專利名稱：保持裝置、保持方法、曝光裝置以及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保持裝置、保持方法、以及采用保持在該保持裝置上的掩膜和基板，把掩膜的圖形曝光在基板上的曝光裝置。特別涉及在制造液晶顯示元件和半導(dǎo)體元件等的器件時，在石印工序中采用的保持裝置、保持方法、曝光裝置以及器件的制造方法。
背景技術(shù)：
已往，在半導(dǎo)體器件制造工序之一的石印工序中，要采用各種曝光裝置，該曝光裝置，把形成在掩膜或標線片(以下稱為標線片)上的電路圖形復(fù)制到涂有保護層(感光劑)的晶片或玻璃板等的基板上。例如，隨著近年來集成電路的高集成化的圖形最小線寬(器件標準)的微細化，半導(dǎo)體器件用的曝光裝置主要是采用縮小投影曝光裝置，這種縮小投影曝光裝置是用投影光學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)把標線片的圖形縮小復(fù)制到晶片上。
在上述的曝光裝置中，在把標線片的圖形復(fù)制到晶片上時，是采用真空吸附的方式把標線片保持在標線片保持座上。這種標線片保持座的現(xiàn)有例如圖26所示。圖26是表示保持標線片的標線片保持座的立體圖。如該圖所示，標線片保持座100備有形成在中央部的開口102、設(shè)在上面多個位置(3個部位)的臺座部104、分別設(shè)置在各臺座部104上面上的吸附墊106。標線片保持座100可相對于基座110在X、Y方向上二維移動。吸附墊106設(shè)置在與標線片R的下面相對的位置，與圖未示的壓縮機(吸引裝置)連接。用壓縮機吸引標線片R的下面與吸附墊106之間空間的氣體，使標線片R的下面與吸附墊106之間空間的壓力低于外氣壓，這樣，將標線片R吸附保持在標線片保持座100上。
在標線片R的下面中央部具有圖形，在圖形面(即標線片R的下面中央部)上設(shè)有用于保護該圖形面的表膜PE。因此，標線片保持座100吸附保持著該標線片R下面之中的、設(shè)有表膜PE以外的部分。
為了使標線片保持座100穩(wěn)定地保持住標線片R，標線片保持座100的吸附墊106與標線片R的接觸面越大越好。但是，如上所述，標線片R的、被標線片保持座100吸附的面的大小(面積)受到表膜PE的制約。如果想要吸附保持住標線片R下面中的、表膜PE以外部分的廣大區(qū)域，就必須用標線片保護座100吸附保持到?jīng)]有規(guī)定面精度的、例如標線片R下面外緣部的區(qū)域(下面稱為精度非保證區(qū)域)。這時，標線片R對吸附墊106的相接面會變形，并且，該變形的影響波及到標線片R中央部的具有規(guī)定面精度的區(qū)域(下面稱為精度保證區(qū)域)，導(dǎo)致圖形的面精度降低，不能進行精度良好的曝光處理。
另一方面，在標線片R下面的表膜PE以外的部分中，也考慮過吸附保持精度保證區(qū)域即表膜PE附近的區(qū)域(下面稱為內(nèi)緣區(qū)域)。但是，標線片保持座100保持該內(nèi)緣區(qū)域時，將標線片R對標線片保持座100進行裝卸的運送裝置，會與標線片保持座100產(chǎn)生干涉。即，在把標線片R相對于標線片保持座100進行裝卸時，是采用具有叉部的運送裝置，但，用該叉部支持標線片R時，叉部支持標線片R下面的表膜PE以外的部分。用該運送裝置將標線片R相對于標線片保持座100進行裝卸時，為了防止標線片保持座100與叉部的干涉，標線片保持座100的臺座部104的形狀、大小、或者吸附墊106的位置、大小都受到制約，標線片R的被吸附面位置和大小也受到制約。
另外，也考慮過只吸附保持精度保證區(qū)域，該精度保證區(qū)域是標線片R下面中的表膜PE以外的部分、即位于不與運送裝置干涉的區(qū)域，但是，由于標線片R的被吸附面減小，所以，標線片保護座100對標線片R的保持力減弱，例如，當(dāng)該標線片保持座100相對于基座110以高速移動時，由于慣性力的作用，標線片保持座100上的標線片R會錯位。標線片R的被吸附面減小的情況下，也考慮過加大壓縮機的吸引力來提高對標線片R的保持力，但是，由于局部的力作用在標線片R上，這也容易使標線片R產(chǎn)生變形。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的是提供能不使精度保證區(qū)域的面精度惡化、能穩(wěn)定地保持標線片(掩膜)的保持裝置、保持方法、以及備有該保持裝置能進行精度良好的曝光處理的曝光裝置，以及能精度良好地制造器件的器件制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
概要本發(fā)明的第1實施形態(tài)，是保持平板狀試件之被吸附面的保持裝置，其特征在于，備有第1保持部、第2保持部和吸引裝置；第1保持部與上述被吸附面中的具有規(guī)定面精度的第1區(qū)域相對；第2保持部與上述被吸附面中的上述第1區(qū)域以外的第2區(qū)域相對；吸引裝置吸引上述被吸附面與第1、第2保持部之間空間的氣體。
上述吸引裝置，也可以備有第1吸引裝置和第2吸引裝置；第1吸引裝置吸引上述被吸附面與上述第1保持部之間空間的氣體；第2吸引裝置吸引上述被吸附面與上述第2保持部之間空間的氣體。
本發(fā)明的第2實施形態(tài)，是保持平板狀試件之被吸附面的保持方法，其特征在于，分別用第1保持部和第2保持部保持上述被吸附面中的具有規(guī)定面精度的第1區(qū)域、和被吸附面中的第1區(qū)域以外的第2區(qū)域。
根據(jù)上述裝置和方法，由于分別用第1保持部和第2保持部保持上述被吸附面中的具有規(guī)定面精度的第1區(qū)域、和被吸附面中的第1區(qū)域以外的第2區(qū)域，所以，可用第1保持部不使試件整體面精度惡化地穩(wěn)定保持住試件，同時，用第2保持部加大試件被吸附面的整體大小，可實現(xiàn)穩(wěn)定的保持。
上述第1保持部和第2保持部也可以分別相對于被吸附面配置在多個位置。這時，可穩(wěn)定地保持住試件。
上述第1保持部和第2保持部相鄰地配置；相鄰的第1保持部和第2保持部的交界部至少配置在試件的第1區(qū)域。這時，即使試件要撓曲變形，也能抑制試件與第1保持部的剝離。因此，保持裝置可穩(wěn)定地保持住試件。
上述第2保持部與試件的第2區(qū)域之間也可以具有規(guī)定的間隔。這時，第2保持部對第2區(qū)域的吸引力比第1保持部對第1區(qū)域的吸引力小。因此，可抑制因第2吸引部用強的吸引力吸引第2區(qū)域而引起的試件變形。
也可以控制上述第1吸引裝置的單位時間氣體吸引量和第2吸引裝置的單位時間氣體吸引量。這時，第2保持部對第2區(qū)域的吸引力小于第1保持部對第1區(qū)域的吸引力，可抑制因第2保持部用強的吸引力吸引第2區(qū)域而引起的試件變形。
上述第1保持部的相對于第1區(qū)域的面積可以大于第2保持部的相對于第2區(qū)域的面積。這時，由于第2保持部對第2區(qū)域的吸引力小于第1保持部對第1區(qū)域的吸引力，所以，可抑制因第2保持部用強的吸引力吸引第2區(qū)域而引起的試件變形。
本發(fā)明的第3實施形態(tài)，是曝光裝置，該曝光裝置把保持在掩膜保持座上的掩膜的圖形曝光到保持在基板保持座上的基板上，其特征在于，上述掩膜保持座和上述基板保持座中的至少一方采用上述的保持裝置。
根據(jù)本發(fā)明的曝光裝置，由于把掩膜或基板以維持為規(guī)定的面精度狀態(tài)穩(wěn)定地保持住，同時進行曝光處理，所以，可實現(xiàn)精度良好的曝光處理。
本發(fā)明的另一實施形態(tài)，是備有石印工序的器件制造方法，其特征在于，在該石印工序中采用上述的曝光裝置。
根據(jù)本發(fā)明的器件制造方法，把掩膜或基板保持在規(guī)定面精度的狀態(tài)下進行精度良好的曝光處理，所以，能制造出高質(zhì)量的器件。
