JP2006040927A - 支持装置、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 新たな制振装置を設けることなく、簡単な構造により制振することができる支持装置、ステージ装置、露光装置等を提供する。
【解決手段】 被支持部材１２０を自重補償しつつ支持する自重補償部と、被支持部材１２０を重力方向に移動させる電磁アクチュエータ２３０と、を有する支持装置において、電磁アクチュエータ２３０は、磁石２５０と、粗動用電機子２４１及び粗動用電機子２４１に対して重力方向に直列に配置された微動用電機子２４５と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、物体を保持して移動するステージ装置、及びステージ装置を備える露光装置等に関する。

いわゆるスキャンニング・ステッパ等の投影露光装置では、ウエハを保持するテーブルと、テーブルを保持して水平面方向に２次元移動するステージと、このステージを駆動する２軸駆動リニアモータ等を備えたステージ装置が主に用いられている。このステージ装置では、レチクルのパターン像を投影する投影光学系の像面にウエハの表面を正確に合わせ込むために、テーブルとステージとの間にボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等のアクチュエータを配し、このアクチュエータを駆動することにより、ウエハの上下方向の位置及び傾斜角を制御している。
そして、例えば、特開平１０−５２１号公報に記載されているように、テーブルを上下方向以外の方向には移動しないようにする案内部と、テーブルの自重と案内部によって発生する上下方向の力を永久磁石等を使用してキャンセルする自重補償部とを設けて、アクチュエータの負荷を低減させる工夫がなされている。
特開平１０−５２１号公報

しかしながら、上述した技術では、今後量産化が進むと予測されている１Ｇ〜４Ｇビットクラス（最小線幅で０．２μｍ以下）の電子デバイスチップを製造する走査型の露光装置（ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置）への適用には必ずしも十分ではない。
すなわち、テーブルとステージとの間に発生する微少振動、特にアクチュエータの分解能よりも小さい振幅の振動を制振するためには、新たな制振装置をテーブルとステージとの間に設ける必要ある。このため、装置が複雑となると共に装置コストが上昇してしまうという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、新たな制振装置を設けることなく、簡単な構造により制振することができる支持装置、ステージ装置、露光装置等を提供することを目的とする。

本発明に係る支持装置、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、被支持部材（１２０）を自重補償しつつ支持する自重補償部（２２０）と、被支持部材を重力方向に移動させる電磁アクチュエータ（２３０）と、を有する支持装置（２００）において、電磁アクチュエータは、磁石（２５０）と、粗動用電機子（２４１）及び粗動用電機子に対して重力方向に直列に配置された微動用電機子（２４５）と、を備えるようにした。
この発明によれば、電磁アクチュエータが、粗動用電機子と微動用電機子とを有するにも関わらず、共通の磁石を用いているので、電磁アクチュエータの省スペース化を図りつつ、被支持部材を粗動させたり及び微動させたりすることができる。

また、磁石（２５０）と微動用電機子（２４５）は、被支持部材（１２０）の振動を抑える推力を発生するものでは、特別な制振装置を用いることなく被支持部材の振動を抑えることが可能となる。
また、被支持部材（１２０）の重力方向の位置を計測する位置センサ（２６０）を備え、位置センサの計測結果に基づいて、微動用電機子（２４５）への流入電流を制御するものでは、容易に被支持部材に発生した振動を制振させる制御系を形成することができる。
また、位置センサ（２６０）は、静電容量型センサであるものでは、被支持部材に発生した微細な振動を計測することが可能となり、制振性能を向上させることができる。

第２の発明は、第１部材（１３０）と、第１部材上に載置されると共に第１部材に対して重力方向に相対移動可能な第２部材（１２０）と、を有するステージ装置（１００）において、第１部材と第２部材との間に、第１の発明の支持装置（２００）が配置されるようにした。
この発明によれば、第１部材を第２部材に対して平行移動又は姿勢変更を行った際に、第１部材に発生した微少振動を能動的に制振することができるので、即時に次の動作（処理）に移行することができる。

第３の発明は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（２０）と、基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（１００）とを有し、マスク（Ｒ）に形成されたパターン（ＰＡ）を基板（Ｗ）に露光する露光装置（ＥＸ）において、マスクステージと基板ステージの少なくとも一方に、第３の発明のステージ装置（１００）を用いるようにした。
この発明によれば、マスクのパターンの像を投影する投影光学系の像面に基板を位置決めした際に、基板を載置するステージの微少振動を能動的に制振することができる。

