JP2002198282A - ステージ装置及びそれを有する露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁場の乱れが少なく、ステージ駆動による振
動を抑え、制御性を向上できるステージ装置を提供す
る。 【解決手段】 ステージ装置１の中央部には、ステージ
部１０が設けられている。ステージ部１０に接続された
Ｙ軸スライダ７及びＸ軸スライダ７′の外側の側面に
は、Ｙ方向に駆動可能な可動体２１及びＸ方向に駆動可
能な可動体２１′が設けられている。可動体２１及び２
１′には、それぞれＹ軸方向に延びるおねじ２２及びＸ
軸方向に延びるおねじ２２′が螺合しており、それぞれ
差動排気付き非接触静圧ねじを構成している。おねじ２
２、２２′の他方の端部は、図示せぬシール部材を介し
て、ウェハチャンバ１２１の外部に延びている。ウェハ
チャンバ１２１外に延びたおねじ２２、２２′の端部に
は、回転型電磁モータ２５、２５′が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子ビーム露
光装置等に用いられる精密移動・位置決め用のステージ
装置に関する。特には、磁場の乱れが少なく、ステージ
駆動による振動を抑え、制御性を向上できるステージ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
デバイス等の微細パターンを形成するためのいわゆるリ
ソグラフィー技術においては、一般的には、露光装置の
光源の波長によりパターンの線幅が律束される。そのた
め、さらなるパターンの微細化の要請に対応すべく、使
用光源の短波長化が追及されている。あるいは、同一波
長の光源でも転写パターンの分解能を上げるよう、偏光
低減のための雰囲気管理や位相シフト法等も開発されて
いる。

【０００３】一方、電子線やイオンビーム等を用いる露
光方式は、エキシマレーザ波長を遥かに凌ぐ７０ｎｍル
ールのパターン線幅の実現が可能であることから、次世
代露光技術として有望視されている。現在主流である光
露光装置では、ステージ駆動源に、高推力で高分解能位
置決め線形制御が可能なリニアモータ等の電磁アクチュ
エータを採用している。また、ステージの位置測定に
は、高分解能のレーザ干渉計を用いている。さらに、ス
テージのＸＹガイド方式としては、高剛性の非接触エア
ベアリングを採用し、ステージの位置決めを容易にして
いる。これらにより、ステージの数nmオーダの位置決め
が可能となりつつある。

【０００４】電子線露光装置では、電子光学系における
電子線の高速偏向が可能である。そのため、ステージ位
置誤差を光学系の側で補正することができるので、ステ
ージの位置精度は、光露光ほどの精度が要求されず、数
μｍオーダでよい。しかし、電子線露光装置において
は、ステージ駆動に光露光と同様のリニアモータ等の電
磁アクチュエータを採用するのには問題がある。という
のは、電磁アクチュエータが動作する際に磁場変動が発
生するが、電子線露光装置においては、僅かな磁場変動
によっても電子線の予期せぬ偏向や収差が生じ露光精度
が低下する。

【０００５】ところで、ステージ移動時には、ステージ
移動反力が露光装置の構造体に伝わり、露光装置の構造
体が振動する。この振動は、光学系にも伝わり、転写パ
ターン像の位置ずれやコントラストの低下が生じる。光
露光装置では、ローパスフィルタとして作用するショッ
クアブソーバを経由して、露光装置の振動を床に逃して
いる。あるいは、ＵＳＰ５，８１５，２４６号に開示さ
れているような運動量保存則に基づく除振機構も実用化
されつつある。さらに、ステージを駆動する際には、ス
テージ駆動源に加わる駆動反力による振動が発生する。
特に、スループットを向上させるために、ステージ移動
速度や加速度を向上させる場合には、この駆動反力の影
響は大きくなる。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、磁場の乱れが少なく、ステージ駆動時
に生じる振動を抑え、制御性を向上できるステージ装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第１態様のステージ装置は、 真空チャン
バ内において、ステージを移動・位置決めするステージ
装置であって、 ステージ駆動用ねじ送り機構と、 前
記機構を駆動する回転型電磁モータと、 を備え、 前
記機構のねじが差動排気付き非接触静圧ねじであり、
該ねじの軸が前記チャンバ外まで引き出されていて、チ
ャンバ外において該軸に前記モータが接続されているこ
とを特徴とする。

【０００８】この態様のステージ装置においては、ステ
ージの駆動源（回転型電磁モータ）を真空チャンバ外部
に設け、送りねじによりステージを駆動する。ここで、
送りねじを差動排気付き非接触静圧ねじとすることで、
ステージ駆動の線形制御化を容易にできる。なお、この
態様においては、回転型電磁モータが磁気的に遮蔽され
ており、ステージは差動排気エアベアリングにより非接
触支持されていることが好ましい。

【０００９】本発明の第２態様のステージ装置は、 真
空チャンバ内において、ステージを移動・位置決めする
ステージ装置であって、 ステージ駆動用ねじ送り機構
と、前記機構を駆動する回転型電磁モータと、 を備
え、 前記機構のねじが差動排気付き非接触静圧ねじで
あり、 前記モータが磁気的に遮断された状態で、前記
チャンバ内に配置されていることを特徴とする。

【００１０】回転型電磁モータは磁気漏洩の原因となる
端効果がないので磁気的な遮蔽が容易であり、磁気的な
外乱を嫌う荷電粒子線露光装置の真空チャンバ内にもモ
ータを配置することは可能である。特に、露光中にスキ
ャンさせる軸を駆動するモータを真空チャンバ内に配置
する場合には、スキャン駆動時にモータが移動しないの
で、モータの位置を露光光軸からある程度離しておけ
ば、磁場変動は少なくて済む。一方、スキャン軸と直交
する軸を駆動する場合に、スキャン軸モータが移動する
ような構成（図５参照）もあるが、スキャン軸モータが
移動する時は、パターン形成を行わないのが通常である
ので、モータ移動に伴う外乱磁場の実害はない。

【００１１】本発明の第３態様のステージ装置は、 Ｘ
軸駆動用の前記ねじ送り機構、及び、Ｙ軸駆動用の前記
ねじ送り機構と、 それぞれの機構を駆動する前記回転
型電磁モータと、 を備え、 ステージをある平面（Ｘ
Ｙ平面）上で移動・位置決めすることもできる。

【００１２】前記ステージ装置においては、 前記モー
タに運動量保存則機構（カウンタマス）が設けられてお
り、 該カウンタマスが、非接触静圧ねじを介して、前
記機構のねじ軸に沿ってスライド可能であることが好ま
しい。

