JP2001267226A

JP2001267226A - 駆動装置及び露光装置、並びにデバイス及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001267226A
Application number: JP2000078022A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tanaka; 慶一田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-28
Also published as: US6366342B2; US20010026408A1

Abstract

(57)【要約】【課題】物体を所定方向に駆動できるとともに、所定
方向に直交する方向及び回転方向の微少駆動が可能な小
型かつ軽量な駆動装置を提供する。【解決手段】物体が載置されるステージ３４は、保持
機構５０Ａ，５０Ｂによって、ステージ３６に対するＸ
軸及び回転方向の微動を許容する状態で、ステージ３６
に対して非接触で保持されている。粗動機構３０は、ス
テージ３６をステージ３４とともに、Ｙ軸方向に駆動す
る。ステージ３４は、Ｘ軸及び回転方向に微動機構によ
り微少駆動可能である。このため、ステージ３４に載置
された物体を、Ｘ軸及び回転方向について精度良く位置
調整できる。また、ステージ３６、保持機構５０Ａ，５
０Ｂ、微動機構及び粗動機構３０の全てが、ステージ３
４の一側（−Ｘ側）に配置されているので、装置の小型
化、軽量化が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動装置及び露光
装置、並びにデバイス及びその製造方法に係り、更に詳
しくは、物体を第１軸及びこれに直交する第２軸を含む
２次元平面内で駆動する駆動装置及び該駆動装置をマス
クの駆動装置として具備する露光装置、並びに前記露光
装置を用いて製造されたデバイス及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子、液晶表示素子等を製造する
リソグラフィ工程においては、従来ステップ・アンド・
リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）
等の静止型露光装置が主として用いられていた。近時に
おける半導体素子の高集積化、及びウエハ等の基板、マ
スクあるいはレチクル（以下、「レチクル」と総称す
る）の大型化に伴い、レチクルと基板とを所定の走査方
向（スキャン方向）に沿って同期移動しつつ、レチクル
のパターンを投影光学系を介して基板上に逐次転写す
る、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置
（いわゆるスキャニング・ステッパ）などの走査型露光
装置が今や主流となりつつある。この走査型露光装置
は、ステッパに比べると、大フィールドをより小さな投
影光学系で露光できる。そのため、投影光学系の製造が
容易であるとともに、大フィールド露光によるショット
数の減少により高スループットが期待でき、投影光学系
に対してレチクル及び基板を相対走査することで平均化
効果があり、ディストーションや焦点深度の向上が期待
できる等のメリットがある。

【０００３】しかるに、走査型露光装置では、基板を駆
動する基板側のステージ装置に加え、レチクル側にも、
レチクルを駆動する駆動装置が必要である。最近の走査
型露光装置では、レチクル側の駆動装置として、レチク
ル定盤上にエアベアリング等により浮上支持され、走査
方向に直交する非走査方向（非スキャン方向）の両側に
配置された１対のリニアモータによって、走査方向に所
定ストローク範囲で駆動されるレチクル粗動ステージ
と、該レチクル粗動ステージに対して、スキャン方向及
び非スキャン方向及びヨーイング方向にボイスコイルモ
ータ等によって微少駆動されるレチクル微動ステージと
を有する粗微動構造のレチクルステージ装置が用いられ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のレチクル側の駆動装置では、レチクル粗動ステ
ージの両側に該レチクル粗動ステージ走査方向駆動用の
リニアモータがそれぞれ設けられていることから、ステ
ージ装置が必然的に大型化していた。また、この駆動装
置では、走査方向の所定の一側（レチクル微動ステージ
（及びレチクル粗動ステージ）の走査方向位置を計測す
るレーザ干渉計が存在しない側）からレチクル交換を行
うか、レチクルローダを非走査方向の一側からリニアモ
ータの固定子を跨いでレチクルステージ上に移動させて
レチクル交換を行う必要があった。

【０００５】前者の場合には、レチクルローダ及びレー
ザ干渉計の配置の自由度を確保することが困難であり、
また、後者の場合には、必然的にレチクルローダ及びレ
チクルの少なくとも一方の所定ストローク以上の上下動
が必要不可欠となり、レチクル交換シーケンスが複雑に
ならざるを得なかった。

【０００６】また、走査方向駆動用にリニアモータが一
対必要であったことから、駆動装置全体が大型化・重量
化していた。

【０００７】ところで、物体（試料）が載置されたステ
ージを所定の長ストローク方向に駆動可能でその長スト
ローク方向に直交する方向及び回転方向にも微小駆動が
可能な駆動装置の用途は、露光装置に限らず、その他の
精密機械などの試料の位置決め装置としての用途もあ
る。かかる位置決め装置にあっても、装置の小型、軽量
化は望ましい。

【０００８】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、物体を所定方向に駆動できると
ともに、その所定方向に直交する方向及び回転方向の微
少駆動が可能な小型かつ軽量な駆動装置を提供すること
にある。

【０００９】本発明の第２の目的は、マスク近傍の各構
成部材の配置の自由度を確保できるとともに、高精度な
露光が可能な露光装置を提供することにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、微細パターンが精
度良く形成された高集積度のデバイス及びその製造方法
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、物体（Ｒ）を第１軸（Ｙ軸）及びこれに直交する第
２軸（Ｘ軸）を含む２次元平面内で駆動する駆動装置で
あって、前記物体が載置される第１ステージ（３４）
と；前記第１ステージを前記第２軸方向及び前記２次元
平面に直交する第３軸回りの回転方向に微少駆動する微
動機構（３３）と；前記第１ステージを非接触で保持す
る第２ステージ（３６）と；前記第１ステージと第２ス
テージとの間に設けられ、前記第１ステージの前記第２
ステージに対する前記第２軸方向及び前記回転方向の微
動を許容する状態で前記第１ステージを前記第２ステー
ジに非接触で保持させる非接触保持機構（５０Ａ、５０
Ｂ）と；前記第２ステージを前記第１軸方向に駆動する
粗動機構（３０）とを備え、前記第２ステージ、前記非
接触保持機構、前記微動機構及び前記粗動機構が、前記
第１ステージの一側に全て配置されていることを特徴と
する。

【００１２】これによれば、物体が載置される第１ステ
ージと第２ステージとの間に非接触保持機構が設けら
れ、該非接触保持機構により、第１ステージの第２ステ
ージに対する第２軸方向及び回転方向の微動を許容する
状態で、第１ステージが第２ステージに非接触で保持さ
れている。また、粗動機構では、第２ステージを第１ス
テージとともに、第１軸方向に駆動する。さらに、微動
機構では、第１ステージを、第２軸方向及び２次元平面
に直交する第３軸回りの回転方向（ヨーイング方向）に
微少駆動する。これにより、第１ステージに載置された
物体を、第２軸方向及びヨーイング方向について精度良
く位置調整することが可能となる。

【００１３】また、第２ステージ、非接触保持機構、微
動機構及び粗動機構が、物体が載置される第１ステージ
の一側に全て配置されている。すなわち、第１ステージ
は、第２ステージ、非接触保持機構、微動機構及び粗動
機構等によっていわゆる片持ち支持されている。従っ
て、第１ステージの他側には、駆動系が何もなく、十分
な空間を確保できるとともに、粗動機構、例えばステー
ジ駆動用リニアモータ等も第１ステージの一側に少なく
とも１つ設ければ良い。

【００１４】従って、物体を所定方向（第１軸方向）に
駆動できるとともに、その所定方向に直交する方向（第
２軸方向）及び回転方向の微少駆動が可能で、しかも装
置の小型化、軽量化が可能となる。

【００１５】この場合において、請求項２に記載の発明
の如く、前記非接触保持機構（５０Ａ、５０Ｂ）は、前
記第１ステージ（３４）と前記第２ステージ（３６）と
の一方に設けられた電磁石（５２ａ，５２ｂ、５２ｃ，
５２ｄ）と他方に設けられた磁性体部材（５４ａ、５４
ｂ）とを含み、前記電磁石の発生する磁力の調整により
前記第２ステージに対し前記第１ステージを前記第１軸
方向に微少駆動可能な機構により構成することができ
る。かかる場合には、微動機構により、第１ステージに
載置された物体を、第２軸方向及びヨーイング方向につ
いて精度良く位置調整することができるのみならず、前
記物体の位置を非接触保持機構により第１軸方向につい
ても微調整することが可能となる。

【００１６】この場合において、請求項３に記載の発明
の如く、前記非接触保持機構は、前記第１ステージの重
心位置に前記第１軸方向の微少駆動力を発生することと
しても良い。かかる場合には、非接触保持機構による第
１ステージ位置の第１軸方向の微調整時に不要なヨーイ
ングが発生するのを防止することができる。

【００１７】上記請求項１に記載の発明に係る駆動装置
において、請求項４に記載の発明の如く、前記微動機構
は、前記第１ステージに設けられた複数の可動子（３３
Ｂ₁、３３Ｂ₂）と、当該各可動子との間の電磁相互作用
によって前記第２軸方向の駆動力を発生する前記各可動
子に対応する固定子（３３Ａ）とから成る複数のボイス
コイルモータ（３３）を含み、前記第１ステージの重心
を含む前記２次元平面上に、前記第２軸方向の微小駆動
力を発生することとしても良い。かかる場合には、微動
機構による第１ステージの第２軸方向及び回転方向（ヨ
ーイング方向）の微少駆動時に、不要なローリング及び
ピッチングが発生するのを防止することができる。この
場合、微動機構は、第１ステージを第２軸方向に微少駆
動する際に、その第１ステージの重心位置に第２軸方向
の微小駆動力を発生することが望ましい。

