JP2005064229A - 電磁アクチュエータ冷却装置、ステージ装置、並びに露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度上昇した冷媒による周辺機器への熱影響を抑制できる電磁アクチュエータ冷却装置を提供する。
【解決手段】 電磁アクチュエータ冷却装置１００は、発熱部１０２に冷媒を流して電磁アクチュエータ１０１を冷却する。電磁アクチュエータ冷却装置１００において、発熱部１０２から流出した冷媒が流れる出口配管１１３と、出口配管１１３に対して補助冷媒を供給する補助冷媒供給手段１２７とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発熱部に冷媒を流して電磁アクチュエータを冷却する電磁アクチュエータ冷却装置に関し、特に、露光装置のステージ装置に用いられる電磁アクチュエータ冷却装置に関する。

従来より、半導体素子、液晶表示素子等の電子デバイスの製造工程では、マスク（又はレチクル）に形成された回路パターンをレジスト（感光剤）が塗布された基板（ウエハやガラスプレートなど）上に転写する露光装置が用いられている。

露光装置としては、マスクのパターンを基板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・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）や、マスクと基板とを一次元方向に同期移動してマスクのパターンを基板上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などがある。

露光装置において、マスクを保持するマスクステージ、あるいは基板を保持する基板ステージなどのステージ装置は、リニアモータやボイスコイルモータなどの電磁アクチュエータによって駆動される。電磁アクチュエータは、通電するとコイルの内部抵抗等により発熱することから、周辺機器への熱影響を抑えるために、冷却装置によって冷却される。電磁アクチュエータの冷却装置としては、電磁アクチュエータの発熱部に冷媒を流して発熱部の熱を回収するものが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２１８４４３号公報

しかしながら、冷媒を用いた電磁アクチュエータの冷却技術では、電磁アクチュエータの発熱部から流出した冷媒が、発熱部の熱を吸収して温度上昇しており、その熱の影響が周辺機器に及ぶおそれがある。

例えば、冷媒用の配管は複数の配管が互いに近づけて配されることが多い。そのため、発熱部に流入する冷媒が流れる入口配管と、発熱部から流出した冷媒が流れる出口配管とが互いに近づけて配されていると、発熱部から流出した冷媒の熱が、発熱部に流入する冷媒に伝わり、冷却性能が低下するおそれがある。

また、露光装置では、ステージ装置の位置情報を光干渉計を用いて計測する場合がある。この場合、発熱部から流出した冷媒の熱が、配管を介して、ステージ装置が配置された空間の気体に伝わり、その空間内で温度差による気体の揺らぎが発生し、光干渉計の計測精度の低下をまねくおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、温度上昇した冷媒による周辺機器への熱影響を抑制できる電磁アクチュエータ冷却装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、安定した動作性能を有するステージ装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、露光精度の向上を図ることができる露光装置を提供することにある。

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から図９に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の電磁アクチュエータ冷却装置は、発熱部（１０２）に冷媒を流して電磁アクチュエータ（１０１）を冷却する電磁アクチュエータ冷却装置（１００）において、前記発熱部から流出した前記冷媒が流れる出口配管（１１３）と、前記出口配管に対して補助冷媒を供給する補助冷媒供給手段（１２７）とを有することを特徴としている。
この電磁アクチュエータ冷却装置では、発熱部から流出した冷媒が流れる出口配管に対して、補助冷媒が供給されることから、補助冷媒の冷却効果により、出口配管の温度上昇が抑制され、温度上昇した冷媒による周辺機器への熱影響が抑制される。

上記の電磁アクチュエータ冷却装置において、前記補助冷媒供給手段（１２７）は、前記冷媒の流れと前記補助冷媒の流れとを合流させる合流部（１２１）を有してもよい。
この電磁アクチュエータ冷却装置では、発熱部から流出した冷媒と補助冷媒とが合流することにより、出口配管を流れる冷媒が冷却され、出口配管の温度上昇が抑制される。

また、上記の電磁アクチュエータ冷却装置において、前記出口配管（１４１）には、前記冷媒が流れる第１流路（１５２）と、該第１流路を囲む第２流路（１５３）とが形成され、前記補助冷媒供給手段（１４５）は、前記第２流路に対して前記補助冷媒を供給する補助冷媒供給部（１４４）を有してもよい。
この電磁アクチュエータ冷却装置では、発熱部から流出した冷媒が流れる第１流路を囲んで、補助冷媒が流れる第２流路が形成されることから、第２流路が熱的な壁となって、第１流路を流れる冷媒の熱が出口配管の外部へ伝達されることが抑制される。

また、上記の電磁アクチュエータ冷却装置において、前記発熱部（１０２）に前記冷媒を供給する入口配管（１１２）を有し、前記補助冷媒供給手段（１３３）は、前記入口配管を分岐して前記冷媒の一部を前記補助冷媒として前記出口配管に供給する分岐部（１３１）を有してもよい。
この電磁アクチュエータ冷却装置では、分岐部を介して、入口配管を流れる冷媒の一部が補助冷媒として出口配管に供給され、その補助冷媒の冷却効果により、出口配管の温度上昇が抑制される。この場合、入口配管を流れる冷媒の一部を補助冷媒として用いることから、装置構成の簡素化が図られる。

本発明のステージ装置は、物体が搭載されるステージ（５）と、該ステージを駆動する電磁アクチュエータ（３３，３５）とを備えるステージ装置であって、前記電磁アクチュエータを冷却する上記の電磁アクチュエータ冷却装置（１００）を備えることを特徴としている。
このステージ装置では、電磁アクチュエータの発熱部で冷媒が温度上昇しても、その冷媒から受ける熱影響が、上記の電磁アクチュエータ冷却装置における補助冷媒によって確実に抑制されるので、安定した動作性能を発揮することができる。

本発明の露光装置は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（２）と、前記マスク上に形成されたパターンが転写される基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（５）とを有する露光装置（１）であって、前記マスクステージと前記基板ステージとの少なくとも一方が上記のステージ装置であることを特徴としている。
この露光装置では、マスクステージと基板ステージとの少なくとも一方が安定した動作性能を示すことにより、露光精度の向上が図られる。