本發(fā)明的另一實施形態(tài)，是掩膜的保持方法，用一對第1吸附保持部保持吸附面在規(guī)定的允許范圍內(nèi)朝第1方向凸的掩膜，該一對第1吸附保附保持部與上述第1方向相對地配置著，其特征在于，設(shè)上述各吸附保持部中的、掩膜中心側(cè)支持點與外側(cè)支持點之間的間隔分別為l1，各第1吸附保持部中的中心側(cè)支持點之間的間隔為l2，上述掩膜載置在上述中心側(cè)支持點上時產(chǎn)生的上述外側(cè)支持點與掩膜之間的間隔為δ，大氣壓與第1吸附保持部的吸附面積的積為P，上述掩膜的縱彈性系數(shù)為E，掩膜的斷面2次矩為I，則滿足下式地保持著上述掩膜δ＜Pl12(2l1+3l2)/6EI另外，本發(fā)明的另一實施形態(tài)，是掩膜的保持裝置，用一對第1吸附保持部保持吸附面在規(guī)定的允許范圍內(nèi)朝第1方向凸的掩膜，該一對第1吸附保附保持部與上述第1方向相對地配置著，其特征在于，設(shè)上述各第1吸附保持部中的、掩膜中心側(cè)支持點與外側(cè)支持點之間的間隔分別為l1，各第1吸附保持部中的中心側(cè)支持點之間的間隔為l2，上述掩膜載置在上述中心側(cè)支持點上時產(chǎn)生的上述外側(cè)支持點與掩膜之間的間隔為δ，大氣壓與第1吸附保持部的吸附面積的積為P，掩膜的縱彈性系數(shù)為E，掩膜的斷面2次矩為I，則滿足下式地配置著第1吸附保持部δ＜Pl12(2l1+3l2)/6EI根據(jù)上述方法和裝置，借助第1吸附保持部，可以不使掩膜整體面精度惡化地穩(wěn)定保持住掩膜，同時，可加大掩膜的被吸附面大小，可穩(wěn)定地保持住掩膜。


圖1是表示備有本發(fā)明保持裝置的曝光裝置一實施例的整體概略圖。
圖2是臺裝置的外觀立體圖，該臺裝置具有構(gòu)成曝光裝置的保持裝置。
圖3是本發(fā)明保持裝置的外觀立體圖。
圖4是表示本發(fā)明保持裝置一實施例的要部放大立體圖。
圖5A和圖5B是表示掩膜保持在本發(fā)明保持裝置上狀態(tài)的概略圖，圖5A是上面圖，圖5B是圖5A的A-A線斷面圖。
圖6是掩膜保持在本發(fā)明保持裝置上時的要部放大斷面圖。
圖7A～圖7D是用于說明保持在保持裝置上的掩膜的形狀和變形關(guān)系的圖。
圖8是表示第2區(qū)域的大小及間隔與掩膜撓曲量關(guān)系的表。
圖9是將圖8的表曲線化的曲線圖。
圖10是表示本發(fā)明掩膜其它實施例的斷面圖。
圖11～圖14是表示本發(fā)明保持裝置其它實施例的要部的放大立體圖。
圖15是表示本發(fā)明保持裝置其它實施例的立體圖。
圖16是表示該實施例中吸附著標線片狀態(tài)的立體圖。
圖17～圖21是掩膜保持在保持裝置上時的要部放大斷面圖。
圖22～圖24是說明本發(fā)明其它實施例效果的、標線片的斷面圖。
圖25是表示半導(dǎo)體器件制造工序一例的流程圖。
圖26是表示已往的保持裝置的外觀立體圖。
實施發(fā)明的最佳形態(tài)下面，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施例。但本發(fā)明并不局限于以下各實施例，例如，也可以將這些實施例的構(gòu)成要素進行適當(dāng)?shù)慕M合。
先參照圖1至圖6，說明本發(fā)明保持裝置和曝光裝置的第1實施例。圖1曝光裝置的整體概略圖。圖2是標線片臺的外觀立體圖，該標線片臺裝置具有構(gòu)成曝光裝置的標線片保持座(保持裝置，掩膜保持座)。圖3是標線片保持座的外觀立體圖。圖4是標線片保持座的要部放大立體圖。圖5是表示標線片保持在標線片保持座上狀態(tài)的概略圖，圖5A是上面圖，圖5B是圖5A的A-A線斷面圖。圖6是標線片保持在標線片保持座上時的要部放大斷面圖。
圖1所示的曝光裝置1，由照明光學(xué)系統(tǒng)IU、保持標線片R的標線片座18、臺裝置4、投影光學(xué)系統(tǒng)PL、保持晶片W的晶片保持座(保持裝置)、臺裝置7、主體8構(gòu)成。照明光學(xué)系統(tǒng)IU，借助來自于光源(圖未示)的曝光用照明光，用均勻的照度照明形成為平板狀的標線片(試件，掩膜)R上的矩形狀(或圓弧形)的照明區(qū)域。臺裝置4包含可移動的標線片臺(掩膜臺)2和支持標線片臺2的標線片平臺3，該標線片臺2包含標線片保持座18。投影光學(xué)系統(tǒng)PL把從標線片R射出的照明光投影到晶片(基板，感光基板)W上。臺裝置7包含可移動的晶片臺(基板臺)5和支持該晶片臺5的晶片平臺6，該晶片臺5包含晶片保持座41。主體8支持上述臺裝置4和投影光學(xué)系統(tǒng)PL。另外，在此，投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸方向為Z方向，與該Z方向直交并且標線片R與晶片W的同步移動方向為Y方向，非同步移動方向為X方向。繞各軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向為θZ、θY、θX。
照明光學(xué)系統(tǒng)IU，由固定在主體8上面上的支持柱9支持著。曝光用照明光，例如可采用從超高壓水銀燈射出的紫外區(qū)的明線(g線、h線、i線)和KrF受激準分子激光(波長248nm)等的遠紫外光(DUV光)，或者采用ArF受激準分子激光(波長193nm)和F2激光(波長157nm)等的真空紫外光(VUV)等。
主體8設(shè)置在基礎(chǔ)板10上，該基礎(chǔ)板10水平地載置在地面上。在主體8的上部側(cè)和下部側(cè)分別形成朝內(nèi)側(cè)突出的臺階部8a和8b。
臺裝置4中的、標線片平臺3，在各角落通過防振組件11大致水平地支持在主體8的臺階部8a上(圖面上里側(cè)的防振組件未示出)，在其中央部形成開口3a，該開口3a供形成在標線片R上的圖形像通過。標線片平臺3的材料可采用金屬或礬土陶瓷。防振組件11由可調(diào)節(jié)內(nèi)壓的空氣支架12和音圈馬達13構(gòu)成，該空氣支架12和音圈馬達13串聯(lián)地配置在臺階部8a上。借助該防振組件11，通過基礎(chǔ)板10和主體8傳到標線片平臺3上的微振動被降低到百萬分之一G的程度(G是重力加速度)。
在標線片開臺3上支承著標線片臺2，該標線片臺2可沿著平臺32維移動。在標線片臺2的底面上固定著多個氣體軸承14，借助這些氣體軸承14，標線片臺2隔著數(shù)微米的空隙懸浮地支承在標線片平臺3上。在標線片臺2的中央部形成開口2a。該開口2a與標線片平臺3的開口3a連通，供標線片R的圖形像通過。
通過了開口2a、3a的標線片R的圖形像入射到投影光學(xué)系統(tǒng)PL內(nèi)。投影光學(xué)系統(tǒng)PL，是采用物體面(標線片R)側(cè)和像面(晶片W)側(cè)兩方是遠心的、具有圓形投影視野的、以石英或螢石為光學(xué)玻璃材料的折射光學(xué)元件(透鏡元件)構(gòu)成的1/4(或1/5)縮小倍率的折射光學(xué)系統(tǒng)。因此，當(dāng)照明光照射到標線片R上時，標線片R上的電路圖形中的、來自被照明光照明了的部分的成像光束入射到投影光學(xué)系統(tǒng)PL內(nèi)，該電路圖形的部分倒立像被限制為縫隙狀，在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的像面?zhèn)鹊膱A形視野的中央成像。這樣，投影了的電路圖形的部分倒立像被縮小復(fù)制到配置在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的成像面上的晶片W上的多個閃光區(qū)域中的、一個閃光區(qū)域表面的感光層上。
在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒部的外周設(shè)有與該鏡筒部一體化的凸緣23。投影光學(xué)系統(tǒng)PL從光軸方向即Z方向的上方插入鏡筒平臺25，并與凸緣23結(jié)合。鏡筒平臺25是由鑄造物等構(gòu)成的，該鑄造物通過防振組件24基本水平地支承在主體8的臺階部8b上。另外，鏡筒平臺25也可以采用高剛性、低熱膨張的陶瓷材料做成。
凸緣23的材料可采用低熱膨張的材質(zhì)，例如，可采用殷鋼(包含鎳36％、錳0.25％、微量碳和其它元素的鐵構(gòu)成的低膨張合金)。該凸緣23是所謂的運動學(xué)支持構(gòu)造，即，通過點、面和V字溝槽用3點將投影光學(xué)系統(tǒng)PL支持在鏡筒平臺25上。通過采用該運動學(xué)支持構(gòu)造，可容易地將投影光學(xué)系統(tǒng)PL組裝在鏡筒平臺25上，而且，也能最有效地減輕組裝后的鏡筒平臺25及投影光學(xué)系統(tǒng)PL的振動、溫度變化而產(chǎn)生的應(yīng)力。
防振組件24配置在鏡筒平臺25的各角落(里側(cè)的防振組件圖未示)，由可調(diào)節(jié)內(nèi)壓的空氣支架26和音圈馬達27構(gòu)成，該空氣支架26和音圈馬達27串聯(lián)地配置在臺階部8b上。借助這些防振組件24，通過基礎(chǔ)板10和主體8傳到鏡筒平臺25(以及投影光學(xué)系統(tǒng)PL)上的微振動，被降低到百萬分之一G的程度。
