JP2003299340A - 磁石ユニット、リニアモータおよびステージ装置並びに露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル体の発熱量を大きくすることなくコイ
ル体との接触を防止する。 【解決手段】 間隔をあけて対向配置された少なくとも
一対の磁石１、１を有する。一対の磁石１、１の相対位
置を変位させる駆動装置７を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の磁石を有す
る磁石ユニットと、発磁体及びコイル体が固定子又は可
動子に設けられるリニアモータ、及び基板を保持するス
テージがリニアモータにより駆動されるステージ装置並
びにステージ装置に保持されたマスクと基板とを用いて
露光処理を行う露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体デバイスの製造工程の
１つであるリソグラフィ工程においては、マスク又はレ
チクル（以下、レチクルと称する）に形成された回路パ
ターンをレジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガ
ラスプレート等の基板上に転写する種々の露光装置が用
いられている。例えば、半導体デバイス用の露光装置と
しては、近年における集積回路の高集積化に伴うパター
ンの最小線幅（デバイスルール）の微細化に応じて、レ
チクルのパターンを投影光学系を用いてウエハ上に縮小
転写する縮小投影露光装置が主として用いられている。

【０００３】この縮小投影露光装置としては、レチクル
のパターンをウエハ上の複数のショット領域（露光領
域）に順次転写するステップ・アンド・リピート方式の
静止露光型の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）
や、このステッパを改良したもので、特開平８−１６６
０４３号公報等に開示されるようなレチクルとウエハと
を一次元方向に同期移動してレチクルパターンをウエハ
上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキ
ャン方式の走査露光型の露光装置（いわゆるスキャニン
グ・ステッパ）が知られている。

【０００４】上記のレチクルやウエハは、レチクルステ
ージやウエハステージ等のステージに保持されて所定方
向に駆動されるが、これらステージに対する駆動用アク
チュエータとしては、非接触で駆動されるため、摩擦が
生じず、位置制御性に優れている等の利点からリニアモ
ータが多く用いられている。

【０００５】図１１（ａ）に、従来技術によるリニアモ
ータの構成例を示す。この図に示すリニアモータは、発
磁体として一対の磁石１、１が間隔をあけて対向配置さ
れた固定子２と、コイル体（不図示）を有する可動子３
とを主体として構成されたムービングコイル型のリニア
モータである。一対の磁石１、１は、磁気回路を構成す
るために鋼材等の磁性材で形成されたヨーク４、４に、
図１１（ｂ）に示すように、長さ方向に一定の間隔をも
ってそれぞれ取り付けられている。ヨーク４、４は、非
磁性材で形成されたスペーサ５で支持されており、この
スペーサ５の高さを調節することで磁石１、１の間隔、
換言すると磁石１と可動子３とのギャップＳを所定値に
設定することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来技術には、以下のような問題が存在する。
ステージが駆動時にギャップ方向に振動したり、不測の
事態が生じて可動子３の変位が大きくなった場合、固定
子２（磁石１）と可動子３とが接触して破損する虞があ
る。そのため、従来では、上記振動や変位の対策とし
て、想定される変位を予め考慮して、最適なギャップＳ
の値を拡げた状態で設計している。

【０００７】ところが、このギャップＳは磁気回路の効
率を左右するものであり、ギャップＳを大きくすること
で磁束密度が小さくなるため、リニアモータとしての効
率が低下する。そこで、所定の推力を得るためにコイル
体への通電量を増やすと、発熱量が大きくなり、ステー
ジが熱膨張を起こしたり、干渉計の光路に揺らぎを発生
させてしまい、位置制御性や位置決め精度が悪化すると
いう欠点があった。

【０００８】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、コイル体の発熱量を大きくすることなくコ
イル体との接触を防止できる磁石ユニット、リニアモー
タおよび位置制御性や位置決め精度の悪化を防止できる
ステージ装置並びに露光装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図９に対応
付けした以下の構成を採用している。本発明の磁石ユニ
ットは、間隔をあけて対向配置された少なくとも一対の
磁石（１、１）を有する磁石ユニットであって、一対の
磁石（１、１）の相対位置を変位させる駆動装置（７）
を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】従って、本発明の磁石ユニットでは、コイ
ル体が変位した場合でも、コイル体と磁石（１、１）と
の間の距離（ギャップ）を一定に保つように一対の磁石
（１、１）の相対位置を変位させることができる。その
ため、コイル体と磁石（１、１）との接触を防止できる
とともに、コイル体と磁石（１、１）とのギャップを最
適値に維持することが可能になり、不要な発熱を抑える
ことができる。

【００１１】また、本発明のリニアモータは、相対移動
する２つの部材の一方の部材（６９、７４）に設けられ
た発磁体と、他方の部材（６８、７５）に設けられたコ
イル体とを有するリニアモータ（６１）において、発磁
体として請求項１から４のいずれか１項に記載の磁石ユ
ニットが用いられることを特徴とするものである。

【００１２】従って、本発明のリニアモータでは、所定
のギャップをもって一方の部材（６９、７４）と他方の
部材（６８、７５）とを固定子、可動子として相対移動
させたときに可動子（６８、７４）が変位した場合で
も、可動子（６８、７４）と固定子（６９、７５）との
間の距離（ギャップ）を一定に保つように発磁体（１）
の相対位置を変位させることができる。そのため、固定
子（６９、７５）と可動子（６８、７４）との接触を防
止できるとともに、固定子（６９、７５）と可動子（６
８、７４）とのギャップを最適値に維持することが可能
になり、不要な発熱を抑えることができる。

【００１３】そして、本発明のステージ装置は、平面内
を移動可能なステージ（６）と、ステージ（６）を駆動
する駆動手段（６１）とを備えたステージ装置（ＷＳ
Ｔ）において、駆動手段（６１）は、請求項５から８の
いずれか１項に記載されたリニアモータであることを特
徴とするものである。

【００１４】従って、本発明のステージ装置では、ステ
ージ（６）を駆動した際に可動子（６８、７４）が変位
しても発磁体（１）を変位させることで固定子（６９、
７５）と可動子（６８、７４）との接触を防止できると
ともに、駆動時の不要な発熱を抑えてステージ（６）の
熱膨張や干渉計の光路の揺らぎを防止することができ
る。

【００１５】また、本発明の露光装置は、ステージ
（６）を移動させてパターンを基板（Ｗ）に露光する露
光装置（１０）において、ステージ（６）として、請求
項９または１０に記載されたステージ装置（ＷＳＴ）が
用いられることを特徴とするものである。

