて配置されている高さ測定手段により行うことができる。高さ測定手段は、フォトマスク基板１の表面２の形状（凹凸）による高さの変化に応じて、高さが上下する機構を備え、この機構により、フォトマスク基板１の表面２の高さの変化を測定可能となっている。

ただし、フォトマスク基板１の表面２の高さ分布を測定する方法としては、上記のほか、高さ測定手段と同様な部材を一定位置に維持するためのエア流量を用いて測定する方法や、ギャップ間の静電容量を測定する方法、あるいはレーザを用いたパルスカウント、光学的なフォーカスによるもの、なども使用可能であり、特にいずれかの方法に限定されるものではない。

高さ測定の測定点としては、一定のピッチで規則的に配列した測定点を採用することが好ましい。たとえば、ピッチ１０ｍｍの格子点を測定点とすることができる。この測定により、図５（ｂ）に示すようにフォトマスク基板１を基板保持装置１０で保持したときに、裏面３の凹凸や異物１６の挟み込みに起因して表面２側に現れる凹凸を反映した高さ分布マップを得ることができる。

次に、上記の高さ分布マップを用いて、基板膜面の高さのばらつきを消失させるべく、各々の支持具１２の高さ調整量を決める。そして、この高さ調整量に基づいて、各々の支持具１２の高さ調整機構２０を駆動する。駆動に際しては、たとえば高さ調整機構２０にエアダンパ２１（図４）を用いる場合には、エアダンパ２１に流入させる空気の流量と、接触部１４の上昇寸法との相関を予め求めておく。また、磁気による反発力を利用する高さ調整機構を採用した場合には、電磁石（不図示）に流す電流量と接触部１４の上昇寸法との相関を予め求めておく。そして、高さ分布マップによって高さ調整量を決定したら、この高さ調整量に応じて接触部１４の位置を上昇させるべく、エアダンパ２１に流入させる空気の流量や、電磁石に流す電流量を制御する。ただし、これ以外にも、たとえば、高さ調整機構２０の駆動によって上方に移動する接触部１４の位置（高さ）を、ロッド２２の上昇量を検知するセンサを用いて検出し、その検出結果を基に、エアダンパ２１に流入させる空気の流量や、電磁石に流す電流量を制御してもよい。

上記構成からなる基板保持装置１０を用いてフォトマスク基板１を保持する場合は、フォトマスク基板１の膜面である表面２の高さ分布を測定し、この測定結果を基に決定した高さ調整量に応じて、各支持具１２の高さ調整機構２０を駆動する。すなわち、高さ分布の測定結果において、上側に突出している表面２部分に相当する箇所では、接触部１４が相対的に低くなるように高さ調整機構２０を駆動し、下側にへこんでいる表面２部分に相当する箇所では、接触部１４が相対的に高くなるように高さ調整機構２０を駆動する。これにより、フォトマスク基板１の裏面３側の凹凸や異物１６の挟み込みなどを表面２側に反映させることなく、表面２を平坦な状態に維持し、この状態でフォトマスク基板１を水平に保持することができる。

ところで、フォトマスク基板１を基板保持装置１０に載置したときに、フォトマスク基板１の膜面である表面２側の高さ分布に影響を与える要因としては、上述した裏面３側の凹凸や異物１６の挟み込みのほかに、たとえば、フォトマスク基板１の膜面側にいくらかの凹凸があれば、これも含まれる。ただし、フォトマスク基板１の膜面側の凹凸は、基板保持装置１０内（たとえば描画時）からフォトマスク基板１を取り外し、これを他の装置内にセットした際（たとえば露光時）にも消失せずに残存する。したがって、描画時と露光時の膜面形状の変化に由来する座標精度の劣化を問題にする場合、膜面側の凹凸による分は除外して考える。

具体的には、フォトマスク基板１の膜面側にいくらかの凹凸があり、それによる座標精度への影響を抑えたい場合は、次のような態様を採用すればよい。すなわち、フォトマスク基板１の膜面である表面２の平坦度分布データ（上述の表面平坦度データ）を、平坦度測定により予め把握しておく。そして、上記図５（ｂ）に示す状態で行った高さ分布の測定結果を、予め把握してある表面平坦度データで補正する。具体的には、高さ分布の測定結果から、表面平坦度データを差し引く。そして、これにより得られた差分に相当する分だけ、各支持具１２の高さ調整機構に反映させる。これにより、膜面側の凹凸の影響を抑えることができる。