第３の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第３の発明の露光装置（ＥＸ）を用いるようにした。
この発明によれば、効率よく高性能なデバイスを製造することができる。

本発明によれば以下の効果を得ることができる。
支持装置が、被支持部材の微少振動を制振する機能を有するので、特別な制振装置を用いることなく被支持部材の振動を抑えることが可能となる。これにより、装置コストの上昇を抑えることができる。
また、少ない動力で被支持部材の重力方向の位置や姿勢を正確に制御することができるとともに、被支持部材に生じた微少振動を制振することができるので、露光装置においては、ウエハとマスクの相対位置を高精度に位置合わせすることができる。これにより、微細なパターンを有する高性能なデバイスを製造することができる。

以下、本発明の支持装置、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、ステージ装置１００の構成を示す概念図である。
ステージ装置１００は、ウエハＷを支持しつつ、ＸＹ平面内の２次元移動及びθＺ方向（Ｚ軸回りの回転）の微小回転を行うものであって、上面にウエハホルダ１０１が配置されたＺテーブル（被支持部材）１２０と、Ｚテーブル１２０と一体となってＸＹ方向に移動するＸＹテーブル１３０と、Ｚテーブル１２０とＸＹテーブル１３０とを一体としてＸＹ方向及びθＺ方向に駆動する駆動部（不図示）を有する。
そして、Ｚテーブル１２０とＸＹテーブル１３０の間には、３台の支持装置２００が配置（図１においては２台のみ図示）されており、これによりＺテーブル１２０はＸＹテーブル１３０に対して三点支持される。
支持装置２００は、Ｚテーブル１２０を水平方向（ＸＹ方向、θＺ方向）以外の方向（Ｚ方向、θＸ方向（Ｘ軸回りの回転）、及びθＹ方向（Ｙ軸回りの回転））に誘導する案内部２１０と、Ｚテーブル１２０の自重及び案内部２１０の弾性力をキャンセルする自重補償部２２０と、Ｚテーブル１２０をＺ方向に駆動する電磁アクチュエータ２３０とから構成される。

案内部２１０は、３枚の板バネ２１１（図１においては２枚のみ図示）から構成される。板バネ２１１は、それぞれ１枚の長方形の薄いバネ用金属板（例えばステンレスなど）で形成される。
そして、ＸＹテーブル１３０の周辺部に１２０°間隔で設けられた３つの支柱１３３の第１取付面１３４にネジ止めされるとともに、Ｚテーブル１２０の下面にネジ止めされる。すなわち、板バネ２１１は、Ｚテーブル１２０とＸＹテーブル１３０とを連結する役目を有している。
そして、３枚の板バネ２１１を水平方向（ＸＹ方向）に略平行に設置することにより、案内部２１０は、水平方向（ＸＹ方向、θＺ方向）に高い剛性を有し、一方、水平方向以外の方向（Ｚ方向、θＸ方向、及びθＹ方向）に低い剛性を有する。

自重補償部２２０は、永久磁石の吸引力を利用して、Ｚテーブル１２０の自重及びＺテーブル１２０のＺ方向等への移動に伴って発生する案内部２１０の弾性力をキャンセルするものである。
３つの支柱１３３の上端に設けられた第２取付面１３５には、不図示のヨークを介して永久磁石２２６（コバルト系、ニッケル系、又はネオジウム鉄ボロン系など）が取り付けられる。
一方、Ｚテーブル１２０から突き出た突起部１２１の上面には永久磁石２２５が不図示のヨークを介して取り付けられている。永久磁石２２５は、上述の永久磁石２２６と所定の間隔を空けて向かい合い、Ｚ方向に吸引力が発生するように配置される。そして、永久磁石２２５と永久磁石２２６による吸引力が、Ｚテーブル１２０の自重及び案内部２１０（板バネ２１１）の弾性力とつりあうように、永久磁石２２５，２２６の形状が調整されている。このようにして、Ｚテーブル１２０の自重及び案内部２１０の弾性力がキャンセルされている。