【００１６】従って、本発明の露光装置では、ステージ
（６）の駆動に伴う固定子（６９、７５）と可動子（６
８、７４）との接触に起因する生産性低下、及び不要な
発熱に起因する位置制御性や位置決め精度の悪化を防止
することが可能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の磁石ユニット、リ
ニアモータおよびステージ装置並びに露光装置の第１の
実施形態を、図１ないし図５を参照して説明する。ここ
では、露光装置として、レチクルとウエハとを一次元方
向（ここではＹ軸方向とする）に同期移動しつつ、レチ
クルに形成された半導体デバイスの回路パターンをウエ
ハ上に転写する、ステップ・アンド・スキャン方式、ま
たはステップ・アンド・スティッチ方式からなる走査露
光方式の露光装置を使用する場合の例を用いて説明す
る。また、この露光装置においては、本発明のステージ
装置をウエハステージに適用するものとする。なお、こ
れらの図において、従来例として示した図１１と同一の
構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１８】図１には本発明の一実施形態に係る露光装
置１０の全体構成が概略的に示されている。露光装置１
０は、露光用照明光（以下、「照明光」と略述する）Ｉ
ＬによりマスクとしてのレチクルＲ上の矩形状（あるい
は円弧状）の照明領域を均一な照度で照明する不図示の
照明系と、レチクルＲを保持するマスクステージとして
のレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出される
照明光をウエハ（基板）Ｗ上に投射する投影光学系Ｐ
Ｌ、ウエハＷを保持する基板ステージとしてのウエハス
テージ（ステージ装置）ＷＳＴ、投影光学系ＰＬ，レチ
クルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴが搭載さ
れたボディとしての本体コラム１４、及び本体コラム１
４の振動を抑制あるいは除去する防振システム等を備え
ている。

【００１９】前記照明光ＩＬ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）及びＫｒＦ
エキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（Ｄ
ＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎ
ｍ）及びＦ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外
光（ＶＵＶ光）などが用いられる。

【００２０】本体コラム１４は、床面ＦＤに水平に載置
された装置の基準となる矩形板状のベースプレートＢＰ
と、このベースプレートＢＰ上面の三角形頂点部分の近
傍にそれぞれ配置された防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃ
（但し、図１においては紙面奥側の防振ユニット１６Ｃ
は図示せず）及びこれらの防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃ
を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤１８と、鏡筒定
盤１８に装着されたファーストインバと呼ばれる投影光
学系ＰＬの支持部材２４（以下、「ファーストインバ２
４」と呼ぶ）と、鏡筒定盤１８上に立設されたセカンド
インバと呼ばれるレチクルステージ定盤２５の支持部材
２６（以下、「セカンドインバ２６」と呼ぶ）とを備え
ている。

【００２１】防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃは、ベースプ
レートＢＰの上部に直列に配置されたアクチュエータ部
２８と内圧が調整可能なエアマウント３０とをそれぞれ
含んで構成されている。防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃの
各アクチュエータ部２８には、ボイスコイルモータがそ
れぞれ少なくとも１つ含まれている。この場合、防振ユ
ニット１６Ａ〜１６Ｃの全体としてアクチュエータ部
に、鉛直方向（すなわち図１のＺ方向）駆動用のボイス
コイルモータが少なくとも３個、Ｘ方向駆動用のボイス
コイルモータ及びＹ方向駆動用のボイスコイルモータが
合計で少なくとも３個（但し、Ｘ方向駆動用のボイスコ
イルモータ及びＹ方向駆動用のボイスコイルモータが各
１つ含まれる）含まれている。また、エアマウント３０
は、防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃのそれぞれに含まれて
いるが、エアマウント３０は鏡筒定盤１８を下方から支
持するものが少なくとも３つあれば足りる。すなわち、
防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃのいずれか１つの代わりに
単なる柱を設けても構わない。

【００２２】鏡筒定盤１８には、図１では図示が省略さ
れているが、該鏡筒定盤１８を含む本体コラム１４のＺ
軸方向の振動を検出する振動センサ（例えば半導体加速
度センサ等の加速度計）が少なくとも３つ、Ｘ方向、Ｙ
方向の振動を検出する振動センサ（例えば半導体加速度
センサ等の加速度計）が合計で少なくとも３つ（但し、
Ｘ方向振動検出用センサ及びＹ方向振動検出用センサを
各１つ含む）取り付けられている。そして、これらの少
なくとも６つの振動センサ（以下、便宜上「振動センサ
群３２」と呼ぶ）の出力が後述する主制御装置５０（図
４参照）に供給され、該主制御装置５０によって本体コ
ラム１４の６自由度方向の運動が求められ、防振ユニッ
ト１６Ａ〜１６Ｃが制御されるようになっている。すな
わち、本実施形態では、振動センサ群と防振ユニット１
６Ａ〜１６Ｃと、主制御装置５０とによって本体コラム
１４の振動を制振するためのアクテイブ防振システムが
構成されている。

【００２３】セカンドインバ２６は、側面視略台形状で
底面及び上面が八角形の多面体の全体形状を有し、各側
面に台形状の開口が形成され、底面が完全に開口したフ
レームである。このセカンドインバ２６の上面はレチク
ルステージ定盤２５を支持する支持プレートとされてお
り、該支持プレートには、照明光ＩＬの通路を成す矩形
の開口部（不図示）が形成され、この開口部を含む領域
の上面にレチクルステージ定盤２５が載置されている。
レチクルステージ定盤２５にも開口部に対向して所定の
開口が形成されている。

【００２４】レチクルステージＲＳＴは、上記レチクル
ステージ定盤２５上に配置されている。レチクルステー
ジＲＳＴは、レチクルＲをレチクルステージ定盤２５上
でＹ軸方向に大きなストロークで直線駆動するととも
に、Ｘ軸方向及びθＺ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に関
しても微小駆動が可能な構成となっている。

【００２５】レチクルステージＲＳＴは、レチクルステ
ージ定盤２５上にＹ軸方向に沿って設けられた不図示の
Ｙガイドに沿って移動するレチクル粗動ステージ１１
と、このレチクル粗動ステージ１１上を一対のＸボイス
コイルモータ３６Ａ、３６Ｂ（図１では図示せず、図４
参照）と一対のＹボイスコイルモータ３６Ｃ、３６Ｄ
（図１では図示せず、図４参照）とによってＸ、Ｙ、θ
Ｚ方向に微少駆動されるレチクル微動ステージ１２とを
含んで構成されている。レチクルＲはレチクル微動ステ
ージ１２に、例えば真空吸着等によって固定されてい
る。