臺裝置7由晶片臺5、將該晶片臺5可在XY平面內(nèi)沿2維方向移動地支持著的晶片平臺6、與晶片臺5設(shè)為一體并吸附保持晶片W的試件臺ST、將該晶片臺5和試件臺ST可相對自由移動地支持著的X導(dǎo)引臺XG、與X導(dǎo)引臺XG同步移動的同步臺裝置構(gòu)成。在晶片臺5的底面上固定著作為非接觸軸承的多個個氣體軸承28，借助這些氣體軸承28，晶片臺5隔著例如數(shù)微米的空隙懸浮地支承在晶片平臺6上。
晶片平臺6，通過防振組件29基本水平地支持在基礎(chǔ)板10的上方。防振組件29配置在晶片平臺6的各角(里側(cè)的防振組件圖未示)，由可調(diào)節(jié)內(nèi)壓的空氣支架30和音圈馬達31構(gòu)成，該空氣支架30和音圈馬達31并列地配置在基礎(chǔ)板10上。借助這些防振組件29，通過基礎(chǔ)板10傳到晶片平臺6上的微振動，被降低到百萬分之一G的程度。
X導(dǎo)引臺XG是沿X方向的長條形，在其長度方向的兩端分別設(shè)有由電樞組件構(gòu)成的可動件36、36。在突設(shè)于基礎(chǔ)板10上的支持部32、32上設(shè)有固定件37、37，這些固定件37、37具有與可動件36、36對應(yīng)的磁鐵組件。由這些可動件36和固定件37構(gòu)成動圈型的線性馬達33、33?？蓜蛹?6借助與固定件37間的電磁相互作用而被驅(qū)動，在X導(dǎo)引臺XG朝Y方向移動的同時，通過調(diào)節(jié)線性馬達33、33的驅(qū)動而朝θZ方向旋轉(zhuǎn)移動。即，由該線性馬達33、33將晶片臺5(以及試件臺ST，下面僅稱為晶片臺5)與X導(dǎo)引臺XG基本一體地朝Y方向及θZ方向驅(qū)動。
在X導(dǎo)引臺XG的-X方向側(cè)安裝著X配平馬達的可動件34a。X配平馬達的固定件34b設(shè)在主體8內(nèi)。因此，將晶片臺5朝X方向驅(qū)動時的反作用力通過X配平馬達34和主體8傳到基礎(chǔ)板10。
晶片臺5通過磁導(dǎo)引件以非接觸狀態(tài)可在X方向相動移動地支承保持在X導(dǎo)引臺XG上。上述磁導(dǎo)引件由在與X導(dǎo)引臺XG之間在Z方向保持規(guī)定量空隙的磁鐵和促動器構(gòu)成。另外，晶片臺5借助埋設(shè)在X導(dǎo)引臺XG內(nèi)的X線性馬達35的電磁相互作用而被朝X方向驅(qū)動。在晶片臺5的上面上通過晶片保持座41用真空吸附等的方式固定著晶片W。
在臺裝置7中配設(shè)著用于檢測試件臺ST的位置信息的試件臺檢測裝置。該試件臺檢測裝置備有X移動鏡43和與該X移動鏡43相對配置著的激光干涉計(干涉儀)44。X移動鏡43沿著Y方向延設(shè)在試件臺ST上的側(cè)緣。激光干涉計44分別朝向與固定在X移動鏡43的反射面和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒下端的參照鏡42照射激光(檢測光)，同時，根據(jù)其反射光與入射光的干涉計測X移動鏡43與參照鏡42的相對位移。這樣，用規(guī)定的分辨率、例如0.5～1nm的分辨率實時地檢測出試件臺ST(進而晶片W)的X方向的位置。同樣地，在試件臺ST上的側(cè)緣設(shè)有沿X方向延伸的Y移動鏡、和與該Y移動鏡在X方向隔開間隔相對配置著的Y激光干涉計(干涉計)，Y激光干涉計朝向固定在Y移動鏡的反射面和投影光學(xué)系統(tǒng)PL的鏡筒下端的參照鏡(圖未示)照射激光(檢測光)，同時，根據(jù)其反射光與入射光的干涉計測Y移動鏡與參照鏡的相對位移。這樣，用規(guī)定的分辨率、例如0.5～1nm的分辨率實時地檢測出試件臺ST(以及晶片W)的Y方向位置以及θZ方向(與相對移動方向直交的繞軸方向)的位置(線Z軸的旋轉(zhuǎn))。
在投影光學(xué)系統(tǒng)PL的凸緣23上的3個不同部位固定著3個激光干涉計45(圖1中僅代表性地示出了其中的一個)。在與各干涉計45相對的鏡筒平臺25的部分分別形成開口25a，通過這些開口25a，Z方向的激光束(測長光束)從各激光干涉計45照射到晶片平臺6，在晶片平臺6上面的各測長光束的相對位置分別形成反射面。因此，借助上述3個激光干涉計45，以凸緣23為基準分別可計測出晶片平臺6的不同3個點的Z位置(圖1中，由于晶片臺5上的晶片W的中央閃光區(qū)域位于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸的正下方，所以，測長光束被晶片臺5遮住)。另外，也可以在試件臺ST的上面上形成反射面，以投影光學(xué)系統(tǒng)PL或凸緣23為基準，計測出該反射面上的不同3個點的Z方向位置。
下面，參照圖2至圖6，說明備有標線片保持座18的標線片臺2。
如圖2至圖4所示，標線片臺2備有標線片粗動臺16和標線片保持座(保持裝置)18。標線片保持座18作為設(shè)在標線片粗動片16上的標線片微動臺。(圖1中，將它們作為一個臺表示)。
如圖2所示，在標線片粗動臺16上連接著一對Y線性馬達(臺驅(qū)動裝置)15、15，標線片粗動臺16借助這些Y線性馬達15、15，在標線片平臺3上以規(guī)定行程在Y軸方向被驅(qū)動。各線性馬達15由固定件20和可動件21構(gòu)成。固定件20沿Y軸方向延伸，借助非接觸軸承即多個氣體軸承19懸浮地支承在標線片平臺3上。可動件21與該固定件20對應(yīng)地設(shè)置，通過連接部件22固定在標線片粗動臺16上。因此，根據(jù)運動守恒法則，當(dāng)標線片粗動臺16朝+Y方向移動時，相應(yīng)地固定件20就朝-Y方向移動。借助該固定件20的移動，抵消隨著標線片粗動臺16的移動而產(chǎn)生的反力，同時可防止重心位置的變化。
另外，固定件20也可以不設(shè)在標線片平臺3上，而是設(shè)置在主體8上。把固定件20設(shè)在主體8上時，可省掉氣體軸承19，把固定件20固定在主體8上，借助標線片粗動臺16的移動使作用在固定件20上的反作用力通過主體8傳到地面。
標線片粗動臺16借助一對Y導(dǎo)引件51、51在Y軸方向上被導(dǎo)引，該一對Y導(dǎo)引件51、51固定在形成于標線片平臺3中央部的上部突出部3b的上面上，并沿著軸方向延伸。另外，標線片粗動臺16借助圖未示的氣體軸承以非接觸狀態(tài)支承在Y導(dǎo)引件51、51上。標線片粗動臺16和Y導(dǎo)引件51、51例如可用金屬或礬土陶瓷構(gòu)成。
如圖2和圖3所示，在標線片保持座(標線片微動臺)18上設(shè)有一對X音圈馬達17X和一對Y音圈馬達17Y。標線片保持座18由圖未示的氣體軸承懸浮在標線片粗動臺16的上面16a上，由上述音圈馬達在標線片粗動臺16上，朝X、Y、θZ方向微小驅(qū)動。
標線片保持座18由礬土陶瓷構(gòu)成，特別由堇青石系的陶瓷構(gòu)成。該堇青石系材料其熱膨張率幾乎為零，所以，標線片保持座18能抑制由作為臺驅(qū)動裝置的促動器(音圈馬達等)發(fā)熱而引起的膨張。另外，標線片粗動臺16也由陶瓷構(gòu)成，可采用由堇青石或SiC構(gòu)成的陶瓷。另外，標線片粗動臺16也可用不銹鋼等金屬構(gòu)成。
在標線片保持座18的-Y方向端部設(shè)有由直角棱鏡構(gòu)成的一對Y移動鏡52a、52b。在在標線片保持座18的+X方向端部設(shè)有由在Y軸方向延伸的平面反射鏡構(gòu)成的X移動鏡53。對這些移動鏡52a、52b、53照射測長光束的3個激光干涉計(均未圖示)，計測各移動鏡的距離，由此高精度地計測標線片臺2的X、Y、θZ方向的位置。由激光干涉計計測到的標線片臺2(標線片保持座18、標線片粗動臺16)的位置信息被輸出到控制裝置，控制裝置根據(jù)該激光干涉計的計測結(jié)果驅(qū)動臺驅(qū)動裝置(線性馬達15、音圈馬達17X、17Y)，把標線片臺2移動到規(guī)定的位置。
同樣地，晶片臺5用的線性馬達33、33的驅(qū)動也由圖未示的控制裝置統(tǒng)一控制。
如圖3所示，標線片保持座18備有臺座部60(60A、60B、60C)和吸附墊62。臺座部60朝Z方向突出地設(shè)在多個規(guī)定位置。吸附墊62分別設(shè)在臺座部60的上面上。在本實施例中，臺座部60和吸附墊60各設(shè)有3個。在標線片保持座18的中央，如前所述地形成供標線片R的圖形像通過的開口2a。同樣地，在標線片粗動臺16的中央也形成開口2a。