電磁アクチュエータ２３０は、いわゆるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であって、電機子２４０と磁石部２５０とから構成される。固定子としての電機子２４０はＸＹテーブル１３０に配置され、一方、可動子としての磁石部２５０はＺテーブル１２０に配置される。そして、電機子２４０に流す電流を調節することにより、Ｚテーブル１２０にＺ方向の推力（駆動力）を与えて、Ｚ方向位置制御を行うことが可能となっている。
なお、Ｚテーブル１２０のＺ方向の位置（ＸＹテーブル１３０に対する相対位置）は、支持装置２００の近傍に配置された３つの位置センサ２６０（例えば、静電容量センサ）により計測される。
また、電磁アクチュエータ２３０は、自重補償部２２０によりＺテーブル１２０の自重及び案内部２１０の弾性力がキャンセルされているため、その駆動力によりＺテーブル１２０の自重等を支える必要がない。すなわち、電機子２４０には、Ｚテーブル１２０の自重を支えるために常に大きな電流を流しておく必要がないため、電機子２４０が発熱し、更にその熱がＺテーブル１２０伝わって、位置精度等に悪影響を及ぼすという問題の発生が回避されている。したがって、少ない電力によりＺテーブル１２０に駆動力を与えることができるという特徴を有する。

図２は、電磁アクチュエータ２３０の断面図である。
電磁アクチュエータ２３０の電機子２４０は、ＸＹテーブル１３０の周辺部に１２０°間隔で３つ載置される。固定子としての電機子２４０は、粗動用電機子２４１と微動用電機子２４５とからなり、粗動用電機子２４１と微動用電機子２４５とがＺ方向に積み重ねられて（直列に）形成される。
粗動用電機子２４１は、Ｚ方向に沿って直列に配置された２つの同一形状のコイル２４２，２４３から構成される。なお、コイル２４２に流れる電流とコイル２４３に流れる電流とは、常に相反する方向に流れるようになっている。
微動用電機子２４５は、コイル２４２，２４３に比べて巻数の少ないコイル２４６からなり、コイル２４３の下方に重なるように（Ｚ方向に沿って直列に）配置される。

電磁アクチュエータ２３０の可動子としての磁石部２５０は、Ｚテーブル１２０の下面に固定されたハウジング２５１内に配置される。ハウジング２５１は、円筒形の部材であって、電機子２４０がその内部に収容される。
ハウジング２５１の内壁には、複数の永久磁石２５２，２５３（コバルト系、ニッケル系、又はネオジウム鉄ボロン系など）が不図示のヨークを介して配置される。また、永久磁石２５２，２５３は、電機子２４０と対向するように配置される。具体的には、永久磁石２５２のＮ極が粗動用電機子２４１のコイル２４２に、永久磁石２５３のＳ極が粗動用電機子２４１のコイル２４２と微動用電機子２４５のコイル２４６に対向する。
更に、ハウジング２５１の底面（Ｚテーブル１２０の下面側）の中央部には、円柱形に形成された永久磁石２５５が立設される。永久磁石２５５は、Ｎ極とＳ極がその軸方向（Ｚ方向）に交互に配置され、Ｓ極がコイル２４２に、Ｎ極がコイル２４３とコイル２４６に対向する。
このため、図２に示すように、磁場（点線）が電機子２４１，２４５を横切るように発生している。この磁場の強度は永久磁石２５２，２５３，２５５自体を強くしたりヨークの厚みを変えたりして変更する。
そして、コイル２４２，２４３及びコイル２４６に電流を流すことにより、Ｚ方向のローレンツ力が発生し、可動子である磁石部２５０とともにＺテーブル１２０が上下（Ｚ方向）移動可能となっている。

上述したように、電磁アクチュエータ２３０は、１つの磁石部２５０に対して、粗動用電機子２４１と微動用電機子２４５を有する。微動用電機子２４５がＺテーブル１２０に小さな駆動力を与えることを目的としているためである。すなわち、小さな駆動力を発生させるために、コイル２４６の巻数を少な目にしており、またコイル２４６を横切る磁場も弱くなるように配置している。つまり、コイル２４６をコイル２４３の下方に重ねるように配置して、磁石部２５０が発生する磁場の一部を利用するようにして、専用の磁石を不要としている。
このように、電磁アクチュエータ２３０は、従来と同様に、磁石部２５０と粗動用電機子２４１によりＺテーブル１２０に比較的大きな駆動力を与えてＺ方向に移動させることができる。これに加えて、磁石部２５０と微動用電機子２４５によりＺテーブル１２０に比較的小さな駆動力を与えてＺ方向に微動させることが可能となっている。
なお、各支持装置２００において、自重補償部２２０で発生する力（磁気吸引力）、電磁アクチュエータ２３０の粗動用電機子２４１によって発生する駆動力、及び電磁アクチュエータ２３０の微動用電機子２４５によって発生する駆動力は、全て略同一の位置でＺテーブル１２０に作用するように構成されている。つまり、各支持装置２００における前記３つの力の作用点は、同一のＺ軸上に位置するようになっている。