【００１３】電磁アクチュエータの固定子は、特に固定
側を磁石とする場合には、強い磁場を発生するため、電
子鏡筒（ＥＯ）に対する固定子の移動を限りなく少なく
する必要がある。この要請に応えようとすると、磁気変
動を低減するためには、電磁アクチュエータ固定子はベ
ース（定盤）等に剛に締結しなければならない。一方、
ステージ駆動時のＥＯへの振動伝達を極力抑える必要も
ある。振動を抑えるためには、反力を逃がし易いよう、
固定子はベース等に軟に締結しなければならない。つま
り、アクチュエータ固定子をベース等に剛に締結するか
軟に締結するか相矛盾する事態となる。

【００１４】本発明のステージにおいては、ステージに
結合された駆動可動子である送りめねじは、駆動固定子
である送りおねじに対して差動排気機構を持つ非接触エ
アベアリングで支持されており、ステージ推力と等価な
反力が送りおねじに働く。さらに、その反力は送りねじ
のスラスト軸受あるいは駆動モータに伝わる。ここで、
送りおねじやモータも前記反力の方向に自由度を持つよ
うに静圧支持されていれば、運動量保存則が働き、駆動
時のステージ反力が固定子の動きで吸収されるので、ス
テージ外部に伝達されることはない。つまり、この場合
には、駆動固定子（送りおねじ等）がカウンタマスの役
目を果たす。

【００１５】運動量保存則に基づく反力処理機構を採用
する場合、可動子と固定子の質量比と駆動可動子の可動
ストロークとを考慮した設計が必要である。つまり、可
動子と固定子の質量比を大きくすれば、反力を打ち消し
あうのに固定子を少しだけ動かすだけで済む。しかし、
質量比はステージ設計上、ある程度限定されているの
で、固定子の動きを小さくすることには限界がある。そ
のため、固定子のストロークが累積的に大きくならない
よう処理する機構を設けることが望ましい。そこで、装
置への振動が比較的許容される非露光時に、固定子を別
の駆動手段で引き戻し、露光時のみ運動量保存則が働く
ようにすれば、固定子のストロークを小さくすることが
できる。

【００１６】前記ステージ装置においては、 前記モー
タが、メカ的ダンパ、あるいは、電磁的ダンパ（例え
ば、ＶＣＭを用いたもの等）を介して、装置の他の部分
と振動的に絶縁された部位に固定されていることが好ま
しい。

【００１７】前記ステージ装置においては、 前記機構
により駆動されるスライダと、 該スライダを非接触気
体軸受を介してガイドするガイド部材と、 からなるス
テージ非接触エアガイドを具備し、 前記ガイド部材の
内部に前記静圧ねじが設けられていることもできる。こ
れにより、装置を小型にできる。

【００１８】前記ステージ装置においては、 前記真空
チャンバ内に配置されている前記モータの周囲に磁気シ
ールド構造体を有する気密容器が設けられており、 前
記気密容器内を大気圧程度に保持することもできる。真
空容器が磁気シールドされており、内部を大気圧程度に
保持できるので、大気圧用モータを使用することができ
る。また、電子ビームに影響を与える可能性のある磁場
変動がＤＣ的なものだけになるので、電子ビーム鏡筒側
で補正が可能となる。

【００１９】前記ステージ装置においては、 前記機構
のねじが平行に２本設けられており、 該２本のねじの
一方が右ねじであり、他方が左ねじであって、 該２本
のねじのそれぞれに前記モータが接続されており、 該
２つのモータをそれぞれ逆回転させることにより、該モ
ータを駆動する際の反力を相殺することもできる。これ
により、ステージを駆動する際の軸回りの慣性力（トル
ク）も相殺されるので、一層ステージの振動やねじれを
低減できる。

【００２０】本発明の露光装置は、 感応基板上にパタ
ーンを転写する露光装置であって、上記いずれかの態様
のステージ装置を備えることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。まず、図２を参照しつつ本発明の実施の形態に係る
ステージ装置を搭載可能な荷電粒子ビーム（電子線）露
光装置について説明する。なお、本発明に係るステージ
装置は、荷電粒子ビーム露光装置に限らず、様々な用途
に使用できる。

【００２２】図２は、本発明の実施の形態に係るステー
ジ装置を搭載可能な荷電粒子ビーム（電子線）露光装置
を模式的に示す図である。図２には、電子線露光装置１
００が模式的に示されている。電子線露光装置１００の
上部には、光学鏡筒（真空チャンバ）１０１が示されて
いる。光学鏡筒１０１には真空ポンプ１０２が接続され
ており、光学鏡筒１０１内を真空排気している。

【００２３】光学鏡筒１０１の上部には、電子銃１０３
が配置されており、下方に向けて電子線を放射する。電
子銃１０３の下方には、順にコンデンサレンズ１０４、
電子線偏向器１０５、マスクＭが配置されている。電子
銃１０３から放射された電子線は、コンデンサレンズ１
０４によって収束される。続いて、偏向器１０５により
図の横方向に順次走査（スキャン）され、光学系の視野
内にあるマスクＭの各小領域（サブフィールド）の照明
が行われる。

【００２４】マスクＭは、マスクステージ１１１の上部
に設けられたチャック１１０に静電吸着等により固定さ
れている。マスクステージ１１１は、定盤１１６に載置
されている。

【００２５】マスクステージ１１１には、図の左方に示
す駆動装置１１２が接続されている。ここで、本発明に
係る露光装置においては、駆動装置１１２を光学鏡筒１
０１内に設けることもある。駆動装置１１２は、ドライ
バ１１４を介して、制御装置１１５に接続されている。
また、マスクステージ１１１の側方（図の右方）にはレ
ーザ干渉計１１３が設置されている。レーザ干渉計１１
３は、制御装置１１５に接続されている。レーザ干渉計
１１３で計測されたマスクステージ１１１の正確な位置
情報が制御装置１１５に入力される。マスクステージ１
１１の位置を目標位置とすべく、制御装置１１５からド
ライバ１１４に指令が送出され、駆動装置１１２が駆動
される。その結果、マスクステージ１１１の位置をリア
ルタイムで正確にフィードバック制御することができ
る。

【００２６】定盤１１６の下方には、ウェハチャンバ
（真空チャンバ）１２１が示されている。ウェハチャン
バ１２１の側方（図の右側）には、真空ポンプ１２２が
接続されており、ウェハチャンバ１２１内を真空排気し
ている。ウェハチャンバ１２１内には、上方からコンデ
ンサレンズ１２４、偏向器１２５、ウェハWが配置され
ている。

【００２７】マスクＭを通過した電子線は、コンデンサ
レンズ１２４により収束される。コンデンサレンズ１２
４を通過した電子線は、偏向器１２５により偏向され、
ウェハW上の所定の位置にマスクＭの像が結像される。