【００１８】上記請求項１に記載の発明に係る駆動装置
において、請求項５に記載の発明の如く、前記粗動機構
は、前記第２ステージに設けられた可動子（３０Ｂ）
と、該可動子との間の電磁相互作用によって前記第１軸
方向の駆動力を発生する固定子（３０Ａ）とを含むリニ
アモータであり、前記微動機構は、前記第１ステージに
設けられた複数の可動子（３３Ｂ₁、３３Ｂ₂）と、当該
各可動子との間の電磁相互作用によって前記第２軸方向
の駆動力を発生する前記各可動子に対応する固定子（３
３Ａ）とから成る複数のボイスコイルモータ（３３）を
含み、前記リニアモータの固定子と、前記複数のボイス
コイルモータの各固定子と、前記第２ステージを第２軸
方向に関して非接触で支持する第１ガイド面（２２ｃ、
２４ｂ）と、前記第１、第２ステージを前記第３軸方向
に関して非接触で支持する第２ガイド面（２２ｂ）とが
設けられた筐体（２０）を更に備えることとしても良
い。かかる場合には、筐体に、粗動機構を構成するリニ
アモータの固定子と、微動機構を構成する複数のボイス
コイルモータの各固定子と、第２ステージを第２軸方向
に関して非接触で支持するガイド面と、第１、第２ステ
ージを第３軸方向に関して非接触で支持するガイド面と
が設けられていることから、粗動機構により第２ステー
ジを第１ステージと一体で、筐体に対して非接触で第１
軸方向に駆動できるとともに、この駆動中に微動機構に
より筐体に対して非接触で第１ステージを第２軸方向及
びヨーイング方向に微少駆動することができる。

【００１９】この場合において、請求項６に記載の発明
の如く、前記第１及び第２ステージの駆動力の反力の作
用によって自在に移動可能に前記筐体を非接触で支持す
る支持機構（７８Ａ、７８Ｂ）を更に備えることとして
も良い。かかる場合には、第１ステージが第２軸方向に
駆動される際には、微動機構を構成する複数のボイスコ
イルモータの可動子が第１ステージと一体で駆動され、
その駆動力の反力がそれらのボイスコイルモータの固定
子が設けられた筐体に作用する。しかし、筐体は支持機
構により自在に移動可能に非接触で支持されているの
で、運動量保存の法則により、筐体は、前記反力を吸収
し、第２ステージ及び筐体を含む系の重心が所定位置に
保たれるある距離だけ移動する。また、第２ステージが
第１ステージとともに第１軸方向に駆動される際には、
粗動機構を構成するリニアモータの可動子が第２ステー
ジと一体で駆動され、この駆動力の反力がリニアモータ
の固定子が設けられた筐体に作用する。しかし、筐体は
支持機構により自在に移動可能に非接触で支持されてい
るので、運動量保存の法則により、筐体は、前記反力を
吸収し、第１、第２ステージ及び筐体を含む系の重心が
所定位置に保たれるある距離だけ移動する。従って、第
１ステージ、第２ステージの駆動時に、各ステージの駆
動力の反力を確実にキャンセルすることができるととも
に、重心の移動に伴う偏荷重の発生をも防止することが
できる。

【００２０】上記請求項５に記載の発明に係る駆動装置
において、請求項７に記載の発明の如く、前記各ステー
ジの前記各ガイド面の対向部分には、真空予圧型の気体
静圧軸受け装置がそれぞれ設けられ、該各気体静圧軸受
け装置の軸受け面には、加圧気体の噴出口と、該噴出口
の周囲に形成され真空排気通路に連通する排気溝とが設
けられていても良い。かかる場合には、各ガイド面に対
向して設けられた真空予圧型の気体静圧軸受け装置の軸
受け面の噴出口から噴き出される加圧気体の静圧と排気
溝及び真空排気通路を介しての真空排気力（真空吸引
力）とのバランスにより、各ステージを対向するガイド
面との間に一定の空隙を保って高剛性で支持することが
できる。また、その浮上用の加圧気体の周囲への漏れを
防止することができる。

【００２１】上記請求項５に記載の発明に係る駆動装置
において、請求項８に記載の発明の如く、前記第１ステ
ージは、前記第３軸方向に関しては前記筐体及び前記第
２ステージの少なくとも一方によって片持ち状態で保持
されていても良い。かかる場合には、第２ステージを第
３軸方向に関して支持する定盤（ステージベース）が不
要になるので、その分装置の軽量化を図れるとともに、
そのスペースを確保して他の目的に用いたり、反対にそ
のスペース分だけ装置を小型化したりすることが可能に
なる。

【００２２】請求項９に記載の発明は、マスク（Ｒ）と
基板（Ｗ）とを同期移動して前記マスクのパターンを基
板上に転写する露光装置であって、前記物体として前記
マスクが前記第１ステージ（３４）に載置される請求項
１〜８のいずれか一項に記載の駆動装置（１２）と；前
記第１ステージの前記第１軸方向の移動に同期して、前
記基板を保持して移動する基板ステージ（ＷＳＴ）とを
備える。

【００２３】これによれば、請求項１〜８に記載の各発
明に係る駆動装置を構成する第１ステージに物体として
マスクが載置されていることから、そのマスクが載置さ
れた第１ステージの一側にのみ、第２ステージ、非接触
保持機構、微動機構及び粗動機構等の駆動系の全てが配
置され、第１ステージの他側に十分な空間を確保でき
る。これにより、マスク近傍の各構成部材の配置の自由
度を確保できるとともに、マスク交換に際してマスクロ
ーダ等の上下動が殆ど不要となるので、その交換シーケ
ンスも簡単にすることができる。

【００２４】また、前述の如く、駆動装置の小型化、軽
量化が可能となり、これによりマスクが載置された第１
ステージの第１軸方向の移動時に駆動される可動部（特
に第２ステージ部分）の軽量化が可能となる。そのた
め、マスクが載置された第１ステージと基板を保持する
基板ステージとの第１軸方向の同期性能の向上により高
精度な露光が可能となるとともに、同期整定時間の短縮
化によりスループットの向上も可能となる。

【００２５】請求項１０に記載の発明は、リソグラフィ
工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフ
ィ工程において、請求項９に記載の露光装置を用いて露
光を行うことを特徴とする。これによれば、リソグラフ
ィ工程において、請求項９に記載の露光装置を用いて露
光が行われるので、高精度、高スループットの露光が可
能になり、高集積度のマイクロデバイスの生産性（歩留
まりを含む）を向上させることができる。

【００２６】また、請求項１１に記載の発明に係るデバ
イスは、請求項９に記載の露光装置用いて製造されるの
で、基板上に微細パターンが精度良く形成されたデバイ
スとなる。

【００２７】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。

【００２８】図１には、第１の実施形態に係る露光装置
１０の概略構成が示されている。この露光装置１０は、
ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、す
なわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。後述
するように本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられ
ており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸Ａ
Ｘ方向をＺ軸方向（第３軸方向）、これに直交する面内
でマスク（及び物体）としてのレチクルＲと基板として
のウエハＷとが相対走査される方向をＹ軸方向（第１軸
方向）、これらＺ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向
（第２軸方向）として説明を行なう。

【００２９】この露光装置１０は、照明系ＩＯＰ、レチ
クルＲをＹ軸方向に所定のストロークで駆動するととも
に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転
方向）に微少駆動する駆動装置としてのレチクルステー
ジ装置１２、投影光学系ＰＬ、ウエハＷをＸＹ平面内で
ＸＹ２次元方向に駆動するウエハステージＷＳＴ、及び
これらの制御系等を備えている。

【００３０】前記照明系ＩＯＰは、例えば、特開平９−
３２０９５６号公報、特開平４−１９６５１３号公報な
どに開示されるように、光源ユニット、シャッタ、２次
光源形成光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、レ
チクルブラインド、及び結像レンズ系等（いずれも不図
示）から構成され、照度分布のほぼ均一な露光用照明光
を射出する。そして、この照明光がレチクルＲ上の矩形
（あるいは円弧状）の照明領域ＩＡＲを均一な照度で照
明する。ここで、露光用照明光としては、例えば、超高
圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線）や、Ｋ
ｒＦエキシマレーザ光（波長３４８ｎｍ）、ＡｒＦエキ
シマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、Ｆ₂レーザ光などの
遠紫外域、真空紫外域の光が用いられる。

【００３１】前記レチクルステージ装置１２は、後述す
る本体コラム１４を構成する第２コラム１６の天板１８
上に載置されている。この天板１８は、図２に示される
ように平面視でＬ字形状を有し、その−Ｙ側端部（図１
における左端部）の＋Ｘ方向（図１における紙面手前
側）の突出部が干渉計取付け部１８ａとされている。

【００３２】ここで、図２〜図５に基づいて、レチクル
ステージ装置１２について詳細に説明する。図２には、
レチクルステージ装置１２及びその近傍の構成部分が斜
視図にて概略的に示されている。また、図３（Ａ）に
は、図２のＡ−Ａ線断面図が概略的に示され、図３
（Ｂ）には、図２のＢ−Ｂ線断面図が示されている。こ
れらの図に示されるように、レチクルステージ装置１２
は、レチクルステージＲＳＴと、該レチクルステージＲ
ＳＴが案内されるガイド面が形成された筐体２０とを備
えている。

【００３３】筐体２０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示され
るように、断面逆Ｔ字状でＹ軸方向に延設された下面板
２２と、該下面板２２に対向して配置されＹ軸方向に沿
って延びる上面板２４と、これら下面板２２と上面板２
４とをそれぞれの後端部（−Ｘ側端部）で連結するとと
もにＹ軸方向に延びる背面板２６とを備えている。ま
た、これら下面板２２、上面板２４及び背面板２６の両
側面（Ｙ軸方向両側の面）には、図２に示されるよう
に、ＹＺ断面がＬ字状の一対の側面板２８Ａ、２８Ｂが
それぞれ取り付けられている。これにより、下面板２
２、上面板２４、背面板２６及び側面板２８Ａ、２８Ｂ
によって囲まれた内部空間を有し、前面（＋Ｘ側の面）
が開口した細長い容器状の筐体２０が構成されている。
この筐体２０の上面板２４外面のＸ軸方向の中央近傍に
は、段部が形成され、この段部より前方（＋Ｘ側）の内
面（下面）には、図２及び図３（Ａ）に示されるよう
に、ムービングマグネット型のリニアモータ３０の固定
子３０Ａが固定されている。この固定子３０Ａは、上面
板２４の内面に、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置され
た複数の正方形中空状の電機子コイルによって構成され
ている。

