JP2007274881A - Moving object apparatus, fine-motion object, and exposure apparatus - Google Patents

Moving object apparatus, fine-motion object, and exposure apparatus Download PDF

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JP2007274881A
JP2007274881A JP2006325122A JP2006325122A JP2007274881A JP 2007274881 A JP2007274881 A JP 2007274881A JP 2006325122 A JP2006325122 A JP 2006325122A JP 2006325122 A JP2006325122 A JP 2006325122A JP 2007274881 A JP2007274881 A JP 2007274881A
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Inventor
Keiichi Tanaka
慶一 田中
Original Assignee
Nikon Corp
株式会社ニコン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of heat in each armature coil that contributes to a drive of fine-motion stage. <P>SOLUTION: Since the resultant of respective driving forces generated through the cooperation of four armature coils 56A to 56D provided at a coarse-motion stage, and the corresponding magnet units 52A to 52D provided at a fine-motion stage WFS1 is allowed to act to the fine-motion stage, electric currents consumed in each armature coil can be suppressed. Thereby, generation of heat in each armature coil can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は移動体装置、微動体及び露光装置に係り、更に詳しくは、移動体を備える移動体装置、移動体に対して微小駆動可能に支持される微動体及び前記移動体装置を備える露光装置に関する。 The present invention relates to a mobile device, the fine movement member and an exposure apparatus, and more particularly, the mobile device comprising a mobile, the exposure apparatus comprising a fine movement member and the mobile unit is finely driven rotatably supported to the mobile on.

近年、半導体素子、液晶表示素子等の製造におけるリソグラフィ工程では、半導体等の高集積化に伴い、高いスループットで微細パターンを精度良く感光物体上に形成可能なステップ・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)や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などの逐次移動型の露光装置が主として用いられている。 Recently, semiconductor devices, in a lithography process in the manufacture of liquid crystal display devices, with high integration of semiconductors and the like, a reduction projection exposure accurately formable step-and-repeat method on the photosensitive object a fine pattern with high throughput apparatus (so-called stepper) and sequentially moving type exposure apparatus such as a scanning projection exposure apparatus by a step-and-scan method (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) are mainly used.

この種の露光装置では、ウエハ又はガラスプレートなどの感光物体(以下、「ウエハ」と呼ぶ)を駆動する駆動装置として、2軸リニアモータや平面モータ等によって2次元面内で駆動される粗動ステージと、該粗動ステージ上でウエハを保持してボイスコイルモータなどによりZ軸方向及び傾斜方向などに微小駆動される微動ステージとを有するウエハステージ装置が用いられている。 In this type of exposure apparatus, a photosensitive object such as a wafer or glass plate (hereinafter, referred to as "wafer") as a driving device for driving the coarse movement driven by 2-axis linear motor or planar motor, etc. In the two-dimensional plane a stage, a wafer stage apparatus having a fine movement stage that is finely driven in the Z-axis direction and the tilt direction is used by such as a voice coil motor to hold the wafer on the coarse movement stage.

しかるに、上述のウエハステージ装置における、リニアモータや平面モータ、及びボイスコイルモータなどの駆動装置は、複数のコイルを有する電機子ユニットと複数の磁石を有する磁石ユニットを備えているため、電機子ユニットを構成するコイルに電流が供給されることによりコイルが発熱するおそれがある。 However, in the above-described wafer stage apparatus, a linear motor or planar motor, and a driving device such as a voice coil motor is provided with the magnet unit having an armature unit and a plurality of magnets having a plurality of coils, armature unit there is a risk that the coil generates heat when a current is supplied to the coil which constitutes the. このコイルの発熱は、露光精度を低下させる要因となるため、何らかの対策を講じる必要がある。 Heating of the coil, it becomes a factor of lowering the exposure accuracy, it is necessary for some measures.

本発明は、上述した事情の下になされたもので、第1の観点からすると、移動体と;前記移動体に対して、非接触状態で支持された微動体と;前記移動体に設けられた4つの電機子コイルと、前記微動体に設けられ、前記4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと、を有する駆動機構と;を備える第1の移動体装置である。 The present invention has been made under the circumstances described above, to a first aspect, the moving body and; to the mobile body, and supported micromotion body in a non-contact state; provided on said moving body and four armature coils disposed on the fine movement member, and a magnet unit that generates the four armature coils and the cooperation with the driving force, a driving mechanism having; a first mobile device with a is there.

これによれば、4つの電機子コイルそれぞれとこれに対応する磁石ユニットとが協働して発生する各駆動力の合力を、微動体に作用させることができるので、電機子コイル1つあたりの消費電流を抑制することができる。 According to this, the resultant force of the driving force each of the four armature coils and the magnet unit corresponding to this occurs cooperate, it is possible to act on the fine movement member, per one armature coil it is possible to suppress the current consumption. これにより、電機子コイル1つあたりの発熱を抑制することができる。 Thus, it is possible to suppress the heat generation per one armature coil.

本発明は、第2の観点からすると、移動体に対して、微小駆動可能に支持される微動体であって、前記移動体に対し、非接触状態で支持される微動体本体と;前記微動体本体に設けられ、前記移動体に設けられた4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと;を備える微動体である。 The present invention is, to a second aspect, to the mobile, a fine movement member that is finely driven rotatably supported, the relative moving body, and the fine movement main body supported in a non-contact state; said fine a fine movement member provided with; provided in the body main body, and a magnet unit that generates a four armature coils in cooperation with the driving force provided in the movable body.

これによれば、4つの電機子コイルそれぞれとこれに対応する磁石ユニットとが協働して発生する各駆動力の合力を、微動体本体に作用させることができるので、電機子コイル1つあたりの消費電流を抑制することができる。 According to this, the four resultant force of each armature coil and the driving force and the magnet unit is produced in cooperation corresponding thereto, it is possible to act on the fine movement main body, per armature coil it is possible to suppress the current consumption. これにより、電機子コイル1つあたりの発熱を抑制することができる。 Thus, it is possible to suppress the heat generation per one armature coil.

本発明は、第3の観点からすると、移動体と;前記移動体に対して、非接触状態で支持された本発明の微動体と;を備える第2の移動体装置である。 The present invention is, to a third aspect, the moving body and; a second mobile device with a; to the mobile, the fine movement member and supported the present invention in a non-contact state. これによれば、1つの電機子コイルにおける発熱を抑制することができる。 According to this, it is possible to suppress heat generation in one of the armature coils.

本発明は、第4の観点からすると、物体にパターンを形成する露光装置であって、前記物体が前記微動体上に載置される本発明の第1又は第2の移動体装置を具備することを特徴とする露光装置である。 The present invention is, to a fourth aspect, there is provided an exposure apparatus that forms a pattern on an object, comprising a first or second mobile device of the present invention in which the object is mounted on the fine movement member it is an exposure apparatus according to claim.

これによれば、発熱に起因する露光精度の低下を抑制することが可能となる。 According to this, it is possible to suppress a decrease in exposure accuracy caused by heat generation.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図13(B)に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13 (B).

図1には、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。 1, the overall configuration of an exposure apparatus 10 according to an embodiment is schematically shown. この露光装置10では、後述するように、投影光学系POが使用されているので、以下においては、この投影光学系POの光軸方向をZ軸方向、これに直交する面内で図1における紙面内左右方向をY軸方向、紙面に直交する方向をX軸方向として説明する。 In the exposure apparatus 10, as described later, the projection optical system PO is used, in the following, in FIG. 1 in a plane perpendicular to the optical axis direction of the projection optical system PO Z-axis direction, to describing the lateral direction of the page surface in the Y-axis direction, a direction perpendicular to the paper surface as the X-axis direction.

前記露光装置10は、レチクルRに形成された回路パターンの一部の像を投影光学系POを介してウエハW1(又はウエハW2)上に投影しつつ、レチクルRとウエハW1(又はW2)とを投影光学系POに対して1次元方向(ここではY軸方向)に相対走査することによって、レチクルRの回路パターンの全体をウエハW1(又はW2)上の複数のショット領域の各々にステップ・アンド・スキャン方式で転写するものである。 The exposure device 10, while projecting a part of the image of a circuit pattern formed on the reticle R through the projection optical system PO onto a wafer W1 (or wafer W2), reticle R and wafer W1 (or W2) by relative scanning in a one-dimensional direction (here the Y-axis direction) with respect to the projection optical system PO, respectively step into a plurality of shot areas on the wafer the entire circuit pattern of the reticle R W1 (or W2) it is intended to transfer in and-scan method.

露光装置10は、EUV光(軟X線領域の光)を照明光ELとして射出する光源装置112、この光源装置112からの照明光ELを反射して所定の入射角、例えば約50〔mrad〕でレチクルRのパターン面(図1における下面(−Z側の面))に入射するように折り曲げる折り曲げミラーMを含む照明光学系(なお、折り曲げミラーMは、投影光学系POの鏡筒内部に存在しているが、実際には照明光学系の一部である)、レチクルRを保持するレチクルステージRST、レチクルRのパターン面で反射された照明光(EUV光)ELをウエハW1(又はW2)の被露光面(図1における上面(+Z側の面))に対して垂直に投射する投影光学系PO、アライメント系ALG、及びウエハW1を保持するウエハステージWST1とウエ The exposure apparatus 10, EUV light source device 112 for emitting as illumination light EL (the light in a soft X-ray region), a predetermined angle of incidence and reflects the illumination light EL from the light source device 112, for example about 50 [mrad] in the pattern surface of the reticle R illumination optical system including a mirror M bending bent to be incident to the surface (lower surface (surface on the -Z side) in FIG. 1) (the bending mirror M is inside the barrel of the projection optical system PO Although there is actually a part of the illumination optical system), a reticle stage RST, the illumination light reflected by the pattern surface of the reticle R to (EUV light) EL wafers W1 that holds a reticle R (or W2 the exposed surface of) the projection optical system for projecting perpendicularly (upper surface (the surface on the + Z side in FIG. 1)) PO, alignment system ALG, and wafer stages WST1 and weather for holding the wafer W1 W2を保持するウエハステージWST2とを含むウエハステージ装置100等を備えている。 And a wafer stage apparatus 100 or the like including a wafer stage WST2 for holding the W2. 本実施形態では、図示は省略されているが、実際には、レチクルステージRST、投影光学系PO、及びウエハステージWST1、WST2等は不図示の真空チャンバ内に収容されている。 In the present embodiment, although not shown, in practice, the reticle stage RST, projection optical system PO, and wafer stages WST1, WST2 etc. are housed in a vacuum chamber (not shown).

前記光源装置112としては、一例として、レーザ励起プラズマ光源が用いられている。 As the light source device 112, as an example, a laser-excited plasma light source is used. このレーザ励起プラズマ光源は、EUV光発生物質(ターゲット)に高輝度のレーザ光を照射することにより、そのターゲットが高温のプラズマ状態に励起され、該ターゲットが冷える際に放出するEUV光、紫外光、可視光、及び他の波長域の光を利用するものである。 The laser-excited plasma light source, by irradiating a high-intensity laser beam to the EUV light generating substance (target), the target is excited to a high temperature of plasma state, EUV light, ultraviolet light released when the target cools is to utilize the visible light, and other wavelength bands. なお、本実施形態では、主に波長5〜20nm、例えば波長11nmのEUV光が照明光ELとして用いられるものとする。 In the present embodiment, mainly the wavelength 5 to 20 nm, for example, the EUV radiation with a wavelength of 11nm is assumed to be used as illumination light EL.

前記照明光学系は、照明ミラー、波長選択窓等(いずれも図示省略)及び折り曲げミラーM等を含む。 The illumination optical system includes an illumination mirror, a wavelength selection window or the like (not shown either) and bending mirror M or the like. 光源装置112で射出され、照明光学系を介した照明光EL(前述の折り曲げミラーMで反射されたEUV光EL)は、レチクルRのパターン面を円弧スリット状の照明光となって照明する。 Emitted by the light source device 112, the illumination light EL via the illumination optical system (the above-mentioned bent EUV light EL reflected by the mirror M) illuminates becomes the pattern surface of the reticle R and the arc slit-like illumination light.