【００２６】レチクル粗動ステージ１１は、不図示のエ
アベアリングによってＹガイドに対して非接触で支持さ
れており、Ｙリニアモータ３４Ａ、３４Ｂ（図１では図
示せず、図４参照）によってＹ軸方向に所定ストローク
で駆動される構成になっている。本実施形態では、Ｙリ
ニアモータ３４Ａ、３４Ｂ、Ｘボイスコイルモータ３６
Ａ、３６Ｂ及びＹボイスコイルモータ３６Ｃ、３６Ｄに
よってレチクルステージＲＳＴの駆動系３７（図４参
照）が構成されている。

【００２７】Ｙリニアモータ３４Ａ、３４Ｂのそれぞれ
は、レチクルステージ定盤２５上に複数のエアベアリン
グによって浮上支持されＹ軸方向に延びる固定子と、該
固定子に対応して設けられレチクル粗動ステージ１１に
固定された可動子とから構成されている。従って、本実
施形態では、レチクルステージＲＳＴが走査方向（Ｙ軸
方向）に移動する際には、一対のＹリニアモータ３４
Ａ、３４Ｂの可動子と固定子とが相対的に逆方向に移動
する。すなわち、レチクルステージＲＳＴと固定子とが
相対的に逆方向に移動する。レチクルステージＲＳＴと
固定子とレチクルステージ定盤２５との３者間の摩擦が
零である場合には、運動量保存の法則が成立し、レチク
ルステージＲＳＴの移動に伴う固定子の移動量は、レチ
クルステージＲＳＴ全体と固定子との重量比で決定され
る。このため、レチクルステージＲＳＴの走査方向の加
減速時の反力は固定子の移動によって吸収されるので、
上記反力によってレチクルステージ定盤２５が振動する
のを効果的に防止することができる。また、レチクルス
テージＲＳＴと固定子とが相対的に逆方向に移動して、
レチクルステージＲＳＴ、レチクルステージ定盤２５等
を含む系の全体の重心位置が所定の位置に維持されるの
で、重心位置の移動による偏荷重が発生しないようにな
っている。かかる詳細は、例えば、特開平８−６３２３
１号公報に記載されている。

【００２８】レチクル微動ステージ１２の一部には、そ
の位置や移動量を計測するための位置計測装置であるレ
チクルレーザ干渉計システム３８からの測長ビームを反
射する移動鏡４０が取り付けられている。レチクルレー
ザ干渉計システム３８は、鏡筒定盤１８の上面に固定さ
れている。レチクルレーザ干渉計システム３８に対応し
た固定鏡４２は、投影光学系ＰＬの鏡筒の側面に設けら
れている。そして、レチクルレーザ干渉計システム３８
によってレチクルステージＲＳＴ（具体的にはレチクル
微動ステージ１２）のＸ，Ｙ，θＺ方向の位置計測が投
影光学系ＰＬを基準として行われる。

【００２９】上記のレチクルレーザ干渉計システム３８
によって計測されるレチクルステージＲＳＴ（即ちレチ
クルＲ）の位置情報（又は速度情報）はステージ制御装
置４４（図１では図示せず、図４参照）及びこれを介し
て主制御装置５０に供給される（図４参照）。ステージ
制御装置４４は、基本的にはレチクルレーザ干渉計シス
テム３８から出力される位置情報（或いは速度情報）が
主制御装置５０からの指令値（目標位置、目標速度）と
一致するように上記のＹリニアモータ３４Ａ、３４Ｂ及
びボイスコイルモータ３６Ａ〜３６Ｄを制御する。

【００３０】前記鏡筒定盤１８の中央部には円形開口が
形成されており、この円形開口内に上端にフランジが設
けられた円筒状部材から成るファーストインバ２４が挿
入され、このファーストインバ２４の内部に投影光学系
ＰＬがその光軸方向をＺ軸方向として上方から挿入され
ている。ファーストインバ２４の素材としては、低熱膨
張の材質、例えばインバー（Inver；ニッケル３６％、
マンガン０．２５％、及び微量の炭素と他の元素を含む
鉄からなる低膨張の合金）が用いられている。

【００３１】投影光学系ＰＬの鏡筒部の外周部には、該
鏡筒部に一体化された鋳物等から成るフランジＦＬＧが
設けられている。このフランジＦＬＧは、投影光学系Ｐ
Ｌをファーストインバ２４に対して点と面とＶ溝とを介
して３点で支持するいわゆるキネマティック支持マウン
トを構成している。このようなキネマティック支持構造
を採用すると、投影光学系ＰＬのファーストインバ２４
に対する組み付けが容易で、しかも組み付け後のファー
ストインバ２４及び投影光学系ＰＬの振動、温度変化、
姿勢変化等に起因する応力を最も効果的に軽減できると
いう利点がある。

【００３２】前記投影光学系ＰＬとしては、ここでは、
物体面（レチクルＲ）側と像面（ウエハＷ）側の両方が
テレセントリックで円形の投影視野を有し、石英や螢石
を光学硝材とした屈折光学素子（レンズ素子）のみから
成り投影倍率βが１／４（又は１／５）の屈折光学系が
使用されている。このため、レチクルＲに照明光ＩＬが
照射されると、レチクルＲ上の回路パターン領域のうち
の照明光ＩＬによって照明された部分からの結像光束が
投影光学系ＰＬに入射し、その回路パターンの部分倒立
像が投影光学系ＰＬの像面側の円形視野の中央にスリッ
ト状に制限されて結像される。これにより、投影された
回路パターンの部分倒立像は、投影光学系ＰＬの結像面
に配置されたウエハＷ上の複数のショット領域のうちの
１つのショット領域表面のレジスト層に縮小転写され
る。

【００３３】図２は、ウエハステージＷＳＴの外観斜視
図である。このウエハステージＷＳＴは、ウエハステー
ジ定盤２２と、移動ステージ（ステージ）６と、この移
動ステージ６を走査方向であるＹ軸方向に駆動するリニ
アモータとしてのＹモータ（駆動手段）６１と、移動ス
テージ６をステップ移動方向であるＸ軸方向に駆動する
リニアモータとしてのＸモータ６２とを主体として構成
されている。