なお、フォトマスク基板１の膜面側がもつ平坦度分布のデータ（表面平坦度データ）は、先に言及したとおり、フォトマスク基板１に自重による撓みの影響が生じない状態で（たとえばフォトマスク基板１の主表面を鉛直に保持した状態で）、フォトマスク基板１の膜面である表面２の平坦度を平坦度測定装置により測定することで得ることができる。

更に、高さ分布の測定結果から、表面平坦度データを差し引く代わりに、上述の裏面平坦度データを用いて、近似する結果を得ることができる。すなわち、裏面平坦度データによる平坦度のマップを用いて、各々の支持具１２の高さ調整量を決める。そして、この高さ調整量に基づいて、各々の支持具１２の高さ調整機構２０を駆動することができる。

＜適用例＞
本発明は、基板保持装置に限らず、他の装置、あるいは方法として実現してもよい。以下に、具体的な適用例を述べる。

（描画装置）
本発明は、上記の基板保持装置１０を含む、描画装置として実現してもよい。すなわち、描画の際に、フォトマスク基板１を保持する保持装置として上記の基板保持装置１０を適用する。その場合、描画装置は、フォトマスク基板１を水平に保持する基板保持装置１０と、これに保持されたフォトマスク基板１のフォトレジスト膜を描画する描画手段と、を備えるものとなる。描画手段には、レーザを用いてもよいし、電子ビームを用いてもよい。

実際の描画工程では、フォトマスクブランクであるフォトマスク基板１の表面（膜面）２を上側にして、ステージ１１にフォトマスク基板１を載置するため、裏面３側の平坦度、あるいは基板厚み寸法（ＴＴＶ；total thickness variation）の規格に応じて、膜面側の平坦度が悪化するおそれがある。そのような場合に、上記の基板保持装置１０を用いて描画装置を構成すれば、裏面形状による膜面側の平坦度の悪化を防ぐことができる。このため、描画時の座標精度が、転写時に劣化することを抑止することが可能となる。このことは、微細化、高集積化の傾向が強い、表示装置製造用のフォトマスクの製造において、大きな意義がある。

（フォトマスク検査装置）
また、本発明は、上記の基板保持装置１０を含む、フォトマスク検査装置として実現してもよい。すなわち、フォトマスク基板１上に転写用パターンを形成した後、その転写用パターンが所定の基準を充足するか否かを検査するフォトマスク検査装置に、上記の基板保持装置１０を適用してもよい。フォトマスク検査装置としては、マスク座標検査装置などを例示することができる。

（フォトマスクの製造方法）
また、本発明は、上記の基板保持装置１０を用いた、フォトマスクの製造方法として実現してもよい。その場合、フォトマスクの製造工程においては、たとえば以下の工程が採用される。

（準備工程）
まず、フォトマスクブランクを用意する。具体的には、透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、少なくともひとつの光学膜などを成膜する。光学膜には、（ａ）露光光を遮光する遮光膜、（ｂ）露光光の一部を透過する半透光膜、（ｃ）露光光の一部を透過するとともに、光の位相をシフトする位相シフト膜、（ｄ）露光光の反射を防止する反射防止膜などを含む。更に、フォトマスク基板の主表面に、上記の光学膜を覆うようにフォトレジスト膜を形成する。これにより、透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクが得られる。

（保持工程）
次に、準備工程で用意したフォトマスクブランクを、上記の基板保持装置１０により保持する。このとき、上記の光学膜等が形成された膜面を上側に向けてフォトマスクブランクをステージ１１上に載せることにより、複数の支持具１２でフォトマスクブランクを水平に保持する。

（描画および現像工程）
次に、保持工程で保持したフォトマスクブランクに対して、パターンデータに基づく描画を行う。具体的には、レーザ描画機などを用いてフォトレジスト膜を描画する。その際、所望の転写用パターンのデザインを元に作成されたマスクデータにしたがってフォトレジスト膜にレーザ描画を行う。その後、フォトレジスト膜の現像を行う。これにより、フォトレジスト膜の不要部分が除去されて、レジストパターンが形成される。

（パターニング工程）
次に、光学膜のパターニングを行う。具体的には、上記のレジストパターンをエッチングマスクとして、光学膜をエッチングすることにより、光学膜のパターンを形成する。この工程では、光学膜をパターニングして、転写用パターンをもつフォトマスクとする。

なお、パターニング工程では、光学膜のエッチングにウェットエッチングを採用してもよいし、ドライエッチングを採用してもよい。一般に表示装置製造用のフォトマスク基板は大型の基板であって、その形状やサイズも多様である。このため、光学膜のエッチングにはウェットエッチングを適用することが好ましい。