【００２８】ウェハWは、ウェハステージ１３１の上部
に設けられたチャック１３０に静電吸着等により固定さ
れている。ウェハステージ１３１は、定盤１３６に載置
されている。ウェハステージ１３１には、図の左方に示
す駆動装置１３２が接続されている。ここで、本発明に
係る露光装置においては、駆動装置１３２をウェハチャ
ンバ１２１内に設けることもある。駆動装置１３２は、
ドライバ１３４を介して、制御装置１１５に接続されて
いる。また、ウェハステージ１３１の側方（図の右方）
にはレーザ干渉計１３３が設置されている。レーザ干渉
計１３３は、制御装置１１５に接続されている。レーザ
干渉計１３３で計測されたウェハステージ１３１の正確
な位置情報が制御装置１１５に入力される。ウェハステ
ージ１３１の位置を目標位置とすべく、制御装置１１５
からドライバ１３４に指令が送出され、駆動装置１３２
が駆動される。その結果、ウェハステージ１３１の位置
をリアルタイムで正確にフィードバック制御することが
できる。

【００２９】次に、図を参照しつつ、本発明の第１の実
施の形態に係るステージ装置について説明する。図１
は、本発明の第１の実施の形態に係るステージ装置を示
す平面図である。図１には、定盤１３６（図２も参照）
に載置されたステージ装置１が示されている。このステ
ージ装置１は、図２の露光装置におけるウェハステージ
１３１にあたる。ステージ装置１の周囲には、ほぼ正方
形のウェハチャンバ１２１（図２参照）が示されてい
る。

【００３０】ステージ装置１の中央部には、ステージ部
１０が搭載されている。ステージ部１０は、下ステージ
１１と上ステージ１７等で構成されている。下ステージ
１１と上ステージ１７は、例えば、板バネ等で固定され
ている。上ステージ１７上には、図示はしていないが、
静電チャック等のウェハ保持装置が載置されており、ウ
ェハＷを固定する。

【００３１】下ステージ１１には、気体軸受（図３を参
照しつつ後述）を介して、Ｘ軸方向に延びるＸ軸移動ガ
イド５が嵌合されている。Ｘ軸移動ガイド５の両端に
は、Ｙ方向にスライド可能なＹ軸スライダ７が設けられ
ている。各Ｙ軸スライダ７には、気体軸受（図３を参照
しつつ後述）を介して、Ｙ軸方向に延びるＹ軸固定ガイ
ド８が嵌合されている。各固定ガイド８の両端には、ガ
イド固定部９が設けられており、各固定ガイド８は定盤
１３６に固定されている。

【００３２】上ステージ１７には、気体軸受（図３を参
照しつつ後述）を介して、Ｙ軸方向に延びるＹ軸移動ガ
イド５′が嵌合されている。Ｙ軸移動ガイド５′の両端
には、Ｘ方向にスライド可能なＸ軸スライダ７′が設け
られている。Ｘ軸スライダ７′には、気体軸受（図３を
参照しつつ後述）を介して、Ｘ軸方向に延びるＸ軸固定
ガイド８′が嵌合されている。各固定ガイド８′の両端
には、ガイド固定部９′が設けられており、各固定ガイ
ド８′は定盤３に固定されている。

【００３３】Ｙ軸スライダ７及びＸ軸スライダ７′の外
側の側面には、Ｙ方向に駆動可能な可動体（めねじ）２
１及びＸ方向に駆動可能な可動体（めねじ）２１′が設
けられている。可動体（めねじ）２１及び２１′には、
それぞれＹ軸方向に延びるおねじ２２及びＸ軸方向に延
びるおねじ２２′が螺合している。可動体（めねじ）２
１、２１′とおねじ２２、２２′とは、詳しくは後述す
るが、それぞれ差動排気付き非接触静圧ねじを構成して
いる。

【００３４】おねじ２２、２２′の一方（反モータ側）
の端部には、図示せぬ軸受等を介して、ねじ固定部２
３、２３′が設けられており、おねじ２２、２２′は定
盤１３６に対して回動可能に固定されている。

【００３５】おねじ２２、２２′の他方の端部（モータ
寄り）には、ウェハチャンバ１２１の壁面の内側付近
に、軸受２４、２４′が設けられている。軸受２４、２
４′により、おねじ２２、２２′は定盤１３６に回動可
能に支持されている。

【００３６】おねじ２２、２２′の他方の端部は、図示
せぬシール部材を介して、ウェハチャンバ１２１の外部
に延びている。ウェハチャンバ１２１外に延びたおねじ
２２、２２′の端部には、回転型電磁モータ２５、２
５′が接続されている。回転型電磁モータ２５、２５′
は、ウェハチャンバ１２１等から張り出したモータ固定
台２６、２６′に固定されている。モータ２５、２５′
のさらに外側の端面には、固定子のストロークが累積的
に大きくならないように、非露光時に固定子の位置を補
正するための補正用アクチュエータ２７、２７′が設け
られている。

【００３７】上記の可動体（めねじ）２１、２１′及び
おねじ２２、２２′、さらにモータ２５、２５′等によ
り、ステージ部１０を駆動するねじ送り機構を構成して
いる。このねじ送り機構のモータ２５を駆動することに
より、おねじ２２を回転し、可動体（めねじ）２１及び
下ステージ１１をＹ方向に駆動できる。また、モータ２
５′を駆動することにより、おねじ２２′を回転し、可
動体（めねじ）２１′及び上ステージ１７をＸ方向に駆
動できる。

【００３８】ここで、図を参照しつつ、カウンタマスの
一例について説明する。図１３は、ステージ装置のカウ
ンタマスの一例を示す図である。図１３（Ａ）はネジ固
定部を示す図であり、図１３（Ｂ）はモータ部を示す図
である。図１３（Ａ）に示すように、おねじ２２、２
２′は、固定部２３、２３′に対して、回転（ねじ軸回
り）及び反力方向（ねじ軸方向）のみに自由となるよう
に支持されている。これにより、おねじ２２、２２′
は、固定部２３、２３′に対して、回動可能に支持され
ると共に、ステージ反力を受けてねじ軸上を移動するこ
とができる。また、図１３（Ｂ）に示すように、モータ
２５、２５′は、モータ固定台２６、２６′に対して、
反力方向（ねじ軸方向）のみに自由となるように支持さ
れている。これにより、おねじモータ２５、２５′は、
モータ固定台２６、２６′に対して、回動不可能に支持
されると共に、ステージ反力を受けてねじ軸上を移動す
ることができる。

