WO2008075749A1 - 露光方法及び装置、並びに基板保持装置 - Google Patents

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Dai Arai
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    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks

Definitions

  • the present invention relates to an exposure technology for irradiating a substrate with exposure light to expose the substrate, a technology for holding the substrate, and a device manufacturing technology using the exposure technology, such as a semiconductor integrated circuit, It is applicable when a pattern such as a mask is transferred onto a substrate in a lithographic process for manufacturing various devices such as a liquid crystal display element or a thin film magnetic head.
  • an exposure apparatus such as a batch exposure type projection exposure apparatus such as a stepper or a scanning exposure type projection exposure apparatus such as a scanning stepper is used to transfer the image to each shot area of a plate.
  • a wafer stage is provided to control the position (focus position) and the inclination angle (leveling) around two orthogonal directions.
  • a conventional wafer stage is generally vacuum-adsorbed or statically placed on an XY stage that is movably mounted on a surface plate, and a z-stage for controlling the focus position and tilt angle of the wafer and the back surface of the wafer. It was configured with a wafer holder that was held by electroadsorption.
  • a transfer device that drives the wafer in a direction along the surface of the wafer (transfer direction) by an induced current while holding the wafer in a non-contact state from above by electrostatic force
  • a transfer device that drives the wafer in the transfer direction by changing the electrostatic field distribution from above while holding the wafer in a non-contact state by electrostatic force and gas blowing from above
  • a transfer device that drives the wafer in the transfer direction by changing the electrostatic field distribution on the back side of the wafer.
  • Patent Document 1 JP-A-9 330975
  • Patent Document 2 JP-A 63-245932
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001_250857
  • a movable part placed on a surface plate has all of a drive mechanism as an XY stage, a wafer suction holding mechanism, a mechanism for controlling a wafer focus position, and the like. Therefore, in order to increase the throughput of the exposure process, which is complicated and large in size and heavy in weight, it is difficult to drive the movable part at a higher speed while suppressing the occurrence of vibration. there were.
  • the surface of the wafer which is generally the exposed surface, is polished and has good flatness, but the flatness of the back surface is inferior to the surface. For this reason, in the mechanism that sucks and holds the wafer on the back surface of the wafer as in the conventional sucking and holding mechanism, the flatness of the surface of the wafer may be reduced during exposure.
  • a conventional transfer apparatus that transfers the wafer in a non-contact manner from above using an electrostatic force or the like can be easily applied to the exposure apparatus as it is. There was a problem that I could not.
  • a conventional transfer device that drives a wafer by changing the electrostatic field distribution on the back side of the wafer requires a separate mechanism for controlling the focus position of the wafer with high accuracy.
  • the present invention can simplify or downsize a movable portion for driving a substrate such as a wafer to be exposed, and increase the flatness of the surface of the substrate as necessary.
  • the first object is to provide an exposure technique and a device manufacturing technique capable of performing exposure or conveyance in a maintained state.
  • a second object of the present invention is to provide a substrate holding technique that can be used in the exposure technique and can hold the substrate in a state where the flatness of the surface of the substrate to be exposed is kept high.
  • a first exposure method is an exposure method that exposes a substrate by irradiating the substrate with exposure light, and a step of transporting the substrate to an exposure position and the exposure of the substrate.
  • a part of the step of exposing with light at least a part of the surface of the substrate is brought into close contact with a flat surface to hold the substrate.
  • a first exposure apparatus is an exposure apparatus that irradiates a substrate with exposure light to expose the substrate, and a predetermined member having a flat surface formed on the flat surface of the predetermined member. And a holding mechanism for holding the substrate by adhering at least a part of the surface.
  • a second exposure method generates a first electrostatic field on the surface side of the substrate in the exposure method in which the substrate is exposed by irradiating the substrate with exposure light through an optical member. Then, a second electrostatic field is generated on the back side of the substrate, and the second electrostatic field drives the substrate in a direction crossing the direction in which the exposure light is irradiated. More specifically, the substrate is driven in the direction in which the exposure light is irradiated.
  • a second exposure apparatus is arranged on the surface side of a substrate in the exposure apparatus that exposes the substrate by irradiating the substrate with exposure light through an optical member, and generates a first electrostatic field.
  • a first driving unit that is disposed on the back side of the substrate and a second driving unit that generates a second electrostatic field, and the substrate is irradiated with the exposure light by the second electrostatic field.
  • the substrate is driven in a direction crossing the direction, and the substrate is driven in the direction in which the exposure light is irradiated by the first electrostatic field.
  • the substrate holding device is a substrate holding device for holding a substrate exposed through an optical member with exposure light, a predetermined member having a flat surface, and the predetermined member.
  • the device manufacturing method according to the present invention uses the exposure method or exposure apparatus of the present invention.
  • the substrate to be exposed is held from the front side. Therefore, the movable part arranged on the back side of the substrate can be simplified or downsized. Further, even when the flatness of the back surface side of the substrate is inferior to that of the front surface side, exposure or transportation can be performed in a state where the flatness of the surface of the substrate is kept high.
  • the substrate is driven in the direction along the surface by the second electrostatic field, and the position of the exposure light irradiation direction of the substrate by the first electrostatic field (
  • the movable part placed on the back side of the substrate can be simplified or miniaturized, and the substrate can be driven almost three-dimensionally with high accuracy in a non-contact state.
  • the substrate is not held following the back surface of the substrate, even if the flatness of the back surface is inferior, the flatness of the surface of the substrate during exposure is controlled by controlling the first electrostatic field. Can be kept high.
  • the substrate holding apparatus of the present invention can be used as a substrate holding mechanism of the first exposure apparatus of the present invention, and the substrate can be held in a state where the flatness of the surface of the substrate is kept high.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an exposure apparatus used in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially cutaway view showing a wafer drive mechanism of the exposure apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the wafer pack 28 of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an assembly process of the wafer pack 28 of FIG.
  • FIG. 5A is a plan view showing an example of the magnetization pattern of the magnetic plate 62 on the wafer base 41 of FIG. 2, and FIG. 5B is a diagram showing a part of another example of the magnetization pattern of the magnetic plate 62. is there.
  • FIG. 6 (A) is a plan view showing an example of movement of the wafer pack 28 and the XY coil carrier 40 when the wafer is scanned in the Y direction, and (B) is a wafer pack when the wafer is stepped in the X direction.
  • FIG. 6 is a plan view showing an example of movement of 28 and XY coil carrier 40.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example of a stage system on the wafer side when the exposure apparatus in FIG. 1 is a double stage system.
  • FIG. 8 (A) is a partially cutaway view showing the main part of the exposure apparatus that electrostatically attracts the wafer surface to the bottom surface of the glass plate 29, and (B) is a diagram showing the wafer on the bottom surface of the holding member 86.
  • FIG. 5 is a partially cutaway view showing a main part of an exposure apparatus that vacuum-sucks a part of the surface.
  • FIG. 9 is a partially cutaway view showing a wafer drive mechanism of an exposure apparatus used in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a detector 89 for detecting the position of the wafer in FIG. 9.
  • FIG. 11 (A) shows the charge distribution of the electrode member 87 on the XY coil carrier 40C side and the electrode member 88 on the electrostatic bearing member 37 side when the wafer is driven in the Y direction in the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 9B is a partially cutaway view showing the relationship between the charge distribution of the electrode member 87 on the ⁇ coil carrier 40C side after the wafer moves and the electrostatic bearing in the exposure apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a partially cutaway view showing the relationship with the charge distribution of the electrode member 88 on the member 37 side.
  • R reticle, PL ... projection optical system, W ... Ueno, 21W ... projection area, 28 ... wafer pack, 29 ... glass plate, 30 ... frame, 33 ... diaphragm, 34 ... magnetic plate, 35 ... Buffer member, 36A to 36C---Z actuator, 37 ... Electrostatic bearing member, 38 ... Compressor, 40, 40 A, 40C---XY coin carrier, 41, 41A ... Weno base, 51 ... Main Control system, 53, 53 ⁇ ... Stage control system, 62 ⁇ Magnetic decoy plate, 63 ⁇ , 63 ⁇ ⁇ Ma ward movement, 64 ⁇ First flat motor, 7 IX, 71Y... Drive coil, 72 ... second flat motor, 75 (75A to 75C) ... electrode member, 87 ... electrode member, 88 ... electrode member, 89 ... detector
  • a preferred first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
  • the present invention is applied to the case where exposure is performed by a scanning exposure type exposure apparatus (projection exposure apparatus) composed of a scanning stagger.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of the exposure apparatus EX of this example.
  • the exposure apparatus EX uses an exposure light source 1 and an exposure light IL (exposure beam) from the exposure light source 1 to transfer a pattern.
  • the illumination optical system 20 that illuminates the reticle R (mask) on which the mask is formed, the reticle stage RST that drives the reticle R, and the projection optical system that projects the pattern image of the reticle R onto the wafer W (substrate)
  • Main control system 51 consisting of a PL, a wafer drive mechanism for driving the wafer W, a computer for overall control of the operation of the entire apparatus, and other various controls or operations, etc. And a processing system for performing the above.
  • Exposure light sources include ultraviolet pulsed laser light sources such as KrF excimer laser light source (wavelength 247 nm) and F laser light source (wavelength 157 nm), harmonic generation light source of YAG laser, and harmonic generation device of solid-state laser (semiconductor laser, etc.) Or mercury lamps (i-line etc.) can be used.
  • ultraviolet pulsed laser light sources such as KrF excimer laser light source (wavelength 247 nm) and F laser light source (wavelength 157 nm), harmonic generation light source of YAG laser, and harmonic generation device of solid-state laser (semiconductor laser, etc.) Or mercury lamps (i-line etc.) can be used.
  • the exposure light IL pulsed from the exposure light source 1 during exposure enters the illumination optical system 20 through a beam transmission optical system and a mirror 2 (not shown), and passes through the first lens 3A and the second lens 3B. After the cross-sectional shape is shaped into a predetermined shape, it enters the diffractive optical element 6A fixed to the reporter 5 via the mirror 4 and enters a predetermined light amount distribution (circular distribution, annular shape) on the pupil plane of the illumination optical system 20. Distribution, quadrupole distribution, etc.) are diffracted in multiple directions.
  • the reporva 5 is also equipped with diffractive optical elements 6B, 6C, etc. having different diffraction characteristics.
  • the main control system 51 switches the illumination conditions by controlling the rotation angle of the reporva 5 via the drive unit 5a and installing any one of the diffractive optical elements 6A, 6B, etc. on the optical path of the exposure light IL.
  • the structure and manufacturing method of a diffractive optical element having specific diffraction characteristics are disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-176766 by the present applicant.
  • the exposure light IL diffracted by the diffractive optical element 6A is a relay lens.
  • the exit surface of 6A and the exit surface (pupil surface) of fly-eye lens 10 are almost conjugate (imaging relationship).
  • the prisms 8 and 9 are members that are parallel flat plates in circular regions centered on the optical axis of the illumination optical system 20, and are concave and convex cones in the periphery thereof. 9 and 9 together form a plane parallel plate. In this case, for example, by driving the second prism 9 along the optical axis of the illumination optical system 20 and controlling the distance between the prisms 8 and 9, the light quantity distribution on the exit surface can be adjusted in the radial direction. When there is no need to adjust the light quantity distribution in the radial direction, the prisms 8 and 9 can be omitted.
  • the fly-eye lens An aperture stop plate 11 in which a region having a large light amount distribution is an aperture is disposed in the vicinity of 10 and an aperture stop plate 11 on which 12D and the like are formed is arranged according to the distance between the diffractive optical element 6A and the prisms 8 and 9.
  • the corresponding aperture stop 12A or the like may be disposed on the exit surface of the fly-eye lens 10. Even in this case, there is an advantage that the utilization efficiency of the exposure light IL is high.
  • the exposure light IL that has passed through the fly-eye lens 10 passes through the beam splitter 13 and the relay lens 16A having a low reflectance, and then sequentially passes through the fixed blind (fixed field stop) 17A and the movable blind (movable field stop) 17B.
  • the movable blind 17B is disposed on a surface substantially conjugate with the pattern surface (reticle surface) of the reticle R, and the fixed blind 17A is disposed on a surface slightly defocused from the surface conjugate with the reticle surface.
  • the fixed blind 17A is used to define the illumination area 21R on the reticle surface as a slit-like area elongated in the non-scanning direction perpendicular to the scanning direction of the reticle R.
  • the movable blind 17B is used to close the illumination area 21R in the scanning direction so that unnecessary parts are not exposed at the start and end of the scanning exposure on the exposure target shot area on the wafer W. Is done.
  • the movable blind 17B is further used to define the center and width of the illumination area 21R in the non-scanning direction.
  • the exposure light IL that has passed through the blinds 17A and 17B illuminates the illumination area 21R of the pattern area of the reticle R with a uniform illuminance distribution via the sub-condenser lens 16B, the mirror 18 for bending the optical path, and the main condenser lens 19.
  • the exposure light reflected by the beam splitter 13 is received by an integrator sensor 15 made of a photoelectric sensor via a condenser lens 14.
  • the detection information of the integrator sensor 15 is supplied to an exposure amount control system 52.
  • the exposure amount control system 52 includes the detection information and information on the transmittance of the optical system from the beam splitter 13 to the wafer W, which is measured in advance. Is used to indirectly calculate the energy of the exposure light IL on wafer W. Based on the integrated value of the calculation result and the control information from the main control system 51, the exposure amount control system 52 oscillates the exposure light source 1 so that an appropriate exposure amount can be obtained on the surface (exposure surface) of the wafer W. Controls frequency and pulse energy etc.
  • the illumination optical system 20 is configured by including the members up to the main condenser lens 19 for the lenses 3A and 3B.
  • the pattern in the illumination area 21R of the reticle R is a telecentric pattern on both sides.
  • the wafer W as the substrate to be exposed is obtained by applying a photoresist (photosensitive material) to the surface of a disk-shaped substrate made of a semiconductor such as silicon or SOKsilicon on insulator) in this example.
  • the surface of the disk-shaped base material constituting the wafer W (the surface to be the exposure surface) is polished to a surface with extremely high flatness.
  • the surface of the wafer W on which the photoresist is applied is also an extremely flat surface.
  • the flatness of the back surface of the disk-shaped substrate constituting wafer W that is, the back surface of wafer W is inferior to that of the front surface.
  • the projection optical system PL of this example is a refractive system, for example, but a catadioptric system or the like can also be used.
  • the Z-axis is taken in parallel to the optical axis of the projection optical system PL, and along the non-scanning direction orthogonal to the scanning direction of the reticle R and wafer W during scanning exposure in a plane perpendicular to the Z-axis.
  • the directions parallel to the X, Y, and Z axes are called the X, Y, and Z directions, respectively.
  • the rotation angles (tilt angles) around the axes that are parallel to the X, Y, and axes are They are called ⁇ X, ⁇ ⁇ , and ⁇ Z, respectively.
  • the plane parallel to the X and Y axes (XY plane) is almost a horizontal plane, and the Z direction is vertically downward.
  • the reticle R is attracted and held on the reticle stage RST, and the reticle stage RST moves on the reticle base 24 in the Y direction at a constant speed.
  • a synchronization error (or a pattern image of the reticle R and the wafer W)
  • the reticle R is moved by fine movement in the X, Y, and Z axis rotation directions so as to correct the above-exposed shot area.
  • Laser interferometers 25X and 25Y are arranged so as to face the reflecting surfaces (or moving mirrors, corner reflectors, etc.) on the side surfaces of reticle stage RST in the X and Y directions.
  • the laser interferometers 25X and 25Y irradiate the corresponding reflecting surface with a laser beam (at least one of which is a multi-axis laser beam), for example, with reference to the projection optical system PL.
  • the position is measured with a resolution of about 0.1 nm, the rotation angle ⁇ Z is measured, and the measured value is supplied to the stage control system 53 and the main control system 51.
  • the stage control system 53 uses the measured values and the control information from the main control system 51. Based on! /, The position and speed of reticle stage RST are controlled via a drive mechanism (not shown) such as a linear motor.
  • Alignment marks 23A and 23B are formed so as to sandwich the pattern region 22 of the reticle R in the X direction.
  • reticle alignment microscopes 26 A and 26 B for detecting the positions of the alignment marks 23 A and 23 B through optical path bending mirrors are arranged.
  • the detection signals of the reticle alignment microscopes 26A and 26B are supplied to the alignment signal processing system 54, and the alignment signal processing system 54 supplies information on the mark position detected by the image processing method to the main control system 51.
  • an annular electrostatic force is passed through the Z peripheral 36A, 36B, and 36C on the lower peripheral edge of the lens barrel of the projection optical system PL through three Z-actuators 36A, 36B, and 36C that extend and contract in the Z direction at approximately equal angular intervals.
  • a variety of clean and compressed gases are supplied.
  • the wafer W accommodated in the wafer pack 28 which is a shallow box-shaped container is arranged on the bottom surface side of the electrostatic bearing member 37 with a predetermined interval.
  • the upper part of the wafer pack 28 is sealed with a rectangular parallel flat plate-like glass plate 29 having a uniform thickness, and the entire surface of the wafer W (exposed surface coated with photoresist) is the projection optical system PL of the glass plate 29.
  • the wafer W is biased and / or adsorbed on the glass plate 29 side so as to be in close contact with the opposite surface.
  • the glass plate 29 is formed of a glass material such as quartz or fluorite (CaF) that transmits the exposure light IL, and the surface of the wafer W of the glass plate 29 is in close contact with the surface!
  • the flatness of the surface is processed to be equal to or higher than the flatness of the surface of the wafer W, and the wafer W is exposed through the glass plate 29 by the exposure light IL. Note that the higher the refractive index of the object between the optical member at the tip of the projection optical system PL and the surface of the wafer W, the higher the resolution of the image of the projection optical system PL and the greater the depth of focus.
  • the plate 29 is preferably made of a glass material that transmits the exposure light IL and has a refractive index as high as possible with respect to the exposure light IL. Further, the glass plate 29 is processed with high accuracy so that the parallelism between the upper surface 29b and the bottom surface 29a appears well.
  • the thickness of the glass plate 29 is the same as that of the projection optical system PL and the wafer when the glass plate 29 is not present.
  • the refractive index np of the glass plate 29 is approximately equal to the working distance WD (closer to the wafer W than the tip of the projection optical system PL! /, If there is a member, the distance between this member and the wafer W). It is preferable that the thickness is as thin as possible under the conditions of a predetermined margin than the optical path length obtained by multiplication! /, And! /.
  • the predetermined margin is the maximum fluctuation amount of the position in the Z direction when the glass plate 29 and the wafer W are integrally driven in the X direction and the Y direction as will be described later.
  • wafer W has a disk shape with a thickness of about 0.75 mm and a diameter of about 200 to 300 mm
  • glass plate 29 is a rectangle (can be a square) that can cover the entire surface of wafer W. It is a flat plate with a thickness of about lmm.
  • FIG. 2 is a partially cutaway view showing the wafer drive mechanism of the exposure apparatus EX shown in FIG. 1.
  • the Z-actuator 36 A is an L fixed to the electrostatic bearing member 37.
  • a first member 36A1 shaped like a letter, and a driving element 36A2 such as an electrostrictive element (piezo element or the like) or a magnetostrictive element which is disposed so as to support the tip in the + Z direction and can be expanded and contracted in the Z direction;
  • the driving element 36A2 includes an L-shaped second member 36A3 that connects the bottom surface of the driving element 36A2 and the lens barrel of the projection optical system PL.
  • the other Z-actuators 36B and 36C are similarly provided with driving elements 36B2 and 36C2, respectively, and the stage control system 53 controls the expansion / contraction amount of the driving elements 36A2 to 36C2, and the three Z-directions of the electrostatic bearing member 37 are arranged in the Z direction.
  • the stage control system 53 controls the expansion / contraction amount of the driving elements 36A2 to 36C2, and the three Z-directions of the electrostatic bearing member 37 are arranged in the Z direction.
  • the reticle base 24 and the projection optical system PL are supported by different columns (not shown) that are separated by vibration as an example.
  • the second member (36A3, etc.) fixed to the lens barrel of the projection optical system PL in the Z-actuators 36A to 36C is oscillated from the column supporting the projection optical system PL. It may be fixed to a separate column.
  • annular electrode member 75 is embedded in an insulating member such as a synthetic resin on the bottom surface side of the electrostatic bearing member 37.
  • the electrode member 75 is actually divided into three at equal angular intervals around the optical axis AX of the projection optical system PL, and the charges (or relative potentials) of the three divided electrode members 75A, 75B, and 75C
  • the stage control system 53 can be controlled independently.
  • the bottom surface of the electrostatic bearing member 37 (wafer pack 28 A large number of blowout holes 37a are formed on the surface facing the glass plate 29, and these blowout holes 37a communicate with the vent holes 37b inside the electrostatic bearing member 37 and are connected to the vent holes 37b.
  • the stage control system 53 gives a charge (for example, a positive charge) to the electrode member 75 of the electrostatic bearing member 37, thereby generating a polarization charge (for example, a negative charge) having a reverse sign on the upper surface of the glass plate 29.
  • the glass plate 29 is attracted to the electrostatic bearing member 37 side (+ Z direction) by an electrostatic field.
  • the stage control system 53 controls the flow rate of the gas blown from the compressor 38 to the glass plate 29 side (in the Z direction) through the numerous blowout holes 37a of the electrostatic bearing member 37, so that the glass plate 29 Is prevented from coming into contact with the electrostatic bearing member 37. Therefore, the wafer pack 28 including the glass plate 29 is held against the electrostatic bearing member 37 so as to float in a non-contact state at a predetermined interval in the Z direction by an air preload electrostatic bearing system.
  • the stage control system 53 is charged with static electricity on the glass plate 29 by the three electrode members 75A to 75C.
  • the suction force by the individual By adjusting the suction force by the individual, the relative positional relationship of the position of the wafer pack 28 in the Z direction (focus position) with respect to the projection optical system PL and the tilt angles ⁇ X, ⁇ Y (leveling) is adjusted.
  • the drive amount in the Z direction of the wafer pack 28 by the individual electrode members 75A to 75C is, for example, about several nm to several tens of nm.
  • an autofocus sensor hereinafter referred to as an AF sensor
  • AF sensor an autofocus sensor
  • the light projecting unit 61A and the light receiving unit 61B each have only a part of an optical system such as a mirror that folds the detection light disposed inside the electrostatic bearing member 37. Is arranged on the side surface of the projection optical system PL.
  • the AF sensor 61 for example, one disclosed in JP-A-8-37149 can be used.
  • the AF sensor 61 replaces the measurement points on the surface of the wafer W.
  • the position in the Z direction of the measurement point on the upper surface of the glass plate 29, and subtracting the thickness of the known glass plate 29 from this measurement result the position in the Z direction on the surface of the wafer W is indirectly measured. You may make it ask for.
  • the test surface is the image plane of the projection optical system PL.
  • the initial offset adjustment of the AF sensor 61 is performed so that Therefore, the stage control system 53 during exposure to the wafer W 3 in the electrostatic bearing member 37 so that the focus position and the tilt angle of the projection area 21W of the wafer W measured by the AF sensor 61 become 0, respectively.
  • the suction force to the glass plate 29 by the individual electrode members 75A to 75C is controlled. As a result, exposure is performed with the surface of the wafer W always in focus on the image plane of the projection optical system PL.
  • the Z actuators 36A to 36C in FIG. 1 are driven to correct the offset, and the electrostatic bearing unit
  • the focus position and inclination angle of the material 37 may be finely adjusted. This facilitates control of the three electrode members 75A to 75C in the electrostatic bearing member 37.
  • the blowing holes 37a of the electrostatic bearing member 37 are divided into three sets of blowing hole groups at equal angular intervals, and the flow rate of the gas blown out from these three sets of blowing hole groups to the wafer pack 28 is independently controlled. Accordingly, the focus position and leveling angle of the wafer pack 28 may be controlled.
  • a wafer pack 28 has a rectangular frame-like frame 30 made of metal, ceramics, or the like having a very low linear expansion coefficient, and is placed on the upper surface and also has a bottom surface.
  • a glass plate 29 having the surface of the wafer W in close contact with 29a and a non-magnetic metal thin plate or flat plate shape fixed to the bottom surface of the frame 30 by welding or the like.
  • Diaphragm 33 a rectangular flat plate-like magnetic plate 34 that is fixed to the upper surface (the surface facing wafer W) of diaphragm 33 and has a predetermined magnetization pattern formed thereon, and the back surface and magnetic plate of wafer W
  • a buffer member 35 having a rectangular shape (or a circular shape similar to the wafer W) interposed between the upper surface of 34 and a flexibility at least in the Z direction is provided.