前記レチクルステージRSTは、XY平面に沿って配置されたレチクルステージベース132上に配置され、レチクルステージ駆動系134を構成する例えば磁気浮上型2次元リニアアクチュエータが発生する磁気浮上力によって前記レチクルステージベース132上に浮上支持されている。 The reticle stage RST is placed on a reticle stage base 132 which is disposed along the XY plane, the reticle stage base by the magnetic levitation force magnetic levitation type two-dimensional linear actuator for example constituting a reticle stage drive system 134 is generated It is floatingly supported on the 132. レチクルステージRSTは、レチクルステージ駆動系134が発生する駆動力によってY軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、X軸方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)にも微小量駆動され、更に、レチクルステージ駆動系134が複数箇所で発生する磁気浮上力の調整によってZ軸方向及びXY面に対する傾斜方向(X軸回りの回転方向であるθx方向及びY軸回りの回転方向であるθy方向)にも微小量だけ駆動可能である。 The reticle stage RST, while being driven at a predetermined stroke in the Y axis direction by the driving force reticle stage drive system 134 is generated, is also driven small amount in the X-axis direction and the θz direction (Z-axis direction of rotation), further , ([theta] y direction is θx direction and the rotation direction of the Y axis is a direction of rotation of the X axis) a reticle stage drive system 134 is inclined direction with respect to the Z-axis direction and the XY plane by the adjustment of the magnetic levitation force generated at a plurality of points to also be driven by a small amount.

レチクルステージRSTの下面側に不図示の静電チャック方式(又はメカチャック方式)のレチクルホルダが設けられ、該レチクルホルダによって反射型のレチクルRが保持されている。 Reticle holder is provided lower surface to an electrostatic chuck method (not shown) of the reticle stage RST (or mechanical chuck method), a reflection type reticle R is held by the reticle holder. このレチクルRは、シリコンウエハ、石英、低膨張ガラスなどの薄い板から成り、その−Z側の表面(パターン面)には、EUV光を反射する反射膜が、例えばモリブデンMoとベリリウムBeの膜が交互に約5.5nmの周期で、約50ペア積層された多層膜が形成されている。 The reticle R, a silicon wafer, quartz, a is made of a thin plate such as a low-expansion glass, their -Z side surface (pattern surface), a reflective film for reflecting EUV light, for example, molybdenum Mo and beryllium Be film There with a period of about 5.5nm alternately, approximately 50 pairs stacked multilayer film is formed. この多層膜は波長11nmのEUV光に対して約70%の反射率を有する。 The multilayer film has a reflectance of about 70% to EUV light having a wavelength of 11 nm. なお、前記折り曲げミラーM、その他の照明光学系内の各ミラーの反射面にも同様の構成の多層膜が形成されている。 Incidentally, the bending mirror M, other multi-layer film of a similar structure to the reflective surface of each mirror in the illumination optical system is formed.

レチクルRのパターン面に形成された多層膜の上には、吸収層として例えばニッケルNi又はアルミニウムAlが一面に塗布され、その吸収層にパターンニングが施されて回路パターンが形成されている。 On the multilayer film formed on the pattern surface of the reticle R, for example, nickel Ni, aluminum Al as an absorption layer is applied to one side, the circuit pattern patterned is applied to the absorption layer is formed.

レチクルステージRST(レチクルR)のXY面内の位置(θz回転も含む)は、レチクルステージRSTに設けられた(又は形成された)反射面にレーザビームを投射するレチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)182Rによって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。 Position within the XY plane of the reticle stage RST (reticle R) ([theta] z including rotation) is provided on the reticle stage RST (or formed) by a reticle laser interferometer for projecting a laser beam on the reflecting surface (hereinafter, " by a reticle interferometer ") 182R, for example, always detected at a resolution of about 0.5-1 nm.

なお、レチクルRのZ軸方向の位置は、例えば特開平6−283403号公報(対応米国特許第5,448,332号)等に開示される多点焦点位置検出系からなる不図示のレチクルフォーカスセンサによって計測されている。 The position of the Z-axis direction of the reticle R, for example, Japanese Unexamined 6-283403 Patent Publication (corresponding U.S. Pat. No. 5,448,332) (not shown) of the reticle focus consisting multipoint focal position detection system disclosed in such It is measured by the sensor.

レチクル干渉計182R及びレチクルフォーカスセンサの計測値は、不図示の制御装置に供給され、該制御装置によってそれら計測値に基づいてレチクルステージ駆動部134を介してレチクルステージRSTが駆動される。 Reticle interferometer 182R and the measurement values ​​of the reticle focus sensor is supplied to the control device (not shown), a reticle stage RST is driven via reticle stage drive unit 134 based on their measured values ​​by the control device.

前記投影光学系POは、開口数(N.A.)が例えば0.1で、反射光学素子(ミラー)のみから成る反射光学系が使用されており、ここでは、投影倍率が例えば1/4倍のものが使用されている。 The projection optical system PO, a numerical aperture (N.A.) in, for example, 0.1, the reflective optical element has (mirror) reflection optical system composed of only is used, wherein the projection magnification of, for example, 1/4 multiple of what is being used. 従って、レチクルRによって反射され、レチクルRに形成されたパターンの情報を含むEUV光ELは、ウエハW1(W2)上に投射され、これによりレチクルR上のパターンは1/4に縮小されてウエハW1(W2)に転写される。 Therefore, reflected by the reticle R, EUV light EL that contains information of the pattern formed on reticle R is projected on the wafer W1 (W2), thereby the pattern on the reticle R is reduced to 1/4 the wafer It is transferred to W1 (W2).

この投影光学系POは、鏡筒117と、該鏡筒117内部に配置された、例えば6枚の反射光学素子(ミラー)とを含んで構成されている。 The projection optical system PO, a barrel 117, is configured to include disposed within lens barrel 117, for example, six of the reflective optical element and a (mirror). 鏡筒117の上壁(+Z側の壁)に上下に貫通する矩形の開口117bが形成され、−Y側の側壁には、開口117aが形成されている。 Barrel rectangular opening 117b which penetrates vertically the upper wall (+ Z side wall) 117 is formed, in the side wall of the -Y side, an opening 117a is formed. 鏡筒117の内部には、前述した照明光学系を構成する折り曲げミラーMも配置されている。 Inside the barrel 117 is arranged also mirror M folding constituting the illumination optical system described above.

図1に示されるように、投影光学系POから+Y側に所定距離離れた位置には、オフアクシス方式のアライメント系ALGが設けられている。 As shown in FIG. 1, the predetermined distance away from the projection optical system PO + Y side, the alignment system ALG of an off-axis system is provided. このアライメント系ALGとしては、ここではブロードバンド光をウエハW1(W2)上のアライメントマーク(または空間像計測器FM1(FM2))に照射し、その反射光を受光して画像処理によりマーク検出を行うFIA(Field Image Alignment )方式のアライメントセンサが用いられている。 As this alignment system ALG, and irradiating the alignment mark on the wafer W1 (W2) broadband light (or aerial image measuring instrument FM1 (FM2)), performs mark detection by image processing by receiving the reflected light here alignment sensor of the FIA ​​(Field Image alignment) system is used. このほか、アライメント系ALGとしてLIA(Laser Interferometric Alignment )方式のアライメントセンサ、LSA(Laser Step Alignment)方式のアライメントセンサやAFM(原子間力顕微鏡)のような走査型プローブ顕微鏡等種々のものを用いることができる。 In addition, the alignment system ALG as LIA (Laser Interferometric Alignment) method alignment sensor, LSA (Laser Step Alignment) system be used as the alignment sensor and AFM scanning probe microscope or the like of various such as (atomic force microscope) of can.

また、投影光学系POの鏡筒117には、保持装置を介して前述のレチクルフォーカスセンサと同様の、例えば特開平6−283403号公報(対応する米国特許第5,448,332号)等に詳細に開示されているウエハフォーカスセンサが、一体的に取り付けられている(いずれも不図示)。 Also, the barrel 117 of the projection optical system PO, similar to the reticle focus sensor described above via a holding device, for example JP-A-6-283403 discloses (corresponding U.S. Pat. No. 5,448,332), etc. wafer focus sensor disclosed in detail is mounted integrally (both not shown). このウエハフォーカスセンサによって、投影光学系POの鏡筒117を基準とするウエハW1又はW2の表面のZ軸方向の位置及び傾斜量が計測されている。 This wafer focus sensor, the position and the inclination amount in the Z-axis direction of the surface of the wafer W1 or W2 referenced to the barrel 117 of the projection optical system PO is measured.

前記ウエハステージ装置100は、ベースBS、該ベースBS上方に配置されウエハW1を保持してXY面内を移動するウエハステージWST1、ウエハW2を保持してXY面内を移動するウエハステージWST2、これらステージWST1,WST2を駆動する駆動系、及びステージWST1、WST2の位置を計測する干渉計システム等を含んでいる。 The wafer stage apparatus 100 includes a base BS, the base BS wafer stage WST1 to move upwards and arranged XY plane holding the wafer W1, the wafer stage WST2 that hold the wafer W2 to move the XY plane, these drive system for driving the stage WST1, WST2, and includes an interferometer system or the like for measuring the position of the stage WST1, WST2.

前記ベースBSには、図1及びウエハステージ装置100を上方から見た状態を示す図2を総合するとわかるように、Y軸方向を長手方向とする2つの送電・廃熱フレーム24A,24BがX軸方向に所定間隔をあけた状態で設けられている。 The said base BS, as can be seen from the overall 2 showing a state viewed 1 and the wafer stage apparatus 100 from above, the two power transmission, waste heat frame 24A in which the Y axis direction is the longitudinal direction, 24B are X axially provided in a state in which a predetermined interval. これら送電・廃熱フレーム24A,24Bは、+X方向から−X方向に見て、逆U字状の形状を有し、その一端と他端はベースBSのY軸方向一側と他側の端面にそれぞれ固定されている。 These transmission and waste-heat frames 24A, 24B are, from the + X direction as viewed in the -X direction, has an inverted U-shape, the end faces of the Y-axis direction one side and the other side of the one end and the other end is the base BS It is fixed to. これら送電・廃熱フレーム24A、24BのベースBS上方に位置するXY面と平行な部分の下面は、ウエハステージWST1,WST2の最上面に対して所定間隔をあけた状態に維持されている。 These transmission and waste-heat frame 24A, the lower surface of the XY plane and parallel portion located on the base BS upper 24B is kept spaced a predetermined distance from the uppermost surface of the wafer stages WST1, WST2. なお、これら送電・廃熱フレーム24A,24Bの具体的な構成・機能等については後に更に詳述する。 Note that these transmission and waste-heat frame 24A, will be described in more detail later on specific configuration and functions of 24B.

ベースBSの上面側には、図1に示されるように、複数の永久磁石を含む磁石ユニット30が埋め込まれた状態で設けられている。 On the upper surface side of the base BS, as shown in FIG. 1, the magnet unit 30 including a plurality of permanent magnets are provided in a state of being embedded. この磁石ユニット30は、後述する平面モータの一部を構成しており、図4の平面図からわかるように、例えば希土類物が焼結されて製造され、Z軸方向に磁化された(垂直磁化された)永久磁石28N,28Sを含んでいる。 The magnet unit 30 constitutes a part of the planar motor will be described later, as can be seen from the plan view of FIG. 4, for example, rare earth material is manufactured is sintered, magnetized in the Z-axis direction (perpendicular magnetization been) permanent magnets 28N, it contains 28S. 永久磁石28Nは、+Z側の面がN磁極面とされ、永久磁石28Sは、+Z側の面がS磁極面とされている。 Permanent magnets 28N is, + Z side surface is an N pole face, the permanent magnet 28S is, + Z side surface is an S pole face. これら永久磁石28N,28Sは、X軸方向及びY軸方向に沿って交互に所定間隔をあけてマトリックス状に配列されている。 These permanent magnets 28N, 28S are arranged in a matrix at predetermined intervals alternately along the X-axis and Y-axis directions. 永久磁石28N、28Sとしては、平面視(上方から見て)略正方形の形状を有し、それぞれが同一の大きさを有している。 Permanent magnets 28N, as the 28S, a planar view (when viewed from above) has the shape of a substantially square, each have the same size.