【００３９】ここで、図３を参照しつつ、気体軸受の構
成について説明する。図３は、気体軸受の構成例を示す
分解斜視図である。図３には、図１に示したＹ軸固定ガ
イド８に嵌合されたＹ軸スライダ７が示されている。ス
ライダ７の上方には、スライダ７の上面７ａが分解され
て示されている。なお、図３においては、気体軸受の構
成の一例として、固定ガイド８とスライダ７の気体軸受
の構成について説明するが、他の気体軸受についても同
様の構成を用いることができる。ただし、本発明の気体
軸受の構成は、これに限定されるものではなく、様々な
形態のものを用いることができる。

【００４０】シリンダ上面７ａの摺動面の両端には、多
孔オリフィス性の部材からなるエアパッド５１が２個付
設されている。２つのエアパッド５１の間には、エア供
給溝５１ｃが長手方向の中央部に直線状に形成されてい
る。各エアパッド５１及びエア供給溝５１ｃの外周に
は、エアを大気に開放する大気開放ガードリング（溝）
５２、低真空（Low Vacuum）排気を行う低真空ガードリ
ング５３、高真空（HighVacuum）排気を行う高真空ガー
ドリング５５が順に形成されている。各ガードリング５
２、５３、５５の端部は半円状をしており、中央部分は
長手方向に延びる直線状をしている。

【００４１】固定ガイド８の内部には、各エアパッド５
１やガードリング５２、５３、５５にエアの供給・回収
・排気を行う通路が形成されている。固定ガイド８の断
面の図３の左上と右下には、高真空排気通路５５ａが長
手方向に貫通するように形成されている。高真空排気通
路５５ａの側方には、Ｌ字型をした低真空排気通路５３
ａが長手方向に貫通するように形成されている。低真空
排気通路５３ａの側方には、Ｌ字型をした大気開放通路
５２ａが長手方向に貫通するように形成されている。２
つの大気開放通路５２ａに挟まれた中央部分は、エアパ
ッド５１にエアを供給するエア供給通路５１ａが長手方
向に貫通するように形成されている。

【００４２】通路５５ａ、５３ａ、５２ａ、５１ａの固
定ガイド８の側面の中央部分には、孔５５ｂ、５３ｂ、
５２ｂ、５１ｂが形成されている。各孔は各ガードリン
グ５２、５３、５５及びエア供給溝５１ｃに連通し、エ
アの供給・回収・排気を行う。各ガードリング５２、５
３、５５及びエア供給溝５１ｃの中央部分は直線状とな
っている。したがって、スライダ７がＹ軸上を動いて
も、各孔が各ガードリング５２、５３、５５及びエア供
給溝５１ｃから外れることはないので、常に各孔からの
エア供給・回収・排気を行うことができる。

【００４３】エア供給通路５１ａからエア供給溝５１ｃ
にエアが供給され、エアパッド５１からエアが噴出され
る。噴出されたエアは、大気開放ガードリング５２を介
して、大気開放通路５２ａから大気に開放される。大気
開放ガードリング５２から洩れた気体は、低真空ガード
リング５３を介して、低真空排気通路５３ａから排気さ
れる。さらに高真空ガードリング５５を介して、高真空
排気通路５５ａから排気される。このようにして、エア
パッドのエアが、高真空に保たれているウェハチャンバ
内にあまり洩れ出さないようになっている。

【００４４】続いて、図４を参照しつつ、差動排気付き
非接触静圧ねじについて詳しく説明する。図４は、差動
排気付き非接触静圧ねじの構成例を示す側面断面図であ
る。図４には、図１に示した可動体（めねじ）２１、２
１′とおねじ２２、２２′で構成される差動排気付き非
接触静圧ねじの一例が示されている。可動体２１、２
１′内には、めねじ２１ａ、２１ａ′が形成されてお
り、おねじ２２、２２′と噛み合っている。このねじは
断面が方形である。可動体（めねじ）２１、２１′のめ
ねじ２１ａ、２１ａ′の底と両側面には、多孔オリフィ
ス性の部材からなるエアパッド５１が付設されている。
エアパッド５１は、めねじ２１ａ、２１ａ′の谷部の全
周に亘り螺旋状に形成することもできるし、例えば、９
０°おきにスポット状に付設することもできる。

【００４５】可動体（めねじ）２１、２１′の両端の内
周には、全周に亘り、エアを大気に開放する大気開放ガ
ードリング５２、低真空排気を行う低真空ガードリング
５３、高真空排気を行う高真空ガードリング５５が順に
形成されている。

【００４６】可動体（めねじ）２１、２１′の内部に
は、図示はしないが、各エアパッド５１やガードリング
５２、５３、５５にエアの供給・回収・排気を行う通路
が形成されている。外部から可動体（めねじ）２１、２
１′には、可動体２１、２１′にエアの供給・回収・排
気を行うエア配管等を付けることもできる。あるいは、
スライダ７、７′の各エアパッド５１やガードリング５
２、５３、５５から可動体（めねじ）２１、２１′まで
繋がる通路を形成することにより、エアの供給・回収・
排気を行うこともできる。

【００４７】図示せぬエア供給通路からエアパッド５１
にエアが供給され、エアパッド５１からエアが噴出され
る。噴出したエアはめねじ２１ａ、２１ａ′とおねじ２
２、２２′との間でエアフィルムを形成し、可動体２
１、２１′が、重力方向及びねじ軸方向に対しておねじ
２２、２２′に非接触支持される。噴出されたエアは、
大気開放ガードリング５２から大気に開放される。大気
開放ガードリング５２から洩れた気体は、低真空ガード
リング５３から排気される。さらに低真空ガードリング
５３から洩れた気体は、高真空ガードリング５５から排
気される。このようにして、エアパッドのエアが高真空
に保たれているウェハチャンバ内にあまり洩れ出さない
ようになっている。

【００４８】この実施の形態のステージ装置において
は、ステージの駆動源（回転型電磁モータ）２５、２
５′を真空チャンバ１２１外部に設け、送りねじにより
ステージ１１、１７を駆動する。ここで、送りねじを差
動排気付き非接触静圧ねじとすることで、ステージ駆動
の線形制御化を容易にできる。