  • the buffer member 35 is made of, for example, synthetic rubber or synthetic resin (for example, fluorine resin) and is fixed on the magnetic plate 34 by adhesion or the like.
  • diaphragm 33 and The wafer W is urged from the magnetic plate 34 side to the glass plate 29 side through the buffer member 35! /.
  • the material of the diaphragm 33 is not particularly limited as long as the diaphragm 33 does not need to be made of metal and is flexible and can seal the inside (the storage part of the wafer W).
  • plastic or resin coated with metal may be used.
  • the buffer member 35 is not limited to one made of synthetic rubber or synthetic resin, and is not particularly limited as long as it generates a force that the wafer W is pressed against the glass plate 29 side. .
  • the biasing force may be generated mechanically rather than generating the biasing force by the member itself.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the wafer pack 28 of FIG. 2.
  • a substantially rectangular closed groove 30a is formed on the periphery of the upper surface of the frame 30,
  • a flexible O-ring 32 such as synthetic rubber or synthetic resin is mounted in the groove 30a.
  • the space the space in which the wafer W is stored
  • the frame 30 and the diaphragm 33 is hermetically sealed.
  • a large number of suction holes 30 c are formed from the inside of the O-ring 32 on the upper surface of the frame 30 to the inner surface of the frame 30.
  • an exhaust hole 30d is formed on the side surface in the ⁇ Y direction of the frame 30, and an exhaust pipe 31 having an opening / closing valve 31a is connected to the exhaust hole 30d.
  • the valve 31a opened in advance the interior of the wafer pack 28 is evacuated to a negative pressure through the exhaust pipe 31, and the surface of the wafer W is substantially reduced by vacuum suction to the bottom surface 29a of the glass plate 29. It is held in close contact with.
  • the glass plate 29 is vacuum-sucked to the frame 30 through the numerous suction holes 30c of the frame 30, and the valve 3la is closed in this state.
  • the degree of vacuum in the wafer pack 28 is such that the glass plate 29 can be stably adsorbed to the frame 30. I just need it.
  • the frame 30 is formed of an insulating material (dielectric material) or metal, when the glass plate 29 is electrostatically adsorbed upward as described above, the glass plate 29 and the frame 30 are electrostatically polarized. The adhesion between the two will also improve.
  • the outer surfaces of the frame 30 in the + X direction and the + Y direction are finished to have a high flatness reflecting surface that is orthogonal to each other and that can reflect the laser beam.
  • Na A thin moving mirror for reflecting the laser beam may be fixed to the outer surface of the frame 30 in the + X direction and the + Y direction.
  • small flat projections 30b are formed at a plurality of locations, and the frame 30 ( The wafer pack 28) is configured to be easily transported. As will be described later, in the process of storing the wafer W in the wafer pack 28, the frame 30 may be reversed (the surface on which the glass plate 29 is placed is set vertically downward).
  • the arm 43 actually holds the convex portion 30b stably so as to sandwich the convex portion 30b vertically.
  • the arm 43 transfers the wafer pack 28 from the vicinity of the wafer force set (not shown) to the lower side of the projection optical system PL of the exposure apparatus EX in FIG.
  • the frame 30 does not necessarily have to be formed of a highly rigid member.
  • it may be made of a flexible material (the same diaphragm may be used) like the diaphragm provided on the bottom surface.
  • it is configured to expand and contract in the Z direction like bellows! /!
  • the posture of the reflecting surface or the movable mirror may become unstable, but it may be fixed to the frame via a mechanism that stabilizes the posture. Further, the movable mirror (reflecting surface) may be attached to the glass plate 29, for example, without being attached to the frame.
  • the magnetic plate 34 of the wafer pack 28 has an X axis and a Y axis as an example.
  • Magnetization pattern consisting of four magnet parts MB1, MB2, MB3 and MB4 magnetized radially to intersect at 45 °, two-dimensionally arranged in the X and Y directions with periods BX and BY, respectively. Is formed.
  • the magnetization pattern is formed with a predetermined thickness on the bottom surface of the magnetic plate 34 (the surface in contact with the diaphragm 33).
  • the magnetization unit MUB preferably has perpendicular magnetization (must be alternately magnetized in the soil Z direction).
  • the magnetic plate 34 may be configured as an assembly of a large number of independent permanent magnets in units of the magnet part MB;! -MB4.
  • the material of the magnetic plate 34 is, for example, a ferromagnetic material such as cobalt, nickel, or neodymium iron boron. Furthermore, the magnetic plate 34 has a very low linear expansion coefficient at room temperature (for example, 23 ° C.) where the exposure apparatus EX of the present example is installed! /, A magnetic material, preferably a linear expansion coefficient of approximately 0. It is formed from a magnetic material. An example of a material having a linear expansion coefficient of approximately 0 is a super inverter magnet.
  • the glass plate 29 is inverted and vacuum-adsorbed onto the support member 44 so that its bottom surface 29a (surface on which the wafer W is in contact) faces vertically upward (+ Z direction). Or it is held by electrostatic adsorption.
  • the wafer transfer arm 45 is moved. Lower. Then, as shown in FIG. 4B, after the surface of the wafer W comes into contact with the bottom surface 29a of the glass plate 29, the vacuum suction of the wafer transfer arm 45 is released and the wafer transfer arm 45 is retracted.
  • the frame 30 on which the diaphragm 33, the magnetic plate 34, the buffer member 35, and the ring 32 are mounted is used as a wafer pack transfer arm (not shown).
  • the arm is lowered and the frame 30 is placed on the bottom surface of the glass plate 29 as shown in FIG.
  • the wafer W is urged to the glass plate 29 side through the buffer member 35 mainly by the load of the frame 30 and the magnetic plate 34, and the surface of the wafer W is almost on the bottom surface of the glass plate 29. It is in close contact.
  • the valve 31a of the exhaust pipe 31 of the frame 30 is opened, and the vacuum pump 46 is connected to the exhaust pipe 31 through a flexible pipe 46a.
  • the gas in the space surrounded by the diaphragm 33 and the glass plate 29 is exhausted.
  • the glass plate 29 is adsorbed to the frame 30 through the adsorption holes 30c, and the degree of adhesion of the wafer W surface to the bottom surface of the glass plate 29 is increased.
  • the valve 31a is closed, and the piping 46a is removed from the exhaust pipe 31, whereby the wafer W is completely stored in the wafer pack 28. Thereafter, the wafer pack 28 is reversed by the wafer pack transfer arm and transferred to the exposure apparatus EX side in FIG.
  • a true method that can evacuate the interior of the chamber during the transfer path of the wafer W.
  • An empty chamber may be prepared, and after positioning the wafer W in the wafer pack 28 in the chamber, the whole chamber may be evacuated.
  • the air in the chamber is evacuated to make the inside vacuum.
  • the glass plate 29 and the frame 30, and the frame 30 and the diaphragm 33 are fixed, and the internal wafer W accommodating space is sealed in a vacuum.
  • the chamber is opened to the atmosphere, the wafer pack is taken out from the chamber, and is transported to the exposure apparatus EX.
  • Such a method can be performed regardless of whether the rigidity of the frame 30 is high or low.
  • the diaphragm 33 is fixed to the frame 30, and the glass plate 29 is detachable from the frame 30. On the contrary, the glass plate 29 is fixed to the frame 30.
  • the diaphragm 33 can be attached to and detached from the frame 30! /.
  • an XY coil carrier 40 is disposed below the wafer pack 28 in a rectangular flat plate shape and provided with various driving coils.
  • the XY coil carrier 40 is in a non-contact state by a gas bearing system. It is mounted on a flat wafer base 41 so as to be movable in the X direction, the Y direction, and the rotation direction around the Z axis.
  • a drive coil for the first planar motor 64 that drives the XY coil carrier 40 in the X and Y directions and controls the rotation angle ⁇ Z with respect to the wafer base 41 is installed.
  • a second planar motor that drives the wafer pack 28 (magnetic plate 34 in FIG. 3) in the X and Y directions with respect to the XY coil carrier 40 and controls the rotation angle ⁇ Z.
  • a drive coil for 72 is installed!
  • the laser interferometers 42 ⁇ and 42 ⁇ are arranged so as to face the reflecting surfaces (or moving mirrors) on the side surfaces of the wafer pack 28 (frame 30) in the + X direction and the + Y direction.
  • Laser interferometers 42 ⁇ and 42 ⁇ irradiate the corresponding reflecting surface with a laser beam (at least one of which is a multi-axis laser beam), for example, with reference to projection optical system PL, at least the X direction of wafer pack 28, Y
  • a laser beam at least one of which is a multi-axis laser beam
  • the rotation angle ⁇ Z is measured, and the measured value is supplied to the stage control system 53 and the main control system 51.
  • the linear encoder for measuring the relative position of the wafer pack 28 in the X direction and the Y direction with respect to the XY coil carrier 40 with a resolution of about 10 ⁇ and measuring the rotation angle ⁇ ⁇ .
  • a linear encoder for measuring the relative position of the coil carrier 40 in the X and ⁇ directions with respect to the wafer base 41 with a resolution of about 10 ⁇ and a rotation angle ⁇ ⁇ .
  • the measurement values of these linear encoders are also supplied to the stage control system 53.
  • the stage control system 53 is based on the measured values of the laser interferometers 42 and 42 and their linear encoders, and the control information from the main control system 51! /, Based on the above planar motors 64 and 72, the wafer pack Controls the position and speed of 28 and ⁇ coil carrier 40.
  • an alignment sensor ALG with an off-axis method for detecting the position of the alignment mark (wafer mark) on the wafer W The detection signal of the alignment sensor ALG is supplied to the alignment signal processing system 54.
  • the alignment signal processing system 54 obtains the array information of all shot areas on the wafer W by the enhanced global alignment method (EGA method) based on the detection signal and supplies it to the main control system 51.
  • ESA method enhanced global alignment method
  • the positional relationship (baseline amount) between the reference position of the image via the projection optical system PL of the reticle R pattern (the center of the image of the alignment marks 23A, 23B, etc.) and the detection position of the alignment sensor ALG in advance. Etc.) is measured and stored. Therefore, as shown in FIG. 3, a reference mark FM1 or the like is formed in the vicinity of the wafer W on the bottom surface of the glass plate 29 of the wafer pack 28.
  • the exposure apparatus EX of the present example has a liquid such as pure water in a local region (immersion region) between the optical member at the tip of the projection optical system PL and the glass plate 29 on the wafer W.
  • Supply exposure light with IL It is preferable to use an immersion method in which the wafer W is exposed through the projection optical system PL, the liquid, and the glass plate 29.
  • a liquid repellent coating it is preferable to apply to the liquid on the upper surface of the glass plate 29.
  • a liquid that transmits the exposure light IL and has a refractive index as large as possible for example, decalin.
  • the reticle R and Wafer W alignment is performed. Thereafter, the exposure light IL is irradiated from the illumination optical system 20 onto the illumination region 21R on the reticle R in a state where the wafer pack 28 is floated and held in a non-contact manner via the electrostatic bearing member 37. Then, with the pattern in the illumination area 21R projected onto the projection area on one shot area on the wafer W via the projection optical system PL, the planar motors of the reticle stage RST and the XY coil carrier 40 are driven.
  • the wafer base 41 of the exposure apparatus EX is installed on the floor FL, and a magnetic plate 62 on which a predetermined magnetization pattern is periodically formed is fixed on the upper surface of the wafer base 41. ing.
  • the upper surface of the magnetic plate 62 is finished with high flatness, and the XY coil carrier 40 is placed on the magnetic plate 62 in a non-contact state via a plurality of (for example, four corners) air guides 68 that blow out the gas.
  • An X-axis drive coil 63X and a Y-axis drive coil 63Y constituting the first planar motor 64 are fixed to the bottom surface of the XY coil carrier 40.
  • FIG. 5 (A) is a plan view showing the wafer base 41 of FIG. 1.
  • the surface of the magnetic plate 62 has a predetermined thickness, and the X axis and Y axis.
  • Magnetization unit MUA consisting of four magnet parts MAI, MA2, MA3, MA4 that are radially magnetized so as to cross at 45 ° in the X direction and Y direction are arranged two-dimensionally with periods AX and AY, respectively. Is formed.
  • the magnetic plate 62 having the magnetization pattern formed on the surface when the XY coil carrier 40 indicated by the two-dot chain line on the surface is driven by the first planar motor 64, the position closer to the center of gravity. And XY coil carrier 40 can be driven more stably.
  • magnets MCI and MC3 magnetized in the + Z direction, magnets MC2 and MC4 magnetized in the Z direction It is preferable to use a magnetization pattern in which perpendicularly magnetized magnetization units MUC are arranged at a predetermined pitch in a direction intersecting the X axis and the Y axis at 45 °.
  • the magnetic plate 62 may be configured as an assembly of a large number of individual permanent magnets in units of magnet portions MA ;! to MA4.
  • the magnetic plate 62 is a magnetic material having an extremely low linear expansion coefficient at room temperature where the exposure apparatus EX of the present example is installed, preferably a linear material such as a super inverse magnet. It is made of a magnetic material with an expansion coefficient of almost zero.
  • the bottom surface of the XY coil carrier 40 is driven on the bottom surface of the XY coil carrier 40 in the X direction (non-scanning direction) in accordance with the period of the magnetization pattern of the magnetic plate 62.
  • a plurality of sets of three-phase X-axis drive coil 63X and a force for driving the XY coil carrier 40 in the Y direction (scanning direction SD), for example, a three-phase Y-axis drive coil 63Y are installed.
  • the X-axis linear motors 64X and Y-axis respectively.
  • the linear motor 64Y is configured, and the first planar motor 64 is configured from the biaxial linear motors 64X and 64Y (see FIG. 2).
  • the linear motors 64X and 64Y drive the X ⁇ coil carrier 40 to the wafer base 41 in a non-contact state in the X and Y directions, respectively. Further, as can be seen from FIG.
  • the linear motors 64X and 64Y each have a plurality of axes, so by driving one of the linear motors 64X (or 64Y) by different driving amounts on the two axes, the XY coil can be obtained. It is also possible to control the rotation angle ⁇ Z of the carrier 40.
  • a driving mechanism combining two one-dimensional linear motors whose driving directions are orthogonal may be used.
  • a Hall element or the like for detecting the magnetic field of the magnetization pattern of the magnetic plate 62 on the wafer base 41 (the magnetic field changing in the X and Y directions with periods AX and AY) is provided.
  • Including detectors 67A and 67B are fixed.
  • the detectors 67A and 67B detect the relative positions of the XY coil carrier 40 with respect to the wafer base 41 (magnetic plate 62) in the X and Y directions with a resolution of about 10 m. From these detection results, the rotation angle ⁇ Z of the XY coil carrier 40 is also obtained.
  • the detection results of detectors 67A and 67B are also used for X-axis and Y-axis drive coils 63X and 63Y phase switching (commutation).
  • the detectors 67A and 67B are of the incremental method, in order to set the origin, a pattern for detecting the origin at a predetermined interval in the X direction is set on the end of the magnetic plate 62 in the + Y direction. And 65B are embedded.
  • the absolute positions of the patterns 65A and 65B in the X and Y directions are magnetized at the + Y direction end of the bottom surface of the XY coil carrier 40 with the same X direction spacing as the patterns 65A and 65B.
  • Origin sensors 66A and 66B such as an optical type or a capacitance type for detecting within a range narrower than the period AX, AY of the magnetization pattern of the plate 62 are fixed.
  • the origin sensors 66A and 66B simultaneously detect the positions of the patterns 65A and 65B in the X and Y directions, and then detect the detectors 67A and 67B.
  • the X-axis and Y-axis measurement values of detectors 67A and 67B are reset. Thereafter, the position of the XY coil carrier 40 detected by the detectors 67A and 67B can be regarded as an absolute position with reference to the patterns 65A and 65B on the wafer base 41.
  • the two-dimensional relative position of the XY coil carrier 40 with respect to the wafer base 41 can be determined.
  • the first linear encoder for measurement is configured. The measurement value of the first linear encoder is supplied to the stage control system 53.
  • FIG. 6 (A) is a plan view showing the wafer pack 28, the XY coil carrier 40, and the wafer base 41 of FIG. 2.
  • the XY coil carrier 40 The wafer pack 28 is placed on the X ⁇ coil carrier 40 in the X direction (non-scanning direction) and Y direction according to the period of the magnetization pattern of the magnetic plate 34 in the wafer pack 28 in FIG.
  • a plurality of sets of three-phase X-axis drive coils 71X and Y-axis drive coils 71Y for driving in the scanning direction SD are installed.
  • an X-axis linear motor 72X and a Y-axis linear motor 72Y are constituted from the drive coils 71X and 71Y and the magnetization pattern of the magnetic plate 34 in FIG. 3, respectively, and from the two-axis linear motors 72X and 72Y, respectively.
  • a second planar motor 72 is configured (see FIG. 2). Under the control of the stage control system 53 in FIG. 2, the linear motors 72X and 72Y drive the wafer pack 28 in a non-contact state in the X and Y directions with respect to the XY coil carrier 40, respectively. At this time, the position of the wafer pack 28 in the Z direction and the inclination angles ⁇ and ⁇ Y are controlled in a non-contact state by electrostatic attraction and gas blowing by the electrostatic bearing member 37 in FIG.
  • each of the linear motors 72X and 72Y has a plurality of axes, and therefore, by driving one of the linear motors 72X (or 72Y) with different driving amounts on the two axes. It is also possible to control the rotation angle ⁇ Z of the wafer pack 28.
  • the planar motors 64 and / or 72 for example, a planar motor disclosed in US Pat. No. 6,437,463 may be used. To the extent permitted by the laws of the designated or selected country, the above disclosure of US Pat. No. 6,437,463 is incorporated into the text.
  • the magnetic properties in the wafer pack 28 are formed on the upper surface of the XY coil carrier 40.
  • Detectors 74A and 74B including a Hall element for detecting the magnetic field of the magnetization pattern of the plate 34 are fixed.
  • the detectors 74A and 74B detect the relative positions of the wafer pack 28 (magnetic plate 34) in the X and Y directions with respect to the XY coil carrier 40 with a resolution of about 10 m. From these detection results, the rotation angle ⁇ Z of the wafer pack 28 with respect to the XY coil carrier 40 is also obtained.
  • the detection results of the detectors 74A and 74B are also used for phase switching (commutation) of the drive coils 71X and 71Y.
  • the origin detection pattern 73B is fixed to the center of the bottom surface of the diaphragm 33 in order to set the origin.
  • an optical system is used to detect the position of the pattern 73B in the X and Y directions within a range narrower than the period BX, BY of the magnetization pattern of the magnetic plate 34 in Fig. 3.
  • the origin sensor 73A such as a capacitance type is fixed. Note that two sets of the origin sensor 73A and the pattern 73B are actually provided.
  • the position of the wafer pack 28 detected by the detectors 74A and 74B can be regarded as an absolute position based on the position where the pattern 73B is detected by the detector 74B.
  • the origin sensor 73A, the pattern 73B, the magnetization pattern of the magnetic plate 34, and the detectors 74A and 74B are used to measure the two-dimensional relative position of the wafer pack 28 with respect to the XY coil carrier 40.
  • a second linear encoder is configured. The measurement value of the second linear encoder is also supplied to the stage control system 53.
  • the position of wafer pack 28 in the X and Y directions and the rotation angle ⁇ Z are also measured by laser interferometers 42X and 42Y in FIG. Therefore, by resetting or presetting the measurement values of the laser interferometers 42X and 42Y in a state where the wafer base 41 and the wafer pack 28 are in a predetermined positional relationship, the laser interferometers 42X and 42Y are thereafter used.
  • the measured value of the first linear encoder including the detectors 6A and 67B (relative position of the XY coil carrier 40 relative to the wafer base 41) from the measured value (relative position of the wafer pack 28 relative to the wafer base 41) ) May be subtracted to obtain the relative position of the wafer pack 28 with respect to the XY coil carrier 40.
  • the XY coil carrier 40 in Fig. 2 It is possible to omit the origin sensor 73A, the pattern 74B and the like on the upper surface side.
  • the first planar motor 64 and the second planar motor 72 in FIG. 2 are driven.
  • the positional relationship between the position of reticle R in FIG. 1 and the corresponding wafer pack 28 (wafer W) is controlled based on the measured values of laser interferometers 42X and 42Y, and the position of XY coil carrier 40 is taken as an example.
  • the wafer pack 28 is controlled so as to be positioned at the center of the XY coil carrier 40 as much as possible.
  • the shot area SA1 is exposed by moving one shot area S A1 of the wafer W in the wafer pack 28 in the + Y direction with respect to the projection area 21W of the projection optical system PL.
  • the second planar motor 72 of FIG. 2 is driven to move the wafer pack 28 in the + Y direction indicated by the arrow A1 with respect to the XY coil carrier 40.
  • the stage control system 53 drives the first planar motor 64 in FIG. 2 to generate a reaction force in the reverse direction against the XY coil carrier 40 due to the movement of the wafer pack 28 in the + Y direction.
  • the XY coil carrier 40 is moved in the Y direction indicated by the arrow A2 with respect to the wafer base 41 so as to cancel.
  • This counter-balance driving can greatly reduce the amount of vibration that occurs when scanning the wafer pack 28, resulting in improved overlay accuracy and the like.
  • the second planar motor 72 of FIG. Move 28 in the + X direction indicated by arrow Bl.
  • the first planar motor 64 in FIG. 2 is driven by the feed forward method, and the reverse movement with respect to the XY coil carrier 40 by the movement of the wafer pack 28 in the + X direction is performed.
  • a driving force exceeding the reaction force in the direction is generated, and the XY coil carrier 40 is moved in the + X direction indicated by the arrow B2 with respect to the wafer base 41.
  • the amount of movement of the wafer pack 28 in the + X direction relative to the projection optical system PL may be substantially the same as the amount of movement of the XY coil carrier 40 in the + X direction relative to the projection optical system PL.
  • the stage control system 53 drives the XY coil carrier 40 in the same direction by the feed forward method. It may be. During step movement, even if some vibration is generated by driving the XY coil carrier 40, exposure accuracy is not affected. Further, by driving the wafer pack 28 and the XY coil carrier 40 in the same direction when the wafer pack 28 starts to move, the stroke of the coil carrier 40 functioning as a counter mass when the wafer pack 28 is driven is shortened. be able to.
  • the XY coil carrier 40 that originally moves in the direction opposite to the driving direction of the wafer pack 28 due to the reaction force at the time of driving the wafer pack 28 is previously driven in the same direction as the wafer pack 28 and then moved in the opposite direction.
  • the stroke of the coil carrier 40 required to counteract the reaction force is shortened.
  • the relative position between the wafer pack 28 and the XY coil carrier 40 does not change before and after the step movement, it is possible to smoothly shift to the subsequent scanning exposure operation of the shot area SA2 of the wafer W, and the throughput of the exposure process. Can be increased.
  • FIG. 7 shows a wafer drive mechanism when the exposure apparatus of FIG. 1 is a double stage system.
  • the magnetic plate on the wafer base 41A has a magnetizing unit similar to the wafer base 41 in FIG. 6 (A).
  • a magnetic pattern in which MUAs are periodically arranged in the X and Y directions is formed! /, But the area of the wafer base 41A is larger than that of the wafer base 41! /.
  • an XY coil carrier 40 (referred to as the first XY coil carrier 40 in the example of FIG. 7) having planar motors 64 and 72 is moved via a gas bearing.
  • a wafer pack 28 (referred to as the first wafer pack 28 in the example of FIG. 7) on which the wafer W is stored is placed on the XY coil carrier 40. The surface of the wafer W is in close contact with the bottom surface of the glass plate 29.
  • a second XY coil carrier 40A having the same configuration as that of the first XY coil carrier 40 is also movably mounted, and is placed on the second XY coil carrier 40A.
  • the second wafer pack 28A containing the wafer W1 having the same shape as the wafer W is placed, and the surface of the wafer W1 is also in close contact with the bottom surface of the same glass plate 29A as the glass plate 29. That is, on the bottom side of the second wafer pack 28A, a magnetic plate having the same magnetization pattern as that of the magnetic plate 34 in FIG. 3 is installed, and the second XY coil carrier 40A is driven on the X axis and the Y axis.
  • a linear motor 72XA and 72YA including coils 71X A and 71YA are provided, and a second planar motor 72A for two-dimensionally driving the wafer pack 28A with respect to the XY coil carrier 40A is provided. Similar to the surface motor 64, a first planar motor 64A for two-dimensionally driving the XY coil carrier 40A with respect to the wafer base 41A is provided. Further, the second XY coil carrier 40A also includes a first linear encoder that measures the relative position of the XY coil carrier 40A with respect to the wafer base 41A, and the XY coil carrier 40A, as with the first XY coil carrier 40. There is also a second linear encoder that measures the relative position of wafer pack 28A with respect to.