更に、磁石ユニット30は、X軸方向又はY軸方向に磁化された(水平磁化された)永久磁石(補間磁石)32を含んでいる。 Further, the magnet unit 30 is magnetized in the X axis direction or Y-axis direction (is horizontally magnetized) it includes a permanent magnet (interpolation magnet) 32. この補間磁石32は、永久磁石28Nと永久磁石28Sとの間に設けられており、ベースBSを+X側から見た状態を示す図5から分かるように、永久磁石28Nに接触する面がN磁極面とされ、永久磁石28Sに接触する面がS磁極面とされている。 The interpolation magnets 32 are disposed between the permanent magnets 28N and the permanent magnet 28S, As can be seen from Figure 5 that shows a state viewed base BS from the + X side, the surface in contact with the permanent magnet 28N is N pole is a surface, the surface in contact with the permanent magnet 28S is the S pole face. 補間磁石32としては、平面視(上方から見て)略正方形の形状を有し、前述した永久磁石28N,28Sと同一の大きさを有しているものとする。 The interpolation magnets 32, a planar view (when viewed from above) has the shape of a substantially square, it assumed to have a permanent magnet 28N described above, the same as 28S size. この磁石ユニット30によると、永久磁石28N、永久磁石28S、補間磁石32を磁束が順次巡る磁気回路が形成され(図5参照)、補間磁石32により、起磁力を強化することができるようになっている。 According to the magnet unit 30, the permanent magnet 28N, the permanent magnet 28S, the magnetic circuit surrounding the interpolation magnet 32 ​​magnetic flux sequentially is formed (see FIG. 5), by interpolation magnet 32, making it possible to enhance the magnetomotive force ing.

ベースBSの上面には、図5(及び図1)に示されるように、磁石ユニット30を上方から覆う状態で、非磁性体から成る保護プレート26が設けられている。 On the upper surface of the base BS, as shown in FIG. 5 (and FIG. 1), in the state of covering the magnet unit 30 from above, the protective plate 26 made of a non-magnetic body is provided. この保護プレート26は、ウエハステージWST1、WST2と、永久磁石28N,28S,32との直接的な接触を防止し、永久磁石28N,28S,32の損傷を防止する。 The protection plate 26 includes a wafer stage WST1, WST2, the permanent magnets 28N, to prevent direct contact with the 28S, 32, to prevent the permanent magnets 28N, damage 28S, 32.

前記ウエハステージWST1は、図2に示されるように、平面視(上方から見て)略矩形の形状を有する板状部材から成る粗動ステージWRS1と、該粗動ステージWRS1上に搭載された微動ステージWFS1とを備えている。 The wafer stage WST1, as shown in FIG. 2, a planar view (when viewed from above) and coarse movement stage WRS1 made of a plate-like member having a substantially rectangular shape, the fine movement mounted on the crude dynamic stage WRS1 and a stage WFS1.

前記粗動ステージWRS1の下面(−Z側の面)には、ウエハステージWST1を+X方向から見た状態を一部断面して示す図3(A)、及び図3(A)のウエハステージWST1を分解して示す図3(B)から分かるように、粗動ステージWRS1(ウエハステージWST1)をXY2次元面内で駆動する平面モータの一部を構成する電機子ユニット130が設けられている。 The lower surface of the coarse stage WRS1 (surface on the -Z side), the wafer stage of Figure 3 showing a state viewed wafer stage WST1 from the + X direction partially sectioned (A), and FIG. 3 (A) WST1 as seen from FIG. 3 showing an exploded (B) an armature unit 130 that constitutes a part of a planar motor that drives the coarse movement stage WRS1 (the wafer stage WST1) in the XY2 dimensional surface is provided.

前記電機子ユニット130は、図4に示されるように、16個の電機子コイル34 11 〜34 44を含んでいる。 The armature unit 130, as shown in FIG. 4 includes sixteen armature coils 34 11-34 44. これら電機子コイル34 11 〜34 44のそれぞれには、独立に電流を供給することが可能となっている。 Each of these armature coils 34 11-34 44, it is possible to supply current independently. 電機子コイル34 11 〜34 44の大きさは、図4に示されるように、一辺の長さが、永久磁石28N,28S,32を合計した長さとなるように設定されている。 The size of the armature coil 34 11-34 44, as shown in FIG. 4, the length of one side is set so that the total length of the permanent magnets 28N, 28S, 32 a.

本実施形態では、この電機子ユニット130と前述したベースBS内部に設けられた磁石ユニット30とにより平面モータが構成されている。 In the present embodiment, a planar motor is constituted by the magnet unit 30 provided in the base BS as described above with the armature unit 130. この平面モータによると、図4に示されるような位置に電機子ユニット130があるときには、電機子コイル34 11 、34 13 、34 31 、34 33に電流を供給することにより、電機子ユニット130にX軸方向の駆動力を作用させることができる。 According to this planar motor, when there is an armature unit 130 at a position shown in Figure 4, by supplying current to the armature coils 34 11, 34 13, 34 31, 34 33, the armature unit 130 the driving force in the X axis direction can be applied. また、電機子コイル34 22 、34 24 、34 42 、34 44に電流を供給することにより、電機子ユニット130にY軸方向の力を作用させることができる。 Further, by supplying current to the armature coils 34 22, 34 24, 34 42, 34 44, it is possible to exert a force in the Y-axis direction to the armature unit 130. 更に、電機子コイル34 12 、34 14 、34 32 、34 34に電流を供給することにより、電機子ユニット130にZ軸方向の力を作用させることができる。 Further, by supplying a current to the armature coils 34 12, 34 14, 34 32, 34 34, it is possible to exert a force in the Z axis direction to the armature unit 130.

本実施形態では、図4に示される位置に電機子ユニット130がある場合以外であっても、ウエハステージWST1の位置に応じて各コイルに供給すべき電流の大きさ・方向を算出し、該算出結果に応じて電流を変更することにより、ウエハステージWST1の位置にかかわらず所望の方向への駆動力を作用させることが可能である。 In the present embodiment, even other than when there is the armature unit 130 to the position shown in FIG. 4, to calculate the magnitude and direction of the current to be supplied to the coils in accordance with the position of wafer stage WST1, the by changing the current in accordance with the calculated result, it is possible to exert a driving force in the desired direction irrespective of the position of wafer stage WST1.

したがって、不図示の制御装置では、ウエハステージWST1の位置を検出する干渉計ユニット(これについては後述する)等の検出結果と、ウエハステージWST1の移動方向及び速度とに基づいて、各コイルへの供給電流を制御することにより、所望の方向にウエハステージWST1を駆動可能となっている。 Therefore, in the control apparatus, not shown, interferometer unit which detects the position of the wafer stage WST1 (for which will be described later) on the basis of the detection result such as a moving direction and speed of the wafer stage WST1, for each coil by controlling the supply current, and can drive the wafer stage WST1 in the desired direction.

また、本実施形態では、図3(A)に示されるように、電機子ユニット130の下端には、永久磁石28N,28Sとの間に磁気吸引力を発生させる磁性体部材96が貼付されている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3 (A), the lower end of the armature unit 130, the permanent magnets 28N, is the magnetic member 96 for generating a magnetic attraction force is stuck between the 28S there. この磁性体部材96と永久磁石28N,28Sとの間の磁気吸引力とウエハステージWST1の自重と、平面モータによる浮上力とのバランスにより、粗動ステージWFS1とベースBS上面との間の間隔が数μm程度に維持されるようになっている。 The magnetic member 96 and the permanent magnet 28N, the own weight of the magnetic attraction force and the wafer stage WST1 between 28S, due to a balance between the floating force by planar motor, the distance between the coarse movement stage WFS1 and the base BS top It is adapted to be maintained at about several [mu] m.

前記微動ステージWFS1は、図3(A)、図3(B)に示されるように、ウエハW1を不図示のウエハホルダを介して下側から支持するテーブル92Aと、該テーブル92Aの下面側で、複数(例えば3本)の吊り下げ支持部材92Cを介して吊り下げ支持された板状部材92Bとを含んでいる。 The fine stage WFS1, as shown in FIG. 3 (A), FIG. 3 (B), the and the table 92A for supporting from below the wafer W1 via a wafer holder (not shown) on the lower surface side of the table 92A, and a plurality (e.g. three) hanging through the suspension supporting member 92C of the supported plate-like member 92B.

前記テーブル92Aの上面には、図1、図2に示されるように、レチクルRに形成されたパターンが投影されるウエハ面上の位置とアライメント系ALGとの相対位置関係の計測(いわゆるベースライン計測)等を行うための空間像計測器FM1が設けられている。 The upper surface of the table 92A, as shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, the measurement of the relative positional relationship between the position and the alignment system ALG on wafer surface pattern formed on the reticle R is projected (the so-called baseline aerial image measuring instrument FM1 for performing measurements), and the like. この空間像計測器FM1は、従来のDUV露光装置の基準マーク板に相当するものである。 The aerial image measuring instrument FM1 is equivalent to a reference mark plate of a conventional DUV exposure apparatus. また、微動テーブル92Aの−Y側の側面と−X側の側面は鏡面加工によって反射面がそれぞれ形成されている。 Also, -Y side surface and -X side surface of the fine movement table 92A is the reflecting surface are formed by mirror polishing.

微動ステージWFS1と粗動ステージWRS1の間には、図3(A)及び図3(B)に示されるように、微動ステージWFS1をXY面内で微小駆動する微動装置140と、自重キャンセル機構22A1〜22A3とが設けられている。 Between the fine movement stage WFS1 and the coarse movement stage WRS1, and FIG. 3 (A) and 3 as shown (B), the fine movement apparatus 140 for finely driving the fine movement stage WFS1 in the XY plane, weight canceling mechanism 22A1 and ~22A3 is provided.

前記微動装置140は、微動ステージWFS1のテーブル92Aから複数(例えば3本)の吊り下げ支持部材94を介して吊り下げ支持された可動子50と、粗動ステージWRS1上面に支持部材58を介して設けられた固定子60と、を含んでいる。 Said fine device 140 includes a hanging suspended via a support member 94 supported movable element 50 of a plurality of tables 92A of fine movement stage WFS1 (e.g. three), via a support member 58 to the coarse movement stage WRS1 top a stator 60 provided includes. ウエハステージWST1が組みあがった状態(図3(A)の状態)では、可動子50と固定子60とが係合した状態(可動子50内部に固定子60が入り込んだ状態)となっており、固定子60を支持する支持部材58は、微動ステージWFS1の板状部材92Bに形成された開口92Ba(図3(B)参照)に挿入された状態となっている。 In the state where wafer stage WST1 is raised set (state of FIG. 3 (A)), and a state where the mover 50 and the stator 60 are engaged (state enters the stator 60 inside the movable element 50) , the support member 58 for supporting the stator 60 has a inserted state in an opening 92Ba formed in the plate-shaped member 92B of the fine movement stage WFS1 (see FIG. 3 (B)).

前記可動子50は、該可動子50を斜視図にて示す図6(A)に示されるように、平面視(上方から見て)概略X字状(十字状)の形状を有しており、4つの磁石ユニット52A、52B,52C,52Dと、これら磁石ユニット52A〜52Dを所定の位置関係で保持する平面視(上方から見て)L字状の4つの保持部材48A,48B,48C,48Dと、を含んでいる。 The mover 50, the mover 50 as shown in FIG. 6 (A) showing a perspective view, has the shape of a planar view (when viewed from above) schematic X-shaped (cross-shaped) four magnet units 52A, 52B, 52C, 52D and they plan view holding the magnet unit 52A~52D in a predetermined positional relationship (as viewed from above) L-shaped four holding members 48A, 48B, 48C, and it includes a 48D, the.