次に、上述したステージ装置１００を用いた露光装置ＥＸについて、図を参照して説明する。
図３は、露光装置ＥＸの一実施形態を示す概略構成図である。
露光装置ＥＸは、レチクル（マスク）Ｒとウエハ（基板）Ｗとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンＰＡを投影光学系３０を介してウエハＷ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型露光装置、すなわちいわゆるスキャンニング・ステッパである。
そして、露光装置ＥＸは、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージ２０、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系３０、ウエハＷを保持するウエハステージ１００、露光装置ＥＸを統括的に制御する制御装置５０等を備える。
なお、以下の説明において、投影光学系３０の光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内でレチクルＲとウエハＷとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向とする。更に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわり方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

照明光学系１０は、レチクルステージ２０に支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるレチクルＲ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれ不図示）を有している。
照明光学系１０から射出される露光光ＥＬとしては、水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の紫外光が用いられる。
そして、光源５から射出されたレーザビームは、照明光学系１０に入射され、レーザビームの断面形状がスリット状又は矩形状（多角形）に整形されるとともに照度分布がほぼ均一な照明光（露光光）ＥＬとなってレチクルＲ上に照射される。

レチクルステージ（マスクステージ）２０は、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系３０の光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内の２次元移動及びθＺ方向の微小回転を行うものであって、レチクルＲを保持するレチクル微動ステージ２１と、レチクル微動ステージ２１と一体に走査方向であるＹ軸方向に所定ストロークで移動するレチクル粗動ステージ２２と、これらを移動させるリニアモータ等（不図示）を備える。そして、レチクル微動ステージ２１には、矩形開口が形成されており、開口周辺部に設けられたレチクル吸着機構によりレチクルが真空吸着等により保持される。
レチクルステージ２０上には移動鏡２３が設けられ。また、移動鏡２３に対向する位置にはレーザ干渉計２４が設けられる。そして、レチクルステージ２０上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計２４によりリアルタイムで計測され、その計測結果は制御装置５０に出力される。そして、制御装置５０がレーザ干渉計２４の計測結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、レチクルステージ２０に支持されているレチクルＲの位置決め等が行われる。

投影光学系３０は、レチクルＲのパターンＰＡを所定の投影倍率βでウエハＷに投影露光するものであって、ウエハＷ側の先端（下端）部に設けられた光学素子３２を含む複数の光学素子で構成されており、これら光学素子は鏡筒３１で支持される。本実施形態において、投影光学系３０は、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系３０は等倍系及び拡大系のいずれでもよい。

ウエハステージ（基板ステージ）１００は、ウエハＷを支持しつつ、ＸＹ平面内の２次元移動及びθＺ方向の微小回転を行うものであり、上述したステージ装置１００が用いられる。
すなわち、ウエハステージ１００は、ウエハＷを保持するウエハホルダ１０１、ウエハホルダ１０１をＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向の３自由度方向に微小駆動するＺテーブル（第２部材）１２０、Ｚテーブル１２０と一体となってＹ軸方向に連続移動するとともにＸ軸方向にステップ移動するＸＹテーブル（第１部材）１３０、ＸＹテーブル１３０をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤１４０、Ｚテーブル１２０及びＸＹテーブル１３０とを一体として平行移動させるリニアモータ等からなる駆動部（不図示）等を備える。
なお、Ｚテーブル１２０とＸＹテーブル１３０との間には、支持装置２００が配置されており（図３においては不図示）、Ｚテーブル１２０をＺ方向に移動させて、ウエハＷのレベリング及びフォーカシングを行うようになっている。
また、Ｚテーブル１２０上には移動鏡１０７が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計１０８が設けられる。ウエハステージ１００上のウエハＷの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計１０８によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置５０に出力される。そして、制御装置５０がレーザ干渉計１０８の計測結果に基づいてリニアモータ等を駆動することでウエハステージ１００に支持されているウエハＷの位置決めを行う。
また、ＸＹテーブル１３０の底面には、非接触ベアリングである複数のエアパッド１０５が固定されており、これらのエアパッド１０５によってＸＹテーブル１３０がウエハ定盤１４０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る。

制御装置５０は、露光装置ＥＸを統括的に制御するものであり、各種演算及び制御を行う演算部の他、各種情報を記録する記憶部や入出力部等を備える。
そして、例えば、レーザ干渉計２４，１０８の検出結果に基づいてレチクルＲ及びウエハＷの位置を制御して、レチクルＲに形成されたパターンＰＡの像をウエハＷ上のショット領域に転写する露光動作を繰り返し行う。