如圖4和圖5所示，設(shè)在臺座部60上的吸附墊62分別備有在Y方向延伸的環(huán)狀溝部61、形成在該環(huán)狀溝部61內(nèi)側(cè)的交界部65、與環(huán)狀溝部61相連續(xù)的第1細孔(第1吸引裝置)70a及第2細孔(第2吸引裝置)70b。如圖4所示，各細孔70a、70b通過吸引通路71與壓縮機(吸引裝置)72連接。細孔70a配置在環(huán)狀溝部61中的、開口2a側(cè)的直線部分即第1吸引部(第1保持部)63上。細孔70b配置在環(huán)狀溝部61中的、與開口2a相反側(cè)的直線部分即第2吸引部(第2保持部)64上(第1吸引部63和第2吸引部64見圖5A的斜線部分)。即，第1吸引部63和第2吸引部64相對于標線片R的下面Ra分別配置在多個位置(3個部位)，第1吸引部63和第2吸引部64夾著交界部65地相鄰配置著。
在各吸引通路71上設(shè)有閥71a。該閥71a可調(diào)節(jié)從細孔70a、70b吸引的單位時間的氣體吸引量。該閥71a的動作由控制裝置CONT分別控制。即，由控制裝置CONT分別地控制第1細孔70a的單位時間氣體吸引量和第2細孔70b的單位時間氣體吸引量。在圖4中，只表示了設(shè)在臺座部60A、60B上的吸附墊62，設(shè)在臺座部60C上的吸附墊也具有同樣的構(gòu)造。
如圖3、圖5B、圖6所示，標線片R備有表膜PE，該表膜PE用于保護在下面(被吸附面)Ra的中央部形成了圖形的圖形區(qū)域PA。標線片保持座18的臺座部60保持著可保持區(qū)域CA，該可保持區(qū)域CA是標線片R的下面中的、設(shè)有表膜PE以外的部分。標線片R具有精度保證區(qū)域(第1區(qū)域)AR1和精度非保證區(qū)域AR2。精度保證區(qū)域AR1具有包含圖形區(qū)域PA的規(guī)定的面精度。精度非保證區(qū)域AR2是下面Ra中的、精度保證區(qū)域AR1以外的區(qū)域。即，標線片R的下面Ra并非全面地加工成規(guī)定的面精度，在外緣部不必保證規(guī)定的面精度。
如圖5B、圖6所示，在標線片R的下面Ra中，其中央部是平面部，中央部的外側(cè)是從中央側(cè)朝著外側(cè)離開臺座部60的的方向形成的錐部。形成在標線片R的下面中央部上的平面部，是精度保證區(qū)域AR1，錐部是精度非保證區(qū)域AR2。標線片R的錐部的形狀可用研磨裝置研磨標線片R的下面Ra的外緣部而形成。標線片R的可保持區(qū)域CA載置在臺座部60上時，吸附墊62的第1吸引部63對著標線片R的下面Ra中的、精度保證區(qū)域AR1。并且，吸附墊62的第2吸引部64對著標線片R的下面Ra中的、精度非保證區(qū)域AR2。吸引裝置72，通過細孔(第1吸引裝置)70a吸引標線片R的下面Ra的精度保證區(qū)域AR1與第1吸引部63之間空間的氣體，通過細孔(第2吸引裝置)70b吸引標線片R的下面Ra的精度非保證區(qū)域AR2與第2吸引部64之間空間的氣體。
這時，如圖6所示，相鄰的第1吸引部63和第2吸引部64的交界部65至少配置在標線片R的下面Ra中的、精度保證區(qū)域AR1中。
上面，說明了通過細孔70a和細孔70b分別獨立地吸引精度保證區(qū)域AR1與第1吸引部63之間空間的氣體、和精度非保證區(qū)域AR2與第2吸引部64之間空間的氣體。但在實施例中，由于第1吸引部63和第2吸引部64是相連的，所以，通過細孔70a吸引的氣體包含著精度非保證區(qū)域AR2與第2吸引部64之間空間的氣體的一部分；通過細孔70b吸引的氣體包含著精度保證區(qū)域AR1與第1吸引部63之間空間的氣體的一部分；如圖6所示，第1吸引部63的上端面和第2吸引部64的上端面形成在同一高度位置。即，吸附墊62的上面是齊平的。
第1吸引部63與作為平面部的精度保證區(qū)域AR1相接。第2吸引部64與作為錐部的精度非保證區(qū)域AR2之間具有規(guī)定的間隔H。即，從第1細孔70a的單位時間吸引的氣體吸引量和從第2細孔70b的單位時間氣體吸引量雖然設(shè)定為同值，但由于設(shè)定了間隔H，被第1吸引部63吸附的標線片R的下面Ra的面積大于被第2吸引部64吸附的面積，即，假設(shè)圖6中垂直于紙面方向的長度相同，則由于RaA大于RaB，所以，第2吸引部64對標線片R的吸引力比第1吸引部對標線片R的吸引力小。該間隔H值的設(shè)定原則是精度非保證區(qū)域AR2被第2吸引部64吸附時標線片R不產(chǎn)生變形，并且，由第2吸引部64和第1吸引部63可穩(wěn)定地保持住標線片R。
下面，說明用具有上述構(gòu)造的標線片保持座18保持標線片R的方法。
用圖未示的標線片運送裝置把規(guī)定的標線片R裝載到標線片保持座18上。對標線片保持座18裝載標線片R時，在標線片R的可保持區(qū)域CA中，使精度保證區(qū)域AR1與第1吸引部63相對，并且，使精度非保證區(qū)域AR2與第2吸引部64相對地一邊對位一邊進行裝載。這時，吸附墊62中的、第1吸引部63與第2吸引部64的交界部65至少對位在精度保證區(qū)域AR1內(nèi)。
標線片R被裝到了標線片保持座18上后，控制裝置CONT驅(qū)動吸引裝置72，同時控制分別設(shè)在吸引通路71上的閥71a，把第1細孔70a的單位時間氣體吸引量和第2細孔70b的單位時間氣體吸引量設(shè)定為規(guī)定設(shè)定的值。本實施例中，控制裝置CONT把第1細孔70a的單位時間氣體吸引量和第2細孔70b的單位時間氣體吸引量設(shè)定為相同的值。
標線片R，其精度保證區(qū)域AR1和精度非保證區(qū)域AR2分別由第1吸引部63和第2吸引部64吸附保持著。這樣，用第1吸引部63和第2吸引部64保持標線片R的可保持區(qū)域CA的廣大范圍，所以，標線片R被穩(wěn)定地保持在標線片保持座18上，即使標線片臺2高速移動，標線片R和標線片保持座18也不會因慣性力而錯開。
標線片R的精度保證區(qū)域AR1由第1吸引部63保持，精度非保證區(qū)域AR2由第2吸引部64保持，所以，標線片保持座18可以將標線片R不變形地穩(wěn)定保持住。即，把標線片R的精度非保證區(qū)域AR2做成為錐形，在第2吸引部64與精度非保證區(qū)域AR2之間設(shè)置間隔H，這樣，由第1吸引部63吸附的標線片R的下面Ra的面積大于由第2吸引部64吸附的面積，第2吸引部64對標線片R的吸引力小于第1吸引部63對標線片R的吸引力。因此，在吸附保持著精度非保證區(qū)域AR2時，可抑制因吸附保持精度非保證區(qū)域AR2而引起的標線片R的變形。
這時，間隔H的值的設(shè)定原則是使標線片R不變形，并且，不降低對標線片的穩(wěn)定的保持力。即，即使標線片臺2高速移動，標線片R和標線片保持座18也不會因慣性力而錯開。從照明光學(xué)系統(tǒng)IU向保持在該標線片保持座18上的標線片R照射曝光光，由此可將形成在標線片R上的圖形通過投影光學(xué)系統(tǒng)PL良好地曝光在晶片W上。
下面，參照圖7A至圖7D、圖8、圖9說明用第1吸引部63保持標線片R中的精度保證區(qū)域AR1、用第2吸引部64保持精度非保證區(qū)域AR2時，標線片保持座18能將標線片R不變形地穩(wěn)定保持住的原因。
圖7A至圖7D，是將標線片R的錐部區(qū)域、即標線片R的精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L設(shè)定為不同值，用第1吸引部63和第2吸引部64吸附保持該標線片R時的、標線片R的變形模擬結(jié)果圖。圖7A是將精度非保證區(qū)域的尺寸L設(shè)定為5.5mm時的圖。圖7B是將尺寸L設(shè)定為7.5mm時的圖。圖7C是將尺寸L設(shè)定為9.0mm時的圖。圖7D是將尺寸L設(shè)定為10.5mm時的圖。在圖7A至圖7D中，第2吸引部63與精度非保證區(qū)域AR2的間隔的最大值H設(shè)定為同一值(0.5μm)，標線片保持座18(吸附墊62)是相同的。
圖7A是將精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L設(shè)定為5.5mm時的模擬結(jié)果圖。該圖中，精度保證區(qū)域AR1由第1吸引部63保持，精度非保證區(qū)域AR2由第2吸引部64保持。這時，第1吸引部63與第2吸引部64的交界部65配置在精度保證區(qū)域AR1內(nèi)。
在該狀態(tài)，當(dāng)用第1吸引部63和第2吸引部64吸引標線片R時，如圖7A所示，產(chǎn)生繞點C的力矩M1、M2。該點C是精度保證區(qū)域AR1上的點。這時，如前所述，由于間隔H的存在，第2吸引部64對精度非保證區(qū)域AR2的吸引力小于第1吸引部63對精度保證區(qū)域AR1的吸引力。另外，第1吸引部63對著精度保證區(qū)域AR1的面積大于第2吸引部64對著精度非保證區(qū)域AR2的面積，所以，M1＞M2，對標線片R不產(chǎn)生使第1吸引部63與精度保證區(qū)域AR1分離的力。因此，在該狀態(tài)，標線片R穩(wěn)定地保持在標線片保持座18上。