前記4つの磁石ユニット52A〜52Dのそれぞれは、図6(A)に磁石ユニット52Aを採り上げて、代表的に示されるように、Z軸方向に所定間隔を隔てた一対の磁極部40A,40Bを備えている。 Each of the four magnet units 52A to 52D, and taken up the magnet unit 52A in FIG. 6 (A), as representatively shown, a pair of magnetic pole portions 40A in which a predetermined interval in the Z axis direction, the 40B It is provided. 一方の磁極部40Aは、平板状の板状部材42Aと、該板状部材42Aの下面に設けられた垂直磁化された永久磁石44N,44Sと、該永久磁石44N,44Sに挟まれた状態で設けられた水平磁化された永久磁石(補間磁石)46とを含んでいる。 One magnetic pole section 40A, a flat plate-shaped member 42A, the plate-like member 42A of the vertical magnetized permanent magnets 44N provided on the lower surface, and 44S, the permanent magnets 44N, while being sandwiched between the 44S It provided horizontal magnetized permanent magnet and a (interpolation magnet) 46. 永久磁石44Nは、その下面(−Z側面)がN磁極面とされ、永久磁石44Sは、その下面(−Z側面)がS磁極面とされている。 Permanent magnet 44N is its lower surface (-Z side surface) is an N pole face, the permanent magnet 44S is its lower surface (-Z side surface) is the S pole face. また、永久磁石(補間磁石)46は、永久磁石44Nに接触する面がN磁極面とされ、永久磁石44Sに接触する面がS磁極面とされている。 The permanent magnet (interpolation magnet) 46, the surface in contact with the permanent magnet 44N is an N pole face surface in contact with the permanent magnet 44S is the S pole face. 補間磁石46の作用は、前述した平面モータを構成する磁石ユニット30の補間磁石32と同様である。 Effect of the interpolation magnet 46 is similar to the interpolation magnet 32 ​​of the magnet unit 30 constituting the planar motor discussed above.

他方の磁極部40Bも磁極部40Aと上下及び左右対称ではあるが同様の構成となっている。 Other magnetic pole portion 40B is in even magnetic pole portions 40A in the vertical and left-right symmetry, but have the same configuration. すなわち、磁極部40Bは、板状部材42Bと、永久磁石44N,44S,46とを含み、永久磁石44Nはその上面(+Z側の面)がN磁極面とされ、永久磁石44Sはその上面(+Z側の面)がS磁極面とされ、永久磁石(補間磁石)46の永久磁石44Nに接触する面がN磁極面、永久磁石44Sに接触する面がS磁極面とされている。 That is, the magnetic pole portion 40B includes a plate-like member 42B, the permanent magnets 44N, and a 44S, 46, the permanent magnet 44N is its upper surface (+ Z side surface) of N pole faces the permanent magnet 44S is its upper surface ( + surface of the Z side) is the S pole face, face N pole face in contact with the permanent magnet 44N of the permanent magnet (interpolation magnet) 46, the surface in contact with the permanent magnet 44S is the S pole face.

磁石ユニット52Aが上記のように構成されていることにより、図6(A)に矢印にて示されるような磁気回路が形成される。 By magnet unit 52A is configured as described above, the magnetic circuit as shown by arrows in FIG. 6 (A) is formed.

その他の磁石ユニット52B〜52Dも同様の構成とされているが、磁石ユニット52Bと磁石ユニット52Dは、磁極部40Aが下側(−Z側)で磁極部40Bが上側(+Z側)に配置されている点が異なっている。 Although other magnet units 52B~52D also have the same construction, the magnet unit 52B and the magnet unit 52D are magnetic pole portion 40B is disposed on the upper side (+ Z side) magnetic pole portion 40A is at the lower (-Z side) and that point is different.

なお、可動子50においては、磁石ユニット52Aと52Cとが並ぶ方向、及び磁石ユニット52Bと52Dとが並ぶ方向が、X軸及びY軸に対し45°傾斜する方向となっている(図7(A)〜図7(C)参照)。 In the mover 50, the magnet units 52A and 52C and are aligned direction, and the direction lined with the magnet units 52B and 52D have a direction inclined 45 ° to the X-axis and Y-axis (FIG. 7 ( A) ~ FIG 7 (C) see).

前記固定子60は、該固定子60を斜視図にて示す図6(B)に示されるように、平面視(上方から見て)X字状(十字状)の形状を有する筐体54と、該筐体54内に設けられた4つの電機子コイル56A〜56Dと、を含んでいる。 The stator 60, the stator 60 as shown in FIG. 6 showing a perspective view (B), a housing 54 having the shape of a planar view (when viewed from above) X-shaped (cross-shaped) contains four armature coils 56A~56D provided casing 54, a.

前記電機子コイル56A〜56Dは、それぞれが磁石ユニット52A〜52Dそれぞれの磁極部40A,40B間に挿入されており、それぞれの電機子コイルを流れる電流と、それぞれの磁石ユニットが発生する磁界との間の電磁相互作用により、図7(A)〜図7(C)に示されるようにX軸及びY軸に対して45°傾斜した方向(黒矢印で示される方向)の力を発生することが可能となっている。 The armature coil 56A~56D, each magnet unit 52A~52D respective magnetic pole portions 40A, are inserted between 40B, the current flowing through each of the armature coils, the magnetic fields each magnet unit is generated the electromagnetic interaction between, FIG 7 (a) to generate a force of ~ Figure 7 45 ° direction inclined with respect to X-axis and Y-axis as shown in (C) (the direction indicated by the black arrow) It has become possible.

このように構成される微動装置140によると、図7(A)に示されるように、電機子コイル56A、56Dに右回りの所定の大きさの電流(図7(A)では電流の方向が白抜き矢印にて示されている)を供給し、電機子コイル56B,56Cに左回りの所定の大きさの電流を供給することによって、各電機子コイルを流れる電流と各磁石ユニットの形成する磁界との間の電磁相互作用により、黒矢印にて示される方向の駆動力が生じる。 Thus, according to the configured fine movement apparatus 140, as shown in FIG. 7 (A), the armature coils 56A, 56D to the clockwise predetermined magnitude of current (the direction of the current in FIG. 7 (A) supplying it has) shown in the white arrow, the armature coils 56B, by supplying a predetermined current counterclockwise to 56C, to form the current and the magnet unit through each armature coil the electromagnetic interaction between the magnetic field, the driving force in the direction indicated by the black arrows is generated. そして、これらの駆動力の合力により、可動子50(微動ステージWFS1)には、ハッチングが付された矢印で示される方向(+Y方向)の駆動力が作用するようになっている。 The resultant force of these driving forces, the movable element 50 (fine movement stage WFS1), the driving force in the direction (+ Y direction) indicated by arrow hatched is adapted to act. また、上記とは逆方向の電流をそれぞれのコイルに供給することにより、可動子50(微動ステージWFS1)に−Y方向の駆動力を作用させることができる。 Further, the above by supplying reverse current to the respective coils, it is possible to exert a driving force in the -Y direction to the movable element 50 (fine movement stage WFS1).

また、図7(B)に示されるように、電機子コイル56A、56Bに右回りの電流を供給し、電機子コイル56C,56Dに左回りの電流を供給すると、各電機子コイルを流れる電流と各磁石ユニットの形成する磁界との間の電磁相互作用により、黒矢印にて示される方向の駆動力が生じる。 Further, as shown in FIG. 7 (B), through the armature coils 56A, it supplies a clockwise current to 56B, the armature coils 56C, when supplying counterclockwise current to 56D, each armature coil current and by the electromagnetic interaction between the magnetic field formed in each magnet unit, the driving force in the direction indicated by the black arrows is generated. そして、これらの駆動力の合力により、可動子50(微動ステージWFS1)には、ハッチングが付された矢印で示される方向(−X方向)の駆動力が作用するようになっている。 The resultant force of these driving forces, the movable element 50 (fine movement stage WFS1), the driving force in the direction (-X direction) indicated by arrow hatched is adapted to act. また、上記とは逆方向の電流をそれぞれのコイルに供給することにより、可動子50(微動ステージWFS1)に+X方向の駆動力を作用させることができる。 Further, the above by supplying reverse current to the respective coils, it is possible to act on the movable element 50 (fine movement stage WFS1) in the + X direction of the driving force.

更に、図7(C)に示されるように、電機子コイル56A、56Cに左回りの電流を供給し、電機子コイル56B,56Dに右回りの電流を供給すると、各電機子コイルを流れる電流と各磁石ユニットの形成する磁界との間の電磁相互作用により、黒矢印にて示される方向の駆動力が生じる。 Furthermore, as shown in FIG. 7 (C), through the armature coils 56A, supplies a counterclockwise current to 56C, the armature coils 56B, when supplying clockwise current to 56D, each armature coil current and by the electromagnetic interaction between the magnetic field formed in each magnet unit, the driving force in the direction indicated by the black arrows is generated. そして、これら駆動力の合力により、可動子50(微動ステージWFS1)には、ハッチングが付された矢印で示される方向(Z軸回りの回転方向(右回り))の駆動力が作用するようになっている。 The resultant force of these driving forces, the movable element 50 (fine movement stage WFS1), as the driving force in the direction indicated by the arrow hatched (Z-axis rotation direction (clockwise)) acts going on. また、上記とは逆方向の電流をそれぞれのコイルに供給することにより可動子50(微動ステージWFS1)にZ軸回りの回転方向(左回り)の駆動力を作用させることが可能となっている。 Further, it is possible to exert a driving force in the opposite direction of the movable element 50 by supplying currents to the respective coils (fine movement stage WFS1) around the Z-axis rotation direction (counterclockwise) from the above .

図3(A)、図3(B)に戻り、前記3つの自重キャンセル機構22A1〜22A3(図3(A)では、図示の便宜上、自重キャンセル機構22A3の図示を省略している)は、粗動ステージWRS1上で微動ステージWFS1を3点で非接触にて支持し、それぞれが駆動機構(ボイスコイルモータ)等を含んで構成されている。 FIG. 3 (A), the back in FIG. 3 (B), the three empty-weight canceling mechanism 22A1~22A3 (In FIG. 3 (A), for convenience of illustration, are not shown in weight canceling mechanism 22A3), the crude fine movement stage WFS1 on dynamic stage WRS1 supported in a non-contact at three points, each is configured to include a driving mechanism (voice coil motor), or the like. これら各駆動機構により、微動ステージWFS1がZ軸方向、θx方向(X軸回りの回転方向)、θy方向(Y軸回りの回転方向)の3自由度方向に微小駆動される。 These respective drive mechanisms, the fine movement stage WFS1 is Z axis direction, [theta] x direction (X-axis rotation direction) is finely driven in directions of three degrees of freedom θy direction (Y-axis rotation direction). これら自重キャンセル機構22A1〜22A3は、微動ステージWFS1の板状部材92Bに形成された開口92Bbを貫通した状態で設けられている。 These weight canceling mechanism 22A1~22A3 is provided in a state penetrating through the opening 92Bb formed in the plate-like member 92B of the fine movement stage WFS1.

ここで、自重キャンセル機構22A1〜22A3のうちの1つの自重キャンセル機構22A1を代表的に採り上げて、その構成等について、図8に基づいて説明する。 Here, representatively taken up one weight canceling mechanism 22A1 of the weight canceling mechanism 22A1~22A3, its configuration and the like will be described with reference to FIG. この図8には、自重キャンセル機構22A1の縦断面図が示されている。 The Figure 8 is a longitudinal sectional view of a weight canceling mechanism 22A1 is shown.