（レジスト除去工程）
次に、上記のレジストパターンを除去する。具体的には、レジストパターンをレジスト剥離により除去した後、フォトマスクを洗浄する。

（検査工程）
次に、上記の転写用パターンを検査する。この検査工程においては、上記の基板保持装置１０によりフォトマスクを保持して、転写用パターンの座標精度を検査する。

なお、必要に応じて、光学膜の成膜、フォトレジスト膜の形成、光学膜のパターニング、レジスト剥離を繰り返し、多層構造の複雑な転写用パターンを形成することもできる。 また、転写用パターンの検査によって異物や欠陥が発見された場合は、これを除去、又は修正する工程を施すことができる。

以上の工程のあと、必要に応じてフォトマスクの主表面にペリクルを貼着することにより、製品が完成する。

上述したフォトマスクの製造工程のなかで、上記の基板保持装置１０は、描画工程や検査工程で、それぞれ有利に用いられる。ただし、これに限らず、検査工程で見つかった欠陥を修正する欠陥修正工程や、その他、フォトマスクを観察する、あるいは処理する、いかなる工程に基板保持装置１０を用いてもよい。

また、上記準備工程で用意したフォトマスクブランクを、基板保持装置１０により保持する保持工程においては、上記第３実施形態で述べたように、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクの主表面（膜面）の高さ分布を測定し、その主表面の形状を調整してもよい。具体的には、上記保持工程において、フォトマスクブランクを、その主表面（膜面）を上側にして、基板保持装置１０により保持する。そして、その状態でフォトマスクブランクの主表面の高さ分布を測定して、高さ分布データを得るとともに、この高さ分布データに基づいて、各々の高さ調整機構２０を駆動させ、フォトマスクブランクの主表面（膜面）の形状を調整する。

＜シミュレーション結果＞
図６は上記実施形態の基板保持装置が使用されたとき、フォトマスクに求められる座標精度を満たすことを説明する、シミュレーション結果を示す図であって、（ａ）はシミュレーションで想定しているフォトマスク基板の保持状態、（ｂ）はシミュレーションの条件と結果を、それぞれ表している。

基板サンプルＡ〜Ｃは、石英ガラスからなる透明な長方形のフォトマスク基板（両主表面は完全な平面であるとする）であって、それぞれ異なるサイズ（縦×横×厚み）をもつ。
この基板サンプルＡ〜Ｃの各々を基板保持装置１０に水平にセットしたとき、隣り合う支持ピンの間に生じる、基板の自重による撓みが、基板の膜面側にどのような平坦度の変化を生じさせるかを、有限要素法によるシミュレーションで検証した。さらに、上記の平坦度変化が膜面の座標ずれをどの程度生じるかを、後述する数式にて算出した。

ここで、高さの違いに起因する測定点の座標ずれ量は、ベクトルを用いた手法で算出することができる。図７は基板表面２９において高さの違いに起因する測定点の座標ずれ３０をベクトルで表現した図である。

図７において、小さな丸はそれぞれ測定点３１を示し、三角形の点線は傾斜面３２を示し、傾斜面３２内の座標ずれ３０以外の矢印はそれぞれ傾斜ベクトル３３を示している。このうち、傾斜面３２については、基板表面３０の高さの分布において、任意の３箇所の測定点３１から作られる傾斜面を想定している。このとき、基板の横方向をＸ方向、基板の縦方向をＹ方向、基板の高さ（厚さ）方向をＺ方向、傾斜面３２とＸ軸方向のずれをΔＸ、傾斜面３２とＹ軸方向のずれをΔＹとすると、ΔＸは下記の（１）式、ΔＹは下記の（２）式で表される。

ΔＸ＝ｔ／２ × ｃｏｓθｘ …（１）
ΔＹ＝ｔ／２ × ｃｏｓθｙ …（２）

ここでは、図７に示すように、任意の３箇所の測定点３１から２本の傾斜ベクトル３３を作ることができる。この２本の傾斜ベクトル３３の外積計算から傾斜面３２に対する法線ベクトル３４が作られる。さらに法線ベクトル３４とＸ軸単位ベクトル３５の内積計算からｃｏｓθｘが算出され、法線ベクトル３４とＹ軸単位ベクトル（不図示）の内積計算からｃｏｓθｙが算出される。こうして算出されたｃｏｓθｘおよびｃｏｓθｙをそれぞれ上記（１）式および（２）式に代入すれば、最終的にＸ軸方向のずれΔＸとＹ軸方向のずれΔＹを算出することができる。