【００３４】また、上面板２４の内面側には、図３
（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、前述した下面板２
２のＸ軸方向中央部近傍に形成された上方延設部２２ａ
に対向して下方延設部２４ａが形成されている。また、
この上面板２４内面の下方延設部２４ａの後方側（−Ｘ
側）には、Ｎ極永久磁石３２ＮとＳ極永久磁石３２Ｓと
が各１つＸ軸方向に所定間隔を隔ててＹ軸方向にそれぞ
れ延設されている。ここで、Ｎ極永久磁石、Ｓ極永久磁
石とは、上面板２４に対向する側と反対側の空隙側の面
がそれぞれＮ磁極面、Ｓ磁極面である永久磁石を指す。

【００３５】一方、下面板２２の上方延設部２２ａ後方
側には、前記Ｎ極永久磁石３２Ｎ、Ｓ極永久磁石３２Ｓ
にそれぞれ対向してＳ極永久磁石３２Ｓ、Ｎ極永久磁石
３２ＮがＹ軸方向にそれぞれ延設されている。これら２
組の永久磁石によって、磁極ユニット３３Ａが構成され
ている。ここで、Ｓ極永久磁石、Ｎ極永久磁石とは、下
面板２２に対向する側と反対側の空隙側の面がそれぞれ
Ｓ磁極面、Ｎ磁極面である永久磁石を指す。

【００３６】この場合、下面板２２の上面は、第２ガイ
ド面としてのＺ軸方向用ガイド面２２ｂとされ、上方延
設部２２ａの前面（＋Ｘ側の面）は、第１ガイド面とし
てのＸ軸方向用ガイド面２２ｃとされている。また、上
面板２４の下方延設部２４ａの前面は、第１ガイド面と
してのＸ軸方向用ガイド面２４ｂとされている。

【００３７】前記レチクルステージＲＳＴは、図２、図
３（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、レチクルＲが載
置される第１ステージとしてのレチクル微動ステージ３
４と、該レチクル微動ステージ３４が組み込まれ、これ
と一体的にＹ軸方向に移動する第２ステージとしてのレ
チクル粗動ステージ３６とを備えている。

【００３８】図４には、レチクルステージＲＳＴが取り
出して示され、図５には、レチクルステージＲＳＴの分
解斜視図が示されている。ここで、これらの図に基づい
て、レチクルステージＲＳＴの構成について詳述する。

【００３９】レチクル粗動ステージ３６は、図４及び図
５に示されるように、平面形状がＹ軸方向に長くＸ軸方
向に短い長方形状で、ＹＺ断面が逆Ｕ字状（コ字状）の
形状を有する非磁性体によって形成されている。このレ
チクル粗動ステージ３６の上面には、長方形板状の磁性
体部材４０が貼り付けられ、該磁性体部材４０の上面に
はＹ軸方向に沿って所定間隔でＮ極永久磁石４２ＮとＳ
極永久磁石４２Ｓとが交互に配置されている。ここで、
Ｎ極永久磁石、Ｓ極永久磁石とは、磁性体部材４０に対
向する側と反対側の面がそれぞれＮ磁極面、Ｓ磁極面で
ある永久磁石を指す。磁性体部材４０とＮ極永久磁石４
２ＮとＳ極永久磁石４２Ｓとによって、前述したムービ
ングマグネット型のリニアモータ３０の可動子３０Ｂが
構成されている（図３（Ａ）参照）。この可動子３０Ｂ
は、レチクル粗動ステージ３６が筐体２０内に組み込ま
れた図２の状態では、固定子３０Ａとの間の空隙内にＹ
軸方向に沿って所定周期の交番磁界を発生させるように
なっている。すなわち、この可動子３０Ｂと固定子３０
Ａとで構成されるムービングマグネット型のリニアモー
タ３０によって、レチクル粗動ステージ３６をレチクル
微動ステージ３４とともにＹ軸方向に所定ストロークで
駆動する粗動機構が構成されている。そして、該粗動機
構、すなわちリニアモータ３０の固定子３０Ａを構成す
る電機子コイルに供給される電流値（方向を含む）が図
１のステージ制御系６０によって制御されるようになっ
ている。

【００４０】また、レチクル粗動ステージ３６のＹ軸方
向両端部の底面には、図５の分解斜視図に示されるよう
に、一対の真空予圧型の気体静圧軸受け装置４４が設け
られている。これらの気体静圧軸受け装置４４は、レチ
クル粗動ステージ３６が筐体２０内に組み込まれた使用
状態では、図３（Ａ）に示されるように、前述したＺ軸
方向用ガイド面２２ｂに対向し、該Ｚ軸方向用ガイド面
２２ｂに向けて加圧気体、例えば加圧空気を噴出し、そ
の加圧気体の静圧と、真空吸引力とレチクル粗動ステー
ジ３６及び可動子３０Ｂ全体の自重の合計力とのバラン
スにより、ガイド面２２ｂの上方に数ミクロン程度のク
リアランスを介して、レチクル粗動ステージ３６及び可
動子３０Ｂを一体的に非接触で浮上支持するようになっ
ている。

【００４１】また、レチクル粗動ステージ３６のＹ軸方
向両端部の背面（−Ｘ側の面）には、上下方向に所定間
隔を隔てて各２つの真空予圧型の気体静圧軸受け装置４
６が設けられている。レチクル粗動ステージ３６が筐体
２０内に組み込まれた使用状態では、図３（Ａ）に示さ
れるように、上側の気体静圧軸受け装置４６は、前述し
たＸ軸方向用ガイド面２４ｂに対向し、下側の気体静圧
軸受け装置４６は、前述したＸ軸方向用ガイド面２２ｃ
に対向する。そして、これらの気体静圧軸受け装置４６
は、それぞれ対向するガイド面２４ｂ、２２ｃに向けて
加圧気体、例えば加圧空気を噴出し、その加圧気体の静
圧と、真空吸引力とのバランスにより、それぞれのガイ
ド面に対して数ミクロン程度のクリアランスを介してレ
チクル粗動ステージ３６及び可動子３０Ｂを非接触で支
持するようになっている。

【００４２】この場合において、上記気体静圧軸受け装
置４４、４６としては、その軸受け面に加圧気体の噴出
口と、その周囲に形成され真空排気通路に連通された排
気溝とが形成されたものが用いられている。従って、噴
出口から噴き出された加圧気体のうちの浮上用に用いら
れない分は、排気溝及び真空排気通路を介して排気され
るので、その加圧気体が周囲の空間に漏れ出すのが効果
的に防止されている。

【００４３】前記レチクル微動ステージ３４は、図５に
示されるように、その後端部近傍に下方に突出する凸部
３４ａが形成された平面視長方形状の部材によって構成
されている。このレチクル微動ステージ３４の前部に
は、露光用照明光の通過路となる矩形の開口３５が形成
されている。この開口３５の前後には、バキュームチャ
ック４８が各２つ合計４つ設けられている。これら４つ
のバキュームチャック４８によって、レチクルＲがその
４隅の近傍を真空吸着され保持されるようになっている
（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。

【００４４】また、レチクル微動ステージ３４の後端部
の両端には一対の電機子ユニット３３Ｂ₁、３３Ｂ₂が後
側に突設されている。これらの電機子ユニット３３
Ｂ₁、３３Ｂ₂は、非磁性体材料から成る直方体状のケー
スと該ケースに内蔵された中空正方形状の電機子コイル
とをそれぞれ有している。レチクル微動ステージ３４が
レチクル粗動ステージ３６とともに筐体２０内に組み込
まれた使用状態では、図３（Ｂ）に示されるように、磁
極ユニット３３Ａを構成する上下の永久磁石の間に、電
機子ユニット３３Ｂ₂、３３Ｂ₁が位置し、これらの電機
子ユニット３３Ｂ ₂、３３Ｂ₁と、磁極ユニット３３Ａと
によって、ムービングコイル型のボイスコイルモータ３
３がそれぞれ構成される。そして、これら一対のボイス
コイルモータ３３によって、レチクル微動ステージ３４
の重心位置にＸ軸方向の微動駆動力を発生するととも
に、重心回りにθｚ回転方向の微小駆動力を発生する、
微動機構が構成されている。

【００４５】従って、本実施形態では、微動機構による
レチクル微動ステージ３４のＸ軸方向及び回転方向（ヨ
ーイング方向）の微少駆動時に、不要なローリング及び
ピッチングが発生するのを防止することができるととも
に、微動機構によるレチクル微動ステージ３４のＸ軸方
向の微少駆動時には、不要なヨーイングが発生するのも
防止することができる。

【００４６】上記微動機構、すなわち一対のボイスコイ
ルモータ３３をそれぞれ構成する電機子ユニット３３Ｂ
₁、３３Ｂ₂（電機子コイル）に供給される電流の電流値
（方向を含む）が図１のステージ制御系６０によって制
御されるようになっている。