  • a measurement stage 77 for measuring the imaging characteristics of the projection optical system PL, the irradiation energy of the exposure light, the baseline amount of the alignment sensor, and the like. It is mounted so as to be movable through a gas bearing.
  • a planar motor 64B similar to the first planar motor 64 for driving the measurement stage 77 two-dimensionally with respect to the wafer base 41A, and a relative position of the measurement stage 77 with respect to the wafer base 41A
  • a linear encoder is provided for measuring.
  • the region where the first XY coil carrier 40 is located in the XY plane is the first region ST1
  • the region where the second XY coil carrier 40A is located is the first region.
  • Two areas are ST2.
  • exposure is performed in the first area ST1, measurement of the wafer W in the second area ST2, etc. (for example, measurement of the amount of deviation in the Z direction from the reference position of the focal point of the optical system) and wafer W (wafer pack) 28)
  • Loading 'Unloading' may be performed.
  • the first region ST1 and the second region ST2 may partially overlap.
  • the second XY coil carrier 40A side located in the second region ST2 it is assumed that the wafer W1 in the second wafer pack 28A has been exposed.
  • the first XY coil carrier 40 and the first wafer pack 28 are moved below the projection optical system PL in the first area ST1, and the wafer pack 28 is moved relative to the projection area 21W of the projection optical system PL.
  • the second XY coil carrier 40A in the second region ST2 is moved to the loading position of the wafer (wafer pack) (FIG. 7).
  • the exposure of the unexposed wafer can be started by moving the second XY coil carrier 40A immediately below the projection optical system PL immediately after the exposure of the wafer W in the first wafer pack 28 is completed. Can improve the throughput of the exposure process
  • the alignment sensor When the alignment sensor is arranged in the vicinity of the loading position of the wafer or wafer pack and the wafer is exposed on one XY coil carrier 40 (or 40A) side, the other XY coil is exposed.
  • the unexposed wafer may be aligned on the carrier 40A (or 40) side.
  • wafer pack 28 (28 A) instead of replacing wafer pack 28 (28 A) with a wafer pack containing another unexposed wafer, it is placed near XY coil carrier 40 (or 40 A) in the loading position. In this case, the wafer may be taken out and stored from the wafer pack 28 shown in FIG. After exchanging the exposed wafer in the wafer pack 28 (28A) with another unexposed wafer in this way, the wafer pack 28 (28 A) is returned to the XY coil carrier 40 (or 40A) again. Therefore, it is possible to use the wafer pack 28 (28A) repeatedly.
  • FIG. 8 (A) shows the main part of the exposure apparatus in which the glass plate 29 to which the wafer W is in close contact is directly fixed to the stage.
  • the lower part of the projection optical system PL is shown.
  • An XY stage 79 is mounted on a flat plate 7 8 so as to be movable in the X and Y directions via a gas bearing.
  • the XY stage 79 is driven in the Z direction by, for example, a voice coil motor system.
  • a Z stage 80 is supported via three Z driving portions 81A, 81B, 81C.
  • the XY stage 79 is driven in the X and Y directions orthogonal to each other by two sets of linear motors, for example, along a guide mechanism (not shown).
  • a laser beam is irradiated from the laser interferometer (not shown) to the reflecting surface (or moving mirror) on the side surface in the X direction and Y direction of the Z stage 80, and at least the position of the Z stage 80 in the X direction and Y direction , And rotation angle ⁇ Z etc.
  • the glass plate 29 is detachably held on the upper surface of the Z stage 80 via two support members 82A and 82B separated in the Y direction, and the surface of the wafer W (photograph) is attached to the bottom surface 29a of the glass plate 29.
  • the entire exposed surface) to which the resist is applied is in close contact.
  • suction holes 82Aa, 82Ba, etc. connected to a vacuum pump are formed in the support members 82A, 82B, and the glass plate 29 is formed on the support members 82A, 82B by these suction holes 82Aa, 82Ba. Is held by the vacuum suction method.
  • the support members 82A and 82B are connected to the upper portions of the glass plate 29 through the connecting members 83A and 83B, and at least high enough to reach the upper portion of the end of the wafer W.
  • Flat electrode plates 84A and 84B are arranged, and a predetermined charge (or potential) is applied to the electrode plates 84A and 84B from a control device (not shown), whereby the wafer W is electrostatically adsorbed on the bottom surface of the glass plate 29. It is configured so that it can be held.
  • the surface of the wafer W can be focused on the image plane of the projection optical system PL.
  • the unexposed wafer W is transferred between the support members 82A and 82B in a state of being placed on the wafer transfer arm 85 as an example.
  • the wafer transfer arm 85 is raised, the surface of the wafer W is brought into contact with the bottom surface 29a of the glass plate 29, and the electrode plates 84A and 84B are charged with positive or negative charges, so that the wafer W becomes a glass plate. Adsorbed and held by 29.
  • the position of the Z stage 80 (wafer W) is measured by a laser interferometer (not shown), and the XY stage 79 is driven based on the measured value, so that the exposure light IL from the projection optical system PL is used for the glass plate. Wafer W is exposed through 29. After that, the wafer transfer arm 85 is disposed on the back surface of the wafer W, and the wafer W is transferred to the wafer arm 85 by charging the electrode plates 84A and 84B with a force for releasing the charge or a reverse charge only for a short time. It is.
  • the structure of the Z stage 80 can be simplified, and the wafer The wafer W can be exposed in a state where the front surface of the wafer W is maintained at a high flatness without being affected by the flatness of the back surface of the W. Accordingly, a reticle pattern (not shown) is exposed to each shot area of the wafer W with high accuracy via the projection optical system PL. Also, if a foreign object adheres to the glass plate 29, the glass plate 29 can be quickly replaced with another glass plate by releasing the vacuum suction via the support members 82A and 82B.
  • FIG. 8B shows a main part of the exposure apparatus that holds the wafer W by bringing a partial area of the surface of the wafer W into close contact with one surface of the member arranged to face the wafer W.
  • members corresponding to those in FIG. 8 (A) are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • a metal holding member having two annular support members 82A and 82B fixed on the Z stage 80 in the Y direction and having a bottom surface 86a finished to a high flatness by polishing.
  • Member 86 is fixed.
  • An annular groove 86c for suction is formed in a region in contact with the surface of the wafer W near the inner edge of the bottom surface 86c of the holding member 86, and the groove 86c passes through an exhaust hole 86b formed inside the holding member 86.
  • the pipe 87 is connected to a vacuum pump (not shown).
  • the unexposed wafer W is placed on the wafer transfer arm 85 as an example.
  • the sheet is conveyed to between support members 82A and 82B.
  • the wafer transfer arm 85 is raised, the end of the surface of the wafer W in the soil Y direction is brought into contact with the bottom surface 86a of the holding member 86, and the groove 86c of the holding member 86 is set to a negative pressure via the pipe 87.
  • the wafer W is sucked and held on the bottom surface 86a of the holding member 86.
  • the wafer W is delivered to the wafer arm 85. .
  • the structure of the Z stage 80 can be simplified, and the wafer W can be exposed in a state where the surface of the wafer W is maintained at a high flatness without being affected by the flatness of the back surface of the wafer W. Therefore, a reticle pattern (not shown) is exposed to each shot area of the wafer W with high accuracy via the projection optical system PL.
  • a high flatness surface (a flat surface or a surface disposed opposite to the substrate) which is the bottom surface of the glass plate 29 or the bottom surface of the holding member 86.
  • the wafer W is also held by adhering at least part of the surface of the wafer W to the contact surface.
  • the movable part of the stage system on the back side of the wafer W can be simplified or miniaturized. Even when the flatness of the back surface side of the wafer W is inferior to that of the front surface side, exposure or conveyance can be performed in a state where the flatness of the front surface of the wafer W is kept high.
  • the wafer W is held in a state where the region including the shot region on the surface of the wafer W is brought into close contact with the bottom surface 29a of the glass plate 29 that transmits the exposure light IL.
  • the refractive index of the glass plate 29 is higher than that of ordinary gas, so that the projection optical system depends on the refractive index of the glass plate 29. Improve PL resolution and depth of focus.
  • the exposure light IL is supplied to the projection optical system PL and a space (immersion space) including the optical path of the exposure light IL between the tip of the projection optical system PL and the glass plate 29.
  • a space immersion space
  • the refractive index of the entire optical path from the projection optical system PL to the wafer W can be increased.
  • the depth of focus can be further improved.
  • the example of FIG. 2 includes an electrostatic bearing member 37 having an electrode member 75 and a plurality of blowout holes 37a to which the compressed gas from the compressor 38 is supplied. ing. Then, during the exposure of the wafer W, the wafer pack 28 holding the glass plate 29 and the wafer W integrally with the bottom surface 29a of the glass plate 29 in contact with the projection optical system PL. In order to maintain the positional relationship such that the surface of the wafer W matches the image plane of the projection optical system PL within a predetermined allowable range in the direction of the optical axis AX (direction in which the exposure light IL is irradiated).
  • the glass plate 29 is electrostatically attracted by the electrode member 75 of the electrostatic bearing member 37, and a gas whose flow rate is controlled is blown from the blowing holes 37 a of the electrostatic bearing member 37 to the glass plate 29. Therefore, the wafer pack 28 can be stably held in a non-contact state with respect to the projection optical system PL, and the focusing accuracy between the surface of the wafer W and the image plane of the projection optical system PL can be maintained.
  • the drive coils 71X Since the magnetic plate 34 is magnetically driven by 71Y, the wafer pack 28 (wafer W) can be moved at high speed in a non-contact state.
  • the magnetic plate 34 is made of a material having a linear expansion coefficient of approximately 0 at room temperature where the exposure apparatus is installed. When formed from a material, the wafer W does not deform even if the temperature of the magnetic plate 34 rises due to the driving of the second planar motor 72.
  • the first planar motor 64 for driving the XY coil carrier 40 to which the drive coils 71X and 71Y are fixed in the X direction and the Y direction with respect to the wafer base 41 is provided. Yes. Then, in order to drive the wafer pack 28 (wafer W) in the X direction and the Y direction with respect to the projection optical system PL, the XY coil carrier 40 (drive coils 71X and 71Y) is moved in the X direction and Y by the first planar motor 64. In the case of driving in the direction, the XY coil carrier 40 having a complicated configuration including a drive coil and the like can be made small, and the moving stroke of the wafer pack 28 (wafer W) can be enlarged.
  • the upper portion of the XY coil carrier 40 where the drive coils 71X and 71Y are arranged is expanded in the X and Y directions, so that the XY coil carrier 40 is regarded as a wafer base (surface plate).
  • the wafer pack 28 may be driven in the X and Y directions on this wafer base.
  • the amount of use of the drive coils 71X and 71Y increases. It is not necessary to provide the first flat motor 64 and the wafer base 41 on the bottom surface of the XY coil carrier 40.
  • wafer pack 28 containing (holding) wafer W shown in FIGS. 2 and 3 is a flat surface or a bottom surface that is a surface disposed opposite to the substrate (wafer W).
  • the wafer holding device having the glass plate 29, the supporting members 82A and 82B, and the Z stage 80 in FIG. 8A has the entire surface of the wafer W in close contact with the bottom surface 29a of the glass plate 29.
  • an electrostatic adsorption mechanism for charging the electrode plates 84A and 84B arranged on the glass plate 29 is provided.
  • the wafer holding device having the annular holding member 86, the supporting members 82A and 82B, and the Z stage 80 shown in FIG. 8B has a part of the surface of the wafer W in close contact with the bottom surface 29a of the glass plate 29.
  • a vacuum suction mechanism for making the groove 86c of the holding member 86 a negative pressure is provided.
  • These wafer pack 28 or wafer holding mechanism includes the exposure apparatus EX in FIG. 1 or FIG. 8 (A),
  • It can be used as a mechanism for holding the wafer in the exposure apparatus (B) and can hold the wafer W in a state in which the flatness of the surface of the wafer W is kept high.
  • the wafer pack 28 in FIG. 2 has a buffer member 35 that urges the surface of the wafer W on the bottom surface 29a of the glass plate 29. Therefore, the degree of adhesion of the surface of the wafer W to the bottom surface 29a with a simple mechanism. Can be enhanced.
  • a small compression coil spring or the like can be used as the buffer member 35.
  • the space surrounded by the glass plate 29, the frame 30, and the diaphragm 33 of the wafer pack 28 has an atmosphere around the area where the bottom surface 29a of the glass plate 29 is in contact with the surface of the wafer W. Since it functions as an airtight chamber that maintains a negative pressure, the adhesion of the surface of the wafer W to the bottom surface 29a can be increased.
  • the inside of the wafer pack 28 is The negative pressure mechanism can be omitted.
  • Wafer pack 28 also includes a flat diaphragm 33 constituting a part of the hermetic chamber, and a buffer member 35 interposed between diaphragm 33 and wafer W. Since it is equipped with a mechanism, the degree of adhesion of the surface of the wafer W to the bottom surface 29a can be increased with a simple mechanism. If the thickness of the buffer member 35 is large, the diaphragm 33 can be omitted. Conversely, if the diaphragm 33 is flexible, the buffer member 35 can be omitted.
  • the glass plate 29 transmits the exposure light IL, so that the exposure light IL passes through the glass plate 29.
  • Wafer W which can improve the resolution and depth of focus of the projection optics PL
  • wafer pack 28 in FIG. 2 has magnetic plate 34 that is disposed so as to sandwich wafer W together with glass plate 29 and includes a region in which magnetization units MUB are periodically arranged.
  • the wafer pack 28 can be easily driven in a non-contact manner by a linear motor method.
  • FIGS. 9 to 11 parts corresponding to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 9 is a partially cutaway view showing the wafer drive mechanism of the exposure apparatus of the present example.
  • three Z-actuators 36A to 36C are provided below the projection optical system PL.
  • An annular electrostatic bearing member 37 is attached so that the position in the Z direction and the inclination angles ⁇ X and ⁇ Y can be finely adjusted.
  • the wafer W is arranged so as to float on the bottom surface side of the electrostatic bearing member 37. In FIG. 9 and FIG. 11, the wafer W is expressed thicker than it actually is to make it easier to understand.
  • the electrode member 75 in the electrostatic bearing member 37 in FIG. 2 is divided into three in the circumferential direction, whereas the bottom surface of the electrostatic bearing member 37 in this example (FIG. 9).
  • an electrode member 88 capable of applying a large number of small individual charges (or relative potentials) in a predetermined cycle in the X and Y directions is provided, for example, with an insulating material such as a synthetic resin. Arranged between materials! The stage control system 53A is applied to the wafer W due to the static electricity of these many electrode members 88.
  • the relative positional relationship of the position of the wafer W in the Z direction (focus position) with respect to the projection optical system PL and the tilt angles ⁇ X and ⁇ Y (leveling) is adjusted.
  • blowout holes 37a on the bottom surface of the electrostatic bearing member 37 are connected to the compressor 38 via a vent hole 37b and a pipe 39 inside the electrostatic bearing member 37, and are connected to the stage control system 53A. Under control, gas is blown out to the wafer W so that the wafer W does not contact the electrostatic bearing member 37. Therefore, the electrostatic bearing member 37 including the electrode member 88 of this example also holds the wafer W so as to float in a non-contact state at a predetermined interval in the Z direction by an air preload type electrostatic bearing system.
  • an AF sensor for measuring the position (focus position) in the Z direction (focus position) and the inclination angles ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ of the projection area 21W irradiated with the exposure light IL through the projection optical system PL 61 is arranged.
  • the stage control system 53A is configured so that the projection area 21W of the wafer W is focused on the image plane of the projection optical system PL based on the measurement value of the AF sensor 61.
  • the suction force to the wafer W by the large number of electrode members 88 is controlled.
  • the X ⁇ coil carrier 40C and the wafer base 41 are sequentially arranged on the back side of the wafer W, and the wafer base 41 is fixed on the floor FL.
  • a magnetic plate 62 on which a magnetization pattern in which the magnetization units MUA shown in FIG. 5A are periodically arranged is formed is fixed on the upper surface of the wafer base 41, and a plurality of air is provided on the magnetic plate 62.
  • the XY coil carrier 40C is mounted so as to be movable in the X and Y directions in a non-contact state via the guide 68.
  • XY coil carrier 40C fixed to the bottom surface of the XY coil carrier 40C
  • a first planar motor 64 is configured to the bottom surface of the XY coil carrier 40C
  • an electrode member 87 capable of applying a large number of small individual charges (or relative potentials) at predetermined intervals in the X direction and the Y direction on the upper part of the XY coil carrier 40C is, for example, a synthetic resin or the like The insulating material is sandwiched between them.
  • the period of arrangement of the electrode members 87 in the X direction and Y direction is, for example, the same as the period of arrangement of the electrode members 88 in the electrostatic bearing member 37 in the X direction and Y direction.
  • the stage control system 53A individually controls the suction force in the X and Y directions against the wafer W due to static electricity of the large number of electrode members 87, so that the X and Y directions of the wafer W against the XY coil carrier 40C can be controlled. Controls the position and rotation angle ⁇ Z (relative positional relationship).
  • FIG. 10 shows the tip of the projection optical system PL of FIG. 9 and the shot area SA being exposed on the wafer W.
  • the scribe line area having a width of about 50 mm in the center of the shot area SA.
  • the scale pattern 95 is formed of a concave and convex pattern with a predetermined period (for example, about 0 ⁇ 1 to 1 111) in the Y direction (scanning direction) and a predetermined period (for example, about 0 ⁇ 1 to 2 m) in the X direction. On top of this, a photoresist is applied. Similarly, the same pattern as the scale pattern 95 is formed in all other shot areas on the wafer W.
  • the scale pattern 95 is formed in the scribe line area between adjacent shot areas. May be.
  • scale patterns formed in both scribe line areas sandwiching the shot area SA in the X direction may be measured.
  • the scale pattern 95 is actually used in the shot area SA or in the vicinity thereof.
  • a pattern indicating the origin position in the X and Y directions (also used as a normal wafer mark) is also formed along with the pattern 95.
  • an offset (initial value) of the movement amount of the wafer W detected from the scale pattern 95 is set.
  • a light transmission system 89A is placed inside an electrostatic bearing member 37. And a light receiving system 89B, and a detector 89 for detecting the position or movement amount information of the scale pattern 95 shown in FIG.
  • a laser light source 91 such as a He—Ne laser (wavelength: 633 nm) or a semiconductor laser emitting light in the visible to near-infrared range (with a collimator lens installed at the emission end! /)
  • the laser beam having a wavelength region that is non-photosensitive to the photoresist on the wafer W emitted from the laser beam is split into a laser beam LB1 and a second laser beam by the beam splitter 92A, and the second laser beam is Splitter 92C splits laser beam LB2 and the fourth laser beam.
  • the fourth laser beam is reflected by the mirror 93A and then divided into two laser beams LB3 and LB4 by the beam splitter 92D, and the laser beam LB4 is reflected by the mirror 93B.
  • the two laser beams LB1 and LB2 are incident on the scale pattern 95 on the wafer W while being largely inclined around an axis parallel to the Y axis and substantially symmetrically in the Y direction.
  • the interference light LBY between the + first-order diffracted light of laser beam LB1 and the first-order diffracted light of laser beam LB2 is incident on photoelectric detector 94Y.
  • the position of the scale pattern 95 in the Y direction can be determined. It can be measured.
  • the two laser beams LB3 and LB4 are incident on the scale pattern 95 in a state of being largely inclined clockwise around an axis parallel to the X axis and inclined substantially symmetrically in the X direction. Interfering light LBX between the + 1st order diffracted light of beam LB3 and the 1st order diffracted light of laser beam LB4 is incident on photoelectric detector 94X.
  • the position of the scale pattern 95 in the X direction is Can be measured. Further, in order to measure the rotation angle ⁇ Z of the shot area SA, a scale pattern (not shown) for the shot area SA (not shown) adjacent to the shot area SA in the + X direction is different from the scale pattern 95. It is preferable to measure the position in the Y direction of the scale pattern formed in the scribe line region. The position information obtained by presetting the value measured by the counter circuit at the above origin position is provided to the stage control system 53A in FIG.
  • the position information of reticle R (reticle stage RST) measured by the laser interferometers 25X and 25Y in Fig. 1 is also supplied to the stage control system 53A.
  • 53A can obtain the relative positional relationship between the reticle R and the wafer W.
  • the stage control system 53A drives the reticle stage RST of FIG. 1 so that the relative positional relationship thereof becomes an imaging relationship via the projection optical system PL, and also a number of XY coil carriers 40C of FIG.
  • the wafer W is driven in the X and Y directions.
  • the Y axis on the XY coil carrier 40C side is first shown.
  • the charges (or relative potentials, and so on) at every other positions B and D (or positions G and I) are alternately inverted.
  • every other row of electrode members 87 arranged in parallel to the X-axis inverts the charge alternately.
  • polarization charges having the same polarity as the electrode member 87 in the Z direction are generated on the surface of the wafer W, respectively.
  • the force for moving the wafer W in the X and Y directions may be considerably smaller than the force for attracting and holding the wafer W in the + Z direction. Therefore, the attractive force in the Z direction acting on the wafer W by the electrode member 87 on the XY coil carrier 40C side is attracted in the + Z direction acting on the wafer W by the electrode member 88 on the electrostatic bearing member 37 side. Since it is considerably smaller than the force, the wafer W can be stably held in a non-contact state between the electrostatic bearing member 37 and the XY coil carrier 40C.
  • the wafer W can be moved in the + Y direction by reversing the charges at positions A, C, E (or positions F, H, J) of the electrode member 87 on the XY coil carrier 40C side.
  • the polarization charge distribution of the wafer W is moved in the Y direction by one cycle of the electrode member 88 with respect to the electrostatic bearing member 37 as well. Yes. Therefore, in the row of electrode members 88 arranged in the Y direction on the electrostatic bearing member 37 side, the positions c, e (in the + Z direction of the positions C, E (or positions H, J) on the XY coil carrier 40C side are provided. Alternatively, the charge at the position h, j) is set to the opposite polarity to the charge of the electrode member 87 at the position C, E (or position H, J).
  • the wafer W can be driven in the Y direction while the wafer W is attracted to the electrostatic bearing member 37 by static electricity in a non-contact manner.
  • the electrostatic bearing member 37 side by controlling the charge distribution in the X direction of the electrode member 88 on the electrostatic bearing member 37 side according to the charge distribution in the X direction of the electrode member 87 on the XY coil carrier 40C side, the electrostatic bearing member 37 side The wafer W can be driven in the X direction while the wafer W is attracted non-contactly by static electricity.
  • the other configuration is the same as that of the exposure apparatus of the first embodiment (Fig. 1).
  • the electrode member 87 on the XY coil carrier 40C side in Fig. 9 is driven to move the wafer W in the Y direction. 1 can be transferred to each shot area on the wafer W via the projection optical system PL by the scanning exposure method.
  • the configuration of the wafer drive mechanism on the back side of the wafer W can be simplified. Can do.
  • An electrode member 87 for generating an electrostatic field is disposed, and an XY coil key disposed on the back side of the wafer W is disposed. It is equipped with the Alya 40C.
  • the wafer W is driven in the X direction and the Y direction (direction intersecting the direction irradiated with the exposure light IL) by the second electrostatic field, and the first electrostatic field is used.
  • the wafer W is driven in the Z direction (direction in which the exposure light IL is irradiated). Therefore, the wafer W is driven in the direction along the surface by the second electrostatic field, and the position (height) in the Z direction of the wafer W is controlled by the first electrostatic field.
  • the plane of the projection region 21W on the surface of the wafer W is controlled by individually controlling the suction force to the wafer W by the multiple electrode members 88 on the electrostatic bearing member 37 side. It is also possible to increase the degree. That is, since the wafer W is not held following the back surface of the wafer W, even if the flatness of the back surface is inferior, the flatness of the front surface of the wafer W is increased during exposure by controlling the first electrostatic field. Can be maintained. Therefore, since the overlay accuracy is improved, a device having a fine pattern can be manufactured with high accuracy.
  • the stage control system 53A force changes the polarity distribution in the X and Y directions of the second electrostatic field by the electrode member 87 in the XY coil carrier 40C with time, and the electrostatic bearing
  • the polarity distribution in the X direction and Y direction of the first electrostatic field by the electrode member 88 in the member 37 is a polarity distribution corresponding to the polarization charge distribution generated on the surface side of the wafer W by the second electrostatic field (for example, If the polarity distribution of the first electrostatic field is changed over time (as opposed to the polarization charge distribution), the first electrostatic field and the second electrostatic field cooperate to move the wafer W in the Z direction.