この図8から分かるように、自重キャンセル機構22A1は、粗動ステージWRS1上面に固定された第1部材62と、該第1部材62の上方に設けられた第2部材64と、第1部材62及び第2部材64の内部に設けられた第3部材66と、第3部材66の下端面(−Z側の面)と粗動ステージWRS1の上面(+Z側の面)とを連結した状態で設けられたベローズ68と、を含んでいる。 As can be seen from FIG. 8, weight canceling mechanism 22A1 includes a first member 62 fixed to the coarse movement stage WRS1 top, and the second member 64 provided above the first member 62, first member 62 and and a third member 66 disposed inside the second member 64, in a state of connecting the lower end surface (the + Z side surface) (-Z side surface) the upper surface of the coarse movement stage WRS1 of the third member 66 a bellows 68 provided includes.

前記第1部材62は、外形が概略円柱状の部材から成り、その下端面の中央には所定深さの円形凹部62bが形成され、該円形凹部62bの内部底面(上面)の中央部には、第1部材62の上面まで貫通した円形の貫通孔62aが形成されている。 The first member 62, the outer shape consists schematic cylindrical member, the center of the lower end face is formed a circular recess 62b having a predetermined depth in the central portion of the inner bottom surface (upper surface) of the circular recess 62b is , circular through-hole 62a that penetrates to the upper surface of the first member 62 is formed. すなわち、円形凹部62bと貫通孔62aとにより、段付きの貫通孔が形成されている。 That is, by the circular recess 62b through hole 62a, the through hole of the stepped is formed.

前記第2部材64は、外形が概略円柱状の部材から成り、その下端面の中央には所定深さの断面円形の凹部64cが形成されている。 The second member 64, the outer shape consists schematic cylindrical member, a circular cross section of the recess 64c having a predetermined depth in the center of the lower end surface is formed. また、凹部64cから+Z側に所定間隔をあけて凹部64aとほぼ同径の断面円形の室64aが形成されている。 Further, substantially circular cross-section of the chamber 64a of the same diameter are formed with recesses 64a at a predetermined distance from the recess 64c in the + Z side. また第3部材64には、凹部64cの内部底面(上面)と室64aの内部下面とを連通する円形孔64bが形成されている。 Also in the third member 64, a circular hole 64b for communicating the interior bottom surface of the inner bottom surface of the recess 64c (the upper surface) chambers 64a are formed. この第2部材64の上面(すなわち、自重キャンセル機構22A1の上面)には、真空予圧型(差動排気型)気体静圧軸受72が固定され、真空予圧型気体静圧軸受72が発生する静圧と、微動ステージWFS1の自重との間のバランスにより、微動ステージWFS1が自重キャンセル機構22A1により非接触で支持されている。 The upper surface of the second member 64 (i.e., the upper surface of the weight canceling mechanism 22A1), the vacuum preload type (differential pumping type) aerostatic bearing 72 is fixed, static vacuum preload type aerostatic bearing 72 is generated and pressure, by a balance between the own weight of the fine movement stage WFS1, fine movement stage WFS1 is supported in a non-contact by weight canceling mechanism 22A1. なお、第2部材64と微動ステージWFS1との間に所定間隔を維持するために、真空予圧型気体静圧軸受72に代えて、磁気的な斥力を発生する機構を採用することとしても良い。 In order to maintain a predetermined distance between the second member 64 and the fine movement stage WFS1, instead of the vacuum preload hydrostatic bearing 72, it is also possible to adopt a mechanism for generating a magnetic repulsion.

前記第3部材66は、第2部材64の室64aよりも一回り小さい形状を有する円板状の先端部66aと、該先端部66aの下面中央部に設けられた第1軸部66bと、該第1軸部66bの下端に設けられた第1軸部66bよりも径が大きい第2軸部66dとを有し、全体として、YZ断面(及びXZ断面)T字状の形状を有している。 The third member 66 includes a disc-shaped tip portion 66a having a smaller shape slightly than the chamber 64a of the second member 64, a first shaft portion 66b provided on the lower surface center portion of the tip portion 66a, and a second shaft portion 66d diameter than the first shaft portion 66b is larger provided at the lower end of the first shaft portion 66b, as a whole, has a YZ cross-section (and XZ section) T-shape ing.

この第3部材66では、第1軸部66bの高さ方向中央よりやや上側に、ヒンジ部66cが形成されており、ヒンジ部66cよりも上側部分が下側部分に対して揺動可能とされている。 In the third member 66, slightly above the middle in the height direction of the first shaft portion 66b, the hinge portion 66c is formed, the upper portion is pivotable relative to the lower portion than the hinge portion 66c ing.

前記先端部66aの上面及び下面には、エアパッド機構74が設けられている。 The upper and lower surfaces of the tip portion 66a, the air pad mechanism 74 is provided. このエアパッド機構74は、図示は省略されているが、実際には、気体を噴出する気体噴出口と、該気体噴出口から噴出された気体を低真空(例えば10 2 〜10 3 Pa程度)で吸引する低真空吸引口と、高真空(例えば10 -2 〜10 -3 Pa程度)で吸引する高真空吸引口とを含んでいる。 The air pad mechanism 74 has been omitted illustrated, in fact, a gas outlet for ejecting a gas, the gas ejected from the gas ejection port at a low vacuum (e.g. 10 2 to 10 3 about Pa) a low vacuum suction opening for sucking, and a high vacuum suction opening for sucking in a high vacuum (e.g., 10-2 to -3 Pa). また、このエアパッド機構74に対する気体の供給等は、第2部材64及び第1部材62に形成された不図示の管路、及び第1部材62に接続された不図示の気体供給管を介して、不図示の気体供給装置により行われる。 Also, supply of gas for the air pad mechanism 74, the conduit (not shown) formed in the second member 64 and the first member 62, and via a connected gas supply pipe (not shown) to the first member 62 It is performed by a gas supply device (not shown). このエアパッド機構74により、第3部材66の先端部66aと第2部材64の室64aの上下壁面との間に所定のクリアランス(例えば数μm程度)が形成される。 The air pad mechanism 74, a predetermined clearance (for example, about several [mu] m) is formed between the upper and lower walls of the chamber 64a of the distal end portion 66a and the second member 64 of the third member 66.

なお、第3部材66の第2軸部66dと対向する、第1部材62の内壁面にも上記と同様のエアパッド機構174が複数設けられている。 Incidentally, facing the second shaft portion 66d of the third member 66, the air pads mechanism 174 inner wall surface also similar to the above-mentioned first member 62 is provided with a plurality. これにより、第1部材62の内壁面と第3部材66の第2軸部66dとの間に所定のクリアランス(例えば数μm程度)が形成される。 Thus, a predetermined clearance (for example, about several [mu] m) is formed between the inner wall and the second shaft portion 66d of the third member 66 of the first member 62.

前記ベローズ68には、不図示の気体供給管が接続されており、該気体供給管を介して不図示の気体供給装置から気体が供給され、ベローズ68内部が所定圧力に維持されている。 Wherein the bellows 68 is the gas supply tube (not shown) is connected, via a said gas feed pipe gas is supplied from the gas supply device (not shown), the internal bellows 68 is maintained at a predetermined pressure.

更に、第1部材62と第2部材64との間には、ボイスコイルモータ78が設けられている。 Further, the first member 62 is provided between the second member 64, the voice coil motor 78 is provided. このボイスコイルモータ78は、第1部材62の上面に固定された電機子コイルを含む固定子76Bと、第2部材64の凹部64cの側壁内面に固定された永久磁石を有する可動子76Aとを含んでいる。 The voice coil motor 78 includes a stator 76B including an armature coil fixed to the upper surface of the first member 62, and a movable element 76A having a permanent magnet fixed to the inner surface of the side wall of the recess 64c of the second member 64 which comprise.

このボイスコイルモータ78により、第1部材62と第2部材64(及び第3部材66)との間のZ軸方向に関する相対的な位置関係を変更することが可能となっている。 The voice coil motor 78, it is possible to change the relative positional relationship in the Z axis direction between the first member 62 and second member 64 (and third member 66).

また、第3部材66と第1部材62との間には、エンコーダ83が設けられている。 Further, the third member 66 is provided between the first member 62, the encoder 83 is provided. このエンコーダ83は、第3部材66の下端部に設けられたスケール82Bと、第1部材62の凹部62b側壁内面に設けられ、スケール82Bに対して光を照射する照射系とスケール82Bにて反射した光を受光する受光素子とを有するセンサヘッド82Aと、を含んでいる。 The encoder 83 is reflected by the third and scale 82B provided at the lower end of the member 66, provided in the recess 62b the inner surface of the side wall of the first member 62, the illumination system and the scale 82B that irradiates light to the scale 82B and it includes a sensor head 82A, a and a light receiving element for receiving the light. このエンコーダ83により、第1部材62と第3部材66とのZ軸方向に関する相対的な位置関係を検出可能である。 The encoder 83 can detect the relative positional relationship in the Z axis direction between the first member 62 and third member 66.

その他の自重キャンセル機構22A2、22A3、上記自重キャンセル機構22A1と同様の構成となっている。 Other weight canceling mechanism 22A2,22A3, has the same configuration as that of the above-described weight canceling mechanism 22A1.

このように構成される自重キャンセル機構22A1〜22A3では、それぞれを構成するベローズ68により第3部材66、第2部材64及びエアパッド機構72を介して微動ステージWFS1を3点で低剛性にて支持することができる。 In thus constructed weight canceling mechanism 22A1~22A3, supported by the low-rigidity third member 66 by the bellows 68 constituting each, the fine movement stage WFS1 through the second member 64 and the air pad mechanism 72 at three points be able to. ここで、ベローズ68の剛性は完全には0ではないため、エンコーダ83の計測結果に基づいて、ベローズ68の剛性を打ち消すように、ボイスコイルモータ78を微小駆動することができる。 Since the stiffness of the bellows 68 is completely not 0, based on the measurement results of the encoder 83, so as to cancel the stiffness of the bellows 68, the voice coil motor 78 can be finely driven. また、不図示の制御装置では、微動ステージWFS1にZ軸方向に関する駆動力を作用させるために、ボイスコイルモータ78の固定子76Bのコイルに対して、Z軸方向駆動用の電流を、上記剛性を打ち消すための電流と合成した状態で供給することができる。 Further, in the control device, not shown, in order to exert a driving force in the Z axis direction fine movement stage WFS1, the coil of the stator 76B of the voice coil motor 78, the current of the Z-axis direction driving, the rigidity it can be supplied with current and synthesized state for canceling the.

図2に戻り、粗動ステージWRS1上面の+Y側端部には、受電・放熱アーム20Aが設けられている。 Returning to Figure 2, the + Y side end portion of the coarse movement stage WRS1 upper surface, receiving-radiating arm 20A is provided. この受電・放熱アーム20Aは、図2からわかるように、そのX軸方向の長さ(幅)が、前述した送電・廃熱フレーム24A、24B相互間の間隔よりも長く(広く)設定されているため、その上面の一部が常に、送電・廃熱フレーム24A,24Bの少なくとも一方の下面と対峙した状態となっている。 The power-receiving-radiating arm 20A, as seen from FIG. 2, the length of the X-axis direction (width), power, waste heat frame 24A described above, longer (wider) than the spacing between 24B mutually set because it is a part of the upper surface thereof always transmitting, waste heat frame 24A, in a state of being opposed to the at least one of the lower surface of 24B.

ここで、受電・放熱アーム20A内部の構成について、送電・廃熱フレーム24A,24Bの構成とあわせて、図9、図10及びその他の図面を参照して説明する。 Here, the power-receiving-radiating arms 20A internal configuration, transmission and waste-heat frame 24A, together with 24B configuration, FIG. 9 will be described with reference to FIGS. 10 and other drawings. 図9は、受電・放熱アーム20Aを+X側から見た状態を内部構成とともに示す図であり、図10は、送電・廃熱アーム24A,24BのXZ断面を、受電・放熱アーム20Aとともに示す図である。 Figure 9 is a diagram showing a state viewed powered-radiating arm 20A from the + X side with the internal configuration, Figure 10 is showing, transmission and waste heat arm 24A, the XZ cross-section of 24B, together with the power receiving-radiating arms 20A it is.