【００４７】また、レチクル微動ステージ３４の後端部
に近い部分には、図５に示されるように、上面及び下面
（底面）に各一対の気体静圧軸受け装置５６がＹ軸方向
に並んで配置されている。この内、底面側の気体静圧軸
受け装置５６は、レチクル微動ステージ３４がレチクル
粗動ステージ３６とともに筐体２０内に組み込まれた使
用状態では、図３（Ｂ）に示されるように、前述したＺ
軸方向用ガイド面２２ｂに対向し、また、上面側の気体
静圧軸受け装置５６は、レチクル粗動ステージ３６のＹ
軸方向中央部の下面（内面）に形成されたＺ軸方向用ガ
イド面３６ａに対向するようになっている。そして、こ
の場合、上面側の気体静圧軸受け装置５６からガイド面
３６ａに対して噴き出される加圧気体（例えば、加圧空
気）の静圧及びレチクル微動ステージ３４（電機子ユニ
ット３３Ｂ₂、３３Ｂ₁を含む）の自重との合計力と、底
面側の気体静圧軸受け装置５６からガイド面２２ｂに対
して噴き出される加圧気体（例えば、加圧空気）の静圧
とのバランスによって、レチクル微動ステージ３４は、
上下のガイド面３６ａ、２２ｂに対し所定のクリアラン
スを維持した状態で、非接触かつ高剛性で支持されるよ
うになっている。この場合、レチクル粗動ステージ３６
は、前述の如く、その底面の気体静圧軸受け装置４４に
よって浮上支持されているので、レチクル粗動ステージ
３６の自重は、レチクル微動ステージ３４の浮上支持に
殆ど影響を与えない。

【００４８】この場合において、気体静圧軸受け装置５
６として、前述した気体静圧軸受け装置４４と同様の構
造の真空予圧型の気体静圧軸受け装置を用いても良く、
かかる場合には、上記のレチクル微動ステージ３４の非
接触支持は、上記各力に加え、これらの気体静圧軸受け
装置の真空吸引力（真空予圧力）を含む合計５つの力の
総合的バランスによって実現される。この場合、レチク
ル微動ステージ３４のみでなく、レチクル粗動ステージ
３６の浮上支持に際しての剛性も向上する。また、この
場合には、前述と同様に、気体静圧軸受け装置５６から
噴き出された加圧気体が周囲に漏出するのを効果的に防
止することができる。

【００４９】さらに、本実施形態では、図４に示される
ように、レチクル粗動ステージ３６とレチクル微動ステ
ージ３４との間には、レチクル微動ステージ３４のレチ
クル粗動ステージ３６に対するＸＹ面内の微動（θｚ回
転を含む）を許容する状態でレチクル微動ステージ３４
をレチクル粗動ステージ３６に非接触で保持させる一対
の非接触保持機構５０Ａ、５０Ｂが設けられている。一
方の非接触保持機構５０Ａは、レチクル粗動ステージ３
６の＋Ｙ側端部の前面にＹ軸方向に沿って所定間隔で設
けられ、相互に対峙する一対の電磁石５２ａ，５２ｂ
（図５参照）と、レチクル微動ステージ３４の＋Ｙ側の
側面に固定され、前記電磁石５２ａ，５２ｂ間の空隙内
に挿入可能な磁性体部材としての鉄片５４ａとによって
構成されている。同様に、他方の非接触保持機構５０Ｂ
は、レチクル粗動ステージ３６の−Ｙ側端部の前面にＹ
軸方向に沿って所定間隔で設けられ、相互に対峙する一
対の電磁石５２ｃ，５２ｄ（図５参照）と、レチクル微
動ステージ３４の−Ｙ側の側面に固定され、前記電磁石
５２ｃ，５２ｄ間の空隙内に挿入可能な磁性体部材とし
ての鉄片５４ｂとによって構成されている。

【００５０】従って、本実施形態では、電磁石５２ａ，
５２ｂがそれぞれ発生する磁力を調整することによって
それぞれの鉄片５４ａに対する磁気的吸引力を調整し、
これと同時に電磁石５２ｃ，５２ｄがそれぞれ発生する
磁力を調整することによって鉄片５４ｂに対する磁気的
吸引力（磁気力）を同様に調整する。このようにして、
レチクル微動ステージ３４をレチクル粗動ステージ３６
に対して＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に微動させ、これにより
レチクル微動ステージ３４のレチクル粗動ステージ３６
に対するＹ軸方向の相対位置を微調整することができ
る。この場合の調整は、例えば、微動方向に応じて、電
磁石５２ａ，５２ｂ及び電磁石５２ｃ，５２ｄのそれぞ
れの所定の一方の磁力を一旦強め、所望の方向にレチク
ル微動ステージ３４の移動を開始させ、その後電磁石５
２ａ，５２ｂの鉄片５４ａに対する磁気的吸引力、及び
電磁石５２ｃ，５２ｄの鉄片５４ｂに対する磁気的吸引
力の大小関係が逆転するように各電磁石の発生する磁気
力を調整する。これにより、電磁石５２ａ，５２ｂ相互
の鉄片５４ａに対する磁気的吸引力、電磁石５２ｃ，５
２ｄ相互の鉄片５４ｂに対する磁気的吸引力が、それぞ
れ釣り合った時点でレチクル微動ステージ３４の相対移
動が停止する。相対移動距離は、各電磁石の発生する磁
力の大小の調整、及びその調整速度等の調整などによっ
て決定される。各電磁石の発生する磁力の調整は、当該
各電磁石を構成するコイルに流れる電流値の調整によっ
て行われることは言うまでもない。

【００５１】このようにして、レチクル微動ステージ３
４のレチクル粗動ステージ３６に対するＹ軸方向の相対
位置が微調整されるのであるが、以下においては、便宜
上、図１のステージ制御系６０が非接触保持機構５０
Ａ、５０Ｂを制御することにより、レチクル微動ステー
ジ３４とレチクル粗動ステージ３６との間のＹ軸方向に
関する相対位置の調整が行われるものとする。この場
合、レチクル微動ステージ３４に対してレチクル粗動ス
テージ３６の相対位置を調整しても良いし、レチクル粗
動ステージ３６に対してレチクル微動ステージ３４の相
対位置を調整しても良い。このような調整は、非接触保
持機構５０Ａ，５０Ｂだけでなく、例えば、非接触保持
機構５０Ａ，５０Ｂとともにリニアモータ３０及びボイ
スコイルモータ３３を駆動制御することで達成できる。

【００５２】また、前記非接触保持機構５０Ａ、５０Ｂ
は、レチクル微動ステージ３４の重心位置にＹ軸方向の
微少駆動力を発生するようになっている。このため、非
接触保持機構５０Ａ、５０Ｂによるレチクル微動ステー
ジ３４のＹ軸方向位置の微調整時に不要なヨーイングが
発生するのを防止することができるようになっている。

【００５３】また、図示は省略されているが、電機子ユ
ニット３３Ｂ₂、３３Ｂ₁（電機子コイル）に対する給電
のための電線は、レチクル微動ステージ３４が上記非接
触保持機構５０Ａ、５０Ｂを介してレチクル粗動ステー
ジ３６に保持された状態で引張力が作用しない程度に弛
んだ状態で、不図示の電流供給源から、レチクル粗動ス
テージ３６を中継して、レチクル微動ステージ３４に接
続されてる。

【００５４】さらに、レチクル微動ステージ３４上面の
＋Ｘ側端部には、図２に示されるように、平面ミラーか
ら成るレチクルＸ移動鏡６４Ｘが固定され、該移動鏡６
４Ｘに対して不図示のレチクルＸ干渉計からの測長ビー
ムが垂直に照射されている。また、レチクル微動ステー
ジ３４上面の−Ｙ側端部には、一対のレチクルＹ移動鏡
６４Ｙ₁，６４Ｙ₂が固定されており、これらのレチクル
Ｙ移動鏡６４Ｙ₁，６４Ｙ₂にレチクルＹ干渉計６６Ｙか
ら測長ビームがそれぞれ垂直に照射されている。

【００５５】また、図２に示されるように、レチクルＸ
干渉計に対応する固定鏡Ｍ_rx及びレチクルＹ干渉計６６
Ｙに対応する固定鏡Ｍ_ryは、それぞれ投影光学系ＰＬの
鏡筒の側面に設けられている。そして、レチクルＸ干渉
計によって、レチクル微動ステージ３４のＸ軸方向の位
置が、固定鏡Ｍ_rxを基準として例えば０．５〜１ｎｍ程
度の分解能で常時検出され、レチクルＹ干渉計６６Ｙに
よって、レチクル微動ステージ３４のＹ位置及びθｚ回
転が、固定鏡Ｍ_ryを基準として例えば０．５〜１ｎｍ程
度の分解能で常時検出されている。

【００５６】なお、レチクルＹ移動鏡６４Ｙ₁，６４Ｙ₂
として、一対のコーナーキューブを用い、レチクルＹ干
渉計６６Ｙとして、コーナーキューブ６４Ｙ₁，６４Ｙ₂
に対して測長ビームを投射し、それぞれの反射光を受光
してコーナーキューブ６４Ｙ ₁，６４Ｙ₂のＹ軸方向の位
置を検出する一対のダブルパス干渉計を用いても良い。
このようにすると、レチクル微動ステージ３４にθｚ回
転が存在しても、それぞれの測長ビームの投射位置のＹ
軸方向位置を精度良く検出することができる。

【００５７】上述のように、実際には、移動鏡として、
移動鏡６４Ｘ、６４Ｙ₁，６４Ｙ₂の３つが設けられ、こ
れに対応してレーザ干渉計もレチクルＸ干渉計とレチク
ルＹ干渉計６６Ｙとが設けられ、固定鏡も固定鏡Ｍ_rxと
固定鏡Ｍ_ryとが設けられているが、図１ではこれらが代
表的にレチクル移動鏡６４、レチクルレーザ干渉計６
６、固定鏡Ｍｒとして図示されている。