続いて、上述した露光装置ＥＸを用いてレチクルＲのパターンＰＡの像をウエハＷに露光する方法について説明する。
まず、レチクルＲがレチクルステージ２０にロードされるとともに、ウエハＷがウエハステージ１００にロードされる。続いて、各種の露光条件が設定された後に、制御装置５０の管理の下で、レチクル顕微鏡及びオフアクシス・アライメントセンサ等（ともに不図示）を用いたレチクルアライメント、アライメントセンサのベースライン計測等の所定の準備作業が行われる。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（エンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）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作業が終了すると、制御装置５０は、アライメント結果に基づいてウエハＷ側のレーザ干渉計１０８の計測値をモニタしつつ、ウエハＷのファーストショット（第１番目のショット領域）の露光のための加速開始位置（走査開始位置）にウエハステージ１００を移動させる。
次いで、制御装置５０は、レチクルステージ２０及びウエハステージ１００とのＹ軸方向の走査を開始させ、レチクルステージ２０、ウエハステージ１００がそれぞれの目標走査速度に達すると、露光光ＥＬによってレチクルＲのパターン領域が照射され、走査露光が開始される。
そして、レチクルＲのパターン領域の異なる領域が露光光ＥＬ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上のファーストショット領域に対する走査露光が終了する。これにより、レチクルＲのパターンＰＡが投影光学系３０介してウエハＷ上のファーストショット領域のレジスト層に縮小転写される。
このファーストショット領域に対する走査露光が終了すると、制御装置５０は、ウエハステージ１００をＸ，Ｙ軸方向にステップ移動させて、セカンドショット領域の露光のための加速開始位置に移動させる。すなわち、ショット間ステッピング動作が行われる。そして、セカンドショット領域に対して上述したような走査露光を行う。
このようにして、ウエハＷのショット領域の走査露光と次ショット領域の露光のためのステッピング動作とが繰り返し行われて、ウエハＷ上の全ての露光対象ショット領域にレチクルＲのパターンＰＡが順次転写される。
そして、このような処理を繰り返し行うことにより、複数のウエハＷの露光が行われる。

上述した露光処理において、ウエハステージ１００は、ウエハＷのＺ方向の位置と姿勢（傾斜角）を制御して、ウエハＷの表面を投影光学系３０の像面に合わせ込む必要がある。
このため、制御装置５０は、不図示のオートフォーカスセンサによりウエハＷのＺ方向の位置、姿勢を計測し、その計測結果に基づいて、Ｚテーブル１２０とＸＹテーブル１３０の間に配置した３つの支持装置２００を駆動する。具体的には、各支持装置２００の電磁アクチュエータ２３０の粗動用電機子２４１に電流を流すことにより、Ｚテーブル１２０にＺ方向の駆動力を付加して、Ｚテーブル１２０をＺ方向の所定位置に移動、停止させる。これにより、ウエハＷの表面を投影光学系３０の像面に合わせ込むことができる。
しかしながら、Ｚテーブル１２０をＺ方向の移動させたことにより、Ｚテーブル１２０に微少振動が残ってしまう場合が少なくない。
そこで、Ｚテーブル１２０を所定位置に停止させた後に、位置センサ２６０によりＺテーブル１２０の振動を検出する。位置センサ２６０には分解能に優れた静電容量型センサが用いられているので、Ｚテーブル１２０の微少振動を計測することができる。制御装置５０は、この検出結果に基づいて、電磁アクチュエータ２３０の微動用電機子２４５に電流を流す。具体的には、微少振動を打ち消すように駆動力を与えて、Ｚテーブル１２０を能動的に制振する。
これにより、迅速にＺテーブル１２０の微少振動を抑えられるので、微少振動が収まるまで露光処理（露光光の投射）を停止する（待つ）必要がなくなり、露光処理時間の短縮及びスループットの向上が図られる。
なお、微動用電機子２４５の駆動方法は、これに限定されるものではない。位置センサ２０６の検出値や粗動用電機子２４１の駆動量（駆動力）等に応じて、フィードバック制御やフィードフォワード制御等を単独又は組み合わせて用いるようにしてもよい。