【００３４】ウエハステージ定盤２２は、ベースプレー
トＢＰの上方に、防振ユニット（第２駆動装置）２９を
介してほぼ水平に支持されている。防振ユニット２９
は、上記防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃと同様に、アクチ
ュエータ部と内圧が調整可能なエアマウントとをそれぞ
れ含んだアクテイブ防振システムを構成しており、三角
形の頂点をなす三カ所に配置されている（なお、図１、
図２では紙面奥側の防振ユニットについては図示せ
ず）。そして、図示していないものの、ウエハステージ
定盤２２には、定盤２２のＺ軸方向の振動を検出する振
動センサ（例えば半導体加速度センサ等の加速度計）が
少なくとも３つ、Ｘ方向、Ｙ方向の振動を検出する振動
センサ（例えば半導体加速度センサ等の加速度計）が合
計で少なくとも３つ（但し、Ｘ方向振動検出用センサ及
びＹ方向振動検出用センサを各１つ含む）取り付けられ
ている。そして、これらの少なくとも６つの振動センサ
（以下、便宜上「振動センサ群３３」と呼ぶ）の出力が
後述する主制御装置５０（図４参照）に供給され、該主
制御装置５０によってウエハステージ定盤２２の６自由
度方向の運動が求められ、防振ユニット２９が移動面
（平面）２２ａとほぼ直交するＺ方向に駆動されること
でベースプレートＢＰを介してウエハステージ定盤２２
に伝わる微振動がマイクロＧレベルで絶縁されるように
制御される。なお、ウエハステージ定盤２２の投影光学
系ＰＬに対する相対位置は、位置センサ７７（図４参
照）で検出され主制御装置５０に出力される構成になっ
ている。

【００３５】Ｘモータ６２は、Ｘ軸方向に沿って延設さ
れた固定子６３と、移動ステージ６が固定され固定子６
３との間の電磁気的相互作用により固定子６３に対して
Ｘ方向に相対移動する可動子としてのＸキャリッジ６４
とから構成されている。固定子６３は、Ｘ軸方向に沿っ
て延設されたＸガイド６５の上部に設けられている。そ
して、Ｘキャリッジ６４には、Ｘガイド６５を挟んで移
動部材６６がＸキャリッジ６４と一体的に、且つＸガイ
ド６５に対して移動自在に設けられている。また、移動
部材６６は、底面側にエアパッド７０（エアベアリン
グ）が配設されて、ベース２２に対して浮上支持されて
いる。

【００３６】Ｙモータ６１は、Ｘガイド６５の端部にそ
れぞれ設けられた可動子（他方の部材）６８と、ベース
プレートＢＰの上方に反力遮断用フレーム７２（図２で
は不図示、図１参照）を介してほぼ水平に支持され可動
子６８との間の電磁気的相互作用により可動子６８をＹ
方向に相対移動させる固定子（一方の部材）６９とから
構成されている。反力遮断用フレーム７２は、Ｙモータ
６１による移動ステージ６の駆動に伴って生じる反力を
受けるものであり、フレーム７２に支持されることによ
り、可動子６８と固定子６９とは振動的に独立して設け
られることになる。可動子６８の中、＋Ｘ側に位置する
可動子６８は、Ｙ軸方向に沿って延設されたＹガイド７
１に沿って移動自在なＹキャリッジ７０の＋Ｘ側端部に
設けられている。

【００３７】図３は、固定子６９の構造の詳細を示す図
である。図３（ａ）に示すように、固定子６９は、可動
子６８を挟み込むように移動ステージ６に向けて開口す
るコ字状を呈しており、Ｚ方向に間隔をあけて対向配置
されて対をなす磁石１、１と、磁石１、１を外側からそ
れぞれ支持するヨーク４、４と、ヨーク４、４を介して
磁石１、１のＺ方向の相対位置を変位させる直動アクチ
ュエータ（駆動装置）７と、直動アクチュエータ７の駆
動をガイドする直動ガイド（ガイド装置）８とを備えた
磁石ユニットから構成されている。

【００３８】図３（ｂ）は、固定子６９の図３（ａ）に
対するＡ矢視図である。図３（ｂ）に示すように、対を
成す磁石１、１は、ヨーク４、４の長さ方向に一定の間
隔をおいて複数対配置されている。直動アクチュエータ
７は、磁石１、１の対に対して一つおきに配置されてお
り、それぞれステージ制御装置４４によってその駆動を
制御される。なお、直動アクチュエータ７としては、ボ
イスコイルモータ、ステッピングモータ等を用いること
ができ、その駆動ストロークは不測の事態により可動子
６８が変位した場合にも対応可能な大きさに設定されて
いる。直動ガイド８は、ヨーク４、４の磁石１、１が配
置された逆側の側縁に沿って設けられており、直動アク
チュエータ７の駆動をガイドするとともに、ヨーク４、
４の移動に対するストッパの機能も有している。

【００３９】一方、移動ステージ６上面のＸ方向一側の
端部には、移動鏡７９ＸがＹ方向に延設され、Ｙ方向の
一側の端部には、移動鏡７９ＹがＸ方向に延設されてい
る（図１では代表的に符号７９と図示）。これらの移動
鏡７９Ｘ、７９Ｙに位置検出装置であるウエハレーザ干
渉計システム８０（図１参照）を構成する各レーザ干渉
計からの測長ビームがそれぞれ照射されている。なお、
これらの測長ビームに対応する各レーザ干渉計の少なく
とも一方は、測長軸を２本有する２軸干渉計が用いられ
ている。

【００４０】ウエハレーザ干渉計システム８０を構成す
る各レーザ干渉計に対応する各固定鏡は、投影光学系Ｐ
Ｌの鏡筒の下端部に固定されている。ウエハレーザ干渉
計システム８０は、鏡筒定盤１８上面に配置されてい
る。なお、前述の如く、ウエハステージＷＳＴ上には、
移動鏡として移動鏡７９Ｘ、７９Ｙが設けられ、これに
対応して固定鏡もＸ方向位置計測用の固定鏡とＹ方向位
置計測用の固定鏡とがそれぞれ設けられ、レーザ干渉計
もＸ方向位置計測用のものとＹ方向位置計測用のものと
が設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡
７９、固定鏡８１、ウエハレーザ干渉計システム８０と
して示されている。