【００４９】また、ステージ１１、１７に結合された駆
動可動子である送りめねじ２１ａ、２１ａ′は、駆動固
定子である送りおねじ２２、２２′に対して差動排気機
構を持つ非接触エアベアリングで支持されており、ステ
ージ推力と等価な反力が送りおねじ２２、２２′に働
く。さらに、その反力は送りねじのネジ固定部２３、２
３′、軸受２４、２４′、あるいは駆動モータ２５、２
５′に伝わる。ここで、送りおねじ２２、２２′やモー
タ２５、２５′を定盤１３６、モータ固定台に対して、
反力の働く方向に自由度を持つように支持されていれば
（図１３参照）、運動量保存則が働き、駆動時のステー
ジ反力が固定子（おねじ２２、２２′やモータ２５、２
５′）の動きで吸収されるので、ステージ外部に伝達さ
れることはない。つまり、この場合には、駆動固定子
（送りおねじ２２、２２′等）がカウンタマスの役目を
果たす。

【００５０】次に、図を参照しつつ、本発明の第２の実
施の形態に係るステージ装置について説明する。図５
は、本発明の第２の実施の形態に係るステージ装置を示
す平面図である。図５には、定盤１３６（図２も参照）
に載置されたステージ装置３１が示されている。このス
テージ装置３１は、図２の露光装置におけるウェハステ
ージ１３１にあたる。この実施の形態は、露光中にスキ
ャンさせる軸を駆動するモータ３５を真空チャンバ内に
配置した例である。また、Ｘ軸駆動用のねじは１本のみ
である。

【００５１】ステージ装置３１の中央部には、ステージ
部４０が設けられている。ステージ部４０には、ステー
ジ４１（詳細後述）が設けられている。ステージ４１上
には、ウェハを載置するウェハテーブル４２が示されて
いる。ウェハテーブル４２上には、図示はしていない
が、静電チャック等のウェハ保持装置があり、ウェハＷ
を固定している。ウェハテーブル４２上のウェハＷの脇
には、ウェハテーブルのＸ、Ｙ方向の位置を確認するた
めのマークプレート４３が載置されている。ウェハテー
ブル４２の端面の２箇所には、移動鏡４４ａ、４４ｂが
設置されている。移動鏡４４ａ、４４ｂの外側の側面は
高精度に研磨されており、図２に示したレーザ干渉計１
３３等の反射面として利用される。

【００５２】ステージ部４０には、気体軸受（図３参
照）を介して、Ｘ軸方向に平行に延びる２本のＸ軸移動
ガイド３２ａ、３２ｂが嵌合されている。Ｘ軸移動ガイ
ド３２ａ、３２ｂの両端は、Ｙ方向にスライド可能なＹ
軸スライダ３７ａ、３７ｂに取り付けられている。各Ｙ
軸スライダ３７ａ、３７ｂには、気体軸受（図３参照）
を介して、Ｙ軸方向に延びるＹ軸固定ガイド３８が嵌合
されている。各固定ガイド３８の両端には、ガイド固定
部３９が設けられており、各固定ガイド３８は定盤１３
６に固定されている。

【００５３】Ｙ軸スライダ３７ａ、３７ｂの間には、Ｘ
軸方向に延びるおねじ３４等のＸ軸駆動用ねじ送り機構
が両者を架け渡すように配置されている。Ｙ軸スライダ
３７ａの内側側面には、ねじ軸受部３３が設けられてい
る。ねじ軸受部３３には、おねじ３４が回動可能に嵌合
されている。おねじ３４は、詳しくは後述するが、ステ
ージ部４０の中央のめねじ部に螺合しており、差動排気
付き非接触静圧ねじを構成している。おねじ３４の先端
には、回転型電磁モータ３５が接続されている。モータ
３５は、Ｙ軸スライダ３７ｂの端面に固定されている。

【００５４】Ｙ軸スライダ３７ａ、３７ｂの側方には、
Ｙ軸固定ガイド３８と平行に、Ｙ軸方向に延びるおねじ
６２等のＹ軸駆動用ねじ送り機構が配置されている。Ｙ
軸スライダ３７ａ、３７ｂの側方には、エアパッド５１
を介して非接触支持されたＹ方向に駆動可能な可動体
（めねじ）６１ａ、６１ｂが設けられている。可動体６
１ａ、６１ｂの内側には、めねじが形成されており、そ
れぞれにＹ軸方向に延びるおねじ６２が螺合している。
可動体（めねじ）６１ａ、６１ｂとおねじ６２とは、差
動排気付き非接触静圧ねじ（図４参照）を構成してい
る。おねじ６２の一方の端部には、図示せぬ軸受等を介
して、ねじ軸受部６３が設けられており、おねじ６２は
定盤１３６に回動可能でＹ方向に自由度を持つように固
定されている。おねじ６２の他方の端部は、図示せぬシ
ール部材を介して、ウェハチャンバ１２１の外部に延び
ている。おねじ６２は、ウェハチャンバ１２１の壁面の
内側付近の軸受６４においても回転可能でＹ方向に自由
度を持つように支持されている。ウェハチャンバ１２１
外に延びたおねじ６２の端部には、回転型電磁モータ６
５が接続されている。モータ６５は、メカダンパ６６を
介して、露光装置とは振動的に絶縁された部位６７に保
持されている。

【００５５】ところで、可動体（めねじ）６１ａ、６１
ｂの両脇のおねじ６２軸上には、ある間隔を空けて、そ
れぞれ２つの可動部材３６ａ、３６ｂが設けられてい
る。可動部材３６ａ、３６ｂの可動体（めねじ）６１
ａ、６１ｂと対向する面には、エアパッド５１が設けら
れている。エアパッド５１の周囲には、図示せぬガード
リングが設けられており（図３参照）、エアパッドのエ
アが、高真空に保たれているウェハチャンバ内にあまり
洩れ出さないようになっている。

【００５６】可動部材３６ａ、３６ｂの内部には、めね
じが設けられており、可動部材３６ａ、３６ｂとおねじ
６２とは、差動排気付き非接触静圧ねじ（図４参照）を
構成している。各可動部材３６ａ、３６ｂは、それぞれ
Ｙ軸スライダ３７ａ、３７ｂの側面に固定されている。

【００５７】図の下方に示されている２つの可動部材３
６ｂの外側には、ある厚さを有する平板状をした固定プ
レート７１が設けられている。固定プレート７１のさら
に外側には、ある厚さを有する平板状をしたプレート７
２が配置されている。固定プレート７１は、プレート７
２に沿って、Ｙ方向にスライド可能となっている。プレ
ート７２の外側の両端部付近には、連結部品７３が外側
に向けて突設されている。連結部品７３は、図示せぬシ
ール部材を介して、ウェハチャンバ１２１の外部に延び
ている。ウェハチャンバ１２１外に延びた連結部品７３
は、電磁ダンパ７４を介して、露光装置とは振動的に絶
縁された部位７５に固定されている。ここで、Ｘ軸移動
ガイド３２ａ及び３２ｂ、Ｙ軸スライダ３７ａ及び３７
ｂ、可動部材３６ａ及び３６ｂ、固定プレート７１から
なる一体構造体を反力伝達機構７９と呼ぶ。