以上、説明したように、Ｚテーブル１２０を自重補償しつつ支持する自重補償部２２０と、Ｚテーブル１２０をＺ方向に移動させる電磁アクチュエータ２３０とを有する支持装置２００において、電磁アクチュエータ２３０が磁石部２５０と、粗動用電機子２４１及び粗動用電機子２４１に対して重力方向（Ｚ方向）に直列に配置された微動用電機子２４５とを備えるようにしたので、特別な制振装置を設けることなく、Ｚテーブル１２０を制振することができる。
特に、巻数の少ないコイル２４６により微動用電機子２４５を形成することができ、更に、コイル２４６を既存の磁石部２５０が発生させる磁場内に配置するだけなので、設備コストを殆ど上昇させずに、上述したような効果を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。

上述した実施の形態では、３台の支持装置２００をＺテーブル１２０とＸＹテーブル１３０の間に配置した場合について説明したが、１台や２台の支持装置２００で被支持部材を支持する場合の他、４台以上の支持装置２００で被支持部材を支持してもよい。

また、上述した実施形態とは異なり、電機子２４０をＺテーブル１２０に、磁石部２５０をＸＹテーブル１３０に固定してもよいことは、勿論である。

自重補償部２２０として、永久磁石の吸引力を用いる場合について説明したが、永久磁石の反発力を用いる場合の他、電磁石を用いる場合、圧縮流体（高圧ガス）を用いたものであってもよい。

また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報等に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を別々に載置してＸＹ方向に独立に移動可能な２つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

また、上述の実施形態においては、投影光学系とウエハとの間が気体（空気や窒素）で満たされている露光装置について説明しているが、液浸式の露光装置に本発明を適用することができる。

また、前述した実施形態ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。更には、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、ＤＵＶ（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、蛍石、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。

レチクルステージ２０の移動により発生する反力は、投影光学系３０に伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（対応ＵＳＰ５，８７４，８２０）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
また、ウエハステージ１００の移動により発生する反力は、投影光学系３０に伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（対応ＵＳＰ５，５２８，１１８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。その場合、電磁アクチュエータ２３０によって発生するＺ方向の反力が、ウエハステージ１００を介して投影光学系３０に伝わらないような機構を設けてもよい。

次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図４は、マイクロデバイス（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を示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・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Ｓ１１（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（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（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。

次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２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Ｓ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３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Ｓ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、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。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロ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マイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図５は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（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Ｓ２３（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Ｓ２４（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Ｓ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、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。

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Ｓ２５（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Ｓ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法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Ｓ２７（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Ｓ２８（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Ｓ２９（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。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。

また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、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等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ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、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等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、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、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等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。

ステージ装置１００を示す概念図である。 電磁アクチュエータ２３０を示す断面図である。 露光装置ＥＸを示す概略構成図である。 マイクロ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。 半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。

符号の説明

２０ レチクルステージ（マスクステージ）
１００ ステージ装置、ウエハステージ（基板ステージ）
１２０ Ｚテーブル（被支持部材、第２部材）
１３０ ＸＹテーブル（第１部材）
２００ 支持装置
２２０ 自重補償部
２３０ 電磁アクチュエータ
２４１ 粗動用電機子
２４５ 微動用電機子
２５０ 磁石部
２６０ 位置センサ
ＥＸ 露光装置
ＰＡ パターン
Ｒ レチクル（マスク）
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (7)

1. 被支持部材を自重補償しつつ支持する自重補償部と、前記被支持部材を重力方向に移動させる電磁アクチュエータと、を有する支持装置において、
   前記電磁アクチュエータは、磁石と、粗動用電機子及び前記粗動用電機子に対して重力方向に直列に配置された微動用電機子と、
   を備えることを特徴とする支持装置。
2. 前記磁石と前記微動用電機子は、前記被支持部材の振動を抑える推力を発生することを特徴とする請求項１に記載の支持装置。
3. 前記被支持部材の重力方向の位置を計測する位置センサを備え、
   前記位置センサの計測結果に基づいて、前記微動用電機子への流入電流を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の支持装置。
4. 前記位置センサは、静電容量型センサであることを特徴とする請求項３に記載の支持装置。
5. 第１部材と、前記第１部材上に載置されると共に前記第１部材に対して重力方向に相対移動可能な第２部材と、を有するステージ装置において、
   前記第１部材と前記第２部材との間に、請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の支持装置が配置されることを特徴とするステージ装置。
6. マスクを保持するマスクステージと、基板を保持する基板ステージとを有し、前記マスクに形成されたパターンを前記基板に露光する露光装置において、
   前記マスクステージと前記基板ステージの少なくとも一方に、請求項５に記載のステージ装置を用いることを特徴とする露光装置。
7. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項６に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
   
   
   

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