【００５８】以下の説明においては、レチクルレーザ干
渉計６６によってレチクルステージＲＳＴ（レチクル微
動ステージ３４）のＸＹ面内の位置（θｚ回転を含む）
が計測されているものとする。このレチクルレーザ干渉
計６６からのレチクルステージＲＳＴの位置情報（又は
速度情報）はステージ制御系６０及びこれを介して主制
御装置７０に送られ、ステージ制御系６０では主制御装
置７０からの指示に応じ、レチクルステージＲＳＴの位
置情報（又は速度情報）に基づいてレチクルステージＲ
ＳＴの駆動を制御する。

【００５９】また、これまでの説明から明らかなよう
に、レチクル微動ステージ３４は、移動鏡６４Ｘ、６４
Ｙ₁，６４Ｙ₂とレチクルＲをマウン卜できれば足りるの
で、実際には、そのための必要最小限の強度を得るだけ
の軽量化を行うことが望ましく、強度が不十分であれ
ば、レチクルＲが載置される部分の裏面側に補強用のリ
ブを設けるようにしても良い。

【００６０】さらに、本実施形態に係るレチクルステー
ジ装置１２では、筐体２０そのものがＸＹ２次元方向に
微動自在の構造となっている。これを更に詳述すると、
図２に示されるように、筐体２０の側面板２８Ａの＋Ｙ
側、側面板２８Ｂの−Ｙ側には、ＹＺ断面がＵ字状のＸ
スライダ７２Ａ、７２Ｂがそれぞれねじ止めされてい
る。また、これらのＸスライダ７２Ａ、７２Ｂは、ＹＺ
断面がＵ字状のＹスライダ７４Ａ、７４Ｂによって、そ
れぞれＸ軸方向に移動自在に支持されている。また、こ
れらのＹスライダ７４Ａ、７４Ｂは、天板１８上面に固
定されたＸＺ断面がＵ字状の固定支持部材７６Ａ、７６
Ｂによって、それぞれＹ軸方向に移動自在に支持されて
いる。

【００６１】ここで、一方の固定支持部材７６ＡとＹス
ライダ７４Ａとの間には、複数箇所に非接触ベアリン
グ、例えば気体静圧軸受け装置が設けられ、同様にＹス
ライダ７４ＡとＸスライダ７２Ａとの間には、複数箇所
に非接触ベアリング、例えば気体静圧軸受け装置が設け
られている。

【００６２】また、他方の固定支持部材７６ＢとＹスラ
イダ７４Ｂとの間には、複数箇所に非接触ベアリング、
例えば気体静圧軸受け装置が設けられ、同様にＹスライ
ダ７４ＢとＸスライダ７２Ｂとの間には、複数箇所に非
接触ベアリング、例えば気体静圧軸受け装置が設けられ
ている。

【００６３】本実施形態では、固定支持部材７６Ａ、Ｙ
スライダ７４Ａ、及びＸスライダ７２Ａ等によって、第
１の非接触支持機構７８Ａが構成されている。同様に、
固定支持部材７６Ｂ、Ｙスライダ７４Ｂ、及びＸスライ
ダ７２Ｂ等によって、第２の非接触支持機構７８Ｂが構
成されている。そして、これら第１、第２の非接触支持
機構７８Ａ、７８Ｂによって、筐体２０を、レチクルス
テージＲＳＴのＹ軸方向、Ｘ軸方向駆動力の反力の作用
によって自在に移動可能に非接触で支持する支持機構が
構成されている。

【００６４】ここで、この支持機構（７８Ａ、７８Ｂ）
の作用について簡単に説明する。まず、レチクル微動ス
テージ３４がＸ軸方向に駆動される際には、微動機構を
構成する前述した一対のボイスコイルモータ３３の可動
子である電機子ユニット３３Ｂ₁、３３Ｂ₂がレチクル微
動ステージ３４と一体でＸ軸方向に駆動され、この反力
がそれらのボイスコイルモータ３３の固定子である磁極
ユニット３３Ａが設けられた筐体２０に作用する。この
場合、筐体２０は、支持機構（７８Ａ、７８Ｂ）によっ
て、天板１８に対して非接触で浮上支持され、Ｘスライ
ダ７２Ａ、７２ＢがＹスライダ７４Ａ、７４Ｂに対して
非接触で支持されているので、前記反力の作用により、
筐体２０は、運動量保存の法則に従って、Ｘスライダ７
２Ａ、７２Ｂと一体でＹスライダ７４Ａ、７４Ｂに対し
て、前記反力を吸収する所定の距離だけ移動する。この
とき、レチクル微動ステージ３４及び筐体２０を含む系
の重心が所定位置に保たれる。

【００６５】一方、レチクル粗動ステージ３６が、レチ
クル微動ステージ３４とともにＹ軸方向に駆動される際
には、粗動機構を構成するリニアモータ３０の可動子３
０Ｂがレチクル粗動ステージ３６と一体でＹ軸方向に駆
動され、この反力がリニアモータ３０の固定子３０Ａが
設けられた筐体２０に作用する。この場合、筐体２０
は、支持機構（７８Ａ、７８Ｂ）によって、天板１８に
対して非接触で浮上支持され、Ｙスライダ７４Ａ、７４
Ｂが固定支持部材７６Ａ、７６Ｂに対して非接触で支持
されているので、前記反力の作用により、筐体２０は、
運動量保存の法則に従って、Ｘスライダ７２Ａ、７２
Ｂ、Ｙスライダ７４Ａ、７４Ｂと一体で固定支持部材７
６Ａ、７６Ｂに対して、前記反力を吸収する所定の距離
だけ移動する。このとき、レチクルステージＲＳＴ及び
筐体２０を含む系の重心は所定位置に保たれる。

【００６６】従って、レチクル微動ステージ３４、レチ
クル粗動ステージ３６の駆動時に、各ステージの駆動力
の反力を確実にキャンセルすることができるとともに、
重心の移動に伴う偏荷重の発生をも防止することができ
る。

【００６７】図１に戻り、前記本体コラム１４は、クリ
ーンルームの床面ＦＤ上に水平に設置されたベースプレ
ートＢＰ上に、複数の防振ユニット１１を介して設置さ
れた第１コラム１３と、この第１コラム１３上に設けら
れた第２コラム１６とを備えている。

【００６８】第１コラム１３は、各防振ユニット１１の
上部にそれぞれ直列に配置された複数本の支柱１７と、
これらの支柱１７によって水平に支持された鏡筒定盤１
９とから構成されている。この場合、前記防振ユニット
１１によって、床面ＦＤから鏡筒定盤１９を含む本体コ
ラム１４に伝達される微振動がマイクロＧレベルで絶縁
されるようになっている。

【００６９】前記第２コラム１６は、第１コラム１３の
上面に植設された２本の脚部２１と、これらの脚部２１
によって水平に支持された前記天板１８とによって構成
されている。

【００７０】この場合、図２から容易に想像されるよう
に、第２コラム１６の天板１８上のレチクルステージ装
置１２の存在により、鏡筒定盤１９に対して静的な偏荷
重が作用する。かかる点に鑑みて、本実施形態では、前
述した防振ユニット１１として、内圧が調整可能なエア
マウントとボイスコイルモータ等のアクチュエータを備
えたアクティブなタイプの防振ユニットが用いられてお
り、これらの防振ユニット１１が不図示の変位センサの
出力に基づいてステージ制御系６０によって制御され、
鏡筒定盤１９の姿勢が常に水平に維持されるようになっ
ている。

【００７１】前記投影光学系ＰＬは、鏡筒定盤１９の中
央部に形成された不図示の開口内に上方から挿入され、
その鏡筒部の高さ方向のほぼ中央部に設けられたフラン
ジＦＬＧを介して鏡筒定盤１９によって支持されてい
る。投影光学系ＰＬとしては、ここでは両側テレセント
リックな縮小系であり、光軸ＡＸ方向（Ｚ軸方向）に沿
って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントか
ら成る屈折光学系が使用されている。なお、片側テレセ
ントリック（例えば、ウエハステージＷＳＴ側のみ）な
縮小系としても良い。この投影光学系ＰＬの投影倍率
は、例えば１／４、１／５あるいは１／６である。この
ため、照明系ＩＯＰからの照明光によってレチクルＲの
照明領域ＩＡＲが照明されると、このレチクルＲを通過
した照明光により、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲ
の照明領域ＩＡＲ内の回路パターンの縮小像（部分倒立
像）が表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ上の
照明領域ＩＡＲに共役な露光領域ＩＡに形成される。

【００７２】前記ウエハステージＷＳＴ上には、基板ホ
ルダとしてのウエハホルダ６８が真空吸着によって固定
されており、このウエハホルダ６８上に不図示のバキュ
ームチャック、静電チャック等を介してウエハＷが吸着
固定されている。このウエハステージＷＳＴは、例え
ば、磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータ等から成
る不図示のウエハステージ駆動部により、ベースプレー
トＢＰ上に設置された複数の防振ユニット２５を介して
水平に支持されたステージ定盤２３の上方でＹ軸及びＸ
軸の２次元方向に駆動される。すなわち、ウエハステー
ジＷＳＴは走査方向（Ｙ軸方向）の移動のみならずウエ
ハＷ上の複数のショット領域を前記レチクル上の照明領
域ＩＡＲと共役な露光領域ＩＡに位置させることができ
るように、走査方向に垂直な非走査方向（Ｘ軸方向）に
も移動可能に構成されており、ウエハＷ上の各ショット
領域を走査（スキャン）露光する動作と、次のショット
の露光のための走査開始位置まで移動するステッピング
動作とを繰り返すステップ・アンド・スキャン動作を行
なう。