  • the wafer W can be efficiently driven in the X and Y directions while floating on the surface.
  • the magnetization unit MUA is periodically arranged on the upper surface of the wafer base 41, which is the mounting surface of the XY coil carrier 40C including the electrode member 87 (with the polarity).
  • a magnetic plate 62 (with different magnetic generators arranged alternately) is installed, and a first planar motor 64 comprising the drive coils 63X and 63Y on the bottom of the XY coil carrier 40C and its magnetic plate 62 (magnetization pattern) is provided. .
  • the XY coil carrier 40C is moved to the wafer base 41 (magnetic plate 62) by the first planar motor 64.
  • the moving stroke of the wafer W can be increased.
  • the upper part of the XY coil carrier 40C on which the many electrode members 87 are arranged is expanded in the X direction and the Y direction, so that the XY coil carrier 40C itself is a wafer base (surface plate).
  • the wafer W may be driven in the X and Y directions on this wafer base. In this configuration, it is not necessary to provide the first planar motor 64 and the wafer base 41 on the bottom surface of the XY coil carrier 40C.
  • the resist-coated surface of the wafer W may be brought into close contact with the glass plate 29 after being subjected to a polishing process (CMP process or the like).
  • the exposure apparatus of the above embodiment includes an illumination optical system composed of a plurality of lenses, a projection optical system incorporated in the exposure apparatus body, and optical adjustment, and a reticle stage made up of a large number of mechanical parts. It can also be manufactured by attaching a wafer drive to the exposure tool body, connecting wiring and piping, and then making comprehensive adjustments (electrical adjustment, operation check, etc.). It is desirable to manufacture the exposure apparatus in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.
  • the present invention is not limited to a scanning exposure type projection exposure apparatus, but also a batch exposure type projection exposure. The same applies to exposure with an optical device.
  • a force using a light-transmitting reticle in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate instead of this reticle, for example, as disclosed in US Pat. No. 6,778,257, an electronic mask that forms a transmission pattern or a reflection pattern based on electronic data of a pattern to be exposed, or a light emission pattern, may be used. Les.
  • the power for exposing a substrate by projecting a pattern image onto the wafer W using the projection optical system PL is disclosed in International Publication No. 2001/035168 pamphlet.
  • the present invention can be applied to an exposure apparatus (lithography system) that exposes a line “and” space on the wafer W.
  • a diffraction grating for forming an interference fringe that does not require the use of the projection optical system PL can be regarded as an optical member.
  • the semiconductor device has a function function / performance design step, a reticle manufacturing step based on this step, a silicon material,
  • the present invention is not limited to application to a semiconductor device manufacturing process.
  • a liquid crystal display element formed on a square glass plate or the like, or a display device such as a plasma display is manufactured.
  • various devices such as processes, imaging devices (CCD, etc.), micromachines, MEMS (Microelectromechanical Systems), ceramic wafers, etc. as substrates, and DNA chips Widely applicable.
  • the present invention can also be applied to a manufacturing process when manufacturing a mask (photomask, reticle, etc.) in which a mask pattern of various devices is formed using a photolithographic process.
  • the exposure apparatus EX of the above embodiment is included in the scope of claims of the present application.
  • various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy
  • various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy
  • the system is adjusted to achieve electrical accuracy.
  • the assembly process from various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connections, electrical circuit wiring connections, and pneumatic circuit piping connections between the various subsystems.
  • an assembly process for each subsystem Before the assembly process from the various subsystems to the exposure system, there is an assembly process for each subsystem! 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. It is desirable to manufacture the exposure apparatus in a clean room where the temperature and cleanliness are controlled.

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Abstract

　基板を駆動するための可動部を簡素化又は小型化できるとともに、必要に応じてその基板の表面の平面度を高く維持した状態で露光できる露光装置である。露光光（ＩＬ）で投影光学系（ＰＬ）を介してウエハ（Ｗ）を露光する露光装置において、ウエハ（Ｗ）に対向して配置されたガラス板（２９）、及びガラス板（２９）の底面にウエハ（Ｗ）表面を密着させてウエハ（Ｗ）を保持する機構を有するウエハパック（２８）と、投影光学系（ＰＬ）の下部に配置されてガラス板（２９）を静電力によって吸引して保持するための電極部材（７５）を有する静電軸受部材（３７）と、ウエハパック（２８）を横方向に磁気的に駆動するためのＸＹコイルキャリア（４０）とを備える。

Description

明 細 書
露光方法及び装置、並びに基板保持装置
技術分野
[0001] 本発明は、基板に露光光を照射してこの基板を露光する露光技術、その基板を保 持するための技術、及びその露光技術を用いるデバイス製造技術に関し、例えば半 導体集積回路、液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等の各種デバイスを製造するた めのリソグラフイエ程でマスク等のパターンを基板上に転写する際に適用可能なもの である。
背景技術
[0002] 例えば半導体集積回路を製造するためのリソグラフイエ程中で、レチクル (又はフォ トマスク等）に形成されたパターンを投影光学系を介して基板としてのフォトレジストが 塗布されたウェハ（又はガラスプレート等）の各ショット領域に転写するために、ステツ パ等の一括露光型の投影露光装置及びスキャニング 'ステツパ等の走査露光型の投 影露光装置等の露光装置が使用されている。これらのうち、ウェハを露光対象とする 露光装置においては、ウェハの投影光学系の光軸に垂直な平面内の直交する 2方 向（X方向、 Y方向）の位置、並びにその光軸方向の位置（フォーカス位置）及びその 直交する 2方向の周りの傾斜角（レべリング)等を制御するためのウェハステージが備 えられている。
[0003] 従来のウェハステージは、一般に定盤上に移動可能に載置された XYステージ上 に、ウェハのフォーカス位置及び傾斜角を制御するための zステージ、及びウェハの 裏面を真空吸着又は静電吸着によって保持するウェハホルダを設置して構成されて いた。
また、ウェハの搬送装置としては、静電力によって上方からウェハを非接触に保持 した状態で、誘導電流によってウェハをウェハの表面に沿った方向（搬送方向）に駆 動する搬送装置 (例えば、特許文献 1参照）、及び上方からの静電力及び気体の吹 き出しによってウェハを非接触に保持した状態で、その上方からの静電場分布を変 化させることでウェハを搬送方向に駆動する搬送装置 (例えば、特許文献 2参照）が 提案されている。また、ウェハの裏面側で静電場分布を変化させることでウェハを搬 送方向に駆動する搬送装置 (例えば、特許文献 3参照)も提案されて!/、る。
特許文献 1 :特開平 9 330975号公報
特許文献 2 :特開昭 63— 245932号公報
特許文献 3：特開 2001 _ 250857号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 従来の露光装置のウェハステージは、定盤上に載置された可動部が、 XYステージ としての駆動機構、ウェハの吸着保持機構、及びウェハのフォーカス位置等を制御 する機構の全てを備えていたため、その可動部が複雑で大型であり、かつ重量が大 きぐ露光工程のスループットを高めるために、振動の発生を抑制した状態で、さらに 高速にその可動部を駆動することが困難であった。
[0005] また、ウェハは一般に露光面である表面は研磨加工が施されて平面度は良好であ るが、その裏面の平面度は表面に比べて劣っている。そのため、従来の吸着保持機 構のようにウェハの裏面でウェハを吸着保持する機構では、露光時にウェハの表面 の平面度が低下する恐れがある。
さらに、露光装置においては、ウェハの上方に投影光学系が存在するため、従来 の静電力等を用いて上方から非接触方式でウェハを搬送する搬送装置は、そのまま では露光装置には容易に適用できないという問題があった。また、従来のウェハの裏 面側で静電場分布を変化させることでウェハを駆動する搬送装置は、ウェハのフォ 一カス位置等を高精度に制御するための機構が別途必要である。
[0006] 本発明はこのような問題点に鑑み、露光対象のウェハ等の基板を駆動するための 可動部を簡素化又は小型化できるとともに、必要に応じてその基板の表面の平面度 を高く維持した状態で露光又は搬送を行うことができる露光技術及びデバイス製造 技術を提供することを第 1の目的とする。
さらに本発明は、その露光技術で使用できるとともに、露光対象の基板の表面の平 面度を高く維持した状態でその基板を保持できる基板保持技術を提供することを第 2 の目的とする。 課題を解決するための手段
[0007] 本発明による第 1の露光方法は、基板に露光光を照射して該基板を露光する露光 方法にお!/、て、その基板を露光位置に搬送する工程及びその基板をその露光光で 露光する工程のうちの少なくとも一部の時間において、平坦な面にその基板の表面 の少なくとも一部を密着させて、その基板を保持するものである。
本発明による第 1の露光装置は、基板に露光光を照射して該基板を露光する露光 装置において、平坦な面が形成された所定部材と、その所定部材のその平坦な面に その基板の表面の少なくとも一部を密着させて、その基板を保持する保持機構とを 備えたものである。
[0008] 次に、本発明による第 2の露光方法は、露光光を光学部材を介して基板に照射し て該基板を露光する露光方法において、その基板の表面側に第 1静電場を発生さ せ、その基板の裏面側に第 2静電場を発生させ、その第 2静電場によりその基板をそ の露光光が照射される方向と交差する方向に駆動するとともに、その第 1静電場によ りその基板をその露光光が照射される方向に駆動するものである。
本発明による第 2の露光装置は、露光光を光学部材を介して基板に照射して該基 板を露光する露光装置において、その基板の表面側に配置されて、第 1静電場を発 生する第 1駆動部と、その基板の裏面側に配置されて、第 2静電場を発生する第 2駆 動部と、を備え、その第 2静電場によりその基板をその露光光が照射される方向と交 差する方向に駆動するとともに、その第 1静電場によりその基板をその露光光が照射 される方向に駆動するものである。
[0009] また、本発明による基板保持装置は、露光光で光学部材を介して露光される基板 を保持する基板保持装置であって、平坦な面が形成された所定部材と、その所定部 材のその平坦な面にその基板の表面の少なくとも一部を密着させて、その基板を保 持する保持機構とを備えたものである。
また、本発明によるデバイス製造方法は、本発明の露光方法又は露光装置を用い るものである。
発明の効果
[0010] 本発明の第 1の露光方法及び装置によれば、露光対象の基板を表面側から保持 するため、その基板の裏面側に配置される可動部を簡素化又は小型化できる。また 、その基板の裏面側の平面度が表面側より劣る場合でも、その基板の表面の平面度 を高く維持した状態で露光又は搬送を行うことができる。
また、本発明の第 2の露光方法及び装置によれば、第 2静電場によってその基板を 表面に沿った方向に駆動し、第 1静電場によってその基板の露光光の照射方向の位 置（高さ）を制御するという機能分担によって、その基板の裏面側に配置される可動 部を簡素化又は小型化しつつ、その基板を非接触状態でほぼ 3次元的に高精度に 駆動できる。また、その基板の裏面に倣わせてその基板を保持してはいないため、そ の裏面の平面度が劣る場合でも、その第 1静電場の制御等によって露光時にその基 板の表面の平面度を高く維持できる。
本発明の基板保持装置によれば、本発明の第 1の露光装置の基板の保持機構とし て使用できるとともに、その基板の表面の平面度を高く維持した状態でその基板を保 持できる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の第 1の実施形態で使用される露光装置を示す斜視図である。
[図 2]図 1の露光装置のウェハ駆動機構を示す一部を切り欠いた図である。
[図 3]図 2のウェハパック 28を示す分解斜視図である。
[図 4]図 2のウェハパック 28の組立工程の一例を示す図である。
[図 5] (A)は図 2のウェハベース 41上の磁性板 62の磁化パターンの一例を示す平面 図、（B)は磁性板 62の磁化パターンの他の例の一部を示す図である。
[図 6] (A)はウェハを Y方向に走査する場合のウェハパック 28及び XYコイルキャリア 40の動きの一例を示す平面図、（B)はウェハを X方向にステップ移動する場合のゥ ェハパック 28及び XYコイルキャリア 40の動きの一例を示す平面図である。
[図 7]図 1の露光装置をダブルステージ方式とした場合のウェハ側のステージ系の一 例を示す平面図である。
[図 8] (A)はガラス板 29の底面にウェハの表面を静電吸着する露光装置の要部を示 す一部を切り欠いた図、（B)は保持部材 86の底面にウェハの表面の一部を真空吸 着する露光装置の要部を示す一部を切り欠レ、た図である。 [図 9]本発明の第 2の実施形態で使用される露光装置のウェハ駆動機構を示す一部 を切り欠いた図である。
[図 10]図 9のウェハの位置を検出するための検出器 89の構成を示す斜視図である。
[図 11] (A)は、図 9の露光装置において、ウェハを Y方向に駆動するときの XYコィ ルキャリア 40C側の電極部材 87の電荷分布と、静電軸受部材 37側の電極部材 88 の電荷分布との関係を示す一部を切り欠いた図、（B)は図 9の露光装置において、 ウェハが移動した後の χγコイルキャリア 40C側の電極部材 87の電荷分布と、静電 軸受部材 37側の電極部材 88の電荷分布との関係を示す一部を切り欠いた図である
〇
符号の説明
[0012] R…レチクル、 PL…投影光学系、 W…ウエノ、、 21W…投影領域、 28· · ·ウェハパッ ク、 29…ガラス板、 30…フレーム、 33…ダイヤフラム、 34…磁性板、 35…緩衝部材 、 36A〜36C- - -Zァクチユエータ、 37…静電軸受部材、 38· · ·コンプレッサ、 40, 40 A, 40C- - -XYコィノレキャリア、 41 , 41A…ウエノヽベース、 51…主制卸系、 53, 53Α …ステージ制卸系、 62· · ·磁十生板、 63Χ, 63Υ· · ·馬区動コィノレ、 64· · ·第 1平面モータ、 7 IX, 71Y…駆動コイル、 72…第 2平面モータ、 75 (75A〜75C)…電極部材、 87· · · 電極部材、 88· · ·電極部材、 89· · ·検出器
発明を実施するための最良の形態
[0013] [第 1の実施形態]
以下、本発明の好ましい第 1の実施形態につき図 1〜図 6を参照して説明する。本 例は、スキャニング'ステツバよりなる走査露光型の露光装置（投影露光装置）で露光 を行う場合に本発明を適用したものである。
図 1は、本例の露光装置 EXの概略構成を示し、この図 1において、露光装置 EXは 、露光光源 1と、露光光源 1からの露光光 IL (露光ビーム）を用いて転写用のパター ンが形成されたレチクル R (マスク）を照明する照明光学系 20と、レチクル Rを駆動す るレチクルステージ RSTと、レチクル Rのパターンの像をウェハ W (基板）上に投影す る投影光学系 PLと、ウェハ Wを駆動するウェハ駆動機構と、装置全体の動作を統括 的に制御するコンピュータよりなる主制御系 51と、その他の種々の制御又は演算等 を行う処理系等とを備えている。露光光源 1としては ArFエキシマレーザ光源 (波長 1 93nm)が使用されている。なお、露光光源としては、 KrFエキシマレーザ光源（波長 247nm)、 F レーザ光源（波長 157nm)などの紫外パルスレーザ光源、 YAGレーザ の高調波発生光源、固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波発生装置、又は水銀 ランプ (i線等）なども使用できる。
[0014] 露光時に露光光源 1からパルス発光された露光光 ILは、不図示のビーム送光光学 系及びミラー 2を経て照明光学系 20に入射して、第 1レンズ 3A、第 2レンズ 3Bを経て 断面形状が所定形状に整形された後、ミラー 4を介してレポルバ 5に固定された回折 光学素子 6Aに入射して、照明光学系 20の瞳面で所定の光量分布（円形分布、輪 帯状分布、 4極分布等）が得られるように複数方向に回折される。レポルバ 5には、別 の回折特性を持つ回折光学素子 6B, 6C等も取り付けられている。主制御系 51が、 駆動部 5aを介してレポルバ 5の回転角を制御して、露光光 ILの光路上に回折光学 素子 6A, 6B等の何れかを設置することによって、照明条件を切り替えることができる 。なお、特定の回折特性を持つ回折光学素子の構造及び製造方法については、例 えば本出願人による特開 2001— 176766号公報に詳細に開示されている。
[0015] 図 1において、例えば回折光学素子 6Aにより回折された露光光 ILは、リレーレンズ
7により集光され、第 1プリズム 8及び第 2プリズム 9を経てオプティカル 'インテグレー 照明光学系 20の瞳面であり、リレーレンズ 7とフライアイレンズ 10とからなる合成レン ズ系によって、回折光学素子 6Aの射出面とフライアイレンズ 10の射出面（瞳面）とは ほぼ共役 (結像関係）となっている。
[0016] また、プリズム 8及び 9は、それぞれ照明光学系 20の光軸を中心とする円形領域で 平行平面板となり、その周辺部で凹及び凸の円錐体となる部材であり、プリズム 8及 び 9を合わせると全体として平行平面板が構成される。この場合、例えば第 2プリズム 9を照明光学系 20の光軸に沿って駆動して、プリズム 8及び 9の間隔を制御すること で、その射出面における光量分布を半径方向に調整できる。なお、光量分布を半径 方向に調整する必要がないときには、プリズム 8及び 9は省略できる。また、フライアイ レンズ 10の射出面における光量分布をより正確に設定するために、フライアイレンズ 10の近傍に、光量分布が大きい領域が開口とされた開口絞り 12A〜； 12D等が形成 された開口絞り板 11を配置し、回折光学素子 6A等とプリズム 8及び 9の間隔とに応じ て、対応する開口絞り 12A等をフライアイレンズ 10の射出面に配置してもよい。この 場合でも、露光光 ILの利用効率が高いという利点は得られる。
[0017] フライアイレンズ 10を通過した露光光 ILは、反射率の小さいビームスプリッタ 13及 びリレーレンズ 16Aを経て、固定ブラインド（固定視野絞り） 17A及び可動ブラインド（ 可動視野絞り） 17Bを順次通過する。可動ブラインド 17Bは、レチクル Rのパターン面 (レチクル面）とほぼ共役な面に配置され、固定ブラインド 17Aは、そのレチクル面と 共役な面から僅かにデフォーカスされた面に配置されている。
[0018] 固定ブラインド 17Aは、レチクル面の照明領域 21Rをレチクル Rの走査方向に直交 する非走査方向に細長いスリット状の領域に規定するために使用される。可動ブライ ンド 17Bは、ウェハ W上の露光対象のショット領域への走査露光の開始時及び終了 時に不要な部分への露光が行われないように、照明領域 21Rを走査方向に閉じるた めに使用される。可動ブラインド 17Bは、更に照明領域 21Rの非走査方向の中心及 び幅を規定するためにも使用される。ブラインド 17A, 17Bを通過した露光光 ILは、 サブコンデンサレンズ 16B、光路折り曲げ用のミラー 18、及びメインコンデンサレンズ 19を経て、レチクル Rのパターン領域の照明領域 21Rを均一な照度分布で照明する