以上説明したように、本発明の電磁アクチュエータ冷却装置によれば、発熱部から流出した冷媒が流れる出口配管に対して、補助冷媒が供給されることにより、温度上昇した冷媒による周辺機器への熱影響を抑制することができる。
また、本発明のステージ装置によれば、電磁アクチュエータ冷却装置により、電磁アクチュエータから受ける熱影響が確実に抑制されることから、安定した動作性能を発揮することができる。
また、本発明の露光装置によれば、マスクステージと基板ステージとの少なくとも一方が安定した動作性能を発揮することから、露光精度の向上を図ることができる。

図１は、本発明の電磁アクチュエータ冷却装置の実施の形態の第１例を模式的に示す図である。
図１において、電磁アクチュエータ冷却装置１００は、電磁アクチュエータ１０１の発熱部１０２に冷媒を流して電磁アクチュエータ１０１を冷却するものであり、冷媒を貯溜する貯溜部１１０、冷媒を流すためのポンプ１１１、電磁アクチュエータ１０１の発熱部１０２に冷媒を供給するための入口配管１１２、及び発熱部１０２から流出した冷媒が流れる出口配管１１３等を備えている。

冷媒としては、例えば、ハイドロフルオロエーテル、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボンなどの他に、フロリナート（商標）などのフッ素系不活性液体、アンモニア、水（もしくは純水）、空気等が挙げられる。本例では、冷媒として、フッ素系不活性液体が用いられる。また、貯溜部１１０は、冷媒の温度を調整する温調装置を有しており、貯溜部１１０から排出される冷媒を所定の温度（冷却能力を有する所定温度）に調整するようになっている。

電磁アクチュエータ１０１は、例えばリニアモータなど、磁界を発生させるコイルを介して電気エネルギーを電磁力に変換するものである。本例の電磁アクチュエータ１０１は、コイルを囲むハウジング１０３を有しており、このハウジング１０３内にコイル等の発熱部１０２の熱を吸収するための冷媒用の流路が形成されている。電磁アクチュエータ１０１では、例えば、通電時の内部抵抗等によりコイルが発熱する。そのため、ハウジング１０３内の冷媒流路は、コイル等の発熱部１０２から効率的に熱を吸収できるように配設されている。なお、ハウジング１０３は、高い強度を有する非磁性体の材料からなるのが好ましい。ハウジングの材質としては、例えば、ステンレス、銅、アルミニウム、チタン、銅合金、アルミ合金等が挙げられる。また、樹脂材のような非金属材料も使用することができる。

入口配管１１２及び出口配管１１３はそれぞれ、一端が電磁アクチュエータ１０１のハウジング１０３（ハウジング１０３内の冷媒流路）に接続され、他端が冷媒の貯溜部１１０に接続されている。ここで、入口配管１１２は、冷媒の流れの方向に沿って、冷媒の貯溜部１１０から電磁アクチュエータ１０１に至るまでの配管であり、一方の出口配管１１３は、冷媒の流れの方向に沿って、電磁アクチュエータ１０１から貯溜部１１０に至るまでの配管である。また、出口配管１１３には、電磁アクチュエータ１０１を経由することなく、貯溜部１１０の冷媒の一部を出口配管１１３に直接導く補助冷媒配管１２０が接続されている。

補助冷媒配管１２０は、一端が冷媒の貯溜部１１０に接続され、他端が出口配管１１３のうちの電磁アクチュエータ１０１に近い位置に設けられた合流部１２１に接続されている。また、補助冷媒配管１２０には、補助冷媒を流すためのポンプ１２２が配設されている。

なお、入口配管１１２、出口配管１１３、及び補助冷媒配管１２０の材質は互いに同じでもよく、互いに異なってもよい。配管の材質としては、例えば、ポリウレタンやフッ素樹脂などの各種ポリマーの他に、洗浄されたステンレスなどの金属が挙げられる。

合流部１２１は、電磁アクチュエータ１０１（ハウジング１０３の内部）を経由して出口配管１１３を流れる冷媒と、貯溜部１１０から直接送られた補助冷媒とを合流させるものであり、出口配管１１３の流路と、補助冷媒配管１２０の流路とを接続する継手構造を含む構成となっている。また、合流部１２１は、出口配管１１３から補助冷媒配管１２０への冷媒の逆流を防ぐ逆止弁１２５、及び補助冷媒の供給流量を調整するための流量調整弁１２６を有する。逆止弁１２５及び流量調整弁１２６はともに補助冷媒配管１２０上に配設されている。また、合流部１２１の配設位置は、補助冷媒による冷却範囲を広く取る上で、出口配管１１３とハウジング１０３との接続部分（ハウジング１０３からの冷媒出口部）に近いのが好ましい。なお、上記補助冷媒配管１２０、合流部１２１、及びポンプ１２２等を含んで本発明における補助冷媒供給手段１２７が構成される。

上記構成の電磁アクチュエータ冷却装置１００では、少なくとも電磁アクチュエータ１０１の通電時において、電磁アクチュエータ１０１に対して冷媒が循環供給される。すなわち、所定の温度に調整された冷媒は、貯溜部１１０から入口配管１１２を介して電磁アクチュエータ１０１のハウジング１０３内に供給され、ハウジング１０３から流出した後、出口配管１１３を介して貯溜部１１０に戻る。この冷媒の循環に伴い、冷媒と発熱部１０２との間で熱交換が行われ、発熱部１０２の熱が冷媒に回収され、電磁アクチュエータ１０１が冷却される。

また、本例の冷却装置１００では、出口配管１１３に対して、貯溜部１１０の冷媒が補助冷媒として直接供給される。すなわち、貯溜部１１０内の所定の温度に調整された冷媒の一部は、電磁アクチュエータ１０１を経由することなく、補助冷媒配管１２０を介して出口配管１１３に供給される。出口配管１１３の合流部１２１では、電磁アクチュエータ１０１（ハウジング１０３の内部）を経由して出口配管１１３を流れる冷媒と、貯溜部１１０から直接送られた補助冷媒とが合流する。電磁アクチュエータ１０１から流出した冷媒は、貯溜部１１０から流出した直後の冷媒に比べて、発熱部１０２との熱交換によって温度上昇しているが、貯溜部１１０から直接供給された低温の補助冷媒と混合されることにより冷却される。