【００７３】ウエハステージＷＳＴ上面のＸ軸方向の一
側の端部には、Ｘ位置計測用の移動鏡がＹ軸方向に延設
され、Ｙ軸方向の一側の端部には、Ｙ位置計測用の移動
鏡がＸ方向に延設されている。なお、図１では、これら
の移動鏡が代表的に移動鏡８２として示されている。ま
た、Ｘ位置計測用の移動鏡に対向してＸ位置計測用のウ
エハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）が
設けられ、また、Ｙ位置計測用の移動鏡に対向してＹ位
置計測用のウエハ干渉計が設けられており、ウエハ干渉
計それぞれからの測長ビームが対向する移動鏡に向かっ
て照射されている。なお、図１では、これらのウエハ干
渉計が代表的にウエハ干渉計８４として示されている。

【００７４】また、ウエハステージＷＳＴ位置計測用の
固定鏡が、投影光学系ＰＬの鏡筒の下端部近傍に固定さ
れている。前述の如くＸ位置計測用及びＹ位置計測用の
ウエハ干渉計及び移動鏡がそれぞれ設けられているのに
対応して、ウエハステージＷＳＴ位置計測用の固定鏡に
ついてもＸ位置計測用の固定鏡と、Ｙ位置計測用の固定
鏡が設けられている。なお、図１では、これらの固定鏡
が代表的に固定鏡Ｍｗとして示されている。

【００７５】上述したウエハ干渉計８４によって、ウエ
ハステージＷＳＴのＸ、Ｙ、θｚ方向の位置が投影光学
系ＰＬを基準として例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能
で常時計測される。そして、ウエハ干渉計８４からのウ
エハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）はステ
ージ制御系６０及びこれを介して主制御装置７０に送ら
れ，ステージ制御系６０では主制御装置７０からの指示
に応じてウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情
報）に基づいてウエハ駆動部（図示省略）を介してウエ
ハステージＷＳＴを駆動する。

【００７６】前記防振ユニット２５としても、前述と同
様のアクティブなタイプの防振ユニットが用いられてお
り、この複数の防振ユニット２５が不図示の変位セン
サ、加速度センサの出力に基づいて制御され、ウエハス
テージＷＳＴの駆動に伴う反力の影響や偏荷重の影響が
低減されるようになっている。

【００７７】次に、上述のようにして構成された露光装
置１０による露光動作の流れについて簡単に説明する。

【００７８】まず、主制御装置７０の管理の下、不図示
のレチクルローダ、ウエハローダによって、レチクルロ
ード、ウエハロードが行なわれ、また、レチクル顕微
鏡、ウエハステージＷＳＴ上の基準マーク板、オフアク
シス・アライメント検出系（いずれも図示省略）等を用
いて、レチクルアライメント、ベースライン計測（アラ
イメント検出系の検出中心から投影光学系ＰＬの光軸距
離の計測）等の準備作業が所定の手順で行なわれる。

【００７９】その後、主制御装置７０により、不図示の
アライメント検出系を用いてＥＧＡ（エンハンスト・グ
ローバル・アライメント）等のアライメント計測が実行
される。このような動作においてウエハＷの移動が必要
な場合には、主制御装置７０がステージ制御系６０を介
して、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴを所定
の方向に移動させる。このようなアライメント計測の終
了後、以下のようにしてステップ・アンド・スキャン方
式の露光動作が行なわれる。

【００８０】この露光動作にあたって、まず、ウエハＷ
のＸＹ位置が、ウエハＷ上の最初のショット領域（ファ
ースト・ショット）の露光のための走査開始位置となる
ように、ウエハステージＷＳＴが移動される。同時に、
レチクルＲのＸＹ位置が、走査開始位置となるように、
レチクルステージＲＳＴが移動される。そして、主制御
装置７０からの指示により、ステージ制御系６０がレチ
クル干渉計６６によって計測されたレチクルＲの位置情
報、及びウエハ干渉計８４によって計測されたウエハＷ
の位置情報に基づき、レチクルＲ（レチクルステージＲ
ＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）とを同期移
動させることにより、走査露光が行なわれる。

【００８１】このようにして、１つのショット領域に対
するレチクルパターンの転写が終了すると、ウエハステ
ージＷＳＴが１ショット領域分だけステッピングされ
て、ショット領域に対する走査露光が行なわれる。この
ようにして、ステッピングと走査露光とが順次繰り返さ
れ、ウエハＷ上に必要なショット数のパターンが転写さ
れる。

【００８２】以上説明したように、本実施形態では、レ
チクルＲを駆動する駆動装置として、前述したレチクル
ステージ装置１２が採用され、非接触保持機構（５０
Ａ、５０Ｂ）によりレチクル微動ステージ３４がレチク
ル粗動ステージ３６に対してＸ、Ｙ、θｚ回転が許容さ
れた状態で非接触で保持されている。この場合、一対の
ボイスコイルモータ３３によってレチクルＲを保持する
レチクル微動ステージ３４をＸ軸方向及びθｚ方向に微
少駆動できるので、レチクルＲのＸ位置及びヨーイング
を精度良く調整することができる。また、リニアモータ
３０によりレチクル粗動ステージ３６と一体でレチクル
微動ステージ３４がＹ軸方向に所定ストローク範囲で駆
動され、非接触保持機構（５０Ａ、５０Ｂ）によりレチ
クルＲを保持するレチクル微動ステージ３４をＹ軸方向
に微少駆動できるので、レチクルＲのＹ軸方向位置も精
度良く調整することができる。

【００８３】すなわち、レチクルステージ装置１２によ
りレチクルＲを、Ｙ軸方向に所定ストローク範囲で駆動
できるとともに、Ｘ、Ｙ、θｚ方向に関して精度良く位
置調整することができる。

【００８４】また、レチクル粗動ステージ３６、非接触
保持機構５０Ａ，５０Ｂ、リニアモータ３０、及びボイ
スコイルモータ３３等が、レチクル微動ステージ３４の
一側（−Ｘ側）に全て配置され、これにより、レチクル
Ｒが載置されるレチクル微動ステージ３４が、レチクル
粗動ステージ３６、非接触保持機構５０Ａ，５０Ｂ、リ
ニアモータ３０、及びボイスコイルモータ３３等によっ
ていわゆる片持ち支持されている。従って、レチクル微
動ステージ３４の他側（＋Ｘ側）には、駆動系が何もな
く、十分な空間を確保できるとともに、粗動機構として
のステージ駆動用リニアモータ３０もレチクル微動ステ
ージ３４の一側に１つだけ設ければ良い。

【００８５】従って、レチクルステージ装置１２を備え
た本実施形態に係る露光装置１０によると、レチクル微
動ステージ３４近傍の各構成部材、例えばレチクルレー
ザ干渉計、レチクルローダ等の配置の自由度を確保でき
るとともに、レチクルローディング空間の自由度も確保
することができる。また、レチクル交換に際してレチク
ルローダ等の上下動が殆ど不要となるので、その交換シ
ーケンスも簡単にすることができる。例えば、図２にお
いて、レチクル微動ステージ３４の＋Ｘ側、かつレチク
ル粗動ステージ３６の＋Ｙ側にレチクルローダ機構（図
示せず）を配置することができる。この場合、レチクル
ローダ機構からレチクル微動ステージ３４にレチクルを
移す際（ロード時）は、レチクル微動ステージ３４の＋
Ｙ側（移動鏡６４Ｙ１，６４Ｙ２の反対側）からレチク
ルを搬入し、レチクル微動ステージ３４からレチクルロ
ーダ機構にレチクルを移動させる際（アンロード時）
は、レチクル微動ステージ３４の＋Ｘ側（移動鏡６４Ｘ
側）からレチクルを搬出することができる。

【００８６】また、レチクルステージ装置１２の小型
化、軽量化が可能となり、レチクルＲが載置されたレチ
クル微動ステージ３４のＹ軸方向の移動時に駆動される
可動部（特にレチクル粗動ステージ３６部分）の軽量化
が可能となるので、結果的にレチクル粗動ステージ３６
及びレチクル微動ステージ３４の位置制御性の向上を図
ることができる。

【００８７】従って、走査露光に際してのレチクルＲが
載置されたレチクル微動ステージ３４（レチクルステー
ジＲＳＴ）とウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴ
とのＹ軸方向の同期性能の向上より高精度な露光が可能
となるとともに、同期整定時間の短縮化によりスループ
ットの向上も可能となる。

【００８８】また、レチクル微動ステージ３４のＸ軸方
向駆動、及びＹ軸方向駆動（すなわち、レチクル粗動ス
テージ３６のＹ軸方向駆動）に伴う反力は、前述の如
く、運動量保存の法則に従って、支持機構（７８Ａ、７
８Ｂ）に支持された筐体２０が移動することによりキャ
ンセルされる。従って、レチクル微動ステージ３４、レ
チクル粗動ステージ３６の駆動時に、各ステージの駆動
力の反力を確実にキャンセルすることができる。この場
合、各ステージ３４、３６の移動によって偏荷重の発生
をも防止することができる。これにより、各ステージ３
４、３６の駆動の際の反力が、天板１８、ひいては本体
コラム１４に伝わることがないので、レチクル駆動に起
因する本体コラム１４、ひいては投影光学系ＰＬの振動
を効果的に抑制することができる。この点においても、
露光精度、パターンの転写精度の向上が図られている。

【００８９】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図６及び図７に基づいて説明する。ここで、
前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分
については、同一の符号を用いるとともに、その説明を
簡略化し若しくは省略するものとする。本第２の実施形
態は、レチクルステージ装置の構成が前述した第１の実
施形態と異なり、その他の部分の構成等は、同一である
から、以下においては相違点を中心として説明する。

【００９０】図６には、本第２の実施形態に係る露光装
置を構成する駆動装置としてのレチクルステージ装置１
１２が、一部破断して示されている。また、図７には、
図６のレチクルステージＲＳＴの分解斜視図が示されて
いる。