【００５８】ここで、図を参照しつつ、ステージ部４０
について詳しく説明する。図６は、ステージ部４０の構
成を示す側面断面図である。図６には、ある厚さを有す
る平板状のステージ４１が示されている。ステージ４１
上には、上述したように、ウェハテーブル４２等が載置
されている。

【００５９】ステージ４１の下部の中央には、Ｘ方向に
駆動可能な直方体をした可動体（めねじ）４５が設けら
れている。可動体４５の内側には、めねじ４５ａが設け
られており、Ｘ軸方向に延びるおねじ３４が螺合してい
る。可動体（めねじ）４５とおねじ３４とは、差動排気
付き非接触静圧ねじ（図４参照）を構成している。

【００６０】ステージ４１の下部の可動体（めねじ）４
５の両脇には、Ｘ方向にスライド可能なＸ軸スライダ４
６ａ、４６ｂが設けられている。各Ｘ軸スライダ４６
ａ、４６ｂには、気体軸受（図３参照）を介して、Ｘ軸
方向に延びるＸ軸移動ガイド３２ａ、３２ｂが嵌合され
ている。

【００６１】続いて、この実施の形態のステージ装置３
１の駆動方法について説明する。ステージ装置３１にお
いては、モータ３５を駆動することにより、おねじ３４
を回転し、ステージ部４０をＸ方向に駆動できる。その
際、ステージ部４０の反力が移動方向とは逆の方向にモ
ータ３５にかかる。ここで、モータ３５に接続されてい
る反力伝達機構７９がステージ部４０の移動方向と反対
方向に移動しようとし、この振動（力）は、電磁ダンパ
７４により抑えられ、振動は定盤１３６とは別の部位７
５へ逃される。これらの作用により、ステージ部４０の
駆動反力が露光装置に伝達するのを防ぐことができる。

【００６２】回転型電磁モータ３５は漏洩磁場が少な
く、また、円柱形状をしているため限られた空間内にお
いても円筒シールドを配置することができ、容易に磁気
遮蔽できる。そのため、回転型電磁モータ３５を磁気的
な外乱を嫌う荷電粒子線露光装置の真空チャンバ１２１
内に配置することが可能である。特に、露光中にスキャ
ンさせる軸（図５のＸ軸）を駆動するモータ３５を真空
チャンバ１２１内に配置する場合には、スキャン駆動時
にモータ３５が移動しないので、モータ３５の位置を露
光光軸からある程度離しておけば、磁場変動は少なくて
済む。

【００６３】また、ステージ装置３１においては、２つ
のモータ６５を駆動することにより、ステージ３１の両
側の２本のおねじ６２を回転し、可動体（めねじ）６１
ａ、６１ｂをＹ方向に駆動する。可動体（めねじ）６１
ａ、６１ｂがＹ方向に移動すると、エアパッド５１を介
して配置されている可動部材３６ａ及び３６ｂ、さらに
それらにより構成される反力伝達機構７９がＹ方向に移
動する。そうすると、当然のことながら、反力伝達機構
７９のＸ軸移動ガイド３２ａ、３２ｂと嵌合するステー
ジ部４０がＹ方向に移動する。この一連のステージ駆動
時には、ステージ部４０等の反力が移動方向とは逆の方
向にモータ６５にかかる。その際、モータ６５に設けら
れたメカダンパ６６でこの反力を吸収することができ、
ステージ部４０等の駆動反力が露光装置に伝達するのを
防ぐことができる。

【００６４】次に、図を参照しつつ、本発明の第３の実
施の形態に係るステージ装置について説明する。この実
施の形態は、ステージ装置のガイド部材の内部に静圧ね
じを配置した例である。図７は、本発明の第３の実施の
形態に係るステージ装置のガイド部を示す側面断面図で
ある。図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。図７、図８
には、定盤１３６（図２参照）に載置されたステージ装
置のガイド部が示されている。このガイド部は、例え
ば、図１に示した、Ｙ軸スライダ７、Ｙ軸固定ガイド
８、ガイド固定部９からなるガイド部に相当する。

【００６５】図７、図８のガイド部には、定盤１３６に
固定された２つのガイド固定部８９が設けられている。
２つのガイド固定部８９の間には、Ｙ軸方向に延びるＹ
軸固定ガイド８８が固定されている。この実施の形態に
係るＹ軸固定ガイド８８の上下面の中央部には、それぞ
れＹ方向に延びる長孔８８ａが開けられている。Ｙ軸固
定ガイド８８には、気体軸受（図３を参照しつつ後述）
を介して、Ｙ方向にスライド可能なＹ軸スライダ８７が
嵌合されている。Ｙ軸スライダ８７の上下の内面の中央
部には、それぞれ凸部８７ａが中央に向けて突設されて
いる。この凸部８７ａは、長孔８８ａ内にスキマをもっ
て通されており、Ｙ軸スライダ８７がＹ方向に移動した
際に、凸部８７ａは長孔８８ａ内をＹ方向にスライド可
能である。２つの凸部８７ａの先には、Ｙ方向に長い円
筒形をした可動体（めねじ）８６が接続されている。可
動体８６の内部には、めねじが設けられており、Ｙ軸方
向に延びるおねじ８２が螺合している。可動体（めね
じ）８６とおねじ８２は、差動排気付き非接触静圧ねじ
（図４参照）を構成している。

【００６６】おねじ８２は、２つのガイド固定部８９内
に配置された図示せぬ軸受等に支持され、定盤１３６に
回動可能に固定されている。おねじ８２の図７の左側
（Ｙ軸の負方向）の端部は、ガイド固定部８９の外側に
さらに延びており、回転型電磁モータ８５が接続されて
いる。

【００６７】この実施の形態のステージ装置において
は、モータ８５を駆動することにより、おねじ８２を回
転し、可動体（めねじ）８６及びスライダ８７をＹ方向
に駆動する。このように、おねじ８２等のねじ送り機構
をガイドの内部に設けることにより、装置を小型化でき
る。

【００６８】次に、図を参照しつつ、本発明の第４の実
施の形態に係るステージ装置について説明する。この実
施の形態は、真空チャンバ内にモータを配置する際のシ
ールド方法及び冷却方法に関する例である。図９は、本
発明の第４の実施の形態に係るステージ装置のモータ周
辺部を示す側面断面図である。図９には、真空チャンバ
内に配置されたステージ装置のモータ９５が示されてい
る。このモータ９５は、例えば、図５に示した、モータ
３５のようにステージ内に配置する。なお、この実施の
形態のモータ９５は、大気圧下で用いるモータを使用す
ることもできる。