ここで、出口配管１１３における合流部１２１よりも下流側（貯溜部１１０側）では、補助冷媒による冷却効果により、出口配管１１３の内部を流れる冷媒の温度が低く抑えられる。そのため、電磁アクチュエータ１０１の発熱部１０２で冷媒が温度上昇しても、出口配管１１３の表面温度の上昇が抑制され、出口配管１１３から周囲への熱伝達が抑えられる。このように、この電磁アクチュエータ冷却装置１００では、出口配管１１３に対して補助冷媒を供給することにより、温度上昇した冷媒による周辺機器への熱影響が抑制される。

なお、本例の冷却装置１００において、入口配管１１２及び出口配管１１３の配管径（流路断面積）は冷媒の供給流量等に応じて適宜定められる。本例では、出口配管１１３に、入口配管１１２からの冷媒に加えて、補助冷媒配管１２０からの補助冷媒が供給されることから、入口配管１１２に比べて出口配管１１３の配管径が大きいことが好ましい。

また、本例の冷却装置１００において、出口配管１１３を流れる冷媒の温度（あるいは出口配管１１３の表面温度）を計測する計測装置が設けられていてもよい。この場合、その計測装置の計測結果に基づいて、出口配管１１３への補助冷媒の供給量を制御することにより、出口配管１１３の温度（表面温度）を確実に抑制できる。補助冷媒の供給量の制御は、例えば、上記流量調整弁１２６により行うことが可能である。なお、上記流量調整弁１２６以外にも、入口配管１１２あるいは出口配管１１３に冷媒の流れを制御するためのバルブあるいは流量の調整バルブを適宜設けてもよい。

また、貯溜部１１０に備えている温調装置を、出口配管１１２に供給する冷媒を温調する温調装置と補助冷媒配管１２０に供給する冷媒（補助冷媒）を温調する温調装置との２種類設け、それぞれの設定温度を異ならせても構わない。この場合、補助冷媒の温度を入口配管１１２に供給する冷媒温度よりも低く設定するのが望ましい。これによれば、出口配管１１３を流れる冷媒の温度が入口配管１１２を流れる冷媒の温度とほぼ同じになるように、補助冷媒の温度を独立して設定することができる。

さらに、上記合流部１２１において、出口配管１１３を流れる冷媒と補助冷媒配管１２０からの補助冷媒との攪拌を促進させる構造を設けてもよい。温度差のある冷媒を互いに攪拌することにより、より確実な冷却効果が得られる。

図２は、本発明の電磁アクチュエータ冷却装置の実施の形態の第２例を模式的に示す図である。なお、先の図１に示した実施の形態例と同一の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

実施の形態の第２例において、上記実施の形態例と異なる点は、出口配管１１３に対する補助冷媒として、入口配管１１２を流れる冷媒を分岐させたものを用いている点である。すなわち、本例の電磁アクチュエータ冷却装置１３０は、入口配管１１２を分岐して冷媒の一部を補助冷媒として出口配管１１３に供給する分岐部１３１と、分岐部１３１で分けられた冷媒の一部を出口配管１１３（合流部１２１）に導く補助冷媒配管１３２とを有する。

分岐部１３１は、入口配管１１２の流路を分岐して補助冷媒配管１３２の流路に接続する継手構造を含む構成となっている。補助冷媒配管１３２は、一端が分岐部１３１を介して入口配管１１２に接続され、他端が合流部１２１を介して出口配管１１３に接続されている。なお、上記分岐部１３１、補助冷媒配管１３２、及び合流部１２１等を含んで本発明における補助冷媒供給手段１３３が構成される。

上記構成の電磁アクチュエータ冷却装置１３０では、前述した第１の実施の形態例と同様に、冷媒の循環により、冷媒と電磁アクチュエータ１０１の発熱部１０２との間で熱交換が行われ、電磁アクチュエータ１０１が冷却される。

また、本例の冷却装置１３０では、入口配管１１２を流れる冷媒の一部が分岐部１３１及び補助冷媒配管１３２を介して出口配管１１３に補助冷媒として供給される。すなわち、入口配管１１２を流れる冷媒の一部が、分岐部１３１で分岐され、その冷媒が電磁アクチュエータ１０１を経由することなく出口配管１１３に供給される。出口配管１１３の合流部１２１では、電磁アクチュエータ１０１（ハウジング１０３の内部）を経由して出口配管１１３を流れる冷媒と、入口配管１１２から分岐して供給された補助冷媒とが合流する。電磁アクチュエータ１０１から流出した冷媒は、発熱部１０２との熱交換によって貯溜部１１０から流出した直後の冷媒に比べて温度上昇しており、一方、入口配管１１２で分岐された補助冷媒は、貯溜部１１０から流出した直後の冷媒とほぼ同じ低温状態にある。そのため、出口配管１１３において、それらの冷媒が互いに混合されることにより、電磁アクチュエータ１０１から流出した冷媒が冷却され、出口配管１１３の温度上昇が抑制される。したがって、本例の冷却装置１３０においても、補助冷媒による冷却効果により、温度上昇した冷媒による周辺機器への熱影響が抑制される。

また、本例の冷却装置１３０では、入口配管１１２を流れる冷媒の一部を分岐したものを補助冷媒として用いることから、装置構成の簡素化が図られる。すなわち、本例では、貯溜部１１０から分岐部１３１までの間、入口配管１１２の一部が補助冷媒用の配管として代用されることになり、貯溜部１１０から直接出口配管１１３に補助冷媒を供給する形態に比べて、補助冷媒用の配管長さを短くできる。また、入口配管１１２を流れる冷媒用のポンプ１１１の供給圧を利用して、補助冷媒を出口配管１１３に供給することができるので、補助冷媒用のポンプを省略することが可能である。また、分岐部１３１での分岐後に温調装置を設け、補助冷媒の温度を低くしてもよい。これによれば合流部１２１で合流した後の冷媒温度を、入口配管１１２を流れる冷媒温度と同程度まで下げることができる。

図３は、本発明の電磁アクチュエータ冷却装置の実施の形態の第３例を模式的に示す図である。なお、先の図１及び図２に示した実施の形態例と同一の機能を有する構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