圖7B是將精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L設(shè)定為7.5mm時的模擬結(jié)果圖。在該圖中，精度保證區(qū)域AR1由第1吸引部63保持，精度非保證區(qū)域AR2由第2吸引部64保持。這時，第1吸引部63與第2吸引部64的交界部65配置在精度保證區(qū)域AR1側(cè)。
在該狀態(tài)中，當(dāng)用第1吸引部63和第2吸引部64吸引標線片R時，如圖7B所示，產(chǎn)生繞點C的力矩M3、M4。這時，第1吸引部63對著精度保證區(qū)域AR1的面積小于第2吸引部64對著精度非保證區(qū)域AR2的面積，第2吸引部64對精度非保證區(qū)域AR2的吸引力，大于第1吸引部63對精度保證區(qū)域AR1的吸引力，所以，M4＞M3。于是，對標線片R作用著使第1吸引部63與精度保證區(qū)域AR1分離的力，如雙點劃線R′所示，標線片R產(chǎn)生中央部(圖形區(qū)域)隆起那樣的變形。這樣，變形涉及到具有圖形區(qū)域的精度保證區(qū)域AR1，所以，不希望把第1吸引部63對著精度非保證區(qū)域AR2的面積設(shè)定得小于第2吸引部對著精度保證區(qū)域AR2的面積。
這時，設(shè)圖7B的臺座部是60A(或60B)，處于相反側(cè)的臺座部60C的第1吸引部63和第2吸引部64也對標線片R進行吸引動作，所以，在標線片R上如圖7B所示地，作用著相對于彎曲的反作用力M3′，另外，由于力矩的中心C位于交界部65上，所以，繞點C的力矩平衡，第1吸引部63和精度保證區(qū)域AR1不會分離。
圖7C是將精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L設(shè)定為9.0mm時的模擬結(jié)果圖。該圖中，精度保證區(qū)域AR1和精度非保證區(qū)域AR2的一部分由第1吸引部63保持，精度非保證區(qū)域AR2由第2吸引部64保持。這時，第1吸引部63與第2吸引部64的交界部65完全配置在精度非保證區(qū)域AR2側(cè)。
在該狀態(tài)中，用第1吸引部63和第2吸引部64吸引標線片R時，如圖7C所示，產(chǎn)生繞點c的力矩M5。這時，第1吸引部63對著精度保證區(qū)域AR1的面積，小于第2吸引部64對著精度非保證區(qū)域AR2的面積。這時，標線片R如雙點劃線R′所示產(chǎn)生中央部(圖形區(qū)域)隆起那樣的變形，同時，第1吸引部63與精度保證區(qū)域AR1完全分離。
設(shè)圖7C的臺座部是60A(或60B)，處于相反側(cè)的臺座部60C的第1吸引部63和第2吸引部64也對標線片R進行吸引動作，所以，在標線片R上如圖7C所示地作用著對于彎曲的反作用力M5′。標線片R的變形一直進行著，直到標線片的點C1與交界部65相接，繞該點C1的力矩與反力M5′平衡時，標線片R的變形才終止。
圖7D是將精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L設(shè)定為10.5mm時的模擬結(jié)果圖。該圖中，精度保證區(qū)域AR1不由第1吸引部63和第2吸引部64保持，精度非保證區(qū)域AR2由第1吸引部63和第2吸引部64保持。這時，第1吸引部63與第2吸引部64的交界部65配置在精度非保證區(qū)域AR1側(cè)。
在該狀態(tài)，用第1吸引部63和第2吸引部64吸引標線片R時，如圖7D所示，產(chǎn)生繞點C的力矩M6。這時，第1吸引部63對著精度保證區(qū)域AR1的面積幾乎為零。標線片R，如雙點劃線R′所示產(chǎn)生中央部(圖形區(qū)域)隆起那樣的變形，同時，第1吸引部63與精度保證區(qū)域AR1完全分離。
標線片R的變形如雙點劃線R′所示，直到精度非保證區(qū)域AR2與第1吸引部63及第2吸引部64相接觸時才終止。
如上所述，如圖7A所示狀態(tài)那樣，把尺寸L設(shè)定為5.5mm以下，第1吸引部63和第2吸引部64的交界部65配置在標線片R的精度保證區(qū)域AR1，使第1吸引部63對著精度保證區(qū)域AR1的面積，大于第2吸引部64對著精度非保證區(qū)域AR2的面積，可防止第1吸引部63與精度保證區(qū)域AR1產(chǎn)生分離，可防止標線片R產(chǎn)生變形。
圖8是求使精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L、和第2吸引部64與精度非保證區(qū)域AR2的最大間隔H變化時的、標線片R撓曲最大值的模擬結(jié)果。圖9將圖8的表曲線化，縱軸表示標線片R的撓曲最大值，橫軸表示精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L。這里所說的標線片R的撓曲最大值是指標線片R的端部與抬起變形時的中央部之間的Z方向距離。
從這些圖中可知，尺寸L為2.5mm、5.5mm、7.5mm時，標線片R的撓曲最大值飛躍地增加。由此可見，標線片R的變形，與精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L有很大關(guān)系，也就是說，與是否用第1吸引部63吸引精度非保證區(qū)域AR2有關(guān)。
下面，說明本發(fā)明保持裝置的其它實施例。在用下圖的說明中，與前述實施例相同或等同的部分采用相同標記，簡化或省略其說明。
標線片R的精度非保證區(qū)域AR2的形狀不限于是錐形，可以相應(yīng)于吸附保持標線片R的精度非保證區(qū)域AR2的第2吸引部64的形狀，在第2吸引部64與標線片R的精度非保證區(qū)域AR2之間設(shè)定規(guī)定的間隔H。例如，如圖10所示，精度非保證區(qū)域AR2也可以是在離開第2吸引部64的方向上形成的臺階部。
在本實施例中，通過吸引通路7與吸引裝置72連接的細孔分別設(shè)在環(huán)狀溝部61中的、直線部分即第1吸引部63及第32吸引部64上，該環(huán)狀溝部61沿著Y方向延伸地形成在吸附墊62上。設(shè)在環(huán)狀溝部61的細孔，如圖11所示，也可以是一個。這時，由于第1吸引部63和第2吸引部64是環(huán)狀溝部61的一部分，是連續(xù)的，所以，即使用一個細孔70也能穩(wěn)定地進行吸引動作。另外，也可以在環(huán)狀溝部61的任意多個位置設(shè)置細孔70。這時，將吸引通路71與多個細孔連接，由吸引裝置72進行吸引動作。
在本實施例中，是把第1細孔70a的單位時間氣體吸引量和第2細孔70b的單位時間氣體吸引量設(shè)定為同值，但也可以將它們的吸引量設(shè)定為不同值。這時，如圖4所示，控制裝置CONT分別地控制設(shè)在多個連接通路71中的閥71a?；蛘撸擞瞄y71a控制外，也可以對各吸引通路71分別設(shè)置吸引裝置72，控制裝置CONT分別地控制該吸引裝置72的輸出。
本實施例中，通過在第2吸引部64與精度非保證區(qū)域AR2之間設(shè)置間隔H，使第2吸引部64對精度非保證區(qū)域AR2的吸引力小于第1吸引部63對精度保證區(qū)域AR12的吸引力。但是，也可以通過使第1細孔70a的單位時間氣體吸引量大于第2細孔70b的單位時間氣體吸引量，使得第2吸引部64對精度非保證區(qū)域AR2的吸引力小于第1吸引部63對精度保證區(qū)域AR1的吸引力。
在本實施例中，把沿Y方向延伸地形成在吸附墊62上的環(huán)狀溝部61中的、直線部分作為第1吸引部63和第2吸引部64，但也可以如圖12所示那樣，把第1吸引部63和第2吸引部64分別獨立地設(shè)置在吸附墊62上。另外，在第1吸引部63和第2吸引部64上分別設(shè)置細孔70，分別地與吸引裝置72連接，借助第1吸引部63和第2吸引部64進行吸引動作。這時，通過分別的控制吸引裝置72的輸出，可分別獨立地控制第1吸引部63對精度保證區(qū)域AR1的吸引力、以及第2吸引部64對精度非保證區(qū)域AR2的吸引力。
在本實施例中，第1吸引部63的高度位置與第2吸引部64的高度位置是相同的，但也可以如圖13A所示，將第2吸引部64的高度位置設(shè)定為相對于標線片R的下面Ra比第1吸引部63低的位置。這樣，即使不在標線片R上形成錐部，也可以在第2吸引部64與標線片R的精度非保證區(qū)域AR2之間形成規(guī)定的間隔H。