【００４１】上記のウエハレーザ干渉計システム８０に
よってウエハステージＷＳＴのＸ，Ｙ，θＺ（Ｚ周りの
回転）方向の位置計測が投影光学系ＰＬを基準として行
われる。そして、ウエハレーザ干渉計システム８０によ
って計測されるウエハステージＷＳＴの位置情報（又は
速度情報）はステージ制御装置４４及びこれを介して主
制御装置５０に送られる。ステージ制御装置４４は、基
本的にはウエハレーザ干渉計システム８０から出力され
る位置情報（或いは速度情報）が主制御装置５０から与
えられる指令値（目標位置、目標速度）と一致するよう
に上記のＹモータ６１及びＸモータ６２を制御する。

【００４２】図４には、本実施形態に係る露光装置１０
の制御系の主要な構成がブロック図にて示されている。
この制御系は、マイクロコンピュータ（あるいはワーク
ステーション）から成る制御系としての主制御装置５０
を中心として構成されている。この図に示すように、振
動センサ群３２、３３、位置センサ７７の計測結果は、
主制御装置５０に出力される。主制御装置５０は、入力
した計測結果に基づいて防振ユニット１６Ａ〜１６Ｃ、
２９の駆動をそれぞれ制御する。ステージ制御装置４４
は、主制御装置５０の制御下で、レチクルレーザ干渉計
システム３８およびウエハレーザ干渉計システム８０の
計測結果に基づいて、Ｙリニアモータ３４Ａ、３４Ｂ、
Ｘボイスコイルモータ３６Ａ、３６Ｂ、Ｙボイスコイル
モータ３６Ｃ、３６Ｄ、Ｙモータ６１、Ｘモータ６２、
直動アクチュエータ７の駆動を制御する。

【００４３】次に、上記の構成の露光装置のうち、まず
ウエハステージＷＳＴの動作について説明する。例え
ば、Ｙモータ６１が作動して可動子６８が固定子６９に
対して相対移動することにより、移動ステージ６がＹ方
向に移動するが、この移動による反力は反力遮断用フレ
ーム７２により機械的にベースプレートＢＰ（大地）に
伝達されるため、投影光学系ＰＬやウエハステージＷＳ
Ｔに振動等の悪影響が及ぶことを防止できる。なお、反
力遮断用フレーム７２に代えてＹ方向に移動可能な第２
ステージで固定子３６９を支持することもできる。この
場合、移動ステージ６が移動すると、第２ステージは運
動量保存則により移動ステージ６と第２ステージとの重
量比に従って移動ステージ６と逆方向に移動する。この
ため、移動ステージ６の反力が投影光学系ＰＬやウエハ
ステージＷＳＴに振動等の悪影響を及ぼすことはない。

【００４４】移動ステージ６の移動に際しては、主制御
装置５０からの指示に応じてステージ制御装置４４がレ
ーザ干渉計システム８０等の計測値に基づいて、移動ス
テージ６の移動に伴う重心の変化による影響をキャンセ
ルするカウンターフォースを防振ユニット２９に対して
フィードフォワードで与え、この力を発生するようにエ
アマウントおよびアクチュエータ部を駆動して、ウエハ
ステージ定盤２２の位置を所定の位置に制御する。ま
た、移動ステージ６とウエハステージ定盤２２との摩擦
が零でない等の理由で、ウエハステージ定盤２２の６自
由度方向の微少な振動が残留した場合にも、振動センサ
群３３や位置センサ７７の計測値に基づいて上記残留振
動を除去すべく、エアマウントおよびアクチュエータ部
をフィードバック制御する。

【００４５】一方、防振ユニット２９が機能しなくなっ
たり、暴走して定盤２２の変位が大きくなる虞が生じた
場合、具体的には、防振ユニット２９から主制御装置５
０を介してステージ制御装置４４に対してエラー信号が
発せられた場合、ステージ制御装置４４は直動アクチュ
エータ７を駆動させる。これにより、ヨーク４を介して
上側（＋Ｚ側）の磁石１が下側の磁石１に対して離間す
る方向に相対的に変位し、図５（ａ）に示すように、ギ
ャップ量Ｓであった磁石１と可動子６８との間の距離
が、図５（ｂ）に示すように、ギャップ量Ｓ’に拡が
る。従って、上側の磁石１と可動子６８との接触が回避
されることになる。なお、直動アクチュエータ７の駆動
に際しては、直動ガイド８によりガイドされるため、ヨ
ーク４及び磁石１を支障なく円滑に移動させることがで
きる。

【００４６】また、防振ユニット２９のエラー信号以外
にも、移動ステージ６の駆動時に可動子６８と磁石１と
のギャップ方向の振動が発生した場合にも、上記と同様
に、直動アクチュエータ７の駆動によりギャップを拡げ
ることで、可動子６８と磁石１との接触を避けつつ走査
露光を継続することが可能である。つまり、可動子６８
と磁石１との相対位置関係を振動の有無により、図５
（ａ）に示す状態と、図５（ｂ）に示す状態とで切り替
えることで、振動が小さい場合には従来よりも効率よく
Ｙモータ６１を駆動することが可能になる。更に、防振
ユニット２９の初期化を行う際、ウエハステージ定盤２
２の位置が一時的に所定の位置からずれる場合にも上記
と同様に直動アクチュエータ７を駆動してギャップを拡
げ可動子６８と磁石１との接触を避けることができるの
で、防振ユニット２９の駆動ストロークを大きく取るこ
とができるとともに、走査露光時には最適なギャップを
維持してＹモータ６１を効率よく駆動することができ
る。

【００４７】次に、露光装置１０における露光動作につ
いて説明する。前提として、ウエハＷ上のショット領域
を適正露光量（目標露光量）で走査露光するための各種
の露光条件が予め設定される。また、不図示のレチクル
顕微鏡及び不図示のオフアクシス・アライメントセンサ
等を用いたレチクルアライメント、ベースライン計測等
の準備作業が行われ、その後、アライメントセンサを用
いたウエハＷのファインアライメント（ＥＧＡ（エンハ
ンスト・グローバル・アライメント）等）が終了し、ウ
エハＷ上の複数のショット領域の配列座標が求められ
る。

【００４８】このようにして、ウエハＷの露光のための
準備動作が終了すると、ステージ制御装置４４では、主
制御装置５０からの指示に応じてアライメント結果に基
づいてウエハレーザ干渉計システム８０の計測値をモニ
タしつつＹモータ６１及びＸモータ６２を制御してウエ
ハＷの第１ショットの露光のための走査開始位置に移動
ステージ６を移動する。