実施の形態の第３例において、上記各実施の形態例と異なる点は、出口配管が二重管構造からなる点である。すなわち、本例の電磁アクチュエータ冷却装置１４０は、二重管構造からなる出口配管１４１と、入口配管１１２を分岐して冷媒の一部を補助冷媒として出口配管１４１に供給する分岐部１４２と、分岐部１４２で分けられた冷媒の一部を出口配管１４１に導く補助冷媒配管１４３と、出口配管１４１の外側の流路に対して補助冷媒を供給する補助冷媒供給部１４４とを備える。

図４は、出口配管１４１の構造を示す断面図である。
図４において、出口配管１４１は、内管１５０と外管１５１とからなる二重管構造からなり、内管１５０及び外管１５１はそれぞれチューブ状に形成されている。また、内管１５０の内側に第１流路１５２が形成され、内管１５０と外管１５１との隙間に第１流路１５２を囲む第２流路１５３が形成されている。また、内管１５０と外管１５１との間には、隙間を保つための複数（本例では３つ）のリブ１５４が周方向に離間して配設されている。

なお、図４に示した出口配管１４１の構造は一例であって、二重管構造であれば他の形態でもよい。例えば、リブは、内管１５０及び外管１５１の双方に接続されなくてもよく、一方のみに接続された形態としてもよい。また、リブの数は３つに限定されない他に、リブを省く構成としてもよい。内管１５０と外管１５１との間にリブ１５４が配設されることにより、配管全体の可撓性が確保されかつ、配管の屈曲等に伴う内管１５０と外管１５１との隙間の閉塞が防止される。リブ１５４の数や形状は所望の強度が得られる中で、内管１５０から外管１５１にリブを介して伝わる熱がなるべく少なくなるように定められる。

図３に戻り、分岐部１４２は、入口配管１１２の流路を分岐して補助冷媒配管１４３の流路に接続する継手構造を含む構成となっている。補助冷媒配管１４３は、一端が分岐部１４２を介して入口配管１１２に接続され、他端が補助冷媒供給部１４４を介して出口配管１４１に接続されている。また、出口配管１４１は、一端が補助冷媒供給部１４４を介して電磁アクチュエータ１０１のハウジング１０３（ハウジング１０３内の冷媒流路）に接続され、他端が冷媒の貯溜部１１０に接続されている。なお、上記分岐部１４２、補助冷媒配管１４３、及び補助冷媒供給部１４４等を含んで本発明における補助冷媒供給手段１４５が構成される。

図５は、補助冷媒供給部１４４の構造を示す断面図である。
図５において、補助冷媒供給部１４４は、それぞれ環状に設けられた内側スリーブ１６０及び外側スリーブ１６１と、固定ナット１６２とを備える。内側スリーブ１６０と外側スリーブ１６１とは一体的に形成され、また、内側スリーブ１６０と外側スリーブ１６１との間には、補助冷媒用の流路（補助冷媒流路１６３）が形成されている。また、外側スリーブ１６１には補助冷媒流路１６３用の接続口１６４が設けられている。

また、電磁アクチュエータ１０１のハウジング１０３には、冷媒排出用の開口を含む冷媒出口部１６５が突出して設けられている。内側スリーブ１６０と冷媒出口部１６５とは、出口配管１４１の内管１５０を間に挟んで互いに結合（螺合）されており、この結合により、出口配管１４１の内管１５０が冷媒出口部１６５に固定されるとともに、出口配管１４１内の第１流路１５２とハウジング１０３内の冷媒流路とが接続されている。また、外側スリーブ１６１と固定ナット１６２とは、出口配管１４１の外管１５１を間に挟んで互いに結合（螺合）されており、この結合により、出口配管１４１の外管１５１が補助冷媒供給部１４４に固定されるとともに、出口配管１４１内の第２流路１５３と補助冷媒供給部１４４内の補助冷媒流路１６３とが接続されているる。さらに、補助冷媒供給部１４４の接続口１６４は、補助冷媒配管１４３に接続されており、この接続により、補助冷媒配管１４３の流路と出口配管１４１の外側の流路である第２流路１５３とが接続されている。

上記構成の電磁アクチュエータ冷却装置１４０では、前述した第１及び第２の各実施の形態例と同様に、冷媒の循環により、冷媒と電磁アクチュエータ１０１の発熱部１０２との間で熱交換が行われ、電磁アクチュエータ１０１が冷却される。

また、本例の冷却装置１４０では、入口配管１１２を流れる冷媒の一部が分岐部１４２及び補助冷媒配管１４３を介して出口配管１４１に補助冷媒として供給される。出口配管１４１は、二重管構造からなり、内側の第１流路１５２には、電磁アクチュエータ１０１（ハウジング１０３の内部）を経由した冷媒が流れ、外側の第２流路１５３には、電磁アクチュエータ１０１を経由することなく、入口配管１１２から分岐して供給される補助冷媒が流れる。すなわち、入口配管１１２を流れる冷媒の一部が、分岐部１４２で分岐され、その冷媒が補助冷媒として補助冷媒供給部１４４を介して出口配管１４１の第２流路１５３に供給される。なお、出口配管１４１の第１流路１５２及び第２流路１５３を流れた冷媒は、貯溜部１１０に送られ、所定の温度に冷却される。

ここで、出口配管１４１の第１流路１５２を流れる冷媒は、電磁アクチュエータ１０１の発熱部１０２との熱交換によって貯溜部１１０から流出した直後の冷媒に比べて温度上昇しており、その一方で、第２流路１５３を流れる補助冷媒は、貯溜部１１０から流出した直後の冷媒とほぼ同じ低温状態にある。そのため、出口配管１４１において、低温の補助冷媒が流れる外側の第２流路１５３が熱的な壁となり、第１流路１５２を流れる冷媒から出口配管１４１の外部への熱伝達が抑制される。すなわち、第１流路１５２を流れる冷媒の熱の一部は、出口配管１４１の内管１５０に伝わるものの、その熱は内管１５０の表面に接しながら流れる補助冷媒に回収され、出口配管１４１の外部にはほとんど伝わらない。したがって、本例の冷却装置１４０においても、補助冷媒による冷却効果により、温度上昇した冷媒による周辺機器への熱影響が抑制される。