另一方面，如圖13B所示，也可以把第2吸引部64的高度位置設(shè)定為比第1吸引部63相對標線片R的下面Ra低的位置。這樣，即使標線片R的精度非保證區(qū)域AR2形成在遠離吸附墊62的方向，在第2吸引部64與精度非保證區(qū)域AR2之間也能形成規(guī)定的間隔H。
即，第2吸引部64的高度位置可相應(yīng)于標線片R的下面Ra的形狀來設(shè)定。
另外，也可以獨立地設(shè)置設(shè)有第1吸引部63的臺座部和設(shè)有第2吸引部64的臺座部，用可在Z方向移動的支承裝置支承該2個臺座部中的任一個，使可移動地被支承的臺座部朝Z方向移動，控制第1吸引部63或第2吸引部64的高度位置。這時，各臺座可并排設(shè)置在X方向，也可以在Y方向分離地配置。
另外，也可以用可在相對于開口2a接近或分離的方向(即X方向)上移動的支承裝置支承圖3所示的各臺座部60A、60B、60C，根據(jù)要載置的標線片R的精度非保證區(qū)域AR2的尺寸L移動該臺座部，使得設(shè)在各臺座部上的第2吸引部64保持精度非保證區(qū)域AR2。
第1吸引部63和第2吸引部64的大小不必相同，也可以具有不同的大小(面積)。例如，也可以把第2吸引部64的寬度(X方向的尺寸)設(shè)定為小于第1吸引部63的寬度(X方向尺寸)?；蛘?，也可以如圖14所示，將第1吸引部63的Y方向尺寸與第2吸引部64的Y方向尺寸設(shè)定為不同值。圖14所示的各吸附墊62分別備有一個第1保持部63和比該第1保持部63小的三個第2保持部4。這時，三個第2保持部64各自的大小(面積)的總和小于第1保持部63的面積。沒有吸引功能的臺座部63的上面露出在第2保持部64之間。這樣的構(gòu)造，也可以使第2吸引部64對精度非保證區(qū)域AR2的吸引力小于第1吸引部63對精度保證區(qū)域AR1的吸引力，標線片保持座18可將標線片R不變形地穩(wěn)定保持住。
本實施例中，具有吸附墊62的臺座部有三個，但是，具有該吸附墊62的臺座部可以設(shè)在任意多個部位。另外，在本實施例中，各吸附墊62具有第1吸引部63和第2吸引部64，但是，也可以在設(shè)在多個臺座部上的吸附墊62之中的、任何一個吸附墊62上只設(shè)有第1吸引部63，而不設(shè)置第2吸引部64。
設(shè)有多個備有吸附墊62的臺座部60時，不必用全部的吸附墊62對標線片R進行吸附動作。例如，可用設(shè)在多部位的吸附墊62中的、任一個吸附墊對標線片進行吸附動作，而其它的吸附墊可以不進行吸附動作。即，可以切換多個吸附墊62的吸附動作。
設(shè)在第2吸引部64上的細孔70b的單位時間氣體吸引量(即第2吸引部64對精度非保證區(qū)域AR2的吸引力)、或者第2吸引部64對標線片R的吸引位置，可根據(jù)標線片R的形狀(變形程度)設(shè)定。即，為了能進行精度良好的曝光處理，使保持在標線片保持座18上的標線片R平坦，控制細孔70b的單位時間氣體吸引量、或者如前所述可移動地設(shè)置吸引部64時，控制其位置。
細孔70b的單位時間氣體吸引量的設(shè)定、和第2吸引部64的位置設(shè)定，例如，可用形狀計測裝置(光學(xué)傳感器等)計測標線片R的形狀(變形量)，根據(jù)計測結(jié)果將標線片R的形狀形成為所需的形狀。
本實施例中，是把標線片R的錐部作為精度非保證區(qū)域AR2，但是錐部的一部分也可以包含精度保證區(qū)域。
當(dāng)標線片18對標線片R的吸附保持力不足時，例如，可用規(guī)定的推壓裝置從上方朝著下方推壓標線片R的、與保持在標線片保持座18上的位置對應(yīng)的上面?zhèn)鹊牟糠?，可提高保持力?br> 本實施例中，是在第2保持部64與標線片R的精度非保證區(qū)域AR2之間設(shè)置間隔H，該間隔H為5μm左右，所以，借助氣體(空氣)的粘性，第2保持部64可對標線片R進行吸引動作。
本實施例中，是將本發(fā)明的保持裝置用于標線片保持座，但也適用于保持晶片的晶片保持座41。
本發(fā)明的保持裝置，除了曝光裝置以外，也適用于標線片檢查裝置，和在標線片上形成電路圖形的裝置等。
上述實施例中的基板，不僅可采用半導(dǎo)體器件用的半導(dǎo)體晶片W，也可以采用液晶顯示設(shè)備用的玻璃基板，或者薄膜磁頭用的陶瓷晶片等。
曝光裝置1，除了可采用使標線片R與晶片W同步移動、對標線片R的圖形進行掃描曝光的步進和掃描式的掃描型曝光裝置(見USP5473410)外，也可采用使標線片R和晶片W在靜止?fàn)顟B(tài)對標線片R的圖形曝光，依次步進地移動晶片W的步進重復(fù)方式的投影曝光裝置。
曝光裝置1的種類，不限于將半導(dǎo)體器件圖形曝光在晶片W上的半導(dǎo)體器件制造用曝光裝置，也可適用于液晶顯示元件制造用的曝光裝置、制造薄膜磁頭、攝像元件(CCD)或標線片等的曝光裝置等。
另外，曝光用照明光的光源，不僅可采用從超高壓水銀燈產(chǎn)生的明線(g線(436nm)、h線(404.7nm)、i線(365nm))、KrF受激準分子激光(248nm)、ArF受激準分子激光(193nm)、F2激光(157nm)，也可以采用X射線、電子射線等的帶電粒子射線。
例如，采用電子射線時，電子槍可采用熱電子放射型的六硼化鑭、(LaB6)、鉭(Ta)等。另外，采用電子射線時，也既可以采用標線片R，也可以不采用標線片R而是直接在晶片上形成圖形。另外，也可以采用YAG激光或半導(dǎo)體激光等的高頻光。
投影光學(xué)系統(tǒng)PL的倍率不僅可采用縮小倍率，也可以采用等倍率或放大倍率。另外，投影光學(xué)系統(tǒng)PL，在采用激光等的遠紫外線時，玻璃材可采用石英或螢石等的透過遠紫外線的材料；在采用F2激光或X射線時，做成為反射折射系統(tǒng)或折射系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)(標線片R也采用反射型的)。另外，在采用電子射線時，光學(xué)系統(tǒng)可采用由電子透鏡和偏向器構(gòu)成的電子光學(xué)系統(tǒng)。另外，電子射線通過的光路當(dāng)然是真空狀態(tài)。另外，也可以采用接近式曝光裝置，該接近式曝光裝置中，不采用投影光學(xué)系統(tǒng)PL，而是使標線片R與晶片W學(xué)密接觸，將標線片R的圖形曝光。
在晶片臺5或標線片臺2上使用線性馬達(見USP5623853或USP5528118)時，可以采用氣體上浮型或磁上浮型中的任一種，氣體上浮型中采用了氣體軸承，磁上浮型中采用了勞倫茲力或電抗力。另外，各臺2、5可以是沿導(dǎo)引件移動的型式，也可以是不設(shè)置導(dǎo)引件的無導(dǎo)引型式。
各臺2、5的驅(qū)動機構(gòu)，也可以采用借助電磁力驅(qū)動各臺2、5的平面馬達，該平面馬達中，二維地配置了磁鐵的磁鐵組件(永久磁鐵)與二維地配置著線圈的電樞組件相對。這時，將磁鐵組件和電樞組件中的任一方連接在臺2、5上，將磁鐵組件和電樞組件的另一方，設(shè)置在臺2、5的移動面?zhèn)?基礎(chǔ))上。
如上所述，本實施例的曝光裝置1可以將包含權(quán)利要求所述各構(gòu)成要素的各種輔助系統(tǒng)組裝起來制成，并保證規(guī)定的機械精度、電氣精度、光學(xué)精度。為了確保上述各種精度，在組裝的前后要對各種光學(xué)系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，以便達到光學(xué)精度；要對各種機械系進行調(diào)節(jié)，以便在到機械精度；要對各種電氣系進行調(diào)節(jié)，以便達到電氣精度。從各種輔助系統(tǒng)組裝成曝光裝置的工序，包含各種輔助系統(tǒng)相互的、機械的連接、電路的配線連接、氣壓回路的配管連接等。在從各種輔助系統(tǒng)組裝成曝光裝置之前，還有各輔助系統(tǒng)各自的組裝。各種輔助系統(tǒng)組裝成曝光裝置后，進行綜合調(diào)節(jié)，以確保曝光裝置整體的各種精度。另外，曝光裝置的制造，最好在管理了溫度和清潔度等的清潔房間內(nèi)進行。
如圖25所示，半導(dǎo)體器件的制造要經(jīng)過以下步驟進行器件的功能、性能設(shè)計的步驟201、制造基于該設(shè)計步驟的掩膜(標線片)的步驟202、從硅材料制造晶片的步驟203、用前述實施例的曝光裝置1把標線片的圖形曝光到晶片上的晶片處理步驟204、器件組裝步驟(包含劃片工序、焊接工序、封裝工序)205、檢查步驟206等。