[0019] 一方、ビームスプリッタ 13で反射された露光光は、集光レンズ 14を介して光電セン サよりなるインテグレータセンサ 15に受光される。インテグレータセンサ 15の検出情 報は露光量制御系 52に供給され、露光量制御系 52は、その検出情報と予め計測さ れているビームスプリッタ 13からウェハ Wまでの光学系の透過率の情報とを用いてゥ ェハ W上での露光光 ILのエネルギーを間接的に算出する。露光量制御系 52は、そ の算出結果の積算値及び主制御系 51からの制御情報に基づいて、ウェハ Wの表面 (露光面）上で適正露光量が得られるように露光光源 1の発振周波数及びパルスェ ネルギ一等を制御する。レンズ 3A, 3B力もメインコンデンサレンズ 19までの部材を 含んで照明光学系 20が構成されている。
[0020] 露光光 ILのもとで、レチクル Rの照明領域 21R内のパターンは、両側テレセントリツ クの投影光学系 PLを介して投影倍率 /3 ( /3は例えば 1/4, 1/5等）で、ウェハ W上 の一つのショット領域上の非走査方向に細長い投影領域 21W (図 6 (A)参照）に投 影される。露光対象の基板としてのウェハ Wは、本例ではシリコン又は SOKsilicon on insulator)等の半導体からなる円板状の基材の表面にフォトレジスト (感光材料)を塗 布したものである。また、そのウェハ Wを構成する円板状の基材の表面（露光面とな る面）は研磨加工されて、極めて平面度の高い面とされている。この結果、ウェハ W のフォトレジストが塗布されている表面も、極めて平面度の高い面である。一方、ゥェ ハ Wを構成する円板状の基材の裏面、即ちウェハ Wの裏面の平面度は表面に比べ て劣っている。
[0021] 本例の投影光学系 PLは例えば屈折系であるが、反射屈折系等も使用できる。以 下、図 1において、投影光学系 PLの光軸に平行に Z軸を取り、 Z軸に垂直な平面内 で走査露光時のレチクル R及びウェハ Wの走査方向に直交する非走査方向に沿つ て X軸を取り、その走査方向に沿って Y軸を取って説明する。また、以下では X軸、 Y 軸、 Z軸に平行な方向をそれぞれ X方向、 Y方向、 Z方向と呼び、 X軸、 Y軸、 軸に 平行な軸の周りの回転角（傾斜角）をそれぞれ Θ X, θ Υ, Θ Zと呼ぶ。なお、本例で は、 X軸及び Y軸に平行な面 (XY平面）がほぼ水平面であり、 Z方向が鉛直下方 である。
[0022] 先ず、レチクル Rはレチクルステージ RST上に吸着保持され、レチクルステージ RS Tはレチクルベース 24上で Y方向に一定速度で移動すると共に、例えば同期誤差（ 又はレチクル Rのパターン像とウェハ W上の露光中のショット領域との位置ずれ量）を 補正するように X方向、 Y方向、及び Z軸周りの回転方向に微動して、レチクル Rの走 查を行う。レチクルステージ RSTの X方向及び Y方向の側面の反射面（又は移動鏡、 コーナリフレクタ等）に対向するようにレーザ干渉計 25X及び 25Yが配置されている。 レーザ干渉計 25X及び 25Yは、対応する反射面にレーザビーム（少なくとも一方は 複数軸のレーザビーム）を照射することによって、例えば投影光学系 PLを基準として 少なくともレチクルステージ RSTの X方向、 Y方向の位置を分解能 0. lnm程度で計 測するとともに、回転角 θ Zを計測し、計測値をステージ制御系 53及び主制御系 51 に供給する。ステージ制御系 53は、その計測値及び主制御系 51からの制御情報に 基づ!/、て、不図示の駆動機構（リニアモータなど）を介してレチクルステージ RSTの 位置及び速度を制御する。
[0023] また、レチクル Rのパターン領域 22を X方向に挟むように、ァライメントマーク 23A及 び 23Bが形成されている。レチクル Rの上方には、光路折り曲げ用のミラーを介して ァライメントマーク 23A, 23Bの位置を検出するためのレチクルァライメント顕微鏡 26 A, 26Bが配置されている。レチクルァライメント顕微鏡 26A, 26Bの検出信号はァラ ィメント信号処理系 54に供給され、ァライメント信号処理系 54では画像処理方式等 で検出したマーク位置の情報を主制御系 51に供給する。
[0024] また、投影光学系 PLの鏡筒の下部周縁部に、ほぼ等角度間隔で 3箇所にそれぞ れ Z方向に伸縮する Zァクチユエ一タ 36A, 36B, 36Cを介して環状の静電軸受部 材 37が設置され、静電軸受部材 37にコンプレッサ 38から可撓性を持つ配管 39を介 して露光光 ILが通過する雰囲気中の気体 (例えばドライエア、窒素、又はヘリウム等） と同じ種類の清浄で圧縮された気体が供給されている。そして、静電軸受部材 37の 底面側に所定間隔を隔てて、浅い箱状の容器であるウェハパック 28内に収納された ウェハ Wが配置されて!/、る。ウェハパック 28の上部は均一な厚さで矩形の平行平面 板状のガラス板 29で密閉され、ウェハ Wの表面（フォトレジストが塗布された露光面） の全面がガラス板 29の投影光学系 PLに対して反対側の面に密着するように、ゥェ ハ Wはガラス板 29側に付勢及び/又は吸着されている。
[0025] ガラス板 29は、露光光 ILを透過する石英又は蛍石（CaF )等の硝材から形成され 、ガラス板 29のウェハ Wの表面が密着して!/、る面及びこれと反対側の面の平面度は 、ウェハ Wの表面の平面度と同等か、又はそれ以上に極めて高く加工され、ウェハ Wは露光光 ILによってガラス板 29を介して露光される。なお、投影光学系 PLの先端 部の光学部材とウェハ Wの表面との間の物体の屈折率が高い程、投影光学系 PLの 像の解像度を高くできるとともに、焦点深度を深くできるため、ガラス板 29は露光光 I Lを透過するとともに、できるだけ露光光 ILに対する屈折率の高い硝材から形成する ことが好ましい。また、ガラス板 29は、上面 29bと底面 29aとの平行度がよく出るように 精度良く加工されてレ、るものとする。
[0026] なお、ガラス板 29の厚さは、ガラス板 29が存在しないときの投影光学系 PLとウェハ Wとの作動距離 WD (投影光学系 PLの先端部よりもウェハ Wに近!/、部材があるとき には、この部材とウェハ Wとの距離）に、ほぼガラス板 29の屈折率 npを乗じて得られ る光路長よりも所定のマージン分だけ薄!/、と!/、う条件下で、できるだけ厚!/、ことが好ま しい。その所定のマージンとは、後述のようにガラス板 29及びウェハ Wを一体的に X 方向、 Y方向に駆動する際の、 Z方向の位置の最大変動量である。一例として、ゥェ ハ Wは厚さが 0. 75mm程度で、直径が 200〜300mm程度の円板状であり、ガラス 板 29はそのウェハ Wの全面を覆うことができる矩形（正方形でもよい）で厚さが lmm 程度の平板である。
[0027] 図 2は、図 1の露光装置 EXのウェハ駆動機構を示す一部を切り欠いた図であり、こ の図 2において、 Zァクチユエータ 36Aは、静電軸受部材 37に固定された L字型の第 1部材 36A1と、この先端部を + Z方向に支持するように配置されて、 Z方向に伸縮可 能な電歪素子（ピエゾ素子等）又は磁歪素子等の駆動素子 36A2と、この駆動素子 3 6A2の底面と投影光学系 PLの鏡筒とを連結する L字型の第 2部材 36A3とから構成 されている。他の Zァクチユエータ 36B及び 36Cも、それぞれ同様に駆動素子 36B2 及び 36C2を備え、ステージ制御系 53が駆動素子 36A2〜36C2の伸縮量を制御し て、静電軸受部材 37の 3箇所の Z方向の位置を制御することによって、投影光学系 P Lに対する静電軸受部材 37の Z方向の位置、及び傾斜角 θ X, θ Yを微調整できる
〇
[0028] なお、図 1の露光装置 EXにおいて、レチクルベース 24及び投影光学系 PLは、一 例として振動的に分離された不図示の異なるコラムに支持されている。そして、図 2に おいて、 Zァクチユエータ 36A〜36C中の投影光学系 PLの鏡筒に固定されている第 2部材（36A3等）を、投影光学系 PLを支持しているコラムとは振動的に分離された 別のコラムに固定してもよい。
[0029] また、静電軸受部材 37の底面側に環状の電極部材 75が合成樹脂等の絶縁部材 に埋め込まれて設置されている。電極部材 75は、実際には、投影光学系 PLの光軸 AXの周りに等角度間隔で 3分割され、分割された 3個の電極部材 75A, 75B, 75C の電荷（又は相対的な電位）をステージ制御系 53が独立に制御できるように構成さ れている。さらに、電極部材 75を通して静電軸受部材 37の底面（ウェハパック 28の ガラス板 29に対向する面）にかけて、多数の吹き出し孔 37aが形成され、これらの吹 き出し孔 37aは、静電軸受部材 37の内部の通気孔 37bに連通し、通気孔 37bに配 管 39を介してコンプレッサ 38が連結されている。この場合、ステージ制御系 53が静 電軸受部材 37の電極部材 75に電荷（例えば正電荷）を与えることによって、ガラス板 29の上面に符号が逆の分極電荷（例えば負電荷）が生じて、ガラス板 29は静電場に よって静電軸受部材 37側（+ Z方向）に吸引される。また、ステージ制御系 53がコン プレッサ 38から静電軸受部材 37の多数の吹き出し孔 37aを介してガラス板 29側に（ Z方向に）吹き出される気体の流量を制御することで、ガラス板 29が静電軸受部材 37に当接することが防止される。従って、ガラス板 29を含むウェハパック 28は、静電 軸受部材 37に対してエア予圧式の静電軸受方式によって Z方向に所定間隔を隔て て非接触状態で浮上するように保持される。
[0030] さらに、電極部材 75は、実際には 3つの電極部材 75A〜75Cに分割されているた め、ステージ制御系 53はそれらの 3つの電極部材 75A〜75Cによるガラス板 29に対 する静電気による吸引力を個別に制御することによって、投影光学系 PLに対するゥ ェハパック 28の Z方向の位置（フォーカス位置）、及び傾斜角 θ X, θ Y (レべリング） よりなる相対位置関係を調整する。個々の電極部材 75A〜75Cによるウェハパック 2 8の Z方向の駆動量は、例えば数 nm〜数 10nm程度である。このために、静電軸受 部材 37の内側のウェハ W上の投影領域 21W及び/又はこの近傍の領域の複数の 計測点に所定パターンの像を投影する投光部 61Aと、ウェハ Wで反射した検出光を 受光する受光部 61Bとを含み、その複数の計測点の Z方向の位置を検出するオート フォーカスセンサ（以下、 AFセンサという。）61が設けられている。
[0031] なお、投光部 61A及び受光部 61Bは、それぞれ例えば検出光を折り曲げるミラー 等の一部の光学系が静電軸受部材 37の内側に配置されているのみで、その他の構 成部材は、投影光学系 PLの側面に配置されている。この AFセンサ 61の計測値を処 理することによって、ウェハ Wの表面の投影領域 21Wの平均的な面のフォーカス位 置及び傾斜角を求めることができ、これらの計測結果はステージ制御系 53に供給さ れる。なお、 AFセンサ 61としては、例えば特開平 8— 37149号公報に開示されてい るものを用いること力できる。また、 AFセンサ 61は、ウェハ Wの表面の計測点の代わ りに、ガラス板 29の上面の計測点の Z方向の位置を計測し、この計測結果から既知 のガラス板 29の厚さを差し引くことで、間接的にウェハ Wの表面での Z方向の位置を 求めるようにしてもよい。
[0032] この場合、一例として、予めテストプリント等によって、 AFセンサ 61によって計測さ れる被検面のフォーカス位置及び傾斜角がそれぞれ 0のときに、その被検面が投影 光学系 PLの像面に合致するように AFセンサ 61の初期のオフセット調整が行われて いる。そこで、ウェハ Wに対する露光時にステージ制御系 53では、 AFセンサ 61によ つて計測されるウェハ Wの投影領域 21Wのフォーカス位置及び傾斜角がそれぞれ 0 になるように、静電軸受部材 37内の 3個の電極部材 75A〜75Cによるガラス板 29に 対する吸引力を制御する。これによつて、ウェハ Wの表面が常に投影光学系 PLの像 面に合焦した状態で露光が行われる。
[0033] さらに、例えば AFセンサ 61の計測値に新たなオフセットが生じた場合には、そのォ フセットを補正するように図 1の Zァクチユエ一タ 36A〜36Cを駆動して、静電軸受部 材 37のフォーカス位置及び傾斜角を微調整してもよい。これによつて、静電軸受部 材 37内の 3個の電極部材 75A〜75Cに対する制御が容易になる。なお、静電軸受 部材 37の吹き出し孔 37aを等角度間隔で 3組の吹き出し孔群に分割し、これらの 3組 の吹き出し孔群からウェハパック 28に吹き出される気体の流量を独立に制御すること によって、ウェハパック 28のフォーカス位置及びレべリング角を制御してもよい。
[0034] また、図 2に示すように、ウェハパック 28は、矩形の枠状の線膨張率が極めて小さ い金属又はセラミックス等からなるフレーム 30と、この上面に載置されるとともに、底 面 29aにウェハ Wの表面が密着しているガラス板 29と、フレーム 30の底面に溶接等 によって固定されて、或る程度の可撓性を持つ非磁性体の金属製の薄レ、平板状の ダイヤフラム 33と、このダイヤフラム 33の上面（ウェハ Wに対向する面）に固定されて 、所定の磁化パターンが周期的に形成された矩形の平板状の磁性板 34と、ウェハ Wの裏面と磁性板 34の上面との間に介装された矩形（又はウェハ Wと同様の円形等 でもよい）の平板状で少なくとも Z方向に可撓性を持つ緩衝部材 35とを備えている。 緩衝部材 35は、例えば合成ゴム又は合成樹脂（例えばフッ素系樹脂等）等から形成 されて、磁性板 34上に接着等によって固定されている。そして、ダイヤフラム 33及び 磁性板 34側から緩衝部材 35を介して、ウェハ Wがガラス板 29側に付勢されて!/、る。
[0035] なお、ダイヤフラム 33は金属製でなくてもよぐ可撓性を有し、内部（ウェハ Wの収 納部）を密閉できるようであれば特に材料を限定されるものではない。例えば、プラス チックでもよいし、樹脂を金属でコーティングしたものでも構わない。また、緩衝部材 3 5も合成ゴムや合成樹脂で形成されているものに限定されるものではなぐウェハ W がガラス板 29側に押し付けられる力を発生させるようなものであれば特に限定されな い。部材そのもので付勢力を発生させるではなぐ機構的に付勢力を発生させるよう にしてもよい。
[0036] さらに、図 3は、図 2のウェハパック 28を示す分解斜視図であり、この図 3に示すよう に、フレーム 30の上面の周縁部にほぼ矩形の閉じた溝 30aが形成され、この溝 30a 内に合成ゴム又は合成樹脂等の可撓性を持つオーリング 32が装着されている。フレ ーム 30の上面にガラス板 29を載置すると、ガラス板 29とフレーム 30及びダイヤフラ ム 33とで囲まれた空間（ウェハ Wが収納された空間）力 オーリング 32によって気密 化される。また、フレーム 30の上面のオーリング 32の内側からフレーム 30の内面に かけて多数の吸着孔 30cが形成されている。図 2に示すように、フレーム 30の— Y方 向の側面には排気孔 30dが形成され、排気孔 30dに開閉用のバルブ 31aを備えた 排気管 31が連結されている。この場合、予めバルブ 31aを開いた状態で、排気管 31 を介してウェハパック 28の内部が排気されて負圧にされ、ウェハ Wの表面は実質的 に真空吸着によってもガラス板 29の底面 29aに密着して保持される。この際に、フレ ーム 30の多数の吸着孔 30cを介してガラス板 29はフレーム 30に真空吸着されてお り、この状態でバルブ 3 laが閉じられている。なお、本例では、ウェハ Wは緩衝部材 3 5によってもガラス板 29側に付勢されているため、ウェハパック 28内の真空度は、ガ ラス板 29をフレーム 30に安定に吸着できる程度であればよい。さらに、フレーム 30が 絶縁材料 (誘電体）又は金属等から形成されている場合には、上述のようにガラス板 29を上方に静電吸着する際に、静電分極によってガラス板 29とフレーム 30との間の 密着力も向上する。
[0037] また、図 3において、フレーム 30の + X方向及び + Y方向の外側面は、互いに直交 するとともに、レーザビームを反射できる高平面度の反射面に仕上げられている。な お、フレーム 30の + X方向及び + Y方向の外側面に、レーザビームを反射するため の薄い移動鏡を固定してもよい。さらに、フレーム 30の ±Χ方向の外側面には、複数 箇所に小さい平板状の凸部 30bが形成され、ウェハパック搬送用のアーム 43によつ てそれらの凸部 30bを介してフレーム 30 (ウェハパック 28)を容易に搬送できるように 構成されている。後述のようにウェハ Wをウェハパック 28内に収納する工程では、フ レーム 30を反転する（ガラス板 29が載置される面を鉛直下方にする）場合があるため 、そのウェハパック搬送用のアーム 43は、実際には凸部 30bを上下に挟み込むよう に安定に保持する。そのアーム 43によって、一例として、ウェハパック 28はウェハ力 セット（不図示）の近傍から図 1の露光装置 EXの投影光学系 PLの下方まで搬送され
[0038] なお、フレーム 30は必ずしも剛性の高い部材で構成する必要はない。ガラス板の 平面度に倣わせるために、底面に設けてあるダイヤフラムと同様、可撓性のある材料 (同じダイヤフラムでもよい）で構成してもよい。例えば、ジャバラのように Z方向に伸 縮するような構成となって!/、てもよ!/、。
この場合、反射面または移動鏡の姿勢が不安定になる可能性があるが、姿勢が安 定するような機構を介してフレームに固定されるようにしてもよい。また、移動鏡 (反射 面）をフレームには取り付けず、例えばガラス板 29に取り付けるようにしてもよい。
[0039] さらに、図 3において、ウェハパック 28の磁性板 34には、一例として X軸及び Y軸に
45° で交差するように放射状に磁化した 4つのマグネット部 MB1 , MB2, MB3, M B4よりなる磁化ユニット MUBを X方向及び Y方向にそれぞれ周期 BX及び BYで 2次 元的に配置した磁化パターンが形成されている。実際には、その磁化パターンは、磁 性板 34の底面（ダイヤフラム 33に接する面)側に所定の厚さで形成されている。なお 、磁化ユニット MUBは、実際には垂直磁化（土 Z方向に交互に磁化されていること） が好ましい。また、磁性板 34を、マグネット部 MB；!〜 MB4を単位とする独立の多数 の永久磁石の集合体として構成してもよレ、。
[0040] 磁性板 34の材料は、例えばコバルト系、ニッケル系、又はネオジゥム鉄ボロン系等 の強磁性体である。さらに、磁性板 34は、本例の露光装置 EXが設置される室温 (例 えば 23° C)下で線膨張率が極めて小さ!/、磁性材料、好ましくは線膨張率がほぼ 0 の磁性材料から形成される。線膨張率がほぼ 0の材料としては、例えばスーパーイン バーマグネットが挙げられる。これによつて、後述のように磁力によって磁性板 34 (ゥ ェハパック 28)を駆動する際に、磁性板 34の温度が或る程度上昇しても、ウェハパッ ク 28及びその内部のウェハ Wに歪が生じることがない。
[0041] ここで、例えば未露光のウェハが収納されるウェハカセット（不図示）の近傍で、ゥェ ハ Wをウェハパック 28内に収納する工程の一例につき、図 4を参照して説明する。 先ず、図 4 (A)に示すように、ガラス板 29は反転されてその底面 29a (ウェハ Wが当 接する面）が鉛直上方（+ Z方向）を向くように、支持部材 44上に真空吸着又は静電 吸着によって保持されている。次に、ウェハ搬送アーム 45の先端部にウェハ Wの裏 面が真空吸着等によって保持された状態で、ウェハ Wの表面 Waがガラス板 29の底 面 29aに対向した後、ウェハ搬送アーム 45を降下させる。そして、図 4 (B)に示すよう に、ウェハ Wの表面がガラス板 29の底面 29aに当接した後、ウェハ搬送アーム 45の 真空吸着を解除して、ウェハ搬送アーム 45を待避させる。
[0042] その後、図 4 (C)に示すように、ダイヤフラム 33、磁性板 34、緩衝部材 35、及びォ 一リング 32が装着されたフレーム 30を、ウェハパック搬送用のアーム（不図示）によつ て反転させた状態でウェハ Wの裏面上に搬送した後、そのアームを降下させて、図 4 (D)に示すように、フレーム 30をガラス板 29の底面に載置する。この状態で、主にフ レーム 30及び磁性板 34の荷重によって、緩衝部材 35を介してウェハ Wはガラス板 2 9側に付勢されており、ウェハ Wの表面はほぼガラス板 29の底面に密着している。そ して、フレーム 30の排気管 31のバルブ 31aを開いて、排気管 31に可撓性を持つ配 管 46aを介して真空ポンプ 46を連結し、真空ポンプ 46によって排気孔 30dを通して フレーム 30、ダイヤフラム 33、及びガラス板 29で囲まれた空間内の気体を排気する 。この結果、吸着孔 30cを介してガラス板 29がフレーム 30に吸着されるとともに、ゥェ ハ Wの表面のガラス板 29の底面に対する密着度が高められる。この状態で、バルブ 31aを閉じて、配管 46aを排気管 31から取り外すことによって、ウェハパック 28内へ のウェハ Wの収納が完了する。その後、ウェハパック搬送用のアームによってウェハ パック 28は反転されて、図 1の露光装置 EX側に搬送される。
[0043] あるいは別の方法として、ウェハ Wの搬送経路中にチャンバ内部を真空にできる真 空チャンバを用意しておき、そのチャンバ内でウェハ Wをウェハパック 28内で位置決 めした後、チャンバごと真空に引くようにしてもよい。例えば、チャンバ内でウェハ W、 ガラス板 29、フレーム 30、ダイヤフラム 33、磁性版 34、緩衝材 35等の互いの位置を 決めた後、チャンバ内の空気を排気して内部を真空状態にする。その後、ガラス板 2 9とフレーム 30、フレーム 30とダイヤフラム 33を固定して、内部のウェハ W収容空間 を真空のまま密閉する。さらにこの後、チャンバ内を大気に開放し、チャンバ内からゥ ェハパックを取り出して露光装置 EXに搬送する。このような方法は、フレーム 30の剛 性が高い、低いに関わらず実施することが可能である。
[0044] 次に、露光装置 EXによって露光が行われたウェハ Wをウェハパック 28から取り出 す場合には、図 4 (D)の状態で (ただし、排気管 31に真空ポンプ 46を連結する必要 はない）、バルブ 31aを開いてウェハパック 28の内部を大気に開放した後、図 4 (C) に示すように、フレーム 30を上昇させる。次に、図 4 (B)に示すように、ガラス板 29を 支持部材 44側に吸着保持した状態で、ウェハ搬送アーム 45によってウェハ Wの裏 面を吸着して、ウェハ搬送アーム 45を上昇させることで、露光済みのウェハ Wを取り 出すこと力 Sできる。取り出されたウェハ Wは、例えばコータ 'デベロツバに搬送されて フォトレジストの現像が行われる。
[0045] なお、図 3のウェハパック 28では、フレーム 30にダイヤフラム 33が固定されており、 ガラス板 29はフレーム 30に着脱自在である力 逆に、フレーム 30にガラス板 29を固 定して、ダイヤフラム 33をフレーム 30に着脱自在としてもよ!/、。
図 1に戻り、ウェハパック 28の下方に矩形の平板状で駆動用の種々のコイル等が 設けられた XYコイルキャリア 40が配置され、 XYコイルキャリア 40は、気体軸受方式 によって非接触状態で、平板状のウェハベース 41上に X方向、 Y方向、及び Z軸の 周りの回転方向に移動可能に載置されている。 XYコイルキャリア 40の底面側には、 ウェハベース 41に対して XYコイルキャリア 40を X方向、 Y方向に駆動するとともに回 転角 θ Zを制御する第 1平面モータ 64用の駆動コイルが設置され、 XYコイルキヤリ ァ 40の上面側には、 XYコイルキャリア 40に対してウェハパック 28 (図 3の磁性板 34 )を X方向、 Y方向に駆動するとともに回転角 θ Zを制御する第 2平面モータ 72用の 駆動コイルが設置されて!/、る。 [0046] また、ウェハパック 28 (フレーム 30)の + X方向及び + Y方向の側面の反射面（又 は移動鏡）に対向するようにレーザ干渉計 42Χ及び 42Υが配置されている。レーザ 干渉計 42Α及び 42Υは、対応する反射面にレーザビーム（少なくとも一方は複数軸 のレーザビーム）を照射することによって、例えば投影光学系 PLを基準として、少なく ともウェハパック 28の X方向、 Y方向の位置を分解能 0. lnm程度で計測するととも に、回転角 θ Zを計測し、計測値をステージ制御系 53及び主制御系 51に供給する。 さらに、本例では、後述のように、 XYコイルキャリア 40に対するウェハパック 28の X 方向、 Y方向の相対位置を分解能 10 πι程度で計測するとともに、回転角 θ Ζを計 測するためのリニアエンコーダと、ウェハベース 41に対する ΧΥコイルキャリア 40の X 方向、 Υ方向の相対位置を分解能 10 πι程度で計測するとともに、回転角 θ Ζを計 測するためのリニアエンコーダとが備えられている。これらのリニアエンコーダの計測 値もステージ制御系 53に供給されている。ステージ制御系 53は、レーザ干渉計 42Χ , 42Υ及びそれらのリニアエンコーダの計測値、並びに主制御系 51からの制御情報 に基づ!/、て、上記の平面モータ 64及び 72を介してウェハパック 28及び ΧΥコイルキ ャリア 40の位置及び速度を制御する。
[0047] また、投影光学系 PLの + Υ方向の側面には、ウェハ W上のァライメントマーク（ゥェ ハマーク）の位置を検出するためのオフ .ァクシス方式で撮像方式のァライメントセン サ ALGが配置されており、ァライメントセンサ ALGの検出信号はァライメント信号処 理系 54に供給されている。ァライメント信号処理系 54は、その検出信号に基づいて 例えばェンハンスド ·グローバル ·ァライメント方式（EGA方式）でウェハ W上の全部 のショット領域の配列情報を求めて主制御系 51に供給する。この場合、予めレチクル Rのパターンの投影光学系 PLを介した像の基準位置（ァライメントマーク 23A, 23B の像の中心等）と、ァライメントセンサ ALGの検出位置との位置関係（ベースライン量 等）の情報が計測されて、記憶されている。そのために、図 3に示すように、ウェハパ ック 28のガラス板 29の底面のウェハ Wの近傍には、基準マーク FM1等が形成され ている。