【００４９】そして、ステージ制御装置４４では、主制
御装置５０からの指示に応じてレチクルステージＲＳＴ
とウエハステージＷＳＴとのＹ方向の走査を開始し、両
ステージＲＳＴ、ＷＳＴがそれぞれの目標走査速度に達
すると、照明光ＩＬによってレチクルＲのパターン領域
が照明され始め、走査露光が開始される。

【００５０】ステージ制御装置４４では、特に上記の走
査露光時にレチクルステージＲＳＴのＹ軸方向の移動速
度とウエハステージＷＳＴのＹ軸方向の移動速度とが投
影光学系ＰＬの投影倍率（１／５倍或いは１／４倍）に
応じた速度比に維持されるようにレチクルステージＲＳ
Ｔ及びウエハステージＷＳＴ（移動ステージ６）を同期
制御する。

【００５１】そして、レチクルＲのパターン領域の異な
る領域が照明光ＩＬで逐次照明され、パターン領域全面
に対する照明が完了することにより、ウエハＷ上の第１
ショットの走査露光が終了する。これにより、レチクル
Ｒのパターンが投影光学系ＰＬを介して第１ショットに
縮小転写される。

【００５２】このようにして、第１ショットの走査露光
が終了すると、ステージ制御装置４４により主制御装置
５０の指示に応じて移動ステージ６がＸ、Ｙ軸方向にス
テップ移動され、第２ショットの露光のため走査開始位
置に移動される。このステッピングの際に、ステージ制
御装置４４ではウエハレーザ干渉計システム８０の計測
値に基づいて移動ステージ６のＸ、Ｙ、θＺ方向の位置
変位をリアルタイムに計測する。この計測結果に基づ
き、ステージ制御装置４４ではＸＹ位置変位が所定の状
態になるように移動ステージ６の位置を制御する。

【００５３】そして、主制御装置５０の指示に基づきス
テージ制御装置４４では第２ショットに対して上記と同
様の走査露光を行う。このようにして、ウエハＷ上のシ
ョットの走査露光と次ショット露光のためのステッピン
グ動作とが繰り返し行われ、ウエハＷ上の露光対象ショ
ットの全てにレチクルＲのパターンが順次転写される。
すなわち、以上のようにして、ステップ・アンド・スキ
ャン方式の露光が行われる。

【００５４】以上のように本実施の形態では、可動子６
８が上側（＋Ｚ側）に大きく変位した場合でも、直動ア
クチュエータ７の駆動により磁石１が変位するため、可
動子６８と磁石１との接触を回避することができる。そ
のため、接触した際に陥る生産停止を防止できるととも
に、このような大きな変位を想定して最適値から懸け離
れた大きなギャップ値を予め設定する必要がなくなり、
磁石１、１間の距離が短く磁束密度が大きい状態でＹモ
ータ６１を駆動することが可能になる。結果として、可
動子６８のコイル体に対する通電量を不必要に多くする
ことがなくなり発熱量の増加を抑えられるので、移動ス
テージ６の熱膨張や空気揺らぎ等、熱に起因する位置制
御性及び位置決め精度の悪化を抑制することができる。

【００５５】図６は、本発明の第２の実施形態を示す図
である。この図において、図１乃至図５に示す第１の実
施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付
し、その説明を省略する。第２の実施の形態と上記の第
１の実施の形態とが異なる点は、一対の磁石１、１のそ
れぞれが独立して変位可能な構成になったことである。

【００５６】即ち、本実施の形態では、図６（ａ）に示
すように、対を成すヨーク４、４のそれぞれに対して直
動アクチュエータ７、７が設けられており、各直動アク
チュエータ７は反力遮断用フレーム７２からＸ方向に沿
って突設された突条７３のＺ方向両側に互いに対向させ
て配設されている。そして、ステージ制御装置４４は、
これら直動アクチュエータ７、７の駆動を個別に独立し
て制御する。なお、図６（ｂ）に示すように、直動ガイ
ド８は、直動アクチュエータ７と対をなすように、磁石
１、１の対に対して一つおきに配置されている。他の構
成は、上記第１の実施形態と同様である。

【００５７】上記第１の実施形態では、下側のヨーク４
がＺ方向に関して反力遮断用フレーム７２に固定されて
いたので、可動子６８が−Ｚ側に大きく変位した場合の
対応が困難であったが、本実施の形態では第１の実施形
態と同様の効果が得られることに加えて、上下一対の磁
石１、１を個別に変位させることができるので、ギャッ
プＳ方向に関していずれの方向の可動子６８の振動や大
きな変位に対しても容易、且つ迅速に対処することが可
能になる。

【００５８】図７は、本発明の第３の実施形態を示す図
である。この図において、図１乃至図５に示す第１の実
施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付
し、その説明を省略する。第２の実施の形態と上記の第
１の実施の形態とが異なる点は、本発明をムービングマ
グネット型のリニアモータに用いたことである。

【００５９】本実施形態のＹモータ６１は、図７（ａ）
に示すように、ヨーク４、４の幅方向中央に互いに間隔
をあけて対向配置された磁石１、１、ヨーク４、４の幅
方向両端側に配置された直動アクチュエータ７、７及び
直動ガイド８、８が略ロ字状を呈する可動子（一方の部
材）７４と、可動子７４内を挿通してＹ方向に沿って配
置されコイル体（不図示）を内蔵する固定子（他方の部
材）７５とから概略構成されている。また、本実施の形
態では、図７（ｂ）に示すように、直動ガイド８は、第
１の実施形態と同様に、ヨーク４の長さ方向に亘って設
けられているが、直動アクチュエータ７はヨーク４の長
さ方向両側及び中央の４個所（合計８つ）設けられてい
る。

【００６０】この構成では、可動子７４が大きく変位し
た場合に直動アクチュエータ７を駆動させることで、上
記第１の実施形態と同様の効果が得られることに加え
て、コイル体が固定されることでコイル体に電力を供給
するためのケーブルも移動しないので、ケーブル同士の
擦れ、叩きやケーブルの変形に伴う抗力等の外乱に起因
する振動の発生を防止することができる。