圖15至圖21是本發(fā)明第二實施例的說明圖。在該實施例中，標線片保持座90是采用所謂的銷吸盤保持座。裝置的其它構(gòu)造與前面說明的第一實施例相同。
圖15是標線片保持座90的立體圖。在該標線片保持座90的中央部形成矩形的開口2a。在標線片保持座90的上面，在開口2a的兩側(cè)，沿著邊各形成一排長細矩形的吸附墊91。
這些吸附墊91具有隔壁92、銷96和排氣孔94。隔壁92包圍著矩形的減壓區(qū)域95，以保證真空度。銷96在減壓區(qū)域95內(nèi)相互隔開間隔地設(shè)有多個。排氣孔94在減壓區(qū)域95內(nèi)開口。隔壁92的寬度和高度沿全周是一定的，隔壁92和銷96的上端面被研磨，具有同樣的高度。隔壁92和銷96的高度誤差通?！?0nm。標線片保持座90的材質(zhì)最好是陶瓷。排氣孔94分別與圖未示的真空配管連接，可排出減壓區(qū)域95內(nèi)的氣體。
圖16表示將標線片R吸附在標線片保持座90上的狀態(tài)，與標線片R接觸的部分用斜線表示。
采用該標線片保持座90時也可得到與前述實施例同樣的效果。下面參照圖17至圖21說明該點。
圖17是表示將端部未加工成錐形的標線片R，吸附在標線片保持座90上時的斷面放大圖。隔壁92的上端面(吸附面)配置在距標線片R的端緣1～2.5mm和10.5～12mm的位置，形成密封部。
圖18表示將標線片R的端部加工成錐形，作為本發(fā)明的一個實施例，其錐部的開始點P1距標線片R的端緣5.5mm。標線片保持座90的各吸附墊91的隔壁92之間的中心位于距標線片R的端緣6.5mm處。這時，錐部的開始點P1位于標線片保護座90的各吸附墊91的隔壁92之間的中心的外側(cè)。因此，由減壓區(qū)域95的減壓而產(chǎn)生的繞點P1的力矩M2比相反方向的力矩M1大，所以，不產(chǎn)生從點P1使標線片R的內(nèi)側(cè)部分G與吸附墊91分離的力矩。
另一方面，如圖19所示，把標線片R的錐部開始點P2設(shè)定在距標線片端緣7.5nn的位置時，由減壓區(qū)域95的減壓而產(chǎn)生的繞點P2的力矩M4小于相反方向的力矩M3，產(chǎn)生從點P2使標線片內(nèi)側(cè)的部分G4與吸附墊91分離的力矩。但是，由于另一方吸附墊91吸附著標線片R的另一端部，所以，在標線片R上作用著彎曲力矩，產(chǎn)生相對于該彎曲力矩的反力矩M41。結(jié)果，力矩M41、M4、M3成為平衡狀態(tài)，標線片R變形。
如圖20所示，錐部開始點P3設(shè)定在距標線片端緣9mm的位置時，使標線片R變形方向的力矩M3進一步增大。如圖21所示，錐部開始點P4位于內(nèi)側(cè)隔壁92的上端面時，標線片R的變形量最大。
如上所述，第二實施例中，由于采用銷吸盤型的標線片保持座90，所以，標線片R的錐部開始點，只要如圖18的錐部開始點P1那樣位于吸附墊91寬度方向中央的外側(cè)即可。例如，當(dāng)標線片保持座90的各吸附墊91的隔壁92之間的中心位于距標線片R端緣6.5mm時，通過與在距端緣6mm外側(cè)開始錐部的標線片組合，可將吸附的標線片的變形抑制在最小。另外，由于多個銷96與標線片接觸，所以，可增大標線片保持座90與標線片之間的靜摩擦力。
在本實施例中，在標線片R的端部不形成錐部，而是如圖23和圖24所示，將標線片R的端部彎曲，這樣，也能得到與前述同樣的效果。下面說明這一點。
如圖22所示，在厚度一定的平坦標線片R的兩端部對標線片上面作用了垂直的力P時，在距標線片R一端部x距離的位置，產(chǎn)生由下式表示的應(yīng)力、剪力、彎曲力矩和撓曲。另外，設(shè)標線片保持座的吸附保持部(第1吸附保持部)中的標線片R的中心側(cè)支持點與外側(cè)支持點的間隔分別為l1，吸附保持部中的中心側(cè)支持點的間隔為l2，標線片R放置在中心側(cè)支持點上時產(chǎn)生的上述外側(cè)支持點與標線片R之間的間隔為δ，大氣壓與上述吸附保持部的吸附面積之積為P，標線片R的縱彈性系數(shù)為E，標線片R的斷面二次矩為I。
(反作用力R1，R2)R1＝R2＝P((剪切力Q)0＜x＜l1時 Q＝-P1l1＜x＜l1+l2時 Q＝0l1+l2＜x＜2l1+l2時 Q＝P1(彎曲力矩M)0＜x＜l1時M＝-Px(x＝0時 M＝0、x＝l1時M＝-Pl1)l1＜x＜l1+l2時 M＝-Px+P(x-l1)＝-Pl1l1+l2＜x＜2l1+l2時M＝-P(2l1+l2-x)(x＝l1+l2時 M＝-Pl1、x＝2l1+l2時M＝0)(撓曲)對于0≤x≤l1d2ydx2=-MEI=PxEI---(1)]]>···dydx=Px22EI+C1---(2)]]>
···y=Px26EI+C1x+C2---(3)]]>相對于l1≤x≤l1+l2d2ydx2=Pl1EI---(4)]]>···dydx=Pl12EIx+C3---(5)]]>···y=Pl12EIx2+C3x+C4---(6)]]>由于相對于l1+l2≤x≤2l1+l2是M＝-P(2l1+l2-x)當(dāng)x′＝2l1+l2-x時 M＝-Px′d2ydx2=d2ydx′2=Px′EI---(7)]]>···dydx′=Px′22EI+C5---(8)]]>···y=Px′36EI+C5x′+C6---(9)]]>邊界條件[equ.(2)]x=l1=[equ.(5)]x=l1---(10)]]>[equ.(3)]x=l1=0---(11)]]>[equ.(6)]x=l1=0---(12)]]>由于相反側(cè)也對稱[equ.(5)]x=l1+l22=0---(13)]]>c1＝c5(14)c2＝c6(15)根據(jù)以上0≤x≤l1時y=Px36EI-Pl1(l1+l2)2EIx+Pl12(2l1+3l2)6EI---(16)]]>
l1≤x≤l1+l2時y=Pl12EIx2-Pl1(2l1+l2)2EIx+Pl12(l1+l2)2EI---(17)]]>l1+l2≤x≤2l1+l2時y=P6EI(2l1+l2-x)3-Pl1(l1+l2)2EI(2l1+l2-x)+Pl12(2l1+3l2)6EI---(18)]]>因為x＝0時的切片是撓曲量，0≤x≤l1時δ=Pl12(2l1+3l2)6EI]]>···P=6EIδl12(2l1+3l2)---(20)]]>從(20)式及(16)式y(tǒng)=δl12(2l1+3l2)x3+3δ(l1+l2)l12(2l1+3l2)+δ---(21)]]>l1≤x≤l1+l2時從(20)式時(17)式y(tǒng)=3δl1(2l1+3l2)x2+3δ(2l1+l2)l1(2l1+3l2)x+3δ(l1+l2)2l1+3l2---(22)]]>l1+l2＜x＜2l1+l2時(20)式及(18)式加δy=δl12(2l1+3l2)(2l1+l2-x)3+3δ(l1+l2)l1(2l1+3l2)(2l1+l2-x)+δ---(23)]]>
(21)式、(22)式和(23)式表示力由應(yīng)力P產(chǎn)生的標線片變形。因此，如果未施加應(yīng)力狀態(tài)時的標線片形狀是(21)式、(22)式或(23)式的形狀，則如圖23所示，通過在相反側(cè)施加應(yīng)力P，就可以矯正為完全的平面。
另外，如圖23所示，設(shè)置了支持部①、②和①′、②′時，在標線片的被吸附面與支持部①、②和①′、②′相接觸時，變形終止，所以不一定非要滿足(20)式，只要滿足下面(24)式即可。式中，δ需要是(21)、(22)、(23)的形狀。
δ<Pl12(2l1+3l2)6EI---(24)]]>通常，在標線片的保持中采用真空吸盤，應(yīng)力P是大氣壓與吸附面積的乘積值。通常支持點之間l1的區(qū)域是吸附區(qū)域。
另外，在掃描型曝光裝置用的標線片保持座中，摩擦力是重要的，所以，設(shè)計大的吸附面積。較好的設(shè)計例如圖24所示。在支持點②、②′的外側(cè)設(shè)置支持點③、③′，吸附區(qū)域從②增加到③，從②′增加到③′，分別增加了區(qū)域l3，所以，可得到更大的吸附力和摩擦力。
區(qū)域l3那樣的標線片周邊部，通常平坦度較差，使支持點與這些區(qū)域l3接觸時，標線片R產(chǎn)生較大的撓曲，必須避免這一點。例如，如圖24中虛線所示的標線片形狀那樣，在標線片R的端部設(shè)置錐部，使得實線所示的吸附后標線片的被吸附面離開支持點③、③′即可。其離開量(后退量)h最好在≤5μm。區(qū)域l3的面精度比區(qū)域l2的面精度(通常在500nm以下)粗，所以區(qū)域l3的加工容易。
下面，用一般式說明圖24的狀態(tài)。標線片吸附面的精度保證區(qū)域l4的形狀，滿足(21)式、(22)式、(23)式和(24)式，在支持點③、③′，只要滿足下面的(25)式即可。