[0048] また、本例の露光装置 EXは、投影光学系 PLの先端の光学部材とウェハ W上のガ ラス板 29との間の局所的な領域 (液浸領域）に純水等の液体を供給し、露光光 ILで 投影光学系 PL、液体、及びガラス板 29を介してウェハ Wを露光する液浸方式である ことが好ましい。この場合、その液浸領域の広がりを抑制するために、ガラス板 29の 上面にその液体に対して撥液性のコーティングを施すことが好ましい。このように液 浸方式とすることによって、その液体及びガラス板 29の屈折率に応じて投影光学系 PLの解像度及び焦点深度を向上できる。従って、その液体としては、露光光 ILを透 過するとともに、できるだけ屈折率の大きい液体 (例えばデカリン (decalin)等）が好ま しい。液浸法で露光するためには、例えば国際公開第 99/49504号パンフレット又 は国際公開第 2005/122221号パンフレット等に開示されているように、かつ図 2に 示すように、その液浸領域に配管 48a及びノズルを介して液体 LQを供給する液体供 給装置 48と、その液浸領域の液体 LQをノズル及び配管 49aを介して回収する液体 回収装置 49とを設ければよ!/、。
[0049] 図 1の露光装置 EXを用いた露光時には、不図示のウェハローダ系によって、未露 光のウェハ Wを収納したウェハパック 28が XYコイルキャリア 40上に載置された後、 レチクル R及びウェハ Wのァライメントが行われる。その後、静電軸受部材 37を介し てウェハパック 28を非接触に浮上させて保持した状態で、照明光学系 20から露光 光 ILをレチクル R上の照明領域 21Rに照射する。そして、照明領域 21R内のパター ンを投影光学系 PLを介してウェハ W上の一つのショット領域上の投影領域に投影し た状態で、レチクルステージ RST及び XYコイルキャリア 40の平面モータを駆動して 、レチクル Rとウェハ W (ウェハパック 28)とを Y方向に同期移動する動作と、露光光 I Lの照射を停止して、 XYコイルキャリア 40の平面モータを駆動してウェハ W (ウェハ ノ ンク 28)を X方向及び/又は Y方向にステップ移動する動作とが繰り返される。この 動作の繰り返しによって、ステップ 'アンド 'スキャン方式でウェハ W上の各ショット領 域にレチクル Rのパターン像が露光される。その後、不図示のウェハローダ系によつ て、露光済みのウェハ Wを収納したウェハパック 28は、コータ 'デベロッパ（不図示） 側に搬送される。
[0050] 次に、本例の図 1の露光装置 EXの XYコイルキャリア 40及びウェハパック 28を駆動 するための平面モータ 64及び 72の構成等、並びにウェハパック 28及びウェハべ一 ス 41と XYコイルキャリア 40との 2次元的な相対位置を計測するためのリニアェンコ一 ダの構成等につき説明する。
図 2に示すように、露光装置 EXのウェハベース 41は床 FL上に設置され、ウェハべ ース 41の上面には、所定の磁化パターンが周期的に形成された磁性板 62が固定さ れている。磁性板 62の上面は高い平面度に仕上げられており、磁性板 62上に、気 体を吹き出す複数 (例えば 4隅）のエアガイド 68を介して非接触状態で、 XYコイルキ ャリア 40が載置されている。 XYコイルキャリア 40の底面に第 1平面モータ 64を構成 する X軸の駆動コイル 63X及び Y軸の駆動コイル 63Yが固定されている。
[0051] 図 5 (A)は、図 1のウェハベース 41を示す平面図であり、この図 5 (A)において、磁 性板 62の表面には所定の厚さで、 X軸及び Y軸に 45° で交差するように放射状に 磁化した 4つのマグネット部 MAI , MA2, MA3, MA4よりなる磁化ユニット MUAを X方向及び Y方向にそれぞれ周期 AX及び AYで 2次元的に配置した磁化パターン が形成されている。このように、表面に磁化パターンが形成された磁性板 62を用いる ことによって、その上の 2点鎖線で示す XYコイルキャリア 40を第 1平面モータ 64で駆 動する際に、より重心に近い位置での駆動が可能になり、 XYコイルキャリア 40をより 安定に駆動できる。
[0052] なお、磁化ユニット MUAを用いる代わりに、図 5 (B)に示すように、 +Z方向に磁化 したマグネット部 MCI , MC3と、 Z方向に磁化したマグネット部 MC2, MC4と力、ら なる垂直磁化した磁化ユニット MUCを X軸及び Y軸に 45° で交差する方向に所定 ピッチで配列した磁化パターンを用いることが好ましい。また、磁性板 62を、マグネッ ト部 MA；!〜 MA4を単位とする個別の多数の永久磁石の集合体として構成してもよ い。磁性板 62は、ウェハパック 28内の磁性板 34と同様に、本例の露光装置 EXが設 置される室温下で線膨張率が極めて小さい磁性材料、好ましくはスーパーインバー マグネット等のように線膨張率がほぼ 0の磁性材料から形成される。これによつて、磁 性板 62に対して磁力によって XYコイルキャリア 40を駆動する際に、磁性板 62の温 度が或る程度上昇しても、ウェハベース 41に歪が生じることがなぐ XYコイルキャリア 40を高精度に駆動できる。
[0053] また、図 5 (A)において、 XYコイルキャリア 40の底面には、磁性板 62の磁化パター ンの周期に応じて、 XYコイルキャリア 40を X方向（非走査方向）に駆動するための例 えば 3相の X軸の駆動コイル 63Xと、 XYコイルキャリア 40を Y方向（走査方向 SD)に 駆動するための例えば 3相の Y軸の駆動コイル 63Yと力 それぞれ複数組設置され ている。この場合、駆動コイル 63X及び 63Yと、磁性板 62の磁化パターンはり正確 には X方向及び Y方向に周期 AX及び AYで変化する磁場分布）とから、それぞれ X 軸のリニアモータ 64X及び Y軸のリニアモータ 64Yが構成され、 2軸のリニアモータ 6 4X及び 64Yから第 1平面モータ 64が構成されている（図 2参照）。ステージ制御系 5 3の制御のもとで、リニアモータ 64X及び 64Yはそれぞれウェハベース 41に対して X γコイルキャリア 40を X方向及び Y方向に非接触状態で駆動する。また、図 5 (A)か ら分かるように、リニアモータ 64X及び 64Yはそれぞれ複数軸であるため、一方のリ ユアモータ 64X(又は 64Y)を 2軸で異なる駆動量だけ駆動することによって、 XYコィ ルキャリア 40の回転角 θ Zを制御することも可能である。なお、平面モータ 64を使用 する代わりに、駆動方向が直交する 2つの 1次元のリニアモータ等を組み合わせた駆 動機構を用いてもよい。
[0054] また、 XYコイルキャリア 40の底面に、ウェハベース 41上の磁性板 62の磁化パター ンの磁場 (X方向、 Y方向に周期 AX, AYで変化する磁場)を検出するホール素子等 を含む検出器 67A及び 67Bが固定されている。検出器 67A及び 67Bはそれぞれゥ ェハベース 41 (磁性板 62)に対する XYコイルキャリア 40の X方向、 Y方向の相対位 置を分解能 10 m程度で検出する。これらの検出結果から XYコイルキャリア 40の回 転角 θ Zも求められる。検出器 67A及び 67Bの検出結果は、 X軸及び Y軸の駆動コ ィル 63X及び 63Yの相切り換え（コミュテーシヨン）にも使用される。
[0055] なお、検出器 67A及び 67Bはインクリメンタル方式であるため、原点を設定するた めに、磁性板 62の + Y方向の端部に、 X方向に所定間隔で原点検出用のパターン 6 5A及び 65Bが埋め込まれている。これに対応して、 XYコイルキャリア 40の底面の + Y方向の端部には、パターン 65A及び 65Bと同じ X方向の間隔で、パターン 65A及 び 65Bの X方向、 Y方向の絶対位置を磁性板 62の磁化パターンの周期 AX, AYより も狭い範囲内で検出するための、光学式又は静電容量式等の原点センサ 66A及び 66Bが固定されている。本例では、一例として、原点センサ 66A及び 66Bで同時に パターン 65A及び 65Bの X方向、 Y方向の位置を検出してから、検出器 67A, 67B で検出される磁場が所定位相になるときに、検出器 67A及び 67Bの X軸、 Y軸の計 測値をそれぞれリセットする。この後に検出器 67A及び 67Bによって検出される XY コイルキャリア 40の位置は、ウェハベース 41上のパターン 65A及び 65Bを基準とす る絶対位置とみなすことが可能である。このように、パターン 65A, 65B、原点センサ 66A, 66B、磁性板 62の磁化パターン、及び検出器 67A, 67Bを含んで、ウェハべ ース 41に対する XYコイルキャリア 40の 2次元的な相対位置を計測するための第 1リ ユアエンコーダが構成されている。この第 1リニアエンコーダの計測値はステージ制 御系 53に供給されている。
[0056] また、図 6 (A)は、図 2のウェハパック 28、 XYコイルキャリア 40、及びウェハベース 41を示す平面図であり、この図 6 (A)に示すように、 XYコイルキャリア 40の上面のほ ぼ全面に、図 3のウェハパック 28内の磁性板 34の磁化パターンの周期に応じて、 X γコイルキャリア 40に対してウェハパック 28を X方向（非走査方向）及び Y方向（走査 方向 SD)に駆動するための例えば 3相の X軸の駆動コイル 71X及び Y軸の駆動コィ ル 71Yが、それぞれ複数組設置されている。この場合も、駆動コィノレ 71X及び 71Yと 、図 3の磁性板 34の磁化パターンとから、それぞれ X軸のリニアモータ 72X及び Y軸 のリニアモータ 72Yが構成され、 2軸のリニアモータ 72X及び 72Yから第 2平面モー タ 72が構成されている（図 2参照）。図 2のステージ制御系 53の制御のもとで、リニア モータ 72X及び 72Yはそれぞれ XYコイルキャリア 40に対してウェハパック 28を X方 向及び Y方向に非接触状態で駆動する。この際に、ウェハパック 28の Z方向の位置 及び傾斜角 Θ Χ, θ Yは、図 2の静電軸受部材 37による静電的な吸引及び気体の 吹き出しによって非接触状態で制御されている。
[0057] また、図 6 (A)から分かるように、リニアモータ 72X及び 72Yはそれぞれ複数軸であ るため、一方のリニアモータ 72X (又は 72Y)を 2軸で異なる駆動量だけ駆動すること によって、ウェハパック 28の回転角 θ Zを制御することも可能である。なお、平面モー タ 64及び/又は 72としては、例えば米国特許第 6,437,463号明細書に開示されてい る平面モータを使用してもよい。指定国または選択国の法令が許す範囲において上 記の米国特許第 6,437,463号の開示を援用して本文の記載の一部とする。
[0058] また、図 2に示すように、 XYコイルキャリア 40の上面に、ウェハパック 28内の磁性 板 34の磁化パターンの磁場を検出するホール素子等を含む検出器 74A及び 74B が固定されている。検出器 74A及び 74Bはそれぞれ XYコイルキャリア 40に対するゥ ェハパック 28 (磁性板 34)の X方向、 Y方向の相対位置を分解能 10 m程度で検出 する。これらの検出結果からウェハパック 28の XYコイルキャリア 40に対する回転角 θ Zも求められる。検出器 74A及び 74Bの検出結果は、駆動コイル 71X及び 71Yの 相切り換え（コミュテーシヨン）にも使用される。
[0059] 検出器 74A及び 74Bについても、原点を設定するために、ダイヤフラム 33の底面 中央部に原点検出用のパターン 73Bが固定されている。 XYコイルキャリア 40の上面 中央部には、パターン 73Bの X方向、 Y方向の位置を図 3の磁性板 34の磁化パター ンの周期 BX, BYよりも狭い範囲内で検出するための、光学式又は静電容量式等の 原点センサ 73Aが固定されている。なお、原点センサ 73A及びパターン 73Bも実際 には 2組設けられている。一例として、原点センサ 73Aでパターン 73Bの X方向、 Y 方向の位置を検出してから、検出器 74A, 74Bで検出される磁場が所定位相になる ときに、検出器 74A, 74Bの X軸、 Y軸の計測値をそれぞれリセットする。この後に検 出器 74A, 74Bによって検出されるウェハパック 28の位置は、パターン 73Bが検出 器 74Bによって検出される位置を基準とする絶対位置とみなすことが可能である。こ のように、原点センサ 73A、パターン 73B、磁性板 34の磁化パターン、及び検出器 7 4A, 74Bを含んで、 XYコイルキャリア 40に対するウェハパック 28の 2次元的な相対 位置を計測するための第 2リニアエンコーダが構成されている。この第 2リニアェンコ ーダの計測値もステージ制御系 53に供給されている。
[0060] ただし、本例では、ウェハパック 28の X方向、 Y方向の位置、及び回転角 θ Zは、 図 1のレーザ干渉計 42X, 42Yによっても計測されている。そこで、予めウェハべ一 ス 41とウェハパック 28とが所定の位置関係の状態でレーザ干渉計 42X, 42Yの計 測値をリセット又はプリセットしておくことで、その後は、レーザ干渉計 42X, 42Yの計 測値（ウェハベース 41に対するウェハパック 28の相対位置）から図 5 (A)の検出器 6 7A, 67Bを含む第 1リニアエンコーダの計測値（ウェハベース 41に対する XYコイル キャリア 40の相対位置）を差し引くことで、 XYコイルキャリア 40に対するウェハパック 28の相対位置を求めるようにしてもよい。この場合には、図 2の XYコイルキャリア 40 の上面側の原点センサ 73A及びパターン 74B等を省略することが可能である。
[0061] 図 1のステージ制御系 53では、レーザ干渉計 42X, 42Y、図 5 (Α)の検出器 67Α, 67Bを含む第 1リニアエンコーダ、及び図 2の検出器 74A, 74Bを含む第 2リニアェン コーダの計測値、並びに主制御系 51からの制御情報に基づいて、図 2の第 1平面モ ータ 64及び第 2平面モータ 72を駆動する。この場合、図 1のレチクル Rの位置と対応 するウェハパック 28 (ウェハ W)の位置関係は、レーザ干渉計 42X, 42Yの計測値に 基づいて制御され、 XYコイルキャリア 40の位置は、一例として、できるだけウェハパ ック 28が XYコイルキャリア 40の中央部に位置するように制御される。
[0062] 次に、走査露光時及びステップ移動時の第 1平面モータ 64及び第 2平面モータ 72 の駆動方法の一例につき説明する。
先ず、図 6 (A)に示すように、ウェハパック 28内のウェハ Wの一つのショット領域 S A1を投影光学系 PLの投影領域 21Wに対して + Y方向に移動してショット領域 SA1 を露光する走査露光時には、図 2の第 2平面モータ 72を駆動して、 XYコイルキャリア 40に対してウェハパック 28を矢印 A1で示す + Y方向に移動する。ステージ制御系 5 3は、その動作と並行して、図 2の第 1平面モータ 64を駆動して、ウェハパック 28の + Y方向への移動による XYコイルキャリア 40に対する逆方向への反力を相殺するよう に、ウェハベース 41に対して XYコイルキャリア 40を矢印 A2で示す Y方向に移動 する。このカウンターバランス方式の駆動によって、ウェハパック 28を走査する際に 発生する振動量を極めて小さくでき、その結果として重ね合わせ精度等を向上できる
[0063] なお、ウェハ W上の一連のショット領域に露光する際には、通常はウェハ Wの走査 方向は土 Y方向に交互に反転する。そのため、そのカウンターバランス方式の駆動を 行っても、ウェハパック 28と XYコイルキャリア 40との位置関係が次第に大きくずれて いくことはない。
次に、図 6 (B)に示すように、ウェハ W上のショット領域 SA1の露光後にそれに X 方向に隣接するショット領域 SA2に露光する場合、露光光 ILの照射を停止して、ゥ ェハ Wを 1つのショット領域の幅分だけ + X方向にステップ移動する必要がある。この ために、図 2の第 2平面モータ 72を駆動して、 XYコイルキャリア 40に対してウェハパ ック 28を矢印 Blで示す + X方向に移動する。ステージ制御系 53では、その動作に 僅かに先行して、図 2の第 1平面モータ 64をフィードフォワード方式で駆動して、ゥェ ハパック 28の + X方向への移動による XYコイルキャリア 40に対する逆方向への反 力を上回る駆動力を発生して、ウェハベース 41に対して XYコイルキャリア 40を矢印 B2で示す + X方向に移動する。このときの投影光学系 PLに対するウェハパック 28 の + X方向への移動量と、投影光学系 PLに対する XYコイルキャリア 40の + X方向 への移動量とはほぼ同じとしてもよい。
[0064] 同様に、ウェハ Wを Y方向にステップ移動する場合にも、ウェハパック 28を駆動す る際に、ステージ制御系 53は XYコイルキャリア 40をフィードフォワード方式で同じ方 向に駆動するようにしてもよい。ステップ移動中には、このような XYコイルキャリア 40 の駆動によって多少の振動が発生しても、露光精度には影響しない。さらに、ウェハ パック 28の動き出しの際にこのようにウェハパック 28と XYコイルキャリア 40とを同じ 方向に駆動することによって、ウェハパック 28駆動時のカウンタマスとして機能するコ ィルキャリア 40のストロークを短くすることができる。つまり、本来、ウェハパック 28駆 動時の反力によってウェハパック 28の駆動方向とは逆向きに動く XYコイルキャリア 4 0を、予めウェハパック 28と同方向に駆動させてその後逆向きに移動させるようにし てあるので、反力を打ち消すのに必要なコイルキャリア 40のストロークが短くなる。ま た、ステップ移動前後でウェハパック 28と XYコイルキャリア 40との相対位置が変化し ないため、その後のウェハ Wのショット領域 SA2の走査露光動作に円滑に移行する ことができ、露光工程のスループットを高めることができる。
[0065] 次に、本例の変形例につき図 7及び図 8を参照して説明する。
先ず、図 7は、図 1の露光装置をダブルステージ方式とした場合のウェハ駆動機構 を示すものである。図 2及び図 6 (A)に対応する部分に同一又は類似の符号を付し た図 7において、ウェハベース 41A上の磁性板には図 6 (A)のウェハベース 41と同 じく磁化ユニット MUAを X方向、 Y方向に周期的に配列した磁化パターンが形成さ れて!/、るが、ウェハベース 41Aはウェハベース 41に比べて面積が大きくなつて!/、る。 また、ウェハベース 41A上には、平面モータ 64及び 72を備えた XYコイルキャリア 40 (図 7の例に関しては、第 1の XYコイルキャリア 40という。）が気体軸受を介して移動 可能に載置され、 XYコイルキャリア 40上にウェハ Wを収納したウェハパック 28 (図 7 の例に関しては、第 1のウェハパック 28という。）が載置されている。ウェハ Wの表面 はガラス板 29の底面に密着している。
[0066] また、図 7のウェハベース 41A上には、第 1の XYコイルキャリア 40と同じ構成の第 2 の XYコイルキャリア 40Aも移動可能に載置され、第 2の XYコイルキャリア 40A上にも ウェハ Wと同じ形状のウェハ W1を収納した第 2のウェハパック 28Aが載置され、ゥェ ハ W1の表面もガラス板 29と同じガラス板 29Aの底面に密着している。即ち、第 2の ウェハパック 28Aの底面側には、図 3の磁性板 34と同じ磁化パターンが形成された 磁性板が設置され、第 2の XYコイルキャリア 40Aは、 X軸及び Y軸の駆動コイル 71X A, 71YAを含むリニアモータ 72XA, 72YAから構成されて、 XYコイルキャリア 40A に対してウェハパック 28Aを 2次元的に駆動する第 2平面モータ 72Aを備えている。 面モータ 64と同じく、ウェハベース 41Aに対して XYコイルキャリア 40Aを 2次元的に 駆動する第 1平面モータ 64Aが設けられている。さらに、第 2の XYコイルキャリア 40 Aにも、第 1の XYコイルキャリア 40と同様に、ウェハベース 41Aに対する XYコイルキ ャリア 40Aの相対位置を計測する第 1のリニアエンコーダ、及び XYコイルキャリア 40 Aに対するウェハパック 28Aの相対位置を計測する第 2のリニアエンコーダも設けら れている。
[0067] また、図 7のウェハベース 41A上には、投影光学系 PLの結像特性、露光光の照射 エネルギー、及びァライメントセンサのベースライン量等を計測するための計測ステ ージ 77も気体軸受を介して移動可能に載置されている。計測ステージ 77の底面に は、ウェハベース 41Aに対して計測ステージ 77を 2次元的に駆動するための第 1平 面モータ 64と同様の平面モータ 64B、及びウェハベース 41Aに対する計測ステージ 77の相対位置を計測するためのリニアエンコーダが設けられている。
[0068] この他の構成は、図 1の実施形態と同様であり、図 7の投影光学系 PLの下端にも、 Zァクチユエータ 36A〜36Cを介して、ウェハパック 28又は 28Aをエア予圧式の静 電軸受方式によって Z方向に所定間隔を隔てて非接触状態で浮上するように保持す る静電軸受部材 37が備えられている。また、投影光学系 PLの下方のウェハパック 2 8 (又は 28A)の位置は、図 1のレーザ干渉計 42X, 42Yに対応するレーザ干渉計（ 図 7では不図示）によって計測されている。さらに、 XYコイルキャリア 40, 40A及び計 測ステージ 77は、それぞれ可撓性を持つ信号ケーブル 76A, 76B, 76Cを介して図 1の主制御系 51及びステージ制御系 53に対応する駆動系に連結されており、この 駆動系によってその動作が統括制御される。
[0069] 図 7の例において、図示されているように、 XY平面内で第 1の XYコイルキャリア 40 が位置する領域を第 1領域 ST1、第 2の XYコイルキャリア 40Aが位置する領域を第 2領域 ST2とする。この場合、第 1領域 ST1で露光を行い、第 2領域 ST2でウェハ W の計測等（例えば、光学系の焦点位置の基準位置からの Z方向のズレ量の計測等） とウェハ W (ウェハパック 28)のロード 'アンロードとを行うようにしてもよい。また、第 1 領域 ST1と第 2領域 ST2は一部重なっていてもよい。そして、例えば第 2領域 ST2に 位置する第 2の XYコイルキャリア 40A側では、第 2のウェハパック 28A内のウェハ W 1が露光済みであるとする。この場合、第 1領域 ST1にある投影光学系 PLの下方に 第 1の XYコイルキャリア 40及び第 1のウェハパック 28を移動して、投影光学系 PLの 投影領域 21Wに対してウェハパック 28内のウェハ Wを Y方向に走査して、ウェハ W の露光を行う動作と並行して、第 2領域 ST2にある第 2の XYコイルキャリア 40Aをゥ エノ、（ウェハパック）のローデイング位置（図 7ではウェハベース 41Aの + X方向及び Y方向の端部）に移動して、第 2のウェハパック 28Aを未露光のウェハが収納され た別のウェハパックと交換する。この結果、第 1のウェハパック 28内のウェハ Wの露 光終了後に、すぐに第 2の XYコイルキャリア 40Aを投影光学系 PLの下方に移動し て未露光のウェハへの露光を開始できるため、露光工程のスループットを向上できる
[0070] なお、ウェハ又はウェハパックのローデイング位置の近傍にァライメントセンサを配 置して、一方の XYコイルキャリア 40 (又は 40A)側でウェハに対する露光を行ってい る際に、他方の XYコイルキャリア 40A (又は 40)側で未露光のウェハのァライメントを 行うようにしてもよい。
また、ウェハパック 28 (28 A)を別の未露光のウェハが収納されたウェハパックと交 換する代わりに、ローデイング位置にある XYコイルキャリア 40 (又は 40A)の近傍に おいて、図 4に示したウェハパック 28からのウェハの取り出し及び収納を行うようにし てもよい。このようにウェハパック 28 (28A)内の露光済みのウェハを別の未露光のゥ ェハと交換した後、ウェハパック 28 (28 A)を再び XYコイルキャリア 40 (又は 40A)上 に戻すことによって、ウェハパック 28 (28A)を繰り返して使用すること力 Sできる。
[0071] 次に、図 8 (A)は、ウェハ Wが密着するガラス板 29をステージに直接固定した露光 装置の要部を示し、この図 8 (A)において、投影光学系 PLの下方の平板状の定盤 7 8上に気体軸受を介して X方向、 Y方向に移動可能に XYステージ 79が載置され、 X Yステージ 79上に、例えばボイスコイルモータ方式等で Z方向に駆動される 3箇所の Z駆動部 81A, 81B, 81 Cを介して Zステージ 80が支持されている。 XYステージ 79 は、例えば不図示のガイド機構に沿って 2組のリニアモータによって直交する X方向 、 Y方向に駆動される。 Zステージ 80の X方向、 Y方向の側面の反射面（又は移動鏡 )に不図示のレーザ干渉計からレーザビームが照射され、そのレーザ干渉計によって 少なくとも Zステージ 80の X方向、 Y方向の位置、及び回転角 θ Z等が計測されてい
[0072] そして、 Zステージ 80の上面に Y方向に離れた 2箇所の支持部材 82A及び 82Bを 介してガラス板 29が着脱可能に保持され、ガラス板 29の底面 29aにウェハ Wの表面 (フォトレジストが塗布された露光面）の全面が密着している。この場合、支持部材 82 A, 82Bに不図示の真空ポンプに連結される吸着孔 82Aa, 82Ba等が形成され、こ れらの吸着孔 82Aa, 82Ba等によって支持部材 82A, 82B上にガラス板 29が真空 吸着方式で保持されてレ、る。