【００６１】なお、Ｙモータ６１がムービングマグネッ
ト型の構成は、図７に示したもの以外にも図８（ａ）、
（ｂ）に示すように、対を成すヨーク４、４のそれぞれ
に対して直動アクチュエータ７、７を設け、各直動アク
チュエータ７を突条７３のＺ方向両側に互いに対向させ
て配設する構成としてもよい。この場合、第２の実施形
態と同様に、ギャップＳ方向に関していずれの方向の可
動子６８の振動や大きな変位に対しても容易、且つ迅速
に対処することが可能になる。

【００６２】続いて、図９を用いて本発明の第４の実施
形態について説明する。本実施の形態では、固定子６９
の投影光学系ＰＬに対する（Ｚ方向の）相対位置は、こ
のブロック図に示すように、位置センサ７８で検出され
主制御装置５０に出力される構成になっている。主制御
装置５０は、入力した位置センサ（検出センサ）７７、
７８の検出結果（差分）に基づいて、可動子と固定子
（コイル体と磁石）との間のギャップ量を求める。そし
て、ステージ制御装置４４は、求められたギャップ量が
所定値に維持されるように制御装置として直動アクチュ
エータ７を駆動する。これにより、走査露光に伴う移動
ステージ６の移動時に可動子に変位が生じた場合でも、
可動子に対して固定子を追従させることで可動子と固定
子との間のギャップ量を一定とすることができ、可動子
と固定子との接触を防止しつつ一定の推力で駆動してコ
イル体からの発熱を抑制することができる。

【００６３】なお、固定子と可動子との接触を避けるた
めに、可動子の変位に応じて磁石１、１間のギャップ量
を変更した場合、磁束密度が変化することでＹモータ６
１の推力も変動することになる。そのため、磁石１、１
間のギャップ量とモータ推力との関係を予め求めてマッ
プとして記憶しておき、走査露光時に位置センサ７７、
７８の検出結果から磁石１、１間のギャップ量を算出
し、ステージ制御装置４４が補正装置として、算出結果
と記憶してあるマップとに基づいてＹモータ６１の推力
（コイル体に印加する電圧）を補正する構成も採用可能
である。この場合、磁石１、１間のギャップ量が変動し
ても一定の推力で安定してＹモータ６１を駆動すること
が可能になる。

【００６４】また、上記実施の形態では、磁石１、１の
相対位置を変位させる際に直動ガイド８でガイドする構
成としたが、他のガイド部材を用いることもできる。さ
らに、ガイドを用いずに駆動装置のみで磁石１、１の相
対位置を変位させてもよく、例えば駆動装置としてピエ
ゾ素子等の圧電素子（電歪素子）を用いた際にはガイド
部材が不要になり、装置の小型化、低価格化に寄与でき
る。

【００６５】なお、上記実施の形態では、コイル体と磁
石１、１との間のギャップ量を位置センサ７７、７８の
検出結果により求める構成としたが、これに限られず、
例えば固定子と可動子のいずれか一方にコイル体と磁石
１、１との間のギャップ量を直接検出するセンサを設け
る構成としてもよい。この場合、センサを可動子に設け
れば、センサの配置個数を減らすことができるためより
好ましい。

【００６６】また、上記実施の形態において、一対の磁
石１、１毎に直動アクチュエータ７等の駆動装置を複数
設ける構成としてもよい。この場合、可動子の位置に対
応する磁石のみを変位させることが可能になるため、他
の位置の駆動装置を作動させる必要がなくなり、駆動に
伴う不要な発熱を抑制することが可能になる。

【００６７】また、上記実施の形態では、磁石１、１が
Ｚ方向に変位する構成としたが、これに限定されるもの
ではなく、個々の磁石をそれぞれ、例えば６自由度
（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θＸ、θＹ、θＺ）で変位可能とし、ロ
ーリングやピッチング、ヨーイング等、コイル体の変位
に応じてギャップが一定になるように磁石を変位させて
もよい。

【００６８】また、上記実施の形態では、本発明のステ
ージ装置を露光装置１０のウエハステージＷＳＴに適用
する構成としたが、これに限られず、レチクルステージ
ＲＳＴにも適用可能である。さらに、上記実施の形態で
は、本発明のステージ装置を露光装置におけるウエハス
テージに適用した構成としたが、露光装置以外にも転写
マスクの描画装置、マスクパターンの位置座標測定装置
等の精密測定機器にも適用可能である。

【００６９】なお、本実施の形態の基板としては、半導
体デバイス用の半導体ウエハＷのみならず、液晶ディス
プレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用の
セラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマス
クまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）
等が適用される。

【００７０】露光装置１０としては、レチクルＲとウエ
ハＷとを同期移動してレチクルＲのパターンを走査露光
するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置
（スキャニング・ステッパー；USP5,473,410）の他に、
レチクルＲとウエハＷとを静止した状態でレチクルＲの
パターンを露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させる
ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステ
ッパー）にも適用することができる。また、本発明はウ
エハＷ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて
転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置
にも適用できる。

【００７１】露光装置１０の種類としては、ウエハＷに
半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光
装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ
製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣ
Ｄ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための
露光装置などにも広く適用できる。

【００７２】また、不図示の露光用光源として、超高圧
水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ
線（４０４．ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエ
キシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ
（１９３ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（１５７ｎｍ）、Ａｒ₂レー
ザ（１２６ｎｍ）のみならず、電子線やイオンビームな
どの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線
を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタ
ンヘキサボライト（ＬａＢ₆）、タンタル（Ｔａ）を用
いることができる。また、ＹＡＧレーザや半導体レーザ
等の高調波などを用いてもよい。

【００７３】例えば、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
ーザを、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリ
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、かつ非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した
高調波を露光光として用いてもよい。なお、単一波長レ
ーザの発振波長を１．５４４〜１．５５３μｍの範囲内
とすると、１９３〜１９４ｎｍの範囲内の８倍高調波、
即ちＡｒＦエキシマレーザ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、１５７〜１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調
波、即ちＦ２レーザとほぼ同一波長となる紫外光が得ら
れる。

【００７４】また、レーザプラズマ光源、又はＳＯＲか
ら発生する波長５〜５０ｎｍ程度の軟Ｘ線領域、例えば
波長１３．４ｎｍ、又は１１．５ｎｍのＥＵＶ(Extreme
Ultra Violet)光を露光光として用いてもよく、ＥＵＶ
露光装置では反射型レチクルが用いられ、かつ投影光学
系が複数枚（例えば３〜６枚程度）の反射光学素子（ミ
ラー）のみからなる縮小系となっている。