【００６９】図９に示すモータ９５の軸の先には、軸継
手９１を介して、シャフト９２が設けられている。シャ
フト９２には、磁性流体真空シール９３が嵌合されてい
る。シャフト９２のさらに先には、軸継手９４を介し
て、軸受９７が設けられている。軸受９７の先に延びた
シャフト９２には、おねじ９２ａが設けられている。こ
のおねじ９２ａは、図５に示したおねじ３４等に相当す
る。

【００７０】モータ９５から軸受９７の構造体の周囲に
は、それらを覆うように真空容器９６が設けられてい
る。この真空容器９６は、シールド材で構成されてお
り、内部の磁場が外部に漏れるのを防いでいる。

【００７１】また、真空容器９６は、磁性流体真空シー
ル９３の外周に嵌めあうように配置されており、モータ
９５及び軸継手９１を覆う空間を外部の真空空間から隔
離している。真空容器９６には、２本の配管９８ａ、９
８ｂが接続されている。配管９８ａ、９８ｂは、ケーブ
ルキャリア等によってステージ装置の外部に引き回され
る。真空容器９６内には、図示せぬ外部装置から、配管
９８ａ、９８ｂを介して、エアや窒素の供給・排気がな
される。供給されたエアや窒素は、真空容器９６内を循
環し、モータ９５の温度を低く保つことができる。ま
た、真空容器９６内を大気圧程度に保持することも可能
であるので、モータ９５として大気圧用モータを用いる
ことができる。

【００７２】なお、モータの冷却能力が足りない場合に
は、モータに冷却パイプ（ジャケット）を直接巻きつ
け、冷却媒体を循環させることもできる。その際の冷却
媒体の供給・排気は上記の配管９８ａ、９８ｂを流用す
ることができる。

【００７３】次に、図を参照しつつ、本発明の第５の実
施の形態に係るステージ装置について説明する。この実
施の形態は、ステージ装置をマスクステージに適用した
例である。また、Ｘ軸駆動用ねじを平行に２本設け、駆
動時の反力を相殺する例である。

【００７４】図１０は、本発明の第５の実施の形態に係
るステージ装置を示す平面図である。図１０には、中央
に露光ビームの通過する四角い孔１１１ａを有する定盤
１１６（図２参照）に載置されたステージ装置１４１が
示されている。このステージ装置１４１は、図２の露光
装置におけるマスクステージ１１１にあたる。ステージ
装置１４１の周囲には、真空チャンバ１０１（図２参
照）が示されている。なお、このステージ装置１４１の
構成の大部分は、図５に示したステージ装置３１と同様
であるので、同様の箇所には同様の符号を付して説明を
省略する。

【００７５】ステージ装置１４１の中央部には、ステー
ジ部１４３が設けられている。ステージ部１４３には、
詳しくは後述するが、中央に露光ビームの通過する円形
の孔１４２ａを有するステージ１４２等が設けられてい
る。ステージ１４２上には、図示はしていないが、マス
クを載置するマスクテーブルが設けられる。マスクテー
ブル上には、さらに、図示はしていないが、静電チャッ
ク等のマスク保持装置があり、マスクＭを固定してい
る。

【００７６】Ｙ軸スライダ３７ａ、３７ｂの間には、２
本のＸ軸駆動用ねじ送り機構が両者を架け渡すように平
行に配置されている。Ｙ軸スライダ３７ａの側面の両端
付近には、それぞれねじ軸受部１４４ａ、１４４ｂが設
けられている。各ねじ軸受部１４４ａ、１４４ｂには、
図示せぬ軸受等を介して、Ｘ軸方向に平行に延びる２本
のおねじ１４５ａ、１４５ｂが回動可能に嵌合されてい
る。おねじ１４５ａ、１４５ｂは、詳しくは後述する
が、ステージ部１４３のめねじ部に螺合しており、差動
排気付き非接触静圧ねじ（図４参照）を構成している。
おねじ１４５ａ、１４５ｂの先には、回転型電磁モータ
１４６ａ、１４６ｂが接続されている。モータ１４６
ａ、１４６ｂは、Ｙ軸スライダ３７ｂの端面に固定され
ている。

【００７７】ここで、図を参照しつつ、ステージ部１４
３について詳しく説明する。図１１は、ステージ部１４
３の構成を示す側面断面図である。図１１には、ある厚
さを有する平板状のステージ１４２が示されている。ス
テージ１４２の下部の端部には、Ｘ方向にスライド可能
なＸ軸スライダ４６ａ、４６ｂが設けられている。各Ｘ
軸スライダ４６ａ、４６ｂには、気体軸受（図３参照）
を介して、Ｘ軸方向に延びるＸ軸移動ガイド３２ａ、３
２ｂが嵌合されている。

【００７８】ステージ１４２の下部の各Ｘ軸スライダ４
６ａ、４６ｂの内側には、Ｘ方向に駆動可能な直方体を
した可動体（めねじ）１４７ａ、１４７ｂが設けられて
いる。可動体１４７ａ、１４７ｂの内側には、めねじが
設けられており、それぞれにＸ軸方向に延びるおねじ１
４５ａ、１４５ｂが螺合している。この実施の形態にお
いては、例えば、おねじ１４５ａには右ねじが設けられ
ており、１４５ｂには左ねじが設けられている。可動体
（めねじ）１４７ａ、１４７ｂとおねじ１４５ａ、１４
５ｂとは、差動排気付き非接触静圧ねじ（図４参照）を
構成している。

【００７９】ここで、この実施の形態のモータ１４６
ａ、１４６ｂを駆動した際の反力について説明する。図
１２は、モータ１４６ａ、１４６ｂを駆動した際の反力
について説明する図である。図１２（Ａ）は、Ｘ軸駆動
用ねじ送り機構が１つの場合の反力を示す図であり、図
１２（Ｂ）は、Ｘ軸駆動用ねじ送り機構が２つの場合の
反力を示す図である。

【００８０】図１２（Ａ）には、モータ１４６、おねじ
１４５、可動体（めねじ）１４７とから構成されるＸ軸
駆動用ねじ送り機構が示されている。この図において
は、簡単のため、モータ１４６は、ある厚さを有する板
１４９上に固定されている。

【００８１】ねじ送り機構が１つの場合には、モータ１
４６を回転させると、図に示したように、板１４９に反
力１４８ａ、１４８ｂが作用する。反力１４８ａと１４
８ｂは、モータ１４６を挟んで上下が逆の方向に働くの
で、板１４９には、モーメント力が発生する。これによ
り、モータ１４６を設置してある部位が歪んだり、モー
タの回転方向を変えた時には、振動が発生する。