[0073] また、支持部材 82A, 82Bの上部に、連結部材 83A, 83Bを介して、ガラス板 29の 上面にほぼ接する程の高さで、かつ少なくともウェハ Wの端部上方に達する長さの 平板状の電極板 84A, 84Bが配置され、電極板 84A, 84Bに不図示の制御装置か ら所定の電荷（又は電位）を与えることによって、ガラス板 29の底面にウェハ Wを静 電吸着によって保持できるように構成されている。さらに、不図示の AFセンサを介し て計測されるウェハ Wの表面のフォーカス位置等に基づいて、 Z駆動部 81A, 81B, 81 Cを介して Zステージ 80のフォーカス位置等を制御することによって、ウェハ Wの 表面を投影光学系 PLの像面に合焦させることができる。 [0074] この例では、未露光のウェハ Wは、一例としてウェハ搬送アーム 85に載置された状 態で、支持部材 82A, 82Bの間まで搬送される。次に、ウェハ搬送アーム 85を上昇 させて、ウェハ Wの表面をガラス板 29の底面 29aに接触させて、電極板 84A, 84B に正又は負の電荷を帯電させることによって、ウェハ Wがガラス板 29に吸着保持され る。その後、 Zステージ 80 (ウェハ W)の位置を不図示のレーザ干渉計によって計測 し、この計測値に基づいて XYステージ 79を駆動することによって、投影光学系 PLか らの露光光 ILでガラス板 29を介してウェハ Wを露光する。その後、ウェハ Wの裏面 にウェハ搬送アーム 85を配置して、電極板 84A, 84Bの帯電を解除する力、、又は短 時間のみ逆の電荷を帯電させることによって、ウェハ Wがウェハアーム 85に受け渡さ れる。
[0075] この図 8 (A)の露光装置においても、ウェハ Wの表面がガラス板 29の底面に密着 するようにウェハ Wが保持されるため、 Zステージ 80の構造が簡素化できるとともに、 ウェハ Wの裏面の平面度に影響されることなぐウェハ Wの表面を高い平面度に維 持した状態でウェハ Wを露光することができる。従って、不図示のレチクルのパター ンが投影光学系 PLを介してウェハ Wの各ショット領域に高精度に露光される。また、 仮にガラス板 29に異物が付着した場合には、支持部材 82A, 82Bを介しての真空 吸着を解除することによって、ガラス板 29を別のガラス板と迅速に交換することができ
[0076] また、図 8 (B)は、ウェハ Wの表面の一部の領域を対向して配置された部材の一面 に密着させて、ウェハ Wを保持する露光装置の要部を示し、この図 8 (B)において、 図 8 (A)に対応する部材には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
図 8 (B)において、 Zステージ 80上に Y方向に離れて固定された 2箇所の支持部材 82A, 82B上に、環状で底面 86aが研磨加工によって高い平面度に仕上げられた 金属製の保持部材 86が固定されている。また、保持部材 86の底面 86cの内縁付近 のウェハ Wの表面と接触する領域に吸着用の環状の溝 86cが形成され、溝 86cは、 保持部材 86の内部に形成された排気孔 86bを介して可撓性を持つ配管 87に接続さ れ、配管 87が不図示の真空ポンプに接続されている。
[0077] 図 8 (B)の例でも、未露光のウェハ Wは、一例としてウェハ搬送アーム 85に載置さ れた状態で、支持部材 82A, 82Bの間まで搬送される。次に、ウェハ搬送アーム 85 を上昇させて、ウェハ Wの表面の土 Y方向の端部を保持部材 86の底面 86aに接触 させて、配管 87を介して保持部材 86の溝 86cを負圧にすることによって、ウェハ Wが 保持部材 86の底面 86aに吸着保持される。その後、投影光学系 PLからの露光光 IL でウェハ Wを露光した後、ウェハ Wの裏面にウェハ搬送アーム 85を配置して、真空 吸着を解除することによって、ウェハ Wがウェハアーム 85に受け渡される。
[0078] この図 8 (B)の露光装置においても、ウェハ Wの表面の一部が保持部材 86の高平 面度の底面に密着するようにウェハ Wが保持されるため、 Zステージ 80の構造が簡 素化できるとともに、ウェハ Wの裏面の平面度に影響されることなぐウェハ Wの表面 を高い平面度に維持した状態でウェハ Wを露光することができる。従って、不図示の レチクルのパターンが投影光学系 PLを介してウェハ Wの各ショット領域に高精度に 露光される。
[0079] 次に、上記の本発明の第 1の実施形態及びその変形例の作用効果につき説明す
(A1)上記の図 1、図 8 (A)、又は図 8 (B)の露光装置 EXによれば、ウェハ Wを投 影光学系 PLの下方の露光位置に搬送する工程及びウェハ Wを露光光 ILで露光す る工程のうちの少なくとも一部の時間において、ガラス板 29の底面又は保持部材 86 の底面である高平面度の面（平坦な面又は基板に対向して配置された面。以下、接 触用の面ともいう。）にウェハ Wの表面の少なくとも一部を密着させて、ウェハ Wを保 持している。従って、ウェハ Wの裏面側にはウェハの吸着機構を設ける必要がない ため、ウェハ Wの裏面側のステージ系の可動部を単純化又は小型化できる。また、 そのウェハ Wの裏面側の平面度が表面側より劣る場合でも、そのウェハ Wの表面の 平面度を高く維持した状態で露光又は搬送を行うことができる。
[0080] (A2)また、ガラス板 29又は保持部材 86の接触用の面にウェハ Wの表面を静電吸 着又は真空吸着によって密着させて保持しているため、ウェハ Wの表面をその接触 用の面に良好に密着させることができる。
(A3)また、図 2の構成では、ウェハパック 28内の緩衝部材 35によってガラス板 29 の底面 29aにウェハ Wの表面を付勢しているため、ウェハ Wの表面をその底面に良 好に密着させること力できる。なお、例えば図 8 (A)の露光装置においては、ウェハ Wの裏面側の緩衝部材（不図示）によって、ガラス板 29の底面 29a側（+ Z方向）にゥ ェハ Wの表面を付勢してもよい。この場合には、静電吸着又は真空吸着を併用する ことなく、ウェハ Wを付勢するのみで、ウェハ Wの表面をガラス板 29の底面 29aに密 着させること力 Sでさる。
[0081] (A4)また、図 2、図 8 (A)、図 8 (B)に示すように、ガラス板 29又は保持部材 86の 接触用の面にウェハ Wの表面の少なくとも一部を密着させて、ウェハ Wを保持した状 態で、露光光 ILでウェハ Wの表面上のショット領域を露光する場合には、ウェハ Wの 表面の平面度を高くした状態で露光を行うことができるため、レチクル Rのパターンを 投影光学系 PLを介してウェハ Wのショット領域に転写する際の線幅精度、及び重ね 合わせ精度等を向上できる。従って、微細パターンを有するデバイスを高精度に製 造できる。
[0082] (A5)また、図 2に示すように、露光光 ILを透過するガラス板 29の底面 29aにウェハ Wの表面のショット領域を含む領域を密着させて、ウェハ Wを保持した状態で、露光 光 ILでガラス板 29を介してウェハ Wのショット領域を露光する場合には、ガラス板 29 の屈折率は通常の気体よりも高いため、ガラス板 29の屈折率に応じて投影光学系 P Lの解像度及び焦点深度を改善できる。
[0083] (A6)さらに、露光光 ILで、投影光学系 PL、投影光学系 PLの先端部とガラス板 29 との間の露光光 ILの光路を含む空間（液浸空間）に供給された液体 LQ、及びガラス 板 29を介してウェハ Wのショット領域を露光する場合には、投影光学系 PLからゥェ ハ Wまでの全光路の屈折率を大きくできるため、投影光学系 PLの解像度及び焦点 深度をさらに改善できる。
[0084] (A7)また、このように液浸法で露光を行う場合に、ガラス板 29の液体 LQと接する 面に液体 LQに対して撥液性のコーティングを施すときには、ガラス板 29上に供給さ れた液体 LQを狭い液浸領域に容易に閉じこめることができる。また、ウェハ Wのフォ トレジスト上に形成できるコーティングには制約がある力 ガラス板 29上に形成できる コーティングには制約が殆どないため、液体 LQが高屈折率でフォトレジスト上に形成 できる撥液性のコーティングがないような場合でも、ガラス板 29上には有効な撥液性 のコーティングを形成できる場合がある。
[0085] (A8)また、図 2の例では、電極部材 75を有するとともに、コンプレッサ 38からの圧 縮された気体が供給される多数の吹き出し孔 37aが形成された静電軸受部材 37を 備えている。そして、ウェハ Wの露光時に、ガラス板 29の底面 29aにウェハ Wの表面 を密着させた状態で、ガラス板 29及びウェハ Wを一体的に保持したウェハパック 28 を、投影光学系 PLに対してその光軸 AXの方向（露光光 ILが照射される方向）にゥ ェハ Wの表面が投影光学系 PLの像面に所定の許容範囲内で合致するような位置 関係で保持するために、静電軸受部材 37の電極部材 75によってガラス板 29を静電 的に吸引するとともに、静電軸受部材 37の吹き出し孔 37aからガラス板 29に流量が 制御された気体を吹き付けている。従って、投影光学系 PLに対してウェハパック 28 を非接触状態で安定に、かつウェハ Wの表面と投影光学系 PLの像面との合焦精度 を高くして保持することができる。
[0086] (A9)また、図 2の例では、静電軸受部材 37を 3箇所で光軸 AX方向に駆動する Z ァクチユエータ 36A〜36Cを備え、ウェハ Wと投影光学系 PLとの光軸 AX方向の位 置関係（フォーカス位置、傾斜角 θ X, θ Y)を制御するために、静電軸受部材 37を Z方向に駆動することができる。従って、例えばウェハ Wの表面と投影光学系 PLの像 面とのオフセット分をその Zァクチユエータ 36A〜36Cで補正することで、合焦精度を 向上できる。なお、 Zァクチユエータ 36A〜36Cは省略することが可能である。
[0087] (A10)また、図 2の例では、ウェハパック 28において、ウェハ Wをガラス板 29と、極 性の異なる発磁体（図 3の磁化ユニット MUBのマグネット部 MB；!〜 MB4)を交互に 配列してなる磁性板 34とで挟むように一体的に保持し、その磁性板 34と、その磁性 板 34に対してウェハ Wと反対側に配置された XYコイルキャリア 40上に固定された駆 動コイル 71X, 71Yとを含む第 2平面モータ 72を備えている。そして、ウェハパック 2 8を投影光学系 PLに対して X方向及び Y方向（露光光 ILが照射される方向と交差す る方向）に移動するために、第 2平面モータ 72の駆動コイル 71X, 71Yによって磁性 板 34を磁気的に駆動しているため、非接触状態で高速にウェハパック 28 (ウェハ W )を移動できる。
[0088] (Al 1)また、磁性板 34を、露光装置が設置される室温下で線膨張率がほぼ 0の材 料から形成した場合には、第 2平面モータ 72の駆動によって磁性板 34の温度が上 昇しても、ウェハ Wが変形しない。
(A12)また、図 2の例では、駆動コイル 71X, 71Yが固定された XYコイルキャリア 4 0をウェハベース 41に対して X方向、 Y方向に駆動するための第 1平面モータ 64を 備えている。そして、投影光学系 PLに対してウェハパック 28 (ウェハ W)を X方向、 Y 方向に駆動するために、第 1平面モータ 64によって XYコイルキャリア 40 (駆動コイル 71X, 71Y)を X方向、 Y方向に駆動する場合には、駆動コイル等を備えた複雑な構 成の XYコイルキャリア 40を小型にして、かつウェハパック 28 (ウェハ W)の移動スト口 ークを大きくできる。
[0089] なお、図 2において、 XYコイルキャリア 40の駆動コイル 71X, 71Yが配置された上 部を X方向、 Y方向に拡大することによって、 XYコイルキャリア 40をウェハベース（定 盤）とみなして、このウェハベース上でウェハパック 28を X方向、 Y方向に駆動しても よい。この構成では、駆動コイル 71X, 71Yの使用量は増加する力 XYコイルキヤリ ァ 40の底面の第 1平面モータ 64及びウェハベース 41を設ける必要はなくなる。
[0090] (A13)また、図 6に示すように、ウェハ Wを露光するために投影光学系 PLに対して ウェハ W (ウェハパック 28)を Y方向（所定の移動方向）に移動するに際して、 XYコィ ルキャリア 40 (駆動コイル 71X, 71Y)に対してウェハパック 28 (磁性板 34)を Y方向 に駆動するとともに、その反力を相殺するように、 XYコイルキャリア 40を逆方向に移 動させる場合には、振動の発生を抑制できる。
[0091] (A14)また、図 7に示すように、ガラス板 29, 29A、ウェハ W, Wl、及び磁性板 34 等を一体化したウェハパック 28及び 28Aと、駆動コイル 7 IX, 71丫及び71^, 71 YAが固定された XYコイルキャリア 40及び 40Aとをそれぞれ含む第 1及び第 2ステ ージ機構を、共通のウェハベース 41A上で並列に駆動する場合には、ウェハの露光 工程のスループットを向上できる。
[0092] (A15)次に、図 2及び図 3に示すウェハ Wを収納（保持）したウェハパック 28は、平 坦な面又は基板（ウェハ W)に対向して配置された面である底面 29aが形成されたガ ラス板 29と、その底面 29aにウェハ Wの表面の全面を密着させてウェハ Wを保持す る緩衝部材 35及び真空吸着機構とを備えている。 また、図 8 (A)のガラス板 29、支持部材 82A, 82B、及び Zステージ 80を有するゥ ェハ保持装置は、ガラス板 29の底面 29aにウェハ Wの表面の全面を密着させてゥェ ハ Wを保持するために、ガラス板 29上に配置された電極板 84A, 84Bを帯電する静 電吸着機構を備えている。一方、図 8 (B)の環状の保持部材 86、支持部材 82A, 82 B、及び Zステージ 80を有するウェハ保持装置は、ガラス板 29の底面 29aにウェハ Wの表面の一部を密着させてウェハ Wを保持するために、保持部材 86の溝 86cを 負圧にする真空吸着機構を備えている。
[0093] これらのウェハパック 28又はウェハ保持機構は、図 1の露光装置 EX又は図 8 (A)、
(B)の露光装置においてウェハを保持する機構として使用できるとともに、ウェハ W の表面の平面度を高く維持した状態でウェハ Wを保持できる。
(A16)また、図 2のウェハパック 28は、ガラス板 29の底面 29aにウェハ Wの表面を 付勢する緩衝部材 35を有するため、簡単な機構で底面 29aへのウェハ Wの表面の 密着度を高められる。緩衝部材 35としては、小型の圧縮コイルばね等も使用可能で ある。
[0094] (A17)また、ウェハパック 28のガラス板 29、フレーム 30、及びダイヤフラム 33で囲 まれた空間は、ガラス板 29の底面 29aにウェハ Wの表面が接触した領域の周囲の雰 囲気を負圧に維持する気密室として機能するため、底面 29aへのウェハ Wの表面の 密着度を高められる。なお、例えばフレーム 30に対してガラス板 29をばね機構等で 固定して、緩衝部材 35等でウェハ Wをガラス板 29側に付勢する構成を採用する場 合には、ウェハパック 28内部を負圧にする機構は省くことができる。
[0095] (A18)また、ウェハパック 28は、その気密室の一部を構成する平板状のダイアフラ ム 33と、ダイアフラム 33とウェハ Wとの間に介装される緩衝部材 35とを含む付勢機 構を備えているため、簡単な機構で、底面 29aへのウェハ Wの表面の密着度を高め られる。なお、緩衝部材 35の厚さ方向の可撓性が大きい場合にはダイヤフラム 33を 省略でき、逆に、ダイヤフラム 33の可撓性が大きい場合には緩衝部材 35を省略でき
[0096] (A19)また、図 2のウェハパック 28、及び図 8 (A)のウェハ保持装置において、ガ ラス板 29は露光光 ILを透過するため、露光光 ILでガラス板 29を介してウェハ Wを露 光することができ、これによつて投影光学系 PLの解像度及び焦点深度を改善できる
〇
(A20)また、図 2及び図 8 (A)の露光装置において、液浸法で露光を行う際に、ガ ラス板 29の液体と接する面（上面）にその液体に対して撥液性のコーティングを施し た場合には、その液体を投影光学系 PLの投影領域 21Wを含む局所的な液浸領域 に容易に閉じこめることができる。
[0097] (A21)また、図 2のウェハパック 28は、ガラス板 29とともにウェハ Wを挟むように配 置されて、磁化ユニット MUBを周期的に配列した領域を含む磁性板 34を有するた め、例えばリニアモータ方式で容易に非接触方式でウェハパック 28を駆動することが できる。
[第 2の実施形態]
次に、本発明の第 2の実施形態につき図 9〜図 11を参照して説明する。本例の露 光装置の構成は、ほぼ第 1の実施形態（図 1)の露光装置 EXと同様であるが、図 1の 露光装置 EXでは、例えばガラス板 29の底面にウェハ Wの表面を密着させてウェハ Wを保持しているのに対して、本例では、ウェハ W単体を非接触状態で浮上させて、 かつ XY平面内で駆動する点が異なっている。以下、図 9〜図 11において、図 1及び 図 2に対応する部分には同一符号を付してその詳細説明を省略する。
[0098] 図 9は、本例の露光装置のウェハ駆動機構を示す一部を切り欠いた図であり、この 図 9において、投影光学系 PLの下部に 3個の Zァクチユエータ 36A〜36Cを介して Z 方向の位置、及び傾斜角 θ X, θ Yが微調整できるように、環状の静電軸受部材 37 が取り付けられている。静電軸受部材 37の底面側にウェハ Wが浮上するように配置 される。なお、図 9及び図 11においては、分かり易くするために、ウェハ Wは実際より も厚く表現されている。
[0099] また、図 2の静電軸受部材 37内の電極部材 75は、円周方向に 3個に分割されてい たのに対して、本例（図 9)の静電軸受部材 37の底面（ウェハ Wの表面に対向する面 )には、 X方向、 Y方向に所定周期で多数の小さい個別に電荷（又は相対的な電位） を付与可能な電極部材 88が、例えば合成樹脂等の絶縁材料を挟んで配置されて!/ヽ る。ステージ制御系 53Aは、それらの多数の電極部材 88の静電気によるウェハ Wに 対する吸引力を個別に制御することによって、投影光学系 PLに対するウェハ Wの Z 方向の位置 (フォーカス位置）、及び傾斜角 Θ X, Θ Y (レべリング)よりなる相対位置 関係を調整する。
[0100] また、静電軸受部材 37の底面の多数の吹き出し孔 37aは、静電軸受部材 37の内 部の通気孔 37b及び配管 39を介してコンプレッサ 38に連結され、ステージ制御系 5 3Aの制御のもとで、ウェハ Wが静電軸受部材 37に当接しないように、ウェハ Wに対 して気体を吹き出すようにしている。従って、本例の電極部材 88を備えた静電軸受 部材 37も、エア予圧式の静電軸受方式によって Z方向に所定間隔を隔てて非接触 状態でウェハ Wを浮上するように保持する。
[0101] この場合にも、投影光学系 PLを介して露光光 ILが照射される投影領域 21Wの Z方 向の位置（フォーカス位置）及び傾斜角 Θ Χ, Θ Υを計測するための AFセンサ 61が 配置されている。ウェハ Wに対する露光時にステージ制御系 53Aは、その AFセンサ 61の計測値に基づいて、ウェハ Wの投影領域 21 Wが投影光学系 PLの像面に合焦 されるように静電軸受部材 37内の多数の電極部材 88によるウェハ Wに対する吸引 力を制御する。ただし、本例では、ウェハ Wの X方向、 Y方向への駆動もウェハ Wの 裏面側からの静電場によって行うため、ウェハ Wの表面側の静電場と裏面側の静電 場とを協動させて制御する必要がある（詳細後述）。
[0102] 次に、投影光学系 PLの下方、ウェハ Wの露光中にはウェハ Wの裏面側に、順に X γコイルキャリア 40C及びウェハベース 41が配置され、ウェハベース 41は床 FL上に 固定されている。また、ウェハベース 41の上面には、図 5 (A)に示す磁化ユニット M UAを周期的に配置した磁化パターンが形成された磁性板 62が固定され、磁性板 6 2上に、複数のエアガイド 68を介して非接触状態で、 XYコイルキャリア 40Cが X方向 、 Y方向に移動可能に載置されている。 XYコイルキャリア 40Cの底面に固定された 駆動コイル 63X, 63Yと磁性板 62の磁化パターンと力、ら構成されるリニアモータ 64X , 64Y力、ら、ウェハベース 41に対して XYコイルキャリア 40Cを X方向、 Y方向に駆動 し、回転角 θ Zを制御するための第 1平面モータ 64が構成されている。
[0103] また、 XYコイルキャリア 40Cの上部に、 X方向、 Y方向に所定周期で多数の小さい 個別に電荷 (又は相対的な電位)を付与可能な電極部材 87が、例えば合成樹脂等 の絶縁材料を挟んで配置されている。電極部材 87の X方向、 Y方向の配列の周期 は、一例として静電軸受部材 37内の電極部材 88の X方向、 Y方向の配列の周期と 同じである。ステージ制御系 53Aはそれらの多数の電極部材 87の静電気によるゥェ ハ Wに対する X方向、 Y方向の吸引力を個別に制御することによって、 XYコイルキヤ リア 40Cに対するウェハ Wの X方向、 Y方向の位置及び回転角 θ Z (相対位置関係） を制御する。
[0104] このようにウェハ Wを X方向、 Y方向に駆動する際には、ウェハ Wの位置情報を検 出する必要がある。そのため、一例として、本例のウェハ Wの各ショット領域には、そ れまでのパターン形成工程において、各ショット領域の X方向、 Y方向の位置をモニ タするためのスケール用パターンが形成されて!/、る。
図 10は、図 9の投影光学系 PLの先端部とウェハ W上の露光中のショット領域 SAと を示し、この図 10において、ショット領域 SAの中央の幅 50〃 m程度のスクライブライ ン領域には、 Y方向（走査方向）に所定周期（例えば 0· 1〜1 111程度）で、 X方向に 所定周期（例えば 0· 1〜2 m程度）の凹凸パターンからなるスケール用パターン 95 が形成され、この上にフォトレジストが塗布されている。同様に、ウェハ W上の他の全 部のショット領域にもスケール用パターン 95と同じパターンが形成されている。なお、 ショット領域内の回路パターンの配置等によって、ショット領域 SAの中央部にスクライ ブライン領域がない場合には、隣接するショット領域間のスクライブライン領域にスケ ール用パターン 95を形成しておいてもよい。この場合、ウェハ W (ショット領域 SA)の 回転角 θ Zを計測するために、ショット領域 SAを X方向に挟む両方のスクライブライ ン領域に形成されたスケール用パターンを計測対象としてもよい。
[0105] さらに、実際にはスケール用パターン 95のショット領域 SA内での絶対位置（例えば ショット領域 SA内の基準位置からの距離）を検出するために、ショット領域 SA内又は その近傍にスケール用パターン 95とともに X方向、 Y方向の原点位置を示すパター ン（通常のウェハマークで兼用してもょレ、)も形成されてレ、る。不図示のセンサでその 原点位置を示すパターンを検出することによって、スケール用パターン 95から検出さ れるウェハ Wの移動量のオフセット（初期値）の設定が行われる。
[0106] 本例の露光装置には、図 9に示すように、静電軸受部材 37の内側に送光系 89A 及び受光系 89Bを含み、図 10のスケール用パターン 95の位置又は移動量の情報を 検出するための検出器 89が備えられている。
図 10の検出器 89において、例えば He— Neレーザ（波長 633nm)又は可視域か ら近赤外域で発光する半導体レーザ (射出端にコリメータレンズが設置されて!/、る） 等のレーザ光源 91から射出された、ウェハ W上のフォトレジストに対して非感光性の 波長域のレーザビームが、ビームスプリッタ 92Aによってレーザビーム LB1及び第 2 のレーザビームに分かれ、この第 2のレーザビームは、ビームスプリッタ 92Cによって レーザビーム LB2及び第 4のレーザビームに分かれる。そして、その第 4のレーザビ ームは、ミラー 93Aで反射された後、ビームスプリッタ 92Dによって 2つのレーザビー ム LB3及び LB4に分かれ、レーザビーム LB4はミラー 93Bで反射される。そして、 2 つのレーザビーム LB1及び LB2は、ウェハ W上のスケール用パターン 95に対して、 Y軸に平行な軸の周りに大きく傾斜した状態で、かつ Y方向にほぼ対称に傾斜して 入射し、レーザビーム LB1の + 1次回折光とレーザビーム LB2の 1次回折光との 干渉光 LBYが光電検出器 94Yに入射する。この光電検出器 94Yの検出信号と、不 図示の光電検出器から出力される位相が 90° 異なる検出信号とを不図示のカウンタ 回路に入力することによって、スケール用パターン 95の Y方向の位置を計測できる。 また、 2つのレーザビーム LB3及び LB4は、スケール用パターン 95に対して X軸に 平行な軸の周りに時計周りに大きく傾斜した状態で、かつ X方向にほぼ対称に傾斜 して入射し、レーザビーム LB3の + 1次回折光とレーザビーム LB4の 1次回折光と の干渉光 LBXが光電検出器 94Xに入射する。この光電検出器 94Xの検出信号と、 不図示の光電検出器力 出力される位相が 90° 異なる検出信号とを不図示のカウ ンタ回路に入力することによって、スケール用パターン 95の X方向の位置を計測でき る。さらに、ショット領域 SAの回転角 θ Zを計測するためには、スケール用パターン 9 5とは別のショット領域 SA用の不図示のスケール用パターン (例えば + X方向に隣接 するショット領域との間のスクライブライン領域に形成されているスケール用パターン） の Y方向の位置をも計測することが好ましい。そのカウンタ回路で計測される値を上 記の原点位置でプリセットして得られる位置情報が図 9のステージ制御系 53Aに供 る。 [0108] ステージ制御系 53Aには、図 1のレーザ干渉計 25X, 25Yで計測されるレチクル R (レチクルステージ RST)の位置情報も供給されており、その 2つの位置情報力もステ ージ制御系 53Aは、レチクル Rとウェハ Wとの相対的な位置関係を求めることができ る。ステージ制御系 53Aは、その相対的な位置関係が投影光学系 PLを介した結像 関係になるように、図 1のレチクルステージ RSTを駆動するとともに、図 9の XYコイル キャリア 40C内の多数の電極部材 87及び静電軸受部材 37内の多数の電極部材 88 の電荷分布を制御して、ウェハ Wを X方向、 Y方向に駆動する。