-l3＝x 或x＝2l1+l2+l3時
y<δl12(2l1+3l2)(-l3)3+3δ(l1+l2)l1(2l1+3l2)(-l3)+δ---(25)]]>另外，也可以不使標線片的被吸附面區(qū)域l3后退，而是削掉相當(dāng)于標線片保持座支持點③、③′部分的深度5μm，也可以達到同樣的目的。也可以使標線片的被吸附面區(qū)域l3和相當(dāng)于標線片保持座支持點③、③′部分兩者分別后退。
另外，在上述第1、第2實施例中，在吸附保持了標線片后，標線片的圖形面因自重(標線片的自重)而產(chǎn)生微小量撓曲，由于可預(yù)先求出該量，所以，通過驅(qū)動投影光學(xué)系統(tǒng)的可動透鏡組，來修正因標線片的圖形面撓曲而產(chǎn)生的像面彎曲。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明的保持方法，由于用第1保持部和第2保持部，分別地吸附保持被吸附面中的具有規(guī)定面精度的第1區(qū)域和該第1區(qū)域以外的第2區(qū)域，所以，不使試件全體的面精度惡化，可用第1保持部穩(wěn)定地保持住試件，同時，借助第2保持部，加大試件的吸附面，可穩(wěn)定地保持。
權(quán)利要求
1.保持裝置，用于保持平板狀試件的被吸附面，其特征在于，備有第1保持部、第2保持部和吸引裝置；上述第1保持部與上述被吸附面中的具有規(guī)定面精度的第1區(qū)域相對；上述第2保持部與上述被吸附面中的上述第1區(qū)域以外的第2區(qū)域相對；上述吸引裝置吸引上述被吸附面與上述第1、第2保持部之間空間的氣體。
2.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述吸引裝置備有第1吸引裝置和第2吸引裝置；上述第1吸引裝置吸引上述被吸附面與上述第1保持部之間的空間的氣體；上述第2吸引裝置吸引上述被吸附面與上述第2保持部之間空間的氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述第1保持部和上述第2保持部相對于被吸附面分別配置在多個位置。
4.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述第1保持部和上述第2保持部相鄰地配置；相鄰的上述第1保持部和上述第2保持部的交界部至少配置在上述第1區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述第1保持部和上述第1區(qū)域相接觸；上述第2保持部和上述第2區(qū)域具有規(guī)定的間隔。
6.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述第1區(qū)域是形成在上述被吸附面大致中央部的平面部；上述第2區(qū)域是在上述中央部的外側(cè)沿從中央側(cè)朝著外側(cè)離開第2保持部方向形成的錐部。
7.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，相應(yīng)于上述被吸附面的形狀設(shè)定第2保持部的高度位置。
8.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述第2保持部的高度位置設(shè)定在比上述第1保持部相對于被吸附面低的位置。
9.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，備有控制裝置，該控制裝置分別地控制第1吸引裝置的單位時間氣體吸引量和第2吸引裝置的單位時間氣體吸引量。
10.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述第1吸引裝置的單位時間氣體吸引量多于上述第2吸引裝置的單位時間氣體吸引量。
11.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，上述第1保持部的相對于第1區(qū)域的面積大于第2保持部的相對于第2區(qū)域的面積。
12.如權(quán)利要求1所述的保持裝置，其特征在于，具有銷吸盤保持座，上述第1保持部和第2保持部是該銷吸盤保持座的吸附墊。
13.保持平板狀試件之被吸附面的保持方法，其特征在于，分別用第1保持部和第2保持部保持上述被吸附面中的具有規(guī)定面精度的第1區(qū)域、和上述被吸附面中的第1區(qū)域以外的第2區(qū)域。
14.如權(quán)利要求13所述的保持方法，其特征在于，在上述第2保持部與上述第2區(qū)域之間具有規(guī)定間隔地進行保持。
15.如權(quán)利要求13所述的保持方法，其特征在于，上述第1保持部的相對于第1區(qū)域的面積大于第2保持部的相對于第2區(qū)域的面積。
16.曝光裝置，該曝光裝置把保持在掩膜保持座上的掩膜的圖形曝光到保持在基板保持座上的基板上，其特征在于，在上述掩膜保持座和上述基板保持座中的至少一方上采用權(quán)利要求1記載的保持裝置。
17.備有石印工序的器件制造方法，其特征在于，在上述石印工序中，采用權(quán)利要求16記載的曝光裝置。
18.掩膜保持方法，用一對第1吸附保持部保持吸附面在規(guī)定允許范圍內(nèi)朝第1方向凸的掩膜，該一對第1吸附保持部與上述第1方向相對地配置著，其特征在于，設(shè)上述各第1吸附保持部中的、掩膜中心側(cè)支持點與外側(cè)支持點之間的間隔分別為l1，各第1吸附保持部中的中心側(cè)支持點之間的間隔為l2，上述掩膜載置在上述中心側(cè)支持點上時產(chǎn)生的上述外側(cè)支持點與掩膜之間的間隔為δ，大氣壓與第1吸附保持部的吸附面積的積為P，上述掩膜的縱彈性系數(shù)為E，上述掩膜的斷面二次矩為I，則滿足下式地保持著上述掩膜δ＜Pl12(2l1+3l2)/6EI
19.如權(quán)利要求18所述的掩膜保持方法，其特征在于，用上述第1吸附保持部保持掩膜吸附面中的面精度保證區(qū)域，同時用第2吸附保持部保持上述面精度保證區(qū)域以外的區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的掩膜保持方法，其特征在于，用上述第1吸附保持部吸附了掩膜時，使第2吸附保持部與掩膜之間具有規(guī)定間隔地保持上述掩膜。
21.掩膜的保持裝置，用一對第1吸附保持部保持吸附面在規(guī)定范圍內(nèi)朝第1方向凸的掩膜，該一對第1吸附保附保持部與上述第1方向相對地配置著，其特征在于，設(shè)上述各第1吸附保持部中的、上述掩膜中心側(cè)支持點與外側(cè)支持點之間的間隔分別為l1，各第1吸附保持部中的中心側(cè)支持點之間的間隔為l2，上述掩膜載置在上述中心側(cè)支持點上時產(chǎn)生的上述外側(cè)支持點與掩膜之間的間隔為δ，大氣壓與第1吸附保持部的吸附面積的積為P，掩膜的縱彈性系數(shù)為E，掩膜的斷面二次矩為I，則滿足下式地配置著第1吸附保持部δ＜Pl12(2l1+3l2)/6EI
22.如權(quán)利要求21所述的掩膜保持裝置，其特征在于，用上述第1吸附保持部保持掩膜吸附面中的面精度保證區(qū)域，同時用第2吸附保持部保持上述面精度保證區(qū)域以外的區(qū)域。
23.如權(quán)利要求22所述的掩膜保持裝置，其特征在于，用上述第1吸附保持部吸附了掩膜時，使第2吸附保持部與上述掩膜之間具有規(guī)定間隔地保持上述掩膜。
全文摘要
在本發(fā)明的保持裝置中，標線片保持座(18)備有第1吸引部(63)、第2吸引部(64)、與吸引裝置相連的細孔(70a)、與吸引裝置(72)相連的細孔(70b)。第1吸引部(63)與標線片(R)的下面(Ra)中的、具有規(guī)定面精度的精度保證區(qū)域(AR1)相對。第2吸引部(64)與精度保證區(qū)域(AR1)以外的精度非保證區(qū)域(AR2)相對。吸引裝置用于吸引標線片(R)的下面(Ra)與第1吸引部(63)之間空間的氣體。吸引裝置(72)用于吸引標線片(R)的下面(Ra)與第2吸引部(64)之間空間的氣體。這樣，不使精度保證區(qū)域的面精度惡化，可穩(wěn)定地保持住標線片。
文檔編號G03F7/20GK1507649SQ0280484
公開日2004年6月23日 申請日期2002年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月13日
發(fā)明者萩原恒幸, 吉元宏充, 堀川浩人, 水谷英夫, 人, 充, 原恒幸, 夫 申請人:株式會社尼康