【００８２】図１２（Ｂ）には、図１０に示したよう
に、モータ１４６ａ、１４６ｂ、おねじ１４５ａ、１４
５ｂ、可動体（めねじ）１４７ａ、１４７ｂとから構成
される２つのＸ軸駆動用ねじ送り機構が示されている。
この図においては、簡単のため、モータ１４６ａ、１４
６ｂは、ある厚さを有する板１４９上に固定されてい
る。

【００８３】この実施の形態においては、ステージ１４
２を駆動する際に、モータ１４６ａ、１４６ｂをそれぞ
れ逆の方向に駆動する。モータ１４６ａ、１４６ｂを回
転させると、図１２（Ａ）と同じように、板１４９に反
力が作用する。しかし、この反力は、２つのモータの駆
動力が同じであるので、打ち消しあい、板１４９には、
モーメント力が発生しない。これにより、モータ１４６
ａ、１４６ｂによる振動等が発生することがない。

【００８４】以上図１〜図１３を参照しつつ、本発明の
実施の形態に係るステージ装置等について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変更を
加えることができる。

【００８５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、磁場の乱れが少なく、ステージ駆動による振
動を抑え、制御性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るステージ装置
を示す平面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るステージ装置を搭載
できる荷電粒子ビーム（電子線）露光装置を示す図であ
る。

【図３】気体軸受の構成を示す分解斜視図である。

【図４】差動排気付き非接触静圧ねじの構成を示す側面
断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るステージ装置
を示す平面図である。

【図６】ステージ部４０の構成を示す側面断面図であ
る。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係るステージ装置
のガイド部を示す側面断面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係るステージ装置
のモータ周辺部を示す側面断面図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態に係るステージ装
置を示す平面図である。

【図１１】ステージ部１４３の構成を示す側面断面図で
ある。

【図１２】モータ１４６ａ、１４６ｂを駆動した際の反
力について説明する図である。図１２（Ａ）は、Ｘ軸駆
動用ねじ送り機構が１つの場合の反力を示す図であり、
図１２（Ｂ）は、Ｘ軸駆動用ねじ送り機構が２つの場合
の反力を示す図である。

【図１３】図１３は、ステージ装置のカウンタマスの一
例を示す図である。図１３（Ａ）はネジ固定部を示す図
であり、図１３（Ｂ）はモータ部を示す図である。

【符号の説明】

１ ステージ装置 ５ 移動ガイド ７ スライダ ８ 固定ガイド ９ ガイド固定部 １０ ステージ部 １１ 下ステージ １７ 上ステージ ２１ 可動体（めねじ） ２２ おねじ ２３ ねじ固定部 ２４ 軸受 ２５ 回転型電磁モータ ２６ モータ固定台 ２７ 補正用アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ１２Ｂ 5/00 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｋ Ｈ０１Ｌ 21/68 21/30 ５４１Ｌ (72)発明者 鳴嶋 弘明 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 田中 慶一 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 2F078 CA02 CA08 CB05 CB12 CB18 CC03 CC13 CC15 3J062 AA22 AA36 AB24 BA14 BA25 CD03 CD37 CD48 CD54 5F031 CA02 HA53 HA55 JA02 JA06 JA14 JA17 JA29 JA32 KA06 LA03 LA12 MA27 NA05 5F056 AA22 CB24 EA14

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空チャンバ内において、ステージを移
   動・位置決めするステージ装置であって、 ステージ駆動用ねじ送り機構と、 前記機構を駆動する回転型電磁モータと、 を備え、 前記機構のねじが差動排気付き非接触静圧ねじであり、 該ねじの軸が前記チャンバ外まで引き出されていて、チ
   ャンバ外において該軸に前記モータが接続されているこ
   とを特徴とするステージ装置。
2. 【請求項２】 真空チャンバ内において、ステージを移
   動・位置決めするステージ装置であって、 ステージ駆動用ねじ送り機構と、 前記機構を駆動する回転型電磁モータと、 を備え、 前記機構のねじが差動排気付き非接触静圧ねじであり、 前記モータが磁気的に遮断された状態で、前記チャンバ
   内に配置されていることを特徴とするステージ装置。
3. 【請求項３】 Ｘ軸駆動用の前記ねじ送り機構、及び、
   Ｙ軸駆動用の前記ねじ送り機構と、 それぞれの機構を駆動する前記回転型電磁モータと、 を備え、 ステージをある平面（ＸＹ平面）上で移動・位置決めす
   ることを特徴とする請求項１又は２記載のステージ装
   置。
4. 【請求項４】 前記モータ自身が運動量保存則機構（カ
   ウンタマス）を構成しており、 該カウンタマスが、非接触静圧ねじを介して、前記機構
   のねじ軸に沿ってスライド可能であることを特徴とする
   請求項１〜３いずれか１項記載のステージ装置。
5. 【請求項５】 前記モータが、メカ的ダンパ、あるい
   は、電磁的ダンパを介して、装置の他の部分と振動的に
   絶縁された部位に固定されていることを特徴とする請求
   項１又は３記載のステージ装置。
6. 【請求項６】 前記モータが、前記真空チャンバ外に設
   けられたメカ的ダンパ、あるいは、電磁的ダンパを介し
   て、装置の他の部分と振動的に絶縁された部位に固定さ
   れていることを特徴とする請求項２又は３記載のステー
   ジ装置。
7. 【請求項７】 前記ねじ送り機構により駆動されるスラ
   イダと、 該スライダを非接触気体軸受を介してガイドするガイド
   部材と、 からなるステージ非接触エアガイドを具備し、 前記ガイド部材の内部に前記静圧ねじが設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のステ
   ージ装置。
8. 【請求項８】 前記真空チャンバ内に配置されている前
   記モータの周囲に磁気シールド構造体を有する気密容器
   が設けられており、 前記気密容器内を大気圧程度に保持することを特徴とす
   る請求項２又は３記載のステージ装置。
9. 【請求項９】 前記機構のねじが平行に２本設けられて
   おり、 該２本のねじの一方が右ねじであり、他方が左ねじであ
   って、 該２本のねじのそれぞれに前記モータが接続されてお
   り、 該２つのモータをそれぞれ逆回転させることにより、該
   モータを駆動する際の反力を相殺することを特徴とする
   請求項１〜８いずれか１項記載のステージ装置。
10. 【請求項１０】 感応基板上にパターンを転写する露光
    装置であって、請求項１〜９いずれか１項記載のステー
    ジ装置を備えることを特徴とする露光装置。