[0109] 具体的に、投影光学系 PLの下方でウェハ Wを非接触状態で Y方向に駆動する 場合には、先ず準備工程として、図 9に示すように、 XYコイルキャリア 40C側の Y軸 に平行に配列された一列の電極部材 87では、一つおきの位置 B及び D (又は位置 G 及び I)の電荷（又は相対的な電位、以下同様）を交互に反転させておく。同様に、 X 軸に平行に配列された一列の電極部材 87でも、一つおきに電荷を交互に反転させ ておく。この場合、ウェハ Wの表面には、それぞれその Z方向の電極部材 87と同じ 極性の分極電荷が発生する。そこで、静電軸受部材 37側の電極部材 88では、静電 場によってウェハ Wを + Z方向に吸引するために、そのウェハ Wの表面の分極電荷 分布と極性の反転した電荷分布を設定する。この結果、静電軸受部材 37側の Y軸に 平行に配列された一列の電極部材 88では、 XYコイルキャリア 40C側の位置 B及び D (又は位置 G及び I)の + Z方向にある位置 b及び d (又は位置 g及び i)の電荷力 位 置 B及び D (又は位置 G及び I)の電極部材 87の電荷と逆極性になる。
[0110] なお、図 9の場合には、ウェハ Wを X方向、 Y方向に移動するための力は、ウェハ Wを + Z方向に吸引して保持する力に比べてかなり小さくてよい。そのため、 XYコィ ルキャリア 40C側の電極部材 87によってウェハ Wに対して作用する Z方向への吸 引力は、静電軸受部材 37側の電極部材 88によってウェハ Wに作用する + Z方向へ の吸引力に比べてかなり小さいため、ウェハ Wを静電軸受部材 37と XYコイルキヤリ ァ 40Cとの間に非接触状態で安定に保持できる。
[0111] 次に、図 11 (A)に示すように、 XYコイルキャリア 40C側の Y軸に平行に配列された 一列の電極部材 87では、図 9で電荷を与えた位置 B及び D (又は位置 G及び I)では 電荷を 0として、それらの間にある一つおきの位置 A, C, E (又は位置 F, H, J)で電 荷を交互に反転させる。この際に、静電軸受部材 37側の電極部材 88の電荷分布は 変えない。この結果、ウェハ Wの裏面の分極電荷分布とその下の XYコイルキャリア 4 0Cの電極部材 87の電荷分布との反発力及び吸引力によって、ウェハ Wは、図 11 ( B)に示すように、電極部材 87の 1つの周期分だけ Y方向に移動して静止する。な お、 XYコイルキャリア 40C側の電極部材 87の位置 A, C, E (又は位置 F, H, J)の電 荷を反転させると、ウェハ Wを + Y方向に移動できる。
[0112] 図 11 (B)の状態では、図 9の状態と比べて、静電軸受部材 37に対してもウェハ W の分極電荷分布が電極部材 88の 1周期分だけ Y方向に移動している。そこで、静 電軸受部材 37側の Y方向に配列された一列の電極部材 88では、 XYコイルキャリア 40C側の位置 C, E (又は位置 H, J)の + Z方向にある位置 c, e (又は位置 h, j)の電 荷を、位置 C, E (又は位置 H, J)の電極部材 87の電荷と逆極性にする。これによつ て、ウェハ W力 方向に移動した後も、静電軸受部材 37側にウェハ Wを静電場で吸 引すること力 Sできる。この動作を繰り返して実行することによって、静電軸受部材 37側 に静電気でウェハ Wを非接触に吸引した状態で、ウェハ Wを Y方向に駆動できる。 同様に、 XYコイルキャリア 40C側の電極部材 87の X方向の電荷分布に応じて、静電 軸受部材 37側の電極部材 88の X方向の電荷分布を制御することで、静電軸受部材 37側に静電気でウェハ Wを非接触に吸引した状態で、ウェハ Wを X方向に駆動でき
[0113] なお、この他の構成は、第 1の実施形態（図 1)の露光装置と同様であり、図 9の XY コイルキャリア 40C側の電極部材 87を駆動してウェハ Wの Y方向への移動を行うこと によって、走査露光方式で図 1のレチクル Rのパターンを投影光学系 PLを介してゥ ェハ W上の各ショット領域に転写することができる。この際に、本例によれば、ウェハ Wのフォーカス位置及び傾斜角を制御する機構がウェハ Wの上方に配置されている ため、ウェハ Wの裏面側のウェハ駆動機構の構成を簡素化することができる。
[0114] 次に、上記の本発明の第 2の実施形態の作用効果につき説明する。
(B1)上記の図 9の露光装置によれば、ウェハ Wの表面側に第 1静電場を発生させ る電極部材 88が配置された静電軸受部材 37と、ウェハ Wの裏面側に第 2静電場を 発生させる電極部材 87が配置されて、ウェハ Wの裏面側に配置された XYコイルキ ャリア 40Cとを備えている。そして、ウェハ Wの露光時に、その第 2静電場によりゥェ ハ Wを X方向、 Y方向（露光光 ILが照射される方向と交差する方向）に駆動するととも に、その第 1静電場によりウェハ Wを Z方向（露光光 ILが照射される方向）に駆動して いる。従って、その第 2静電場によってウェハ Wを表面に沿った方向に駆動し、その 第 1静電場によってウェハ Wの Z方向の位置（高さ）を制御するという機能分担によつ て、ウェハ Wの裏面側に配置される可動部（XYコイルキャリア 40C)を簡素化又は小 型化しつつ、ウェハ Wを非接触状態でほぼ 3次元的に高精度に駆動できるため、露 光工程のスループットを向上できる。
[0115] この場合、ウェハ Wは薄いため、静電軸受部材 37側の多数の電極部材 88によるゥ ェハ Wに対する吸引力を個別に制御することで、ウェハ Wの表面の投影領域 21W の平面度を高くすることも可能である。即ち、ウェハ Wの裏面に倣わせてウェハ Wを 保持してはいないため、その裏面の平面度が劣る場合でも、その第 1静電場の制御 等によって露光時にウェハ Wの表面の平面度を高く維持できる。従って、重ね合わ せ精度等が向上するため、微細パターンを有するデバイスを高精度に製造できる。
[0116] (B2)また、ステージ制御系 53A力 その XYコイルキャリア 40C内の電極部材 87に よる第 2静電場の X方向、 Y方向に対する極性分布を時間的に変化させるとともに、 その静電軸受部材 37内の電極部材 88による第 1静電場の X方向、 Y方向に対する 極性分布を、その第 2静電場によってウェハ Wの表面側に発生する分極電荷分布に 対応する極性分布で (例えば、その第 1静電場の極性分布をその分極電荷分布と逆 にして）時間的に変化させる場合には、その第 1静電場とその第 2静電場とを協動さ せて、ウェハ Wを Z方向に浮上させた状態で、ウェハ Wを効率的に X方向、 Y方向に 駆動できる。
[0117] (B3)また、静電軸受部材 37の吹き出し孔 37aから圧縮された気体を吹き出すコン プレッサ 38を備えているため、ウェハ Wの Z方向の位置を制御するために、静電軸 受部材 37側からウェハ Wの表面に向けて気体を吹き出すことによって、ウェハ Wが 静電軸受部材 37に当接することを防止できる。なお、上記の第 1静電場及び第 2静 電場によってウェハ Wの位置を安定に制御できる場合には、コンプレッサ 38による気 体の吹き出しを省略してもよい。 [0118] (B4)また、静電軸受部材 37を 3箇所で Z方向に駆動する Zァクチユエータ 36A〜3 6Cを備えているため、ウェハ Wと投影光学系 PLとの光軸 AX方向（Z方向）の位置関 係を制御するために、静電軸受部材 37をその 3箇所で Z方向に駆動してもよい。これ によって、例えばウェハ Wの表面と投影光学系 PLの像面とのオフセットを調整できる 。なお、 Zァクチユエータ 36A〜36Cは省略できる。
[0119] (B5)また、図 9の露光装置は、電極部材 87を備えた XYコイルキャリア 40Cの載置 面であるウェハベース 41の上面に、磁化ユニット MUAを周期的に配置した（極性の 異なる発磁体を交互に配列した)磁性板 62を設置し、 XYコイルキャリア 40Cの底面 の駆動コイル 63X, 63Yとその磁性板 62 (磁化パターン）とからなる第 1平面モータ 6 4を備えている。そして、ウェハ W及び XYコイルキャリア 40Cを投影光学系 PLに対し て X方向、 Y方向に移動するために、第 1平面モータ 64によって、 XYコイルキャリア 4 0Cをウェハベース 41 (磁性板 62)に対して駆動することによって、多数の電極部材 8 7等を備えた複雑な構成の XYコイルキャリア 40Cを小型にして、かつウェハ Wの移 動ストロークを大きくできる。
[0120] なお、図 9において、 XYコイルキャリア 40Cの多数の電極部材 87が配置された上 部を X方向、 Y方向に拡大することによって、 XYコイルキャリア 40C自体をウェハべ ース（定盤）とみなして、このウェハベース上でウェハ Wを X方向、 Y方向に駆動して もよい。この構成では、 XYコイルキャリア 40Cの底面の第 1平面モータ 64及びウェハ ベース 41を設ける必要はなくなる。
なお、上記の各実施形態においてウェハ Wのレジスト塗布面を研磨処理（CMP処 理等）してからガラス板 29に密着させるようにしてもよい。
[0121] なお、上記の実施の形態の露光装置は、複数のレンズから構成される照明光学系 、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をして、多数の機械部品からな るレチクルステージやウェハ駆動装置を露光装置本体に取り付けて配線や配管を接 続し、更に総合調整 (電気調整、動作確認等）をすることにより製造することができる。 なお、その露光装置の製造は温度及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。
[0122] なお、本発明は、走査露光型の投影露光装置のみならず、一括露光型の投影露 光装置で露光する場合にも同様に適用することができる。
また、上述の実施形態においては、光透過性の基材上に所定の遮光パターン (又 は位相パターン ·減光パターン）を形成した光透過型レチクルを用いている力 このレ チクルに替えて、例えば米国特許第 6,778,257号公報に開示されているように、露光 すべきパターンの電子データに基づレ、て透過パターン又は反射パターン、あるレ、は 発光パターンを形成する電子マスクを用いてもょレ、。
[0123] また、上述の実施形態においては、投影光学系 PLを使ってパターン像をウェハ W 上に投影することによって基板を露光している力 国際公開第 2001/035168号パ ンフレットに開示されているように、干渉縞をウェハ W上に形成することによって、ゥェ ハ W上にライン 'アンド'スペースを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発 明を適用することができる。この場合、投影光学系 PLを使わなくても良ぐ干渉縞を 形成するための回折格子を光学部材とみなすことができる。
[0124] また、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイスを製造する場合、この 半導体デバイスは、デバイスの機能.性能設計を行うステップ、このステップに基づい てレチクルを製造するステップ、シリコン材料からウェハを形成するステップ、上記の 実施形態の露光装置によりレチクルのパターンを基板（ウェハ）に露光する工程、露 光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱 (キュア)及びエッチング工程など を含む基板処理ステップ、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）、並びに検査ステップ等を経て製造される。
[0125] また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなぐ例 えば、角型のガラスプレート等に形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプ レイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（CCD等）、マイクロマシーン 、 MEMS(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、セラミックスゥ ェハ等を基板として用いる薄膜磁気ヘッド、及び DNAチップ等の各種デバイスの製 造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形 成されたマスク (フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフイエ程を用いて製造する 際の、製造工程にも適用することができる。
[0126] また、上記の実施形態の露光装置 EXは、本願の特許請求の範囲に挙げられた ウェハパック 28の保持機構等の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!/、うまでもな!/、。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及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。
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲 で種々の構成を取り得ることは勿論である。また、また、明細書、特許請求の範囲、図 面、及び要約を含む 2006年 12月 21日付け提出の曰本国特願 2006— 344993の 全ての開示内容は、そっくりそのまま引用して本願に組み込まれている。

Claims

請求の範囲
[1] 基板に露光光を照射して該基板を露光する露光方法にお!、て、
前記基板を露光位置に搬送する工程及び前記基板を前記露光光で露光する工程 のうちの少なくとも一部の時間において、
平坦な面に前記基板の表面の少なくとも一部を密着させて、前記基板を保持する ことを特徴とする露光方法。
[2] 前記平坦な面に前記基板の前記表面を真空吸着又は静電吸着によって密着させ て保持することを特徴とする請求項 1に記載の露光方法。
[3] 前記平坦な面に前記基板の前記表面を付勢することを特徴とする請求項 1又は 2 に記載の露光方法。
[4] 前記平坦な面に前記基板の前記表面の少なくとも一部を密着させて、前記基板を 保持した状態で、
前記露光光で前記基板の前記表面上の被露光領域を露光することを特徴とする請 求項 1から 3の!/、ずれか一項に記載の露光方法。
[5] 前記平坦な面は、前記露光光を透過する平板状部材の一面であり、
前記平板状部材の前記一面に前記被露光領域を含む領域を密着させて、前記基 板を保持した状態で、
前記露光光で前記平板状部材を介して前記基板の前記被露光領域を露光するこ とを特徴とする請求項 4に記載の露光方法。
[6] 前記露光光を照射する光学部材と前記平板状部材との間の前記露光光の光路を 含む空間に前記露光光を透過する液体を供給し、
前記露光光で前記光学部材、前記液体、及び前記平板状部材を介して前記基板 の前記被露光領域を露光することを特徴とする請求項 5に記載の露光方法。
[7] 前記平板状部材の前記液体と接する面に前記液体に対して撥液性のコーティング を施すことを特徴とする請求項 6に記載の露光方法。
[8] 前記平板状部材の前記一面に前記基板の前記表面上の前記被露光領域を含む 領域を密着させた状態で、
前記平板状部材及び前記基板を一体的に前記光学部材に対して前記露光光が 照射される方向に所定の位置関係で保持するために、
前記平板状部材を静電的に吸引するとともに、前記平板状部材に流量が制御され た気体を吹き付けることを特徴とする請求項 5又は 6に記載の露光方法。
[9] 前記基板と前記光学部材との前記光軸方向の位置関係を制御するために、前記 光学部材及び前記基板を複数箇所で前記露光光が照射される方向に駆動すること を特徴とする請求項 8に記載の露光方法。
[10] 前記基板を前記平板状部材及び極性の異なる発磁体を交互に配列してなる磁性 部材で挟むように保持し、
前記平板状部材、前記基板、及び前記磁性部材を一体的に前記光学部材に対し て前記露光光が照射される方向と交差する方向に移動するために、
前記磁性部材に対して前記基板と反対側に配置された駆動部によって、前記磁性 部材を磁気的に駆動することを特徴とする請求項 8又は 9に記載の露光方法。
[11] 前記磁性部材は、線膨張率がほぼ 0の材料から形成されていることを特徴とする請 求項 10に記載の露光方法。
[12] 前記光学部材に対して前記基板を前記露光光が照射される方向と交差する方向 に駆動するために、
前記駆動部を前記露光光が照射される方向と交差する方向に駆動することを特徴 とする請求項 10又は 11に記載の露光方法。
[13] 前記基板を露光するために前記光学部材に対して前記基板を所定の移動方向に 移動するに際して、
前記駆動部に対して前記磁性部材を前記移動方向に駆動するとともに、その反力 を相殺するように、前記駆動部を逆方向に移動させることを特徴とする請求項 12に 記載の露光方法。
[14] 前記平板状部材、前記基板、及び前記磁性部材を一体化した機構と前記駆動部と をそれぞれ含む第 1及び第 2ステージ機構を、共通のベース部材上で並列に駆動す ることを特徴とする請求項 10から 13のいずれか一項に記載の露光方法。
[15] 露光光を光学部材を介して基板に照射して該基板を露光する露光方法にお!/、て、 前記基板の表面側に第 1静電場を発生させ、 前記基板の裏面側に第 2静電場を発生させ、
前記第 2静電場により前記基板を前記露光光が照射される方向と交差する方向に 駆動するとともに、
前記第 1静電場により前記基板を前記露光光が照射される方向に駆動することを 特徴とする露光方法。
[16] 前記第 2静電場の前記露光光が照射される方向と交差する方向に対する極性分布 を時間的に変化させるとともに、
前記第 1静電場の前記露光光が照射される方向と交差する方向に対する極性分布 を、前記第 2静電場によって前記基板の表面側に発生する分極電荷分布に対応す る極性分布で時間的に変化させることを特徴とする請求項 15に記載の露光方法。
[17] 前記基板の前記露光光が照射される方向の位置を制御するために、前記基板の 表面側から前記基板に向けて気体を吹き出すことを特徴とする請求項 15又は 16に 記載の露光方法。
[18] 前記第 1静電場を発生させるための第 1駆動部を設け、前記基板と前記光学部材と の前記露光光が照射される方向の位置関係を制御するために、前記第 1駆動部を 複数箇所で前記露光光が照射される方向に駆動することを特徴とする請求項 15から 17のいずれか一項に記載の露光方法。
[19] 前記第 2静電場を発生させるための第 2駆動部を設け、前記第 2駆動部の載置面 に、極性の異なる発磁体を交互に配列してなる磁性部材を設置し、
前記基板及び前記第 2駆動部を前記光学部材に対して前記露光光が照射される 方向と交差する方向に移動するために、
前記第 2駆動部を前記磁性部材に対して磁気的に駆動することを特徴とする請求 項 15から 18のいずれか一項に記載の露光方法。
[20] 基板に露光光を照射して該基板を露光する露光装置におレ、て、
平坦な面が形成された所定部材と、
前記所定部材の前記平坦な面に前記基板の表面の少なくとも一部を密着させて、 前記基板を保持する保持機構とを備えたことを特徴とする露光装置。
[21] 前記保持機構は、前記平坦な面に前記基板を付勢する付勢部材を含むことを特徴 とする請求項 20に記載の露光装置。
[22] 前記保持機構は、
前記所定部材の前記平坦な面に前記基板の前記表面が接触した領域の周囲の雰 囲気を負圧に維持する気密室を含むことを特徴とする請求項 20に記載の露光装置
〇
[23] 前記保持機構は、前記所定部材の前記平坦な面に前記基板を静電吸着するため に、静電場を発生する電極部を含むことを特徴とする請求項 20に記載の露光装置。
[24] 前記所定部材は、前記露光光を透過するとともにその一面を前記平坦な面とする 平板状部材であり、
前記保持機構が、前記平板状部材の前記一面に前記基板の前記表面上の被露 光領域を含む領域を密着させて、前記基板を保持した状態で、
前記露光光で前記平板状部材を介して前記基板の前記被露光領域を露光するこ とを特徴とする請求項 20から 23のいずれか一項に記載の露光装置。
[25] 前記露光光を照射する光学部材と前記平板状部材との間の前記露光光の光路を 含む空間に前記露光光を透過する液体を供給する液体供給部を備え、
前記基板は、前記光学部材、前記液体、及び前記平板状部材を介して前記被露 光領域が露光されることを特徴とする請求項 24に記載の露光装置。
[26] 前記平板状部材の前記液体と接する面には、前記液体に対して撥液性のコーティ ングが施されていることを特徴とする請求項 25に記載の露光装置。
[27] 前記平板状部材及び前記基板を一体的に前記光学部材に対して前記露光光が 照射される方向に所定の位置関係で保持するために、
前記平板状部材に対して前記光学部材側に配置されて、前記平板状部材を吸引 するための静電場を発生するとともに、前記平板状部材に流量が制御された気体を 吹き付ける第 1駆動部を備えたことを特徴とする請求項 24から 26のいずれか一項に 記載の露光装置。
[28] 前記基板と前記光学部材との前記露光光が照射される方向の位置関係を制御す るために、
前記第 1駆動部を複数箇所で前記前記露光光が照射される方向に駆動するァクチ ユエータを備えたことを特徴とする請求項 27に記載の露光装置。
[29] 前記保持機構は、前記平板状部材とともに前記基板を挟むように配置されて、極性 の異なる発磁体を交互に配列した領域を含む磁性部材を有し、
前記保持機構に対して前記光学部材と反対側に配置されて、前記磁性部材を前 記露光光が照射される方向と交差する方向に駆動するための磁場を発生する平板 状の第 2駆動部を備えたことを特徴とする請求項 27又は 28に記載の露光装置。
[30] 前記磁性部材は、線膨張率がほぼ 0の材料から形成されて!/、ることを特徴とする請 求項 29に記載の露光装置。
[31] 前記第 2駆動部を前記露光光が照射される方向と交差する方向に駆動する第 3駆 動部を備えたことを特徴とする請求項 29又は 30に記載の露光装置。
[32] 前記基板を露光するために前記光学部材に対して前記基板を所定の移動方向に 移動するに際して、
前記第 2駆動部は、前記磁性部材を前記移動方向に駆動し、
前記第 3駆動部は、前記駆動によって生じる反力を相殺するように、前記第 2駆動部 を逆方向に移動させることを特徴とする請求項 31に記載の露光装置。
[33] ベース部材と、
前記平板状部材、前記保持機構、及び前記第 2駆動部をそれぞれ含み、前記べ 一ス部材上に並列に載置された第 1及び第 2ステージ機構とを備えたことを特徴とす る請求項 29から 32のいずれか一項に記載の露光装置。
[34] 露光光を光学部材を介して基板に照射して該基板を露光する露光装置にお!/、て、 前記基板の表面側に配置されて、第 1静電場を発生する第 1駆動部と、 前記基板の裏面側に配置されて、第 2静電場を発生する第 2駆動部と、を備え、 前記第 2静電場により前記基板を前記露光光が照射される方向と交差する方向に 駆動するとともに、
前記第 1静電場により前記基板を前記露光光が照射される方向に駆動することを 特徴とする露光装置。
[35] 前記第 1静電場の前記露光光が照射される方向と交差する方向に対する極性分布 を、前記第 2静電場によって前記基板の表面側に発生する分極電荷分布に対応す る極性分布で時間的に変化させる制御装置を備えたことを特徴とする請求項 34に記 載の露光装置。
[36] 前記第 1駆動部は、前記基板の前記露光光が照射される方向の位置を制御するた めに、
前記基板側に気体を吹き出す送風機構を含むことを特徴とする請求項 34に記載 の露光装置。
[37] 前記基板と前記光学部材との前記露光光が照射される方向の位置関係を制御す るために、
前記第 1駆動部を複数箇所で前記露光光が照射される方向に駆動するァクチユエ ータを備えたことを特徴とする請求項 34から 36のいずれか一項に記載の露光装置。
[38] 前記第 2駆動部が載置されるベース部材と、
前記ベース部材の上面に設置されて、極性の異なる発磁体を交互に配列してなる 磁性部材と、
前記第 2駆動部の底面側に設置されて、前記第 2駆動部を前記磁性部材に対して 前記露光光が照射される方向と交差する方向に駆動する第 3駆動部とを備えたこと を特徴とする請求項 34から 37のいずれか一項に記載の露光装置。
[39] 露光光で光学部材を介して露光される基板を保持する基板保持装置であって、 平坦な面が形成された所定部材と、
前記所定部材の前記平坦な面に前記基板の表面の少なくとも一部を密着させて、 前記基板を保持する保持機構とを備えたことを特徴とする基板保持装置。
[40] 前記保持機構は、
前記平坦な面に前記基板の前記表面を付勢する付勢部材を有することを特徴とす る請求項 39に記載の基板保持装置。
[41] 前記保持機構は、
前記所定部材の前記平坦な面に前記基板の前記表面が接触した領域の周囲の雰 囲気を負圧に維持する気密室を有することを特徴とする請求項 40に記載の基板保 持装置。
[42] 前記付勢部材は、前記気密室の一部を構成する平板状のダイァフラムと、前記ダイ ァフラムと前記基板との間に介装される弾性部材とを含むことを特徴とする請求項 41 に記載の基板保持装置。
[43] 前記所定部材は、前記露光光を透過するとともにその一面を前記平坦な面とする 平板状部材であることを特徴とする請求項 39から 42のいずれか一項に記載の基板 保持装置。
[44] 前記基板は、前記露光光によって前記光学部材、所定の液体、及び前記平板状 部材を介して露光され、
前記平板状部材の前記液体と接する面には前記液体に対して撥液性のコーティン グが施されていることを特徴とする請求項 43に記載の基板保持装置。
[45] 前記保持機構は、前記平板状部材とともに前記基板を挟むように配置されて、極性 の異なる発磁体を交互に配列した領域を含む磁性部材を有することを特徴とする請 求項 43又は 44に記載の基板保持装置。
[46] 前記磁性部材は、線膨張率がほぼ 0の材料から形成されて!/、ることを特徴とする請 求項 45に記載の基板保持装置。
[47] 請求項 1から 19のいずれか一項に記載の露光方法を用いることを特徴とするデバ イス製造方法。
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