また、本例の冷却装置１４０では、第２流路１５３が熱的な壁となることから、第１流路１５２を流れる冷媒を冷却する必要がなく、高温状態のままでもよい。そのため、本例では、第２流路１５３を流れる補助冷媒は、熱を遮蔽する断熱効果を有する程度の流量があればよく、冷媒流量の低減化を図ることが可能である。特に、本例では、複数のリブ１５４によって、第１流路１５２の周りに補助冷媒が流れる第２流路１５３が確実に形成されるので、第１流路１５２の熱が配管全周にわたって確実に遮断される。

なお、本例では、入口配管１１２から分岐させた冷媒を補助冷媒として用いているが、先の図１に示した形態と同様に、貯溜部１１０の冷媒を出口配管１４１の第２流路１５３に直接供給する構成としてもよい。また、補助冷媒用の温調装置を別に設けて、補助冷媒の温度を入口配管１１２を流れる冷媒よりも低い温度に設定するようにしても構わない。これによれば、出口配管１１３の断熱効果を更に高めることができる。

また、本例では、出口配管１４１の第１流路１５２と第２流路１５３とのそれぞれに同じ冷媒を流しているが、第１流路１５２と第２流路１５３とは互いに隔離されていることから、第１流路１５２とは異なる冷媒を第２流路１５３に流してもよい。この場合、例えば、第１流路に流す冷媒の貯溜部とは別の貯溜部を設け、その貯溜部から出口配管の外側の第２流路に補助冷媒を供給する構成とするとよい。また、この場合、第２流路に供給する補助冷媒としては、熱回収率の高い水など様々な冷媒が適用され、さらには気体を用いてもよい。補助冷媒として熱回収率の高い冷媒を用いることにより、冷媒（補助冷媒）の使用量をさらに少なくできる。

また、出口配管に限らず、入口配管を二重配管構造としてもよい。この場合、入口配管の内側の流路に電磁アクチュエータの冷却用の冷媒を流し、外側の流路に補助冷媒を流すとよい。これにより、外側の流路を流れる補助冷媒によって、内側の流路が断熱され、冷却効率の向上が図られる。さらに、電磁アクチュエータのハウジング、あるいはハウジング内の冷媒用の配管を二重構造として補助冷媒を供給する構成としてもよい。

次に、本発明のステージ装置および露光装置の実施の形態例を、図６から図８を参照して説明する。ここでは、露光装置として、マスクとしてのレチクルと基板としてのウエハとを同期移動しつつ、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、スキャニング・ステッパ（走査型露光装置）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。

図６に示す露光装置１は、光源（不図示）からの露光用照明光によりレチクル（マスク）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照明光学系ＩＵと、レチクルＲを保持して移動するレチクルステージ（マスクステージ）２および該レチクルステージ２を支持するレチクル定盤３を含むステージ装置４と、レチクルＲから射出される照明光をウエハ（基板）Ｗ上に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを保持して移動するウエハステージ（基板ステージ）５および該ウエハステージ５を保持するウエハ定盤６を含むステージ装置７と、上記ステージ装置４および投影光学系ＰＬを支持するリアクションフレーム８とから概略構成されている。なお、ここで投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ方向とし、このＺ方向と直交する方向でレチクルＲとウエハＷの同期移動方向をＹ方向とし、非同期移動方向をＸ方向とする。また、それぞれの軸周りの回転方向をθＺ、θＹ、θＸとする。

照明光学系ＩＵは、リアクションフレーム８の上面に固定された支持コラム９によって支持される。なお、露光用照明光としては、例えば超高圧水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線）およびＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）およびＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ）などが用いられる。

リアクションフレーム８は、床面に水平に載置されたベースプレート１０上に設置されており、その上部側および下部側には、内側に向けて突出する段部８ａおよび８ｂがそれぞれ形成されている。

ステージ装置４の中、レチクル定盤３は、各コーナーにおいてリアクションフレーム８の段部８ａに防振ユニット１１を介してほぼ水平に支持されており（なお、紙面奥側の防振ユニットについては図示せず）、その中央部にはレチクルＲに形成されたパターン像が通過する開口３ａが形成されている。なお、レチクル定盤３の材料として金属やセラミックスを用いることができる。防振ユニット１１は、内圧が調整可能なエアマウント１２とボイスコイルモータ１３とが段部８ａ上に直列に配置された構成になっている。これら防振ユニット１１によって、ベースプレート１０およびリアクションフレーム８を介してレチクル定盤３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なっている（Ｇは重力加速度）。

レチクル定盤３上には、レチクルステージ２が該レチクル定盤３に沿って２次元的に移動可能に支持されている。レチクルステージ２の底面には、非接触ベアリングとして複数のエアベアリング（エアパッド）１４が固定されており、これらのエアベアリング１４によってレチクルステージ２がレチクル定盤３上に数ミクロン程度のクリアランスを介して浮上支持されている。また、レチクルステージ２の中央部には、レチクル定盤３の開口３ａと連通し、レチクルＲのパターン像が通過する開口２ａが形成されている。

レチクルステージ２について詳述すると、図７に示すように、レチクルステージ２は、レチクル定盤３上を一対のＹリニアモータ１５、１５によってＹ軸方向に所定ストロークで駆動されるレチクル粗動ステージ１６と、このレチクル粗動ステージ１６上を一対のＸボイスコイルモータ１７Ｘと一対のＹボイスコイルモータ１７ＹとによってＸ、Ｙ、θＺ方向に微小駆動されるレチクル微動ステージ１８とを備えた構成になっている（なお、図６では、これらを１つのステージとして図示している）。

各Ｙリニアモータ１５は、レチクル定盤３上に非接触ベアリングである複数のエアベアリング（エアパッド）１９によって浮上支持されＹ軸方向に延びる固定子２０と、この固定子２０に対応して設けられ、連結部材２２を介してレチクル粗動ステージ１６に固定された可動子２１とから構成されている。このため、運動量保存の法則により、レチクル粗動ステージ１６の＋Ｙ方向の移動に応じて、固定子２０は−Ｙ方向に移動する。この固定子２０の移動によりレチクル粗動ステージ１６の移動に伴う反力を相殺するとともに、重心位置の変化を防ぐことができる。