【００７５】投影光学系ＰＬの倍率は、縮小系のみなら
ず等倍系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光
学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用
いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過
する材料を用い、Ｆ₂レーザやＸ線を用いる場合は反射
屈折系または屈折系の光学系にし（レチクルＲも反射型
タイプのものを用いる）、また電子線を用いる場合には
光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学
系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真
空状態にすることはいうまでもない。

【００７６】ウエハステージＷＳＴやレチクルステージ
ＲＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,1
18参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア
浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用い
た磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステー
ジＷＳＴ、ＲＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプで
もよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであっても
よい。また、Ｙモータ６１やＸモータ６２においても、
ガイドを設けても設けなくとも、どちらでもよい。

【００７７】各ステージＷＳＴ、ＲＳＴの一方として本
発明のステージ装置を適用した場合、他方のステージ装
置の駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユ
ニット（永久磁石）と、二次元にコイルを配置した電機
子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＷＳ
Ｔ、ＲＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この
場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方
をステージＷＳＴ、ＲＳＴに接続し、磁石ユニットと電
機子ユニットとの他方をステージＷＳＴ、ＲＳＴの移動
面側（ベース）に設ければよい。

【００７８】以上のように、本願実施形態の露光装置１
０は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含
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
程があることはいうまでもない。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およ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。

【００７９】半導体デバイス等のマイクロデバイスは、
図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設
計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいた
マスク（レチクル）を製作するステップ２０２、シリコ
ン材料からウエハを製造するステップ２０３、前述した
実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハ
に露光する露光処理ステップ２０４、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）２０５、検査ステップ２０６等を経て
製造される。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、コイ
ル体の発熱量を大きくすることなくコイル体と磁石との
接触を防止できるため、接触事故等による生産効率の低
下や熱に起因する位置制御性及び位置決め精度の悪化を
抑制できるという効果が得られる。また、本発明では、
一対の磁石間の相対位置が変動しても一定の推力で安定
してリニアモータを駆動できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す図であって、露
光装置の全体構成を概略的に示す図である。

【図２】 同露光装置を構成するウエハステージの外
観斜視図である。

【図３】 第１の実施形態の固定子の（ａ）は側面
図、（ｂ）は正面図である。

【図４】 第１の実施形態における制御ブロック図で
ある。

【図５】 （ａ）、（ｂ）は直動アクチュエータの動
作を説明するための図である。

【図６】 第２の実施形態の固定子の（ａ）は側面
図、（ｂ）は正面図である。

【図７】 第３の実施形態の可動子の（ａ）は側面
図、（ｂ）は正面断面図である。

【図８】 別の実施形態の可動子の（ａ）は側面図、
（ｂ）は正面断面図である。

【図９】 第４の実施形態における制御ブロック図で
ある。

【図１０】 半導体デバイスの製造工程の一例を示す
フローチャート図である。

【図１１】 従来技術によるリニアモータの構成例を
示す（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

Ｒ レチクル（マスク） Ｗ ウエハ（基板） ＷＳＴ ウエハステージ（ステージ装置） １ 磁石 ６ 移動ステージ（ステージ） ７ 直動アクチュエータ（駆動装置） ８ 直動ガイド（ガイド装置） １０ 露光装置 ４４ ステージ制御装置（制御装置） ６１ Ｙモータ（駆動手段、リニアモータ） ６８ 可動子（他方の部材） ６９ 固定子（一方の部材） ７４ 可動子（一方の部材） ７５ 固定子（他方の部材） ７７、７８ 位置センサ（検出装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 CA07 HA53 JA02 JA22 JA45 LA08 5F046 AA23 BA05 CC01 CC02 CC03 CC16 CC18 DA26 5H641 BB06 BB18 GG03 HH02 HH06 HH14 HH16 HH19

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隔をあけて対向配置された少なくと
   も一対の磁石を有する磁石ユニットであって、 前記一対の磁石の相対位置を変位させる駆動装置を備え
   たことを特徴とする磁石ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁石ユニットにおい
   て、 前記駆動装置は、前記一対の磁石が対向する方向に前記
   一対の磁石の少なくとも一方を駆動することを特徴とす
   る磁石ユニット。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の磁石ユニット
   において、 前記磁石ユニットは前記一対の磁石を複数有し、 前記駆動装置は前記一対の磁石毎に複数設けられている
   ことを特徴とする磁石ユニット。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載
   の磁石ユニットにおいて、 前記一対の磁石の駆動をガイドするガイド装置を備える
   ことを特徴とする磁石ユニット。
5. 【請求項５】 相対移動する２つの部材の一方の部材
   に設けられた発磁体と、他方の部材に設けられたコイル
   体とを有するリニアモータにおいて、 前記発磁体として請求項１から４のいずれか１項に記載
   の磁石ユニットが用いられることを特徴とするリニアモ
   ータ。
6. 【請求項６】 請求項５記載のリニアモータにおい
   て、 前記コイル体と前記一対の磁石のいずれか一方の磁石と
   の相対位置を検出する検出装置と、 前記検出装置の検出結果に基づいて前記駆動装置を制御
   する制御装置とを有することを特徴とするリニアモー
   タ。
7. 【請求項７】 請求項６記載のリニアモータにおい
   て、 前記検出装置の検出結果に基づいて前記コイル体に印加
   する電圧を補正する補正装置を有することを特徴とする
   リニアモータ。
8. 【請求項８】 請求項５から７のいずれか１項に記載
   のリニアモータにおいて、 前記コイル体と前記磁石ユニットとが振動的に独立して
   設けられることを特徴とするリニアモータ。
9. 【請求項９】 平面内を移動可能なステージと、前記
   ステージを駆動する駆動手段とを備えたステージ装置に
   おいて、 前記駆動手段は、請求項５から８のいずれか１項に記載
   されたリニアモータであることを特徴とするステージ装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のステージ装置におい
    て、 前記コイル体と前記磁石ユニットとのいずれか一方が固
    定される第１ステージと、 前記第１ステージに固定されない前記コイル体と前記磁
    石ユニットとの他方が固定されて、前記第１ステージの
    反力に応じて移動する第２ステージとを有することを特
    徴とするステージ装置。
11. 【請求項１１】 ステージを移動させてパターンを基
    板に露光する露光装置において、 前記ステージとして、請求項９または１０に記載された
    ステージ装置が用いられることを特徴とする露光装置。