前記受電・放熱アーム20Aの内部には、図9に示されるように、液体温調系86と、電力入力系84と、信号送信系88と、エンコーダを構成するヘッド部90とが設けられている。 Inside of the power reception-radiating arm 20A, as shown in FIG. 9, the liquid temperature control system 86, a power input system 84, a signal transmission system 88, and a head portion 90 which constitutes an encoder is provided there.

前記液体温調系86は、粗動ステージWRS1の熱源(例えば、平面モータを構成する電機子ユニット130の電機子コイルや、微動機構140を構成する電機子コイル56A〜56D、自重キャンセル機構22A1〜22A3に含まれるボイスコイルモータなど)の近傍に敷設され、その内部を冷却液が通過する冷却管路202の一端が接続された帰還部86Aと、循環ポンプ86Bと、循環ポンプ86Bの帰還部86Aとは反対側に設けられるとともに前記冷却管路202の他端が接続された温調部86Cと、該温調部86Cに接触した状態で設けられたペルチェ素子86Dと、該ペルチェ素子86Dの温調部86Cとは反対側の面に接触した状態で設けられた放熱部86Eと、を含んでいる。 The liquid temperature regulating system 86, the heat source of the coarse movement stage WRS1 (e.g., and armature coils of the armature unit 130 constituting the planar motor, the armature coils 56A~56D constituting the fine movement mechanism 140, weight canceling mechanism 22A1~ laid in the vicinity of the voice, such as coil motor) included in 22A3, a feedback portion 86A, one end of which is connected to the cooling conduit 202 and the internal cooling fluid passes, a circulation pump 86B, the feedback portion 86A of the circulating pump 86B a temperature control unit 86C to which the other end of the cooling pipe 202 with is provided on the opposite side connected to the a Peltier element 86D disposed in contact with the temperature adjusting unit 86C, of ​​the Peltier element 86D temperature it includes a radiator portion 86E provided in contact with the surface opposite to the regulating portion 86C.

前記温調部86Cは、所定量の冷却液を収容可能なタンクであり、該温調部86C内に収容された冷却液がペルチェ素子86Dによって所定温度に冷却されるようになっている。 The temperature control unit 86C is a tank capable of accommodating a cooling liquid of a predetermined amount, the coolant contained within temperature regulating section 86C is adapted to be cooled to a predetermined temperature by the Peltier element 86D. 前記放熱部86Eは、XY面に実質的に平行な(ウエハステージWSTがベースBS上に配置された状態でXY面に平行な)上面を有し、ペルチェ素子86Dの温調部86Cとは反対側の面の熱を外部に輻射により放出する。 The heat radiating portion 86E is substantially parallel to the XY plane has an upper surface (wafer stage WST parallel to the XY plane in a state of being disposed on the base BS), contrary to the temperature control unit 86C of the Peltier element 86D released by radiation to the side of the surface heat to the outside. この放熱部86Eは、実際には、受電・放熱アーム20AのX軸方向(紙面直交方向)の全域にわたって設けられている。 The radiating portion 86E is actually provided over the entire area in the X-axis direction of the power receiving-radiating arms 20A (the plane orthogonal direction).

これに対し、図10に示されるように、一方の送電・廃熱フレーム24Aの内部には、前記放熱部86Eからの熱を吸収する廃熱部186が設けられている。 In contrast, as shown in FIG. 10, the inside of one of the transmission and waste-heat frame 24A, waste-heat section 186 for absorbing heat from the heat radiating portion 86E is provided. この廃熱部186は、送電・廃熱フレーム24AのY軸方向全域にわたって設けられている。 The waste-heat section 186 is provided over the Y axis direction the entire region of the transmission and waste-heat frame 24A. したがって、受電・放熱アーム20Aと送電・廃熱フレーム24Aとが上下対向している状態では、廃熱部186の一部と放熱部86Eの一部とが常に対向した状態となる。 Thus, a power receiving-radiating arms 20A and transmission, waste heat frame 24A is in a state that the upper and lower face, a state in which a part of the heat radiating portion 86E and the portion of the waste heat unit 186 is always opposed. この廃熱部186には例えば冷媒が供給されており、放熱部86Eから輻射された熱を効率よく吸収することができるようになっている。 This is the waste-heat section 186 is supplied with for example a refrigerant, has become to be able to efficiently absorb radiation thermal from the heat radiating portion 86E. また、他方の廃熱フレーム24B内にも同様の廃熱部286が設けられている。 Furthermore, it is provided other similar to the waste heat frame 24B waste heat unit 286.

図9に戻り、前記電力入力系84は、受信部84Aと、電力変換部84Bと、A/D変換・増幅部84Cと、コネクタ84Dとを含む。 Returning to FIG. 9, the power input system 84 includes a receiver 84A, a power conversion unit 84B, and an A / D conversion and amplification unit 84C, and a connector 84D. 前記受信部84Aには無線で電力を受信するためのコイルが設けられている。 A coil for receiving power wirelessly is provided on the receiving section 84A. このコイルは、受電・放熱アーム20AのX軸方向(紙面直交方向)の全域にわたって設けられている。 The coil is provided over the entire area in the X-axis direction of the power receiving-radiating arms 20A (the plane orthogonal direction).

これに対し、図10に示される一方の送電・廃熱フレーム24Aには、送電用のコイルを含む送信部184が内蔵されている。 In contrast, one of the transmission and waste-heat frame 24A shown in FIG. 10, the transmission unit 184 including the coil for power transmission is built. この送信部184内の送電用のコイルと受信部84A内の受電用のコイルとが上下対向した状態では、不図示の電力供給装置から供給される電力が送電用コイルと受電用のコイルとの間で無線により伝送されるようになっている。 In a state where the power transmission coil and the coil for power reception in the receiving portion 84A has the upper and lower faces in this transmission unit 184, electric power supplied from the power supply device (not shown) of the coil for power reception and power transmission coil It is adapted to be transmitted by radio between. なお、この無線による電力伝送方式については、特公平5−59660号公報や、特開昭58−115945号公報などに開示されているので、その説明は省略する。 Note that the power transmission method according to the radio, and KOKOKU 5-59660 JP, because it is disclosed in, JP 58-115945, and a description thereof will be omitted. また、他方の送電・廃熱フレーム24B内にも同様の送電用のコイルを含む送信部284が内蔵され、この送信部284内の送電用コイルと受信部84A内の受電用のコイルとが上下対向した状態で、送電用コイルと受電用のコイルとの間で無線による電力伝送が行われるようになっている。 Further, a built-in transmission unit 284 to the other transmission and waste-heat frame 24B including a coil for the same power, the power transmission coil in the transmitting portion 284 and the coil for power reception in the receiving portion 84A is vertically in the opposite state, power transmission by radio with the coil for power reception and the electric power transmission coil is to be carried out.

このように、送電・廃熱フレーム24A又は24Bから供給され、図9の電力入力系84の受信部84Aで受電した電力は、電力変換部84Bで電流に変換された後、A/D変換・増幅部84Cにて、A/D変換及び増幅され、コネクタ84Dを介して、粗動ステージWRS1を駆動する駆動機構のコイル(例えば、平面モータの電機子ユニット130を構成するコイル34 11 〜34 44や、自重キャンセル機構22A1〜22A3を構成するボイスコイルモータ78の固定子に含まれるコイルや、微動機構140に含まれる電機子コイル56A〜56Dなど)に供給されるようになっている。 Thus, supplied from the power transmission, waste heat frame 24A or 24B, electric power received by the receiver 84A of the power input system 84 of FIG. 9 is converted into a current by the power conversion unit 84B, A / D conversion and at amplifying portion 84C, is a / D conversion and amplification, via the connector 84D, the coils of the drive mechanism for driving the coarse movement stage WRS1 (e.g., coils 34 11-34 44 constituting the armature unit 130 of the planar motor and, a coil and contained in a stator of the voice coil motor 78 constituting the empty-weight canceling mechanism 22A1~22A3, are supplied to the armature such coils 56A through 56D) included in the fine movement mechanism 140. また、前述した液体温調系86を構成するペルチェ素子86Dやポンプ86Bにもこの電流が供給されるようになっている。 Moreover, so that the current is supplied to the Peltier element 86D and the pump 86B constituting the liquid temperature control system 86 described above. 更に、ウエハW1を微動ステージWFS1上で保持するウエハホルダが、静電吸着タイプのウエハホルダである場合には、該ウエハホルダにこの電流を供給することができる。 Furthermore, the wafer holder that holds wafer W1 on the fine movement stage WFS1 is, when a holder of an electrostatic adsorption type can supply the current to the wafer holder. なお、この場合には、粗動ステージWRS1と微動ステージWFS1との間の電流の供給を、前述した無線での電力伝送方式で行うこととすることができる。 In this case, the supply of current between the coarse movement stage WRS1 and the fine movement stage WFS1, can be be carried out in power transmission system in the aforementioned radio.

前記信号送信系88は、コネクタ88Aと、A/D変換・増幅部88Bと、無線信号発生部88Cと、発信部88Dとを含んでいる。 The signal transmission system 88 includes a connector 88A, and includes an A / D conversion and amplification unit 88B, a radio signal generating unit 88C, and a transmitter portion 88D.

これに対し、図10に示されるように、一方の送電・廃熱フレーム24Aには、発信部88Dに対応した受信部188が設けられ、他方の送電・廃熱フレーム24Bには受信部288が設けられている。 In contrast, as shown in FIG. 10, the one transmission and waste-heat frame 24A, the receiving portion 188 corresponding to the transmission unit 88D is provided, the other transmission and waste heat frame 24B reception unit 288 It is provided.

これら信号送信系88及び受信部188(又は288)によると、微動ステージWFS1の一部に設けられた空間像計測器FM1などのセンサにおいて計測された計測結果が、信号送信系88の発信部88Dから受信部188(又は288)に無線で発信されるようになっている。 According to these signal transmission system 88 and the receiving unit 188 (or 288), measurement results measured in the sensor, such as aerial image measuring instrument FM1 provided in a part of the fine movement stage WFS1 is transmitting unit of the signal transmission system 88 88D It adapted to be transmitted wirelessly to the receiver unit 188 (or 288) from. この場合、発信部88Dと受信部188(又は288)との間の信号のやり取りは、例えば赤外線を用いることもできるし、その他電波や音波などを用いることも可能である。 In this case, the exchange of signals between the transmitter portion 88D and the receiving unit 188 (or 288) is, for example, can either be used an infrared, can also be used like other radio waves or sound waves.

なお、信号送信系88を送受信可能な構成とし、ウエハステージWST1に対する不図示の制御装置からの制御信号を、信号送信系88と受信部188(又は288)とを介して送信するようにすることも可能である。 Incidentally, the signal transmission system 88 and reception possible configuration, the control signal from the control device (not shown) to the wafer stage WST1, it is adapted to transmit via the signal transmission system 88 and the receiving portion 188 (or 288) it is also possible.

なお、受信部188(288)は、送電・廃熱フレーム24A(24B)のY軸方向全域に設けなくても良く、ウエハステージWST1において空間像計測などを行う際に送信部88Dが位置する範囲に設けておけば良い。 The receiving unit 188 (288) may not be provided in the Y-axis direction throughout the transmission and waste-heat frame 24A (24B), the range of the transmission unit 88D is positioned when performing such aerial image measurement in the wafer stage WST1 it suffices provided.