なお、固定子２０は、レチクル定盤３上に代えて、リアクションフレーム８に設けてもよい。固定子２０をリアクションフレーム８に設ける場合には、エアベアリング１９を省略し、固定子２０をリアクションフレーム８に固定して、レチクル粗動ステージ１６の移動により固定子２０に作用する反力をリアクションフレーム８を介して床に逃がしてもよい。

レチクル粗動ステージ１６は、レチクル定盤３の中央部に形成された上部突出部３ｂの上面に固定されＹ軸方向に延びる一対のＹガイド５１、５１によってＹ軸方向に案内されるようになっている。また、レチクル粗動ステージ１６は、これらＹガイド５１、５１に対して不図示のエアベアリングによって非接触で支持されている。

レチクル微動ステージ１８には、不図示のバキュームチャックを介してレチクルＲ（図６参照）が吸着保持されるようになっている。レチクル微動ステージ１８の−Ｙ方向の端部には、コーナキューブからなる一対のＹ移動鏡５２ａ、５２ｂが固定され、また、レチクル微動ステージ１８の＋Ｘ方向の端部には、Ｙ軸方向に延びる平面ミラーからなるＸ移動鏡５３が固定されている。そして、これら移動鏡５２ａ、５２ｂ、５３に対して測長ビームを照射する３つのレーザ干渉計（いずれも不図示）が各移動鏡との距離を計測することにより、レチクルステージ２のＸ、Ｙ、θＺ（Ｚ軸回りの回転）方向の位置が高精度に計測される。なお、レチクル微動ステージ１８の材質として金属やコージェライトまたはＳｉＣからなるセラミックスを用いることができる。

図６に戻り、投影光学系ＰＬとして、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、石英や蛍石を光学硝材とした屈折光学素子（レンズ素子）からなる１／４（または１／５）縮小倍率の屈折光学系が使用されている。このため、レチクルＲに照明光が照射されると、レチクルＲ上の回路パターンのうち、照明光で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、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。

投影光学系ＰＬの鏡筒部の外周には、該鏡筒部に一体化されたフランジ２３が設けられている。そして、投影光学系ＰＬは、リアクションフレーム８の段部８ｂに防振ユニット２４を介してほぼ水平に支持された鋳物等で構成された鏡筒定盤２５に、光軸方向をＺ方向として上方から挿入されるとともに、フランジ２３が係合している。なお、鏡筒定盤２５として、高剛性・低熱膨張のセラミックス材を用いてもよい。

フランジ２３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％、およ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。このフランジ２３は、投影光学系ＰＬを鏡筒定盤２５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の鏡筒定盤２５に対する組み付けが容易で、しかも組み付け後の鏡筒定盤２５および投影光学系ＰＬの振動、温度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。

防振ユニット２４は、鏡筒定盤２５の各コーナーに配置され（なお、紙面奥側の防振ユニットについては図示せず）、内圧が調整可能なエアマウント２６とボイスコイルモータ２７とが段部８ｂ上に直列に配置された構成になっている。これら防振ユニット２４によって、ベースプレート１０およびリアクションフレーム８を介して鏡筒定盤２５（ひいては投影光学系ＰＬ）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なっている。

ステージ装置７は、図６から明らかなように、ステージ装置４と投影光学系ＰＬとから分離してベースプレート１０上に設けられている。ステージ装置７は、ウエハステージ５、このウエハステージ５をＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能に支持するウエハ定盤６、ウエハステージ５と一体的に設けられウエハＷを吸着保持する試料台ＳＴ、これらウエハステージ５および試料台ＳＴを相対移動自在に支持するＸガイドバーＸＧを主体に構成されている。ウエハステージ５の底面には、非接触ベアリングである複数のエアベアリング（エアパッド）２８が固定されており、これらのエアベアリング２８によってウエハステージ５がウエハ定盤６上に、例えば数ミクロン程度のクリアランスを介して浮上支持されている。

ウエハ定盤６は、ベースプレート１０の上方に、防振ユニット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、ウエハ定盤６の各コーナーに配置され（なお、紙面奥側の防振ユニットについては図示せず）、内圧が調整可能なエアマウント３０とウエハ定盤６に対して推力を付与するボイスコイルモータ３１とがベースプレート１０上に並列に配置された構成になっている。これら防振ユニット２９によって、ベースプレート１０を介してウエハ定盤６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なっている。

図６及び図８に示すように、ＸガイドバーＸＧは、Ｘ方向に沿った長尺形状を呈しており、その長さ方向両端には電機子ユニットからなる可動子３６，３６がそれぞれ設けられている。これらの可動子３６，３６に対応する磁石ユニットを有する固定子３７，３７は、ベースプレート１０に突設された支持部３２、３２に設けられている（図６参照、なお図６では可動子３６および固定子３７を簡略して図示している）。そして、これら可動子３６および固定子３７によってムービングコイル型のリニアモータ３３、３３が構成されており、可動子３６が固定子３７との間の電磁気的相互作用により駆動されることで、ＸガイドバーＸＧはＹ方向に移動するとともに、リニアモータ３３、３３の駆動を調整することでθＺ方向に回転移動する。すなわち、このリニアモータ３３によってＸガイドバーＸＧとほぼ一体的にウエハステージ５（および試料台ＳＴ、以下単にウエハステージ５と称する）がＹ方向およびθＺ方向に駆動されるようになっている。なお、ウエハステージ５は、Ｙ方向の移動にはガイド部材を有さないガイドレスステージとなっているが、ウエハステージ５のＸ方向の移動に関しても適宜ガイドレスステージとすることができる。

ウエハステージ５は、ＸガイドバーＸＧとの間にＺ方向に所定量のギャップを維持する磁石およびアクチュエータからなる磁気ガイドを介して、ＸガイドバーＸＧにＸ方向に相対移動自在に非接触で支持・保持されている。また、ウエハステージ５は、ＸガイドバーＸＧに埋設された固定子３５ａを有するＸリニアモータ３５による電磁気的相互作用によりＸ方向に駆動される。なお、Ｘリニアモータの可動子は図示していないが、ウエハステージ５に取り付けられている。