【００９１】このレチクルステージ装置１１２は、図２
と図６とを比較すると明らかなように、前述したレチク
ルステージ装置１２と外見形状は大きく相違するが、基
本的な機能は同等であり、以下のａ．〜ｄ．において異
なるのみである。ａ．このレチクルステージ装置１１２
では、筐体２０の上面板２４の前端に下方延設部２４ｃ
が設けられ、この下方延設部２４ｃの内面２４ｄがＸ軸
方向用のガイド面とされている。このガイド面２４ｄに
対向するレチクル粗動ステージ３６の前面に気体静圧軸
受け装置８６が設けられている。

【００９２】ｂ．また、筐体２０を構成する上面板２４
及び下面板２２の前後方向（Ｘ軸方向）の中央部やや前
方寄りの部分に、リニアモータの固定子である電機子ユ
ニット３０Ａ₁、３０Ａ₂が相互に対向してＹ軸方向に延
設されている。これらの電機子ユニット３０Ａ₁、３０
Ａ₂に対応して、レチクル粗動ステージ３６の上面及び
下面には、図７に示されるように、前述した可動子３０
Ｂと同様のリニアモータの可動子である磁極ユニット３
０Ｂ₁、３０Ｂ₂が各一対Ｙ軸方向に所定間隔を隔てて設
けられている（但し、下面側の一方の磁極ユニット３０
Ｂ₂は図示省略）。すなわち、本実施形態では電機子ユ
ニット３０Ａ₁と一対の磁極ユニット３０Ｂ₁とによって
リニアモータが構成され、同様に電機子ユニット３０Ａ
₂と一対の磁極ユニット３０Ｂ₂とによってリニアモータ
が構成されている。そして、これら１組のリニアモータ
によって、レチクル粗動ステージ３６をレチクル微動ス
テージ３４と一体でＹ軸方向に所定ストロークで駆動す
る粗動機構が構成されている。

【００９３】ｃ．また、レチクル粗動ステージ３６のＹ
軸方向中央の下面側には、図７に示されるように、取付
け部材をそれぞれ介して電磁石５２ａ、５２ｂ、５２
ｃ、５２ｄが各２つ取り付けられている。この場合、各
２つの電磁石５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは、Ｘ軸
方向に所定間隔でそれぞれ配置されている。また、各２
つの電磁石５２ａと電磁石５２ｂとは相互に背中合わせ
で配置され、１つの電磁石ユニット８８Ａを構成してい
る。同様に、各２つの電磁石５２ｃと電磁石５２ｄとは
相互に背中合わせで配置され、１つの電磁石ユニット８
８Ｂを構成している。これらの電磁石ユニット８８Ａ、
８８Ｂに対応して、レチクル微動ステージ３４には、こ
れらの電磁石ユニット８８Ａ、８８Ｂがそれぞれ所定の
クリアランスを介して挿入可能な２つの矩形開口９０、
９２がＹ軸方向に沿って並んで形成されている。一方の
開口９０のＹ軸方向両側の側面には、磁性体部材として
の鉄板５４ａ₁、５４ａ₂がそれぞれ貼り付けられてい
る。また、他方の開口９２のＹ軸方向両側の側面には、
磁性体部材としての鉄板５４ｂ₁、５４ｂ₂がそれぞれ貼
り付けられている。この場合、レチクル微動ステージ３
４がレチクル粗動ステージ３６に組み付けられた図６の
状態では、２つの電磁石５２ａが鉄板５４ａ₁に、２つ
の電磁石５２ｂが鉄板５４ａ₂に、２つの電磁石５２ｄ
が鉄板５４ｂ₁に、２つの電磁石５２ｃが鉄板５４ｂ
₂に、それぞれ対向する。すなわち、電磁石ユニット８
８Ａと鉄板５４ａ₁、５４ａ₂によって、前述した非接触
保持機構５０Ａと同等の機能を有する非接触保持機構が
構成され、電磁石ユニット８８Ｂと鉄板５４ｂ₁、５４
ｂ₂によって前述した非接触保持機構５０Ｂと同等の機
能を有する非接触保持機構が構成されている。

【００９４】ｄ．さらに、このレチクルステージ装置１
１２では、レチクル微動ステージ３４の前端部近傍に
は、開口３５の前後にレチクルＲを３点で支持するバキ
ュームチャック４８₁、４８₂、４８₃が設けられてい
る。

【００９５】レチクルステージ装置１１２のその他の部
分及びレチクルステージ装置１１２以外の露光装置の構
成部分は、前述した第１の実施形態と同様に構成されて
いる。

【００９６】このようにして、構成された本第２の実施
形態のレチクルステージ装置１１２及びこれを備えた露
光装置によると、前述した第１の実施形態と同等の効果
を得ることができる他、レチクル粗動ステージ３６が前
後に設けられた気体静圧軸受け装置８６、４６及びこれ
らに対向するガイド面２４ｄ、２４ｂによって前後から
非接触で支持された状態でＹ軸方向に駆動されるので、
レチクル粗動ステージ３６のＸ軸方向の支持剛性が向上
するとともに、レチクル粗動ステージ３６のヨーイング
の発生をほぼ確実に防止することができる。

【００９７】なお、上記各実施形態では，本発明に係る
駆動装置が走査型のＤＵＶ露光装置のレチクルステージ
装置に適用された場合について説明したが、これに限ら
ず、本発明に係る駆動装置は，投影光学系を用いること
なくマスクと基板とを密着させてマスクパターンを基板
に転写するプロキシミティタイプのアライナーのマスク
ステージ装置や、液晶用の一括転写方式の走査型露光装
置などのマスクステージ装置として好適に適用できる。
この他、ＥＢＰＳ方式の電子線露光装置、波長５〜３０
ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の光を露光光として用いるいわゆ
るＥＵＶＬ等の露光装置にも本発明に係る駆動装置は適
用できる。

【００９８】この他、物体（試料）が載置されたステー
ジを所定の第１軸方向に駆動可能でその第１軸方向に直
交する方向及び回転方向にも微小駆動が必要な装置であ
れば、露光装置に限らず、その他の精密機械などの試料
の位置決め装置にも本発明に係る駆動装置は好適に適用
できる。

【００９９】また、本発明に係る露光装置では、露光用
照明光として、前述した遠紫外域、真空紫外域の光の
他、波長５〜３０ｎｍ程度の軟Ｘ線領域のＥＵＶ光を用
いることができる。例えば、真空紫外光としては、Ａｒ
Ｆエキシマレーザ光やＦ₂レーザ光などが用いられる
が、これに限らず、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバー
レーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レ
ーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテ
ルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増
幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高
調波を用いても良い。

【０１００】例えば、単一波長レーザの発振波長を１．
５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８
９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波
長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が
出力される。特に発振波長を１．５４４〜１．５５３μ
ｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍの
範囲内の８倍高調波、即ちＡｒＦエキシマレーザ光とほ
ぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を１．５７
〜１．５８μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜
１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、即ちＦ₂レ−ザ光
とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。

【０１０１】また、発振波長を１．０３〜１．１２μｍ
の範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範
囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を１．
０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波長が
１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ₂レ
ーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場
合、単一波長発振レーザとしては例えばイッテルビウム
・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。

【０１０２】また、上記実施形態では、投影光学系とし
て縮小系を用いる場合について説明したが、投影光学系
は等倍系および拡大系のいずれでも良い。また、投影光
学系ＰＬとしては、光源としてＡｒＦエキシマレーザ光
源あるいはＫｒＦエキシマレーザ光源を用いる場合に
は、屈折光学素子（レンズ素子）のみから成る屈折系が
主として用いられるが、Ｆ₂レーザ光源、Ａｒ₂レーザ光
源等を用いる場合には、例えば特開平３−２８２５２７
号公報に開示されているような、屈折光学素子と反射光
学素子（凹面鏡やビームスプリッタ等）とを組み合わせ
たいわゆるカタディオプトリック系（反射屈折系）、あ
るいは反射光学素子のみから成る反射光学系が主として
用いられる。但し、Ｆ₂レーザ光源を用いる場合に、屈
折系を用いることは可能である。

【０１０３】反射屈折型の投影光学系としては、上記の
他、例えば特開平８―１７１０５４号、特開平１０−２
０１９５号公報などに開示される、反射光学素子として
ビームスプリッタと凹面鏡とを有する反射屈折系を用い
ることができる。また、特開平８−３３４６９５号公
報、特開平１０−３０３９号公報などに開示される、反
射光学素子としてビームスプリッタを用いずに凹面鏡な
どを有する反射屈折系を用いることができる。

【０１０４】この他、米国特許第５，０３１，９７６
号、第５，４８８，２２９号、及び第５，７１７，５１
８号に開示される、複数の屈折光学素子と２枚のミラー
（凹面鏡である主鏡と、屈折素子又は平行平面板の入射
面と反対側に反射面が形成される裏面鏡である副鏡）と
を同一軸上に配置し、その複数の屈折光学素子によって
形成されるレチクルパターンの中間像を、主鏡と副鏡と
によってウエハ上に再結像させる反射屈折系を用いても
良い。この反射屈折系では、複数の屈折光学素子に続け
て主鏡と副鏡とが配置され、照明光が主鏡の一部を通っ
て副鏡、主鏡の順に反射され、さらに副鏡の一部を通っ
てウエハ上に達することになる。

【０１０５】また、反射屈折型の投影光学系としては、
例えば円形イメージフィールドを有し、かつ物体面側、
及び像面側が共にテレセントリックであるとともに、そ
の投影倍率が１／４倍又は１／５倍となる縮小系を用い
ても良い。また、この反射屈折型の投影光学系を備えた
走査型露光装置の場合、照明光の照射領域が投影光学系
の視野内でその光軸をほぼ中心とし、かつレチクル又は
ウエハの走査方向とほぼ直交する方向に沿つて延びる矩
形スリット状に規定されるタイプであっても良い。かか
る反射屈折型の投影光学系を備えた走査型露光装置によ
れば、例えば波長１５７ｎｍのＦ₂レーザ光を露光用照
明光として用いても１００ｎｍＬ／Ｓパターン程度の微
細パターンをウエハ上に高精度に転写することが可能で
ある。