前記ヘッド部90は、実際には、図11に示されるように、Y軸方向に関する位置情報を計測するための複数のY軸方向計測用のヘッド90yと、X軸方向に関する位置情報を検出するための複数のX軸方向計測用のヘッド90xとを含んでいる。 The head portion 90 is, actually, as shown in FIG. 11, for detecting the head 90y of the plurality of Y-axis direction for measurement for measuring the position information about the Y-axis direction, the positional information about the X-axis direction it includes a plurality of the heads 90x for X-axis direction measurement for.

前記複数のY軸方向計測用のヘッド90yは、X軸方向に所定間隔で設けられており、前記X軸方向計測用のヘッド90xは、ヘッド90yと干渉しない位置に所定間隔で設けられている。 Wherein the plurality of heads 90y for Y-axis direction measurement are provided at predetermined intervals in the X-axis direction, heads 90x for the X-axis direction measurement are provided at predetermined intervals in a position that does not interfere with the head 90y .

これに対し、一方の送電・廃熱フレーム24Aの底面には、スケール190が設けられ、他方の送電・廃熱フレーム24Bの底面には、スケール290が設けられている。 In contrast, the bottom surface of one of the transmission and waste-heat frame 24A, the scale 190 is provided on the bottom surface of the other transmission and waste-heat frame 24B, a scale 290 is provided. これらスケール190、290は、送電・廃熱フレーム24A、24Bそれぞれの+Y側端部近傍から中央部近傍にかけて設けられた、X方向及びY方向に所定周期で形成された二次元格子である。 These scales 190, 290 are transmission and waste-heat frames 24A, 24B are provided from each of the + Y side end portion to the center portion near the X and Y directions is a two-dimensional grating formed at a predetermined period.

これら、ヘッド部90及びスケール190,290によると、複数のX軸方向計測用ヘッドのうちで、スケール190又は290と対向しているヘッド90xにおいて、ウエハステージWST1のX軸方向位置を計測することが可能であり、複数のY軸方向計測用ヘッドのうちで、スケール190又は290と対向しているヘッド90yにおいて、ウエハステージWST1のY軸方向位置を計測することが可能である。 These, according to the head portion 90 and the scale 190, 290, among the plurality of X-axis direction measurement head, the head 90x that faces the scale 190 or 290, to measure the X-axis direction position of the wafer stage WST1 are possible, among a plurality of Y-axis direction measurement head, the head 90y which faces the scale 190 or 290, it is possible to measure the Y-axis direction position of the wafer stage WST1. なお、隣り合うヘッド90x同士の間隔、及び隣り合うヘッド90y同士の間隔は、同時にスケール190(又は290)を用いて位置計測を行える程度の間隔に設定されている。 The distance between adjacent heads 90x and the head 90y spacing between adjacent, is set to an interval enough to simultaneously perform a position measurement using the scale 190 (or 290). なお、上記ではヘッド部90を構成するヘッドを複数設ける場合について説明したが、計測範囲がカバーできるのであれば、ヘッドを1つのみ設けることとしても良い。 In the above it has been described the case of providing a plurality of heads that constitute the head section 90, if the measurement range can be covered, may be provided only one head.

図2に戻り、他方のウエハステージWST2は、上述したウエハステージWST1と同様の構成となっている。 Returning to Figure 2, the other wafer stage WST2 has the same configuration as the wafer stage WST1 described above. すなわち、ウエハステージWST2は、粗動ステージWRS1と同様の粗動ステージWRS2と、該粗動ステージWRS2上の一直線上にない3箇所に設けられた3つの自重キャンセル機構22B1,22B2,22B3を介して搭載された、微動ステージWFS1と同様の微動ステージWFS2とを備えている。 That is, wafer stage WST2, via the same coarse movement stage and the coarse movement stage WRS1 WRS2, three weight canceling mechanism 22B1,22B2,22B3 provided at three positions not in alignment on the crude dynamic stage WRS2 onboard, and a similar fine movement stage WFS2 the fine movement stage WFS1. 微動ステージWFS2上面には、空間像計測器FM2が設けられている。 The fine movement stage WFS2 top, is provided aerial image measuring instrument FM2. また、粗動ステージWRS2と微動ステージWFS2と間には前述した微動機構140と同様の微動機構が設けられ、粗動ステージWRS2の+Y側端部近傍には、前述した受電・放熱アーム20Aと同様の受電・放熱アーム20Bが設けられている。 A similar fine movement mechanism and the fine movement mechanism 140 described above between the coarse movement stage WRS2 and fine movement stage WFS2 are provided, in the vicinity of the + Y side end portion of the coarse stage WRS2, like the power receiving-radiating arms 20A described above receiving-radiating arm 20B is provided for. この受電・放熱アーム20Bにおいても、前述した受電・放熱アーム20Aと同様にして、送電・廃熱フレーム24A,24Bとの間で、ウエハステージWST2において発生した熱の受け渡し、無線による電力の伝送、ウエハステージWST2上の空間像計測器FM2で検出された信号の送受信、及びウエハステージWST2のXY面内の位置検出を行うことができる。 In this power-receiving-radiating arm 20B, similarly to the power receiving-radiating arms 20A described above, power transmission, waste heat frame 24A, with the 24B, transfer of heat generated in the wafer stage WST2, the transmission of power by radio, transmission and reception of signals detected by the aerial image measuring instrument FM2 on wafer stage WST2, and the position detection in the XY plane of wafer stage WST2 can be performed.

次に、ウエハステージWST1、WST2のXY面内の位置を検出するための干渉計システムについて説明する。 Next, a description will be given interferometer system for detecting the position of wafer stage WST1, in the XY plane of WST2.

干渉計システムは、図2に示されるように、投影光学系POの投影中心を通過するX軸に平行な測長ビームを照射するX軸干渉計18Aと、前記投影中心を通過するY軸に平行な測長ビームを照射するY軸干渉計16と、アライメント系ALGの検出中心を通過するX軸に平行な測長ビームを照射するX軸干渉計18Bとを含んでいる。 Interferometer system, as shown in FIG. 2, the X-axis interferometer 18A that irradiates a length measuring beam parallel to the X axis passing through the projection center of the projection optical system PO, a Y-axis passing through the projection center and Y-axis interferometer 16 that irradiates a length measuring beam parallel, and an X-axis interferometer 18B that irradiates a length measuring beam parallel to the X axis passing through the detection center of alignment system ALG.

このように構成される干渉計システムによると、ウエハステージWST1とウエハステージWST2とが図2に示される位置にある場合には、X軸干渉計18Aからの測長ビームが、ウエハステージWST1を構成する微動ステージWFS1の鏡面加工された−X側の反射面に照射され、Y軸干渉計16からの測長ビームが、微動ステージWFS1の鏡面加工された−Y側の反射面に照射される。 Configuration in this manner by the interferometer system configured, when in the position shown in the wafer stage WST1 and wafer stage WST2 Togazu 2, the measurement beam from the X-axis interferometer 18A, the wafer stage WST1 It is irradiated on the reflecting surface of the mirror-processed -X side of the fine movement stage WFS1 that measurement beams from Y-axis interferometer 16 is irradiated on the reflecting surface of the mirror-processed -Y side of the fine movement stage WFS1. また、X軸干渉計18Bからの測長ビームがウエハステージWST2を構成する微動ステージWFS2の鏡面加工された―X側の反射面に照射される。 Also, it is irradiated onto the reflecting surface of the mirror-processed -X side of the fine movement stage WFS2 that measurement beam from the X-axis interferometer 18B constitutes wafer stage WST2. なお、微動ステージWFS2の鏡面加工された−Y側の反射面には、図2の状態では干渉計の測長ビームは照射されない。 Note that the reflecting surface of the mirror-processed -Y side of the fine movement stage WFS2, the length measurement beam of the interferometer in the state of FIG. 2 is not irradiated.

また、ウエハステージWST1とウエハステージWST2との位置関係が図2とは逆の場合には、微動ステージWFS2の−X側の反射面に干渉計18Aの測長ビームが照射され、−Y側の反射面に干渉計16の測長ビームが照射され、微動ステージWFS1の−X側の反射面に干渉計18Bの測長ビームが照射される。 Further, when the positional relationship between the wafer stage WST1 and wafer stage WST2 is opposite to that of the FIG. 2, measurement beam of the interferometer 18A is irradiated to the reflecting surface of the -X side of the fine movement stage WFS2, the -Y side interference to the reflection level gauge 16 of the measurement beam is irradiated, measurement beam of the interferometer 18B is irradiated on the reflecting surface of the -X side of the fine movement stage WFS1. ここで、干渉計18A,18Bは、測長軸を複数有する多軸干渉計であり、ウエハステージWST1、WST2のX軸方向の位置情報の計測以外に、ローリング(Y軸回りの回転(θy回転))及びヨーイング(θz方向の回転)の計測が可能となっている。 Here, the interferometer 18A, 18B is a multiaxial interferometer having a plurality of measurement axes, in addition to measurement of wafer stage WST1, WST2 X-axis direction position information of the rolling (Y-axis of rotation ([theta] y rotation )) and the measurement of the yawing (rotation θz direction) is possible. また、干渉計16も多軸干渉計であり、ウエハステージWST1、WST2のY軸方向の位置情報の計測以外に、ピッチング(X軸回りの回転(θx回転))及びヨーイング(θz方向の回転)の計測が可能となっている。 Further, an interferometer 16 also multi-axis interferometers, besides measurement of wafer stage WST1, WST2 position information in the Y-axis direction, the pitching (rotation around the X-axis ([theta] x rotation)) and yawing (rotation in the θz direction) It has become a possible measurement.

不図示の制御装置では、後述する露光時には、干渉計18A,16の計測値に基づいて、微動ステージWFS1(又はWFS2)のXY面内の位置を高精度に管理し、後述するアライメント時(及びウエハ交換時)には、干渉計18Bの計測値及び前述したヘッド部90を構成するY軸方向計測用のヘッド90yを用いて微動ステージWFS2(又はWFS1)のXY面内の位置を高精度に管理するようになっている。 In the control device, not shown, at the time of exposure to be described later, based on the measurement values ​​of interferometers 18A, 16, the position within the XY plane of the fine movement stage WFS1 (or WFS2) managed with high precision, during alignment, which will be described later (and during wafer exchange), the position within the XY plane of the interferometer 18B measurements and fine movement using a head 90y for Y-axis direction measurement constituting the head section 90 described above stage WFS2 (or WFS1) with high accuracy It is adapted to management.

ところで、本実施形態では、粗動ステージWRS1、WRS2を駆動する平面モータを使用しないとき(ベースBSの搬送時、露光装置の組立て時、メンテナンス時など)に、ベースBS上面を覆う状態で、図5に示されるような磁束漏洩防止プレート36を設けることができる。 Incidentally, in the present embodiment, (during conveyance of the base BS, upon assembly of the exposure apparatus, during maintenance, etc.) when not using the planar motor that drives the coarse movement stage WRS1, WRS2 in a state of covering the base BS top, FIG. flux leakage prevention plate 36 as shown in 5 may be provided.

この磁束漏洩防止プレート36は、非磁性体部材から成り、磁石ユニット30から発生する磁束が外部に影響を与えないようにするためのプレートであり、図5に示されるように、磁石ユニット30が形成する磁気回路を覆うことが可能な程度の厚さを有している。 The magnetic flux leakage prevention plate 36 is made of a non-magnetic member is a plate for the magnetic flux generated from the magnet unit 30 from affecting the outside, as shown in FIG. 5, the magnet unit 30 is and it has a thickness such that can cover the magnetic circuit formed.

このように磁束漏洩防止プレート36を設けることにより、平面モータを使用しないときに、作業者の使用する工具等が磁石ユニット30に急激に吸い寄せられる事態の発生を防止することができ、また、ペースメーカー等の医療機器などへの磁束による影響や、ベースを搬送する際における露光装置に用いられる他の装置への磁束による影響を回避することが可能となる。 By providing the magnetic flux leakage prevention plate 36, when not using a planar motor can be tool used, the operator to prevent the occurrence of a situation to be rapidly attracted to the magnet unit 30, also, the pacemaker effects and by the magnetic flux of the medical device to such an equal, it is possible to avoid the influence of magnetic flux on other apparatus used in the exposure apparatus at the time of transporting the base.