ウエハステージ５の上面には、ウエハホルダ４１を介してウエハＷが真空吸着等によって固定される（図６参照、図８では図示略）。また、ウエハステージ５のＸ方向の位置は、投影光学系ＰＬの鏡筒下端に固定された参照鏡４２を基準として、ウエハステージ５の一部に固定された移動鏡４３の位置変化を計測するレーザ干渉計４４によって所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能でリアルタイムに計測される。なお、上記参照鏡４２、移動鏡４３、レーザ干渉計４４とほぼ直交するように配置された不図示の参照鏡、レーザ干渉計および移動鏡（図８に示す移動鏡４８）によってウエハステージ５のＹ方向の位置が計測される。なお、これらレーザ干渉計の中、少なくとも一方は、測長軸を２軸以上有する多軸干渉計であり、これらレーザ干渉計の計測値に基づいてウエハステージ５（ひいてはウエハＷ）のＸＹ位置のみならず、θ回転量あるいはこれらに加え、レベリング量をも求めることができるようになっている。

また、ＸガイドバーＸＧの−Ｘ方向側には、ボイスコイルモータで構成されたＸトリムモータ３４の可動子３４ａが取り付けられている。Ｘトリムモータ３４は、Ｘリニアモータ３５の固定子としてのＸガイドバーＸＧとリアクションフレーム８との間に介装され、その固定子３４ｂはリアクションフレーム８（図６参照）に設けられている。このため、ウエハステージ５をＸ方向に駆動する際の反力は、Ｘトリムモータ３４によりリアクションフレーム８に伝達され、さらにリアクションフレーム８を介してベースプレート１０（図６参照）に伝達される。なお、実際にはＸトリムモータ３４は、リニアモータ３３を挟んだＺ方向両側に配置されているが、図６および図８では便宜上＋Ｚ側のＸトリムモータ３４のみ図示している。

また、ウエハステージ５は、リニアモータ３３、３３及びＸリニアモータ３５を冷却するための冷却装置として、先の図１に示した電磁アクチュエータ冷却装置１００を備える。

すなわち、リニアモータ３３、３３及びＸリニアモータ３５にはそれぞれ、冷媒入口部６０ａ、６０ｂ、６０ｃと、冷媒出口部６１ａ、６１ｂ、６１ｃとが設けられており、冷媒入口部６０ａ、６０ｂ、６０ｃには、貯溜部１１０からリニアモータ３３、３５に冷媒を導く入口配管１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ（実線で図示）が接続され、冷媒出口部６１ａ、６１ｂ、６１ｃには、リニアモータ３３、３５から排出された冷媒が流れる出口配管１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ（破線で図示）が接続されている。また、出口配管１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃには、冷媒出口部６１ａ、６１ｂ、６１ｃに設けられた合流部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを介して、貯溜部１１０の冷媒を電磁アクチュエータ１０１を経由することなく直接出口配管１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃに導く補助冷媒配管１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ（二点鎖線で図示）が接続されている。なお図８では、簡略化のために、先の図１に示したポンプ１１１、１２２、逆止弁１２５、流量調整弁１２６等の図示を省略している。

次に、上記のように構成されたステージ装置の動作および露光装置による露光処理の動作について説明する。
ここでは、予め、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設定されているものとする。そして、いずれも不図示のレチクル顕微鏡およびオフアクシス・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。

ウエハＷの露光のための準備動作が完了すると、アライメント結果に基づいてレーザ干渉計４４の計測値をモニタしつつ、リニアモータ３３、３５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ウエハステージ５を移動する。そして、リニアモータ１５、３３を介してレチクルステージ２とウエハステージ５とのＹ方向の走査を開始し、両ステージ２、５がそれぞれの目標走査速度に達すると、照明光学系ＩＵからの露光用照明光により、レチクルＲ上の所定の矩形状の照明領域が均一な照度で照明される。この照明領域に対してレチクルＲがＹ方向に走査されるのに同期して、この照明領域と投影光学系ＰＬに関して共役な露光領域に対してウエハＷを走査する。

そして、レチクルＲのパターン領域を透過した照明光が投影光学系ＰＬにより１／５倍あるいは１／４倍に縮小され、レジストが塗布されたウエハＷ上に照射される。そして、ウエハＷ上の露光領域には、レチクルＲのパターンが逐次転写され、１回の走査でレチクルＲ上のパターン領域の全面がウエハＷ上のショット領域に転写される。この走査露光時には、レチクルステージ２のＹ方向の移動速度と、ウエハステージ５のＹ方向の移動速度とが投影光学系ＰＬの投影倍率（１／５倍あるいは１／４倍）に応じた速度比に維持されるように、リニアモータ１５、３３を介してレチクルステージ２およびウエハステージ５が同期制御される。

レチクルステージ２の走査方向の加減速時の反力は、固定子２０の移動により吸収され、ステージ装置４における重心の位置がＹ方向において実質的に固定される。また、レチクルステージ２と固定子２０とレチクル定盤３との３者間の摩擦が零でなかったり、レチクルステージ２と固定子２０との移動方向が僅かに異なる等の理由で、レチクル定盤３の６自由度方向の微少な振動が残留した場合には、上記残留振動を除去すべく、エアマウント１２およびボイスコイルモータ１３をフィードバック制御する。また、鏡筒定盤２５においては、レチクルステージ２、ウエハステージ５の移動による微振動が発生しても、６自由度方向の振動を求め、エアマウント２６およびボイスコイルモータ２７をフィードバック制御することによりこの微振動をキャンセルして、鏡筒定盤２５を定常的に安定した位置に維持することができる。

同様に、ステージ装置７では、レーザ干渉計４４等の計測値に基づいて、ウエハステージ５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３０およびボイスコイルモータ３１を駆動する。また、ウエハステージ５とウエハ定盤６との摩擦が零でない等の理由で、ウエハ定盤６の６自由度方向の微少な振動が残留した場合にも、上記残留振動を除去すべく、エアマウント３０およびボイスコイルモータ３１をフィードバック制御する。