【０１０６】なお、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
するとともに、多数の機械部品からなるレチクルステー
ジやウエハステージ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）
をすることにより上記各実施形態の露光装置を製造する
ことができる。ここで、露光装置の製造は温度およびク
リーン度等が管理されたクリーンルームで行なうことが
望ましい。

【０１０７】なお、本発明は、半導体製造用の露光装置
に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造
に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に
転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられる
デバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光
装置、及び撮像素子（ＣＣＤなど）の製造に用いられる
露光装置などにも適用することができる。また、半導体
素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、
ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置な
どで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、
ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転
写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵ
Ｖ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露
光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチク
ル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英
ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用
いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、
又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシル
マスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板と
してはシリコンウエハなどが用いられる。

【０１０８】《デバイス製造方法》次に、上述した露光
装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法
の実施形態について説明する。

【０１０９】図８には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半
導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されて
いる。図８に示されるように、まず、ステップ２０１
（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設計
（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その
機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、
ステップ２０２（マスク製作ステップ）において、設計
した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、
ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、シリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。

【０１１０】次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステッ
プ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意
したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソ
グラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成
する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立ステッ
プ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用
いてデバイス組立を行う。このステップ２０５には、ダ
イシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング
工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。

【０１１１】最後に、ステップ２０６（検査ステップ）
において、ステップ２０５で作製されたデバイスの動作
確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工
程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

【０１１２】図９には、半導体デバイスの場合におけ
る、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図９において、ステップ２１１（酸化ステップ）に
おいてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２
（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形
成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）において
はウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２
１４（イオン打込みステップ）においてはウエハにイオ
ンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４
それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成し
ており、各段階において必要な処理に応じて選択されて
実行される。

【０１１３】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ２
１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光
剤を塗布する。引き続き、ステップ２１６（露光ステッ
プ）において、上で説明した第１、第２の実施形態の露
光装置によってマスクの回路パターンをウエハに転写す
る。次に、ステップ２１７（現像ステップ）においては
露光されたウエハを現像し、ステップ２１８（エッチン
グステップ）において、レジストが残存している部分以
外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そし
て、ステップ２１９（レジスト除去ステップ）におい
て、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除
く。

【０１１４】これらの前処理工程と後処理工程とを繰り
返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターン
が形成される。

【０１１５】以上説明した本実施形態のデバイス製造方
法を用いれば、露光工程（ステップ２１６）において上
記各実施形態の露光装置が用いられるので、走査露光に
際してのレチクルＲとウエハＷとの同期性能の向上より
高精度な露光が可能となるとともに、同期整定時間の短
縮化によりスループットの向上も可能となる。その結
果、ウエハＷ上に微細パターンが精度良く形成すること
ができ、高集積度のデバイスの生産性（歩留まりを含
む）を向上することができる。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る駆動
装置によれば、物体を所定方向に所定ストロークで駆動
できるとともに、その所定方向に直交する方向及び回転
方向の微少駆動が可能な小型かつ軽量な駆動装置を提供
することができる。

【０１１７】また、本発明に係る露光装置によれば、マ
スク近傍の各構成部材の配置の自由度を確保できるとと
もに、高精度な露光が可能な従来にない優れた露光装置
を提供することができる。

【０１１８】また、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、また、本発明に係るデバイス製造方法によれば、
高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが
できる。また、本発明に係るデバイスによれば、微細パ
ターンが精度良く形成された高集積度のマイクロデバイ
スが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的
に示す図である。

【図２】図１のレチクルステージ装置及びその近傍の構
成部分を概略的に示す斜視図である。

【図３】図３（Ａ）は図２のＡ−Ａ線概略断面図、図３
（Ｂ）は図２のＢ−Ｂ線概略断面図である。

【図４】レチクルステージを取り出して示す斜視図であ
る。

【図５】レチクルステージＲＳＴを示す分解斜視図であ
る。

【図６】第２の実施形態に係る露光装置を構成するレチ
クルステージ装置を一部破断して示す図である。

【図７】図６の装置を構成するレチクルステージを示す
分解斜視図である。

【図８】本発明に係るデバイス製造方法を説明するため
のフローチャートである。

【図９】図８のステップ２０４の具体例を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１０…露光装置、１２…レチクルステージ装置（駆動装
置）、２０…筐体、２２ｂ…ガイド面、２２ｃ…ガイド
面、２４ｂ…ガイド面、３０…リニアモータ（粗動機
構）、３０Ａ…固定子、３０Ｂ…可動子、３３…ボイス
コイルモータ（微動機構）、３３Ａ…磁極ユニット（固
定子）、３３Ｂ₁、３３Ｂ₂…電機子ユニット（可動
子）、３４…レチクル微動ステージ（第１ステージ）、
３６…レチクル粗動ステージ（第２ステージ）、５０Ａ
…非接触保持機構、５０Ｂ…非接触保持機構、５２ａ，
５２ｂ、５２ｃ，５２ｄ…電磁石、５４ａ、５４ｂ…鉄
片（磁性体部材）、７８Ａ、７８Ｂ…支持機構、Ｒ…レ
チクル（マスク、物体）、Ｗ…ウエハ（基板）、ＷＳＴ
…ウエハステージ（基板ステージ）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０２Ｋ 41/02 ＣＨ０２Ｋ 41/02 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０３Ｂ５１５Ｆ５１８Ｆターム(参考） 2F078 CA02 CA08 CB02 CB09 CB12 CB16 CC11 5F031 CA02 HA53 KA06 LA04 LA07 LA08 PA10 5F046 BA05 CC02 CC15 CC18 5H641 BB06 BB15 BB16 BB17 BB18 BB19 GG02 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12 GG26 GG29 HH02 HH03 HH05 JA06 JA07 JA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体を第１軸及びこれに直交する第２軸
を含む２次元平面内で駆動する駆動装置であって、前記物体が載置される第１ステージと；前記第１ステー
ジを前記第２軸方向及び前記平面に直交する第３軸回り
の回転方向に微少駆動する微動機構と；前記第１ステー
ジを非接触で保持する第２ステージと；前記第１ステー
ジと第２ステージとの間に設けられ、前記第１ステージ
の前記第２ステージに対する前記第２軸方向及び前記回
転方向の微動を許容する状態で前記第１ステージを前記
第２ステージに非接触で保持させる非接触保持機構と；
前記第２ステージを前記第１軸方向に駆動する粗動機構
とを備え、前記第２ステージ、前記非接触保持機構、前記微動機構
及び前記粗動機構が、前記第１ステージの一側に全て配
置されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】前記非接触保持機構は、前記第１ステー
ジと前記第２ステージとの一方に設けられた電磁石と他
方に設けられた磁性体部材とを含み、前記電磁石の発生
する磁力の調整により前記第２ステージに対し前記第１
ステージを前記第１軸方向に微少駆動可能な機構である
ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】前記非接触保持機構は、前記第１ステー
ジの重心位置に前記第１軸方向の微少駆動力を発生する
ことを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】前記微動機構は、前記第１ステージに設
けられた複数の可動子と、当該各可動子との間の電磁相
互作用によって前記第２軸方向の駆動力を発生する前記
各可動子に対応する固定子とから成る複数のボイスコイ
ルモータを含み、前記第１ステージの重心を含む前記２次元平面上に、前
記第２軸方向の微小駆動力を発生することを特徴とする
請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】前記粗動機構は、前記第２ステージに設
けられた可動子と、該可動子との間の電磁相互作用によ
って前記第１軸方向の駆動力を発生する固定子とを含む
リニアモータであり、前記微動機構は、前記第１ステージに設けられた複数の
可動子と、当該各可動子との間の電磁相互作用によって
前記第２軸方向の駆動力を発生する前記各可動子に対応
する固定子とから成る複数のボイスコイルモータを含
み、前記リニアモータの固定子と、前記複数のボイスコイル
モータの各固定子と、前記第２ステージを第２軸方向に
関して非接触で支持する第１ガイド面と、前記第１、第
２ステージを前記第３軸方向に関して非接触で支持する
第２ガイド面とが設けられた筐体を更に備えることを特
徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】前記第１及び第２ステージの駆動力の反
力の作用によって自在に移動可能に前記筐体を非接触で
支持する支持機構を更に備えることを特徴とする請求項
５に記載の駆動装置。
【請求項７】前記第１及び第２ステージの前記第１及
び第２ガイド面の対向部分には、真空予圧型の気体静圧
軸受け装置がそれぞれ設けられ、該各気体静圧軸受け装
置の軸受け面には、加圧気体の噴出口と、該噴出口の周
囲に形成され真空排気通路に連通する排気溝とが設けら
れていることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項８】前記第１ステージは、前記第３軸方向に
関しては前記筐体及び前記第２ステージの少なくとも一
方によって片持ち状態で保持されていることを特徴とす
る請求項５に記載の駆動装置。
【請求項９】マスクと基板とを同期移動して前記マス
クのパターンを前記基板上に転写する露光装置であっ
て、前記物体として前記マスクが前記第１ステージに載置さ
れる請求項１〜８のいずれか一項に記載の駆動装置と；
前記第１ステージの前記第１軸方向の移動に同期して、
前記基板を保持して移動する基板ステージとを備える露
光装置。
【請求項１０】リソグラフィ工程を含むデバイス製造
方法であって、前記リソグラフィ工程において、請求項９に記載の露光
装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造
方法。
【請求項１１】請求項９に記載の露光装置用いて製造
されたことを特徴とするデバイス。