なお、上記（１）式および（２）式において、「ｔ」は基板（フォトマスク基板）の厚さである。各測定点３１における基板の厚さｔは、基板の厚さ分布データ（ＴＴＶ）に含まれている。ただし、基板の厚さｔには、ＴＴＶの数値を使用せず、基板の厚みの平均値を用いてもよい。

このシミュレーションでは、基板サンプルＡ〜Ｃのうち、８００ｍｍ×９２０ｍｍ×１０ｍｍのサイズをもつ基板サンプルＡは、８×９の配列からなる計７２本の支持ピンで支持し、８５０ｍｍ×１２００ｍｍ×１０ｍｍのサイズをもつ基板サンプルＢは、８×１１の配列からなる計８８本の支持ピンで支持し、９８０ｍｍ×１１５０ｍｍ×１３ｍｍのサイズをもつ基板サンプルＣは、１０×１１の配列からなる計１１０本の支持ピンで支持する条件とした。その結果、支持ピンによる基板支持によって生じる、基板表面における平坦度の最大変化量は、基板サンプルＡが０．０７μｍ、基板サンプルＢが０．１１μｍ、基板サンプルＣが０．０６μｍであった。

また、各々の基板サンプルＡ、Ｂ、及びＣを支持する場合、隣り合う支持ピンの間隔は、それぞれ１１５ｍｍ、１２０ｍｍ、１１５ｍｍとし、いずれも１５０ｍｍ以下とした。この結果、基板表面２９における座標の最大変化量（最大の座標ずれ量）は０．００６〜０．０１２μｍであった。この座標ずれ量は、表示装置製造用フォトマスクの座標精度として求められる±０．２μｍよりも大幅に小さく、将来基準として±０．１μｍを求められる状況下でも、十分にクリアできるレベルであった。

以上説明したように、本発明（第１〜第３実施形態を含む）の基板保持装置によれば、従来の基板保持装置で生じていた、基板裏面の凹凸や、ステージ上の異物による、フォトマスク製造、又は取り扱い上の、座標劣化の不都合を低減することが可能である。

本発明の基板保持装置は、フォトマスク製造の過程や検査の過程で、フォトマスクを水平に保持して行う処理のために用いる装置に好適に用いられ、その用途には特に制限はない。特に、フォトマスク製造過程で用いる描画装置や、座標精度を検査する検査装置、欠陥修正装置などの処理装置に用いられるときに、その効果が顕著に得られる。

本発明に適用する基板としては、表示装置製造用のフォトマスクに用いるものであって、主表面が一辺３００ｍｍ以上（たとえば、一辺が３００〜１５００ｍｍ）、厚みが５〜１５ｍｍ程度の正方形又は長方形のものが好ましい。このような大型基板においては、いわゆるＬＳＩ製造用のフォトマスク（主表面の一辺が５〜６インチ）とは保持状態に異なる留意を要する。

本発明のフォトマスクを露光する手段としての露光装置としては、いわゆるＦＰＤ（Flat Panel Display）用、又は、ＬＣＤ（液晶）用として知られるものであり、様々な規格、サイズのものを搭載可能なものがある。たとえば、このような露光装置は、ｉ線〜ｇ線を露光光とした等倍露光を行うものがあり、所定の光学系（ＮＡ（numerical aperture）０．０８〜０．１５程度）を備えたプロジェクション露光タイプと、近接露光を行うプロキシミティ露光タイプがある。

本発明のフォトマスク基板を適用する、フォトマスクの種類や用途に特に限定はない。いわゆるバイナリマスク以外にも、遮光部と透光部のほかに中間調をもつ多階調フォトマスク、露光光を一部透過するとともに光の位相を所定量シフトさせる位相シフタを備えた位相シフトマスクなど、様々な構造や用途をもつ、表示装置製造用のフォトマスクに広く適用できる。更に、位相シフタを形成する目的等で、基板主表面に所定深さの掘り込みを形成したフォトマスクにおいても、本発明の基板を用いた場合には、洗浄効率と、異物抑制の効果において、従来の基板に対し、優れた効果が得られる。

特に、本発明のフォトマスクは、従来以上に微細なパターンを含む転写用パターンを備えるものにおいて、その効果が顕著である。たとえば、ＣＤ（Critical Dimension）が、２μｍ以下、特に、０．５〜２．０μｍ、より微細なものとしては、０．５〜１．５μｍのパターン幅をもつものに、特に有利である。これらの高精度フォトマスクにおいては、欠陥の仕様が厳しく、許容される異物のサイズが極めて小さいからである。たとえば、上記サイズの径をもつホールパターンにおいては、異物の存在が、デバイスの動作に致命的影響を与える。このため、このような用途のフォトマスクには、本発明の効果が顕著であるといえる。したがって、本発明はコンタクトホールを含むレイヤに好適である。

＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

たとえば、上記各実施形態では、フォトマスク基板１と点接触する柱状の支持具（支持ピン）１２を例示したが、これに限らず、フォトマスク基板１と線接触する支持具を用いることもできる。具体的には、たとえば、先端（上端）が円筒の側面形状、又は「かまぼこ型」（楕円筒の側面形状）の凸曲面をもつ支持具を用いれば、フォトマスク基板１の裏面３とは所定の長さをもつ線接触とすることもできる。この場合、線接触部は直線状であることが好ましく、その長さに制限はないが、たとえば、フォトマスク基板１の一辺とほぼ同じ長さとし、これを平行に配列させる。これにより、フォトマスク基板１全体を水平に保持させることができる。

また、上記図２（ａ）においては、すべての支持具１２同士が等間隔に配列されている構成を例示しているが、必ずしもすべての支持具１２が等間隔に配置されている必要はない。ただし、各々の支持具１２は規則性をもって配列されていることが好ましい。この点は、上記の線接触する接触部をもつ支持具を用いる場合も同様である。

１…フォトマスク基板
２…表面
３…裏面
１０…基板保持装置
１１…ステージ
１２…支持具
１４…接触部
２０…高さ調整機構

Claims (13)

1. 表示装置製造用のフォトマスク基板を水平に保持する基板保持装置であって、
   低膨張材料からなるステージと、
   前記ステージ上に設けられた複数の支持具と、を備え、
   前記支持具は、先端に、凸曲面をもつ接触部を備え、前記接触部が、前記フォトマスク基板の下面側主表面に、実質的に点接触又は線接触することで、前記フォトマスク基板を水平に保持することを特徴とする、
   基板保持装置。
2. 前記支持具は、先端に、球面をもつ接触部を備え、前記接触部が、前記フォトマスク基板の下面側主表面に、実質的に点接触することを特徴とする、
   請求項１に記載の基板保持装置。
3. 前記ステージを、基台上に非接触状態で水平に保持するための、浮上機構を備えることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載の基板保持装置。
4. 前記複数の支持具は、互いの距離が１５０ｍｍ以下となるように、前記ステージ上に配列されてい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装置。
5. 前記複数の支持具は、各々が高さ調整機構をもつことを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに記載の基板保持装置。
6. 前記高さ調整機構は、気体の圧力を利用するものである、
   請求項５に記載の基板保持装置。
7. 前記高さ調整機構は、磁気による反発力を利用するものである、
   請求項５に記載の基板保持装置。
8. 前記高さ調整機構は、高さ調整量に応じて、前記接触部の高さ位置を調整する駆動装置を備えることを特徴とする、
   請求項５に記載の基板保持装置。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の基板保持装置を含む、
   描画装置。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載の基板保持装置を含む、
    フォトマスク検査装置。
11. 透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意する工程と、
    前記フォトマスクブランクを、請求項１〜７のいずれかに記載の基板保持装置により保持する工程と、
    前記保持したフォトマスクブランクに対して、パターンデータに基づく描画を行い、前記光学膜をパターニングする工程と、
    を含む、
    フォトマスクの製造方法。
12. 透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意する工程と、
    前記フォトマスクブランクに対して、パターンデータに基づく描画を行い、前記光学膜をパターニングして、転写用パターンをもつフォトマスクとする工程と、
    前記転写用パターンを検査する工程と、
    を含む、フォトマスクの製造方法であって、
    前記検査する工程においては、請求項１〜７のいずれかに記載の基板保持装置により前記フォトマスクを保持して、座標精度を検査することを含む、
    フォトマスクの製造方法。
13. 透明材料からなるフォトマスク基板の主表面に、光学膜とフォトレジスト膜を形成したフォトマスクブランクを用意する工程と、
    前記フォトマスクブランクを、前記主表面を上側にして、基板保持装置により保持する保持工程と、
    前記保持したフォトマスクブランクに対して、パターンデータに基づく描画を行う描画工程と、を有し、
    前記基板保持装置は、前記フォトマスク基板を載置するステージと、前記ステージ上に設けられ、各々高さ調整機構を備えた複数の支持具を有し、
    前記保持工程においては、前記主表面の高さ分布を測定して、高さ分布データを得るとともに、前記高さ分布データに基づいて、前記高さ調整機構を駆動させ、前記フォトマスクブランクの前記主表面の形状を調整することを含む、
    フォトマスクの製造方法。

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