動作中のステージ装置７では、通電によりコイル等の発熱部が発熱するものの、電磁アクチュエータ冷却装置１００によってリニアモータ３３、３５が冷却される。すなわち、ステージ装置７では、電磁アクチュエータ冷却装置１００における冷媒の循環により、冷媒と発熱部１０２との間で熱交換が行われ、発熱部１０２の熱が冷媒に回収され、電磁アクチュエータ１０１が冷却される。

また、ステージ装置７では、補助冷媒配管１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを介して出口配管１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃに補助冷媒が供給され、この補助冷媒による冷却効果により、出口配管１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの表面温度の上昇が抑えられる。そのため、ステージ装置７では、入口配管１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃと出口配管１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃとが互いに近づけて配されていても、入口配管１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ（及びその中を流れる冷媒）が温度上昇することが防止される。また、出口配管１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃの温度上昇により空気揺らぎが生じてレーザ干渉計４４等の計測精度が低下することが防止される。すなわち、このステージ装置７では、リニアモータ３３、３５の発熱部で冷媒が温度上昇しても、その冷媒から受ける熱影響が、補助冷媒の冷却効果によって確実に抑制される。そのため、リニアモータ３３、３５から受ける熱影響が確実に抑制され、安定した動作性能を発揮する。そして、このステージ装置７を備える露光装置１では、ステージ装置７が安定した動作性能を示すことにより、露光精度の向上が図られる。

なお、本例では、電磁アクチュエータ冷却装置として、先の図１に示した冷却装置１００を用いているが、先の図２に示した冷却装置１３０、あるいは先の図３に示した冷却装置１４０を用いてもよい。また、本例では、ウエハ用のステージ装置の冷却について説明したが、レチクル用のステージ装置に対しても同様の冷却装置を適用してもよい。

また、基板としては、半導体デバイス用の半導体ウエハのみならず、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基板、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。

露光装置としては、レチクル（マスク）とウエハ（基板）とを同期移動してレチクル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；USP5,473,410）の他に、レチクルとウエハとを静止した状態でウエハを順次ステップ移動させながらレチクルのパターンを露光するステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。

露光装置の種類としては、ウエハに半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露光装置に限らず、液晶表示素子製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤなど）あるいはレチクル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。

露光用照明光として、超高圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ光（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線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（ＬａＢ_６）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合は、レチクルを用いる構成としてもよいし、レチクルを用いずに直接ウエハ上にパターンを形成する構成としてもよい。また、ＹＡＧレーザ光や半導体レーザ等の高周波等の波長が２００ｎｍ〜１００ｎｍ程度の真空紫外光も適用できる。

投影光学系の倍率は、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、投影光学系としては、エキシマレーザ光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、Ｆ_２レーザ光や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（レチクルも反射型タイプを用いる）、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。また、投影光学系を用いることなく、レチクル（マスク）とウエハ（基板）とを密接させてレチクルのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用可能である。

ウエハステージやレチクルステージにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）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、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもよいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。

ステージの駆動装置として、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ステージ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（永久磁石）と電機子ユニットとのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。

本願実施形態の露光装置は、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。

半導体デバイスは、図９に示すように、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ウエハ処理ステップ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。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の電磁アクチュエータ冷却装置の実施の形態の第１例を模式的に示す図である。 本発明の電磁アクチュエータ冷却装置の実施の形態の第２例を模式的に示す図である。 本発明の電磁アクチュエータ冷却装置の実施の形態の第３例を模式的に示す図である。 出口配管の構造の一例を示す断面図である。 補助冷媒供給部の構造の一例を示す断面図である。 本発明の露光装置の概略構成図である。 同露光装置を構成するウエハ側ステージ装置の外観斜視図である。 ウエハステージを構成するＸトリムモータの概略構成図である。 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。

符号の説明

Ｒ…レチクル（マスク）、Ｗ…ウエハ（基板）、ＰＬ…投影光学系、１…露光装置、２…レチクルステージ、４、７…ステージ装置、５…ウエハステージ（基板ステージ）、３３、３５…リニアモータ（電磁アクチュエータ）、４４…レーザ干渉計、１００、１３０、１４０…電磁アクチュエータ冷却装置、１０１…電磁アクチュエータ、１０２…発熱部、１１２…入口配管、１１３、１４１…出口配管、１２０、１３２、１４３…補助冷媒配管、１２１…合流部、１２５…逆止弁、１２６…流量調整弁、１２７、１３３、１４５…補助冷媒供給手段、１３０…冷却装置、１３１、１４２…分岐部、１４４…補助冷媒供給部、１５０…内管、１５１…外管、１５２…第１流路、１５３…第２流路。

Claims (7)

1. 発熱部に冷媒を流して電磁アクチュエータを冷却する電磁アクチュエータ冷却装置において、
   前記発熱部から流出した前記冷媒が流れる出口配管と、
   前記出口配管に対して補助冷媒を供給する補助冷媒供給手段とを有することを特徴とする電磁アクチュエータ冷却装置。
2. 前記補助冷媒供給手段は、前記冷媒の流れと前記補助冷媒の流れとを合流させる合流部を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ冷却装置。
3. 前記出口配管には、前記冷媒が流れる第１流路と、該第１流路を囲む第２流路とが形成され、
   前記補助冷媒供給手段は、前記第２流路に対して前記補助冷媒を供給する補助冷媒供給部を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁アクチュエータ冷却装置。
4. 前記発熱部に前記冷媒を供給する入口配管を有し、
   前記補助冷媒供給手段は、前記入口配管を分岐して前記冷媒の一部を前記補助冷媒として前記出口配管に供給する分岐部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ冷却装置。
5. 前記補助冷媒の温度を前記冷媒の温度よりも低く調整する温度調整手段を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ冷却装置。
6. 物体が搭載されるステージと、該ステージを駆動する電磁アクチュエータとを備えるステージ装置であって、
   前記電磁アクチュエータを冷却する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電磁アクチュエータ冷却装置を備えることを特徴とするステージ装置。
7. マスクを保持するマスクステージと、前記マスク上に形成されたパターンが転写される基板を保持する基板ステージとを有する露光装置であって、
   前記マスクステージと前記基板ステージとの少なくとも一方が請求項６に記載のステージ装置であることを特徴とする露光装置。

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