次に、本実施形態の露光装置10で行われる、一方のウエハステージ上のウエハに対する露光動作と、他方のウエハステージ上のウエハに対するアライメント動作等との並行処理動作を含む、一連の動作について、図2及び図12(A)〜図13(B)に基づいて説明する。 Next, performed in the exposure apparatus 10 of the present embodiment, the exposure operation for the wafer on one wafer stage, including parallel processing operations of the alignment operation and the like for the wafer on the other wafer stage, a series of operations, It will be described with reference to FIGS. 2 and 12 (a) ~ FIG 13 (B).

図2には、ウエハステージWST1上のウエハW1に対して露光動作が行われるのと並行して、ウエハステージWST2上のウエハW2に対してウエハアライメント動作が行われている状態が示されている。 2, in parallel with the exposure operation for the wafer W1 on wafer stage WST1 is performed, the wafer alignment operation is shown a state being performed for the wafer W2 on wafer stage WST2 .

この図2に先立って、所定のローディングポジションにウエハステージWST2があるときに、不図示のウエハローダによって、ウエハステージWST2上に載置されていた露光済みのウエハのウエハステージWST2上からのアンロード及び新たなウエハW2のウエハステージWST2上へのロード(すなわちウエハ交換)が行なわれている。 Prior to this Figure 2, when there is a wafer stage WST2 to a predetermined loading position, not by the illustrated wafer loader and unloaded from above the wafer stage WST2 wafer stage of an exposure wafers which have been placed on WST2 load onto wafer stage WST2 new wafer W2 (i.e. wafer exchange) is performed.

そして、不図示の制御装置は、干渉計18Bの計測値に基づいてウエハステージWST2のX位置を管理するとともに、ウエハステージWST2上に設けられた複数のY軸方向位置計測用のヘッド90yのうち、スケール190又は290のいずれかに対向しているヘッドを用いて計測される計測値に基づいてウエハステージWST2のY位置を管理しつつ、アライメント系ALGを用いて、ウエハW2上の特定の複数のショット領域(サンプルショット領域)に付設されたアライメントマーク(サンプルマーク)の位置情報を検出する。 The control device (not shown) manages the X position of wafer stage WST2 based on the measurement values ​​of the interferometer 18B, among the heads 90y for a plurality of Y-axis direction position measurement provided on the wafer stage WST2 , while managing Y position of wafer stage WST2 based on the measurement value measured by using the head facing the one of the scale 190 or 290, using the alignment system ALG, the particular plurality of the wafer W2 detecting the position information of the shot areas (sample shot areas) on the attached to alignment marks (sample marks).

次いで、制御装置は、その検出結果とその特定のショット領域の設計上の位置座標とに基づいて、例えば特開昭61−44429号公報などに開示される最小二乗法を用いた統計演算によりウエハW2上の全てのショット領域の配列座標を求めるEGA(エンハンスト・グローバル・アライメント)を実行する。 Then, the control unit, wafer detection result based on the position coordinates of the design of the particular shot area, by statistical calculation using the least squares method disclosed in, for example, 4,780,617 JP It executes EGA (enhanced global alignment) to obtain the arrangement coordinates of all shot areas on W2. なお、このEGA以前に、制御装置は、空間像計測器FM2を用いたベースライン計測を行うこともできる。 Incidentally, in this EGA previously, the control unit can also perform baseline measurement using the spatial image measuring instrument FM2. ここで、空間像計測器FM2の計測結果は、受電・放熱アーム20Bに設けられた送信部から送電・廃熱フレーム24A又は24Bに設けられた受信部188又は288に無線で送信される。 Here, the measurement result of the aerial image measuring instrument FM2 is transmitted wirelessly to the receiver unit 188 or 288 provided in the transmission and waste-heat frame 24A or 24B from the transmitter provided in the power receiving-radiating arm 20B.

なお、上記のウエハ交換、アライメント動作の際、制御装置は、干渉計18B,ヘッド90y(スケール190又は290)による検出結果に基づいて、粗動ステージWRS2を、前述した平面モータを介して長ストロークで駆動するとともに、微動ステージWFS2を微動機構及び自重キャンセル機構22B1〜22B3を介して微小駆動する。 The above wafer exchange, when the alignment operation, the controller, the interferometer 18B, based on the detection result by the head 90y (scale 190 or 290), the coarse movement stage WRS2, via a planar motor as described above long stroke to drive in, the fine movement stage WFS2 via the fine movement mechanism and empty-weight canceling mechanism 22B1~22B3 finely drives.

このウエハ交換、アライメントと並行して、ウエハステージWST1側では、既に行われたウエハアライメント結果に基づいてウエハステージWST1上に載置されたウエハW1上の各ショット領域の露光のための加速開始位置にウエハステージWST1を移動させるショット間ステッピング動作と、レチクルR(レチクルステージRST)とウエハW1(ウエハステージWST1)とをY軸方向に相対走査してレチクルRに形成されたパターンをウエハW1上のショット領域に投影光学系POを介して転写する走査露光動作と、を繰り返す、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。 The wafer exchange, in parallel with the alignment, the wafer stage WST1 side, the acceleration starting position for exposure of each shot area on the wafer W1 placed on the wafer stage WST1 based on already performed wafer alignment results to the stepping operation between shots of moving the wafer stage WST1, the reticle R (reticle stage RST) and wafer W1 (wafer stage WST1) and the Y-axis direction in the pattern formed on the reticle R relative scanning on the wafer W1 repeating a scanning exposure operation to transfer via the projection optical system PO shot area, an exposure operation by the step-and-scan method is performed.

上記のステップ・アンド・スキャン方式の露光動作中、制御装置は、粗動ステージWRS1を、前述した平面モータを介して長ストロークで駆動するとともに、微動ステージWFS1を微動機構140及び自重キャンセル機構22A1〜22A3を介して粗動ステージWRS1に対して相対的にX,Y,Z,θx,θy,θz方向に関して微小駆動する。 During the exposure operation of the step-and-scan method, the control device, the coarse movement stage WRS1, to drive a long stroke via a planar motor as described above, the fine movement stage WFS1 fine movement mechanism 140 and empty-weight canceling mechanism 22A1~ relative X with respect to coarse movement stage WRS1 through 22A3, Y, Z, θx, θy, finely drives regard θz direction. 勿論、Z,θx,θy方向の駆動に際しては、前述のウエハフォーカスセンサの計測結果が考慮される。 Of course, Z, [theta] x, when θy direction of driving, the wafer focus sensor measurement result of the foregoing is considered.

なお、この露光動作そのものの手順などは、通常のスキャニング・ステッパと同様なので、これ以上の詳細な説明は省略する。 It should be noted that like steps in the exposure operation itself, the same as the conventional scanning stepper, the more detailed description thereof is omitted.

上述したウエハステージWST2上のウエハW2に対するウエハアライメント動作と、ウエハステージWST1上のウエハW1に対する露光動作とでは、通常は、ウエハアライメント動作の方が先に終了する。 The wafer alignment operation of wafer W2 on wafer stage WST2 described above, in the exposure operation for the wafer W1 on wafer stage WST1 is usually towards the wafer alignment operation is completed earlier. そこで、制御装置は、ウエハアライメントの終了後、平面モータを介してウエハステージWST2を−Y方向及び−X方向に駆動する。 Therefore, the control device, after the wafer alignment completion, drives wafer stage WST2 in the -Y direction and -X direction through the planar motor. そして、ウエハステージWST2を所定の待機位置(図12(A)に示されるウエハステージWST2の位置)に移動させ、その位置で待機させる。 Then, the wafer stage WST2 predetermined waiting position is moved to the (position of the wafer stage WST2 shown in FIG. 12 (A)), to wait at that position.

その後、ウエハステージWST1上のウエハW1に対する露光動作が終了すると、制御装置は、平面モータを介してウエハステージWST1を+X方向及び+Y方向に移動させる。 Then, when the exposure operation of wafer W1 on wafer stage WST1 is completed, the controller moves the wafer stage WST1 + X direction and the + Y direction via the planar motor. 図12(B)には、ウエハステージWST1の−X側の反射面、−Y側の反射面に干渉計18A,16からの測長ビームが当たらなくなる直前の状態が示されている。 In FIG. 12 (B), the reflection surface of the -X side of the wafer stage WST1, a state immediately before measurement beam can not hit from the interferometer 18A, 16 to the reflecting surface on the -Y side are shown. この状態で、ヘッド90xのいずれか及びヘッド90yのいずれかがスケール290に対向した状態となるので、制御装置は、ウエハステージWST1の位置計測を干渉計18A,16からヘッド90x、90yに切り換えておく。 In this state, since any one or heads 90y of the head 90x is in a state of being opposed to the scale 290, the controller switches the position measurement of wafer stage WST1 from the interferometer 18A, 16 heads 90x, the 90y deep. そして、ウエハステージWST1の−Y側の反射面に対して干渉計16からの測長ビームが当たらなくなった段階で、ウエハステージWST2の−Y側の反射面に干渉計16からの測長ビームが当たるようになるので、制御装置は、この段階でウエハステージWST2のY軸方向位置の計測を干渉計16に切り換えておく。 Then, at the stage where measurement beams no longer hit from the interferometer 16 to the reflecting surface on the -Y side of the wafer stage WST1, the length-measuring beam from the interferometer 16 to the reflective surface on the -Y side of the wafer stage WST2 since the strike, the controller should switch the measurement of the Y-axis direction position of the wafer stage WST2 in the interferometer 16 at this stage.

次いで、制御装置は、図13(A)に示されるように、干渉計16によるY軸方向に関する計測結果とヘッド90xによるX軸方向に関する計測結果とに基づいて、ウエハステージWST2を平面モータを介して投影光学系POの直下に移動させる。 Then, the control unit, as shown in FIG. 13 (A), based on the measurement result in the X-axis direction by the measurement result and the head 90x the Y-axis directions by the interferometer 16 via the planar motor wafer stage WST2 It moves directly below the projection optical system PO Te. この移動の間に、微動ステージWFS2の−X側の反射面に干渉計18Aからの測長ビームが照射されるので、ウエハステージWST2のX軸方向に関する位置計測をヘッド90xから干渉計18Aに切り替える。 During this movement, the measurement beam from the interferometer 18A on the reflective surface of the -X side of the fine movement stage WFS2 is illuminated switches the position measurement in the X-axis direction of wafer stage WST2 from the head 90x to the interferometer 18A .

一方、ウエハステージWST1側では、図12(B)に示される位置で、干渉計18A,16から、X軸方向計測用のヘッド90xとY軸方向計測用のヘッド90yによる計測に切り替えているので、スケール290に対向するヘッド90xとスケール290とを用いてウエハステージWST1のX軸方向の位置を計測するとともに、スケール290に対向するヘッド90yとスケール290とを用いてウエハステージWST1のY軸方向の位置を計測しつつ、ウエハステージWST1を+Y方向に移動させる。 On the other hand, the wafer stage WST1 side, at the position shown in FIG. 12 (B), from the interferometer 18A, 16, since the switching to the measurement by the head 90x and the head 90y for Y-axis direction measurement for X-axis direction measurement , as well as measure the position of the X-axis direction of wafer stage WST1 using the heads 90x and the scale 290 facing the scale 290, Y-axis direction of the wafer stage WST1 using the heads 90y and the scale 290 facing the scale 290 while measuring the position, moves the wafer stage WST1 + Y direction.

そして、図13(A)に示されるように、微動ステージWFS1の−X側の反射面に干渉計18Bの測長ビームが照射された段階で、Y軸方向に関する計測を干渉計18Bに切り替え、図13(B)に示される位置(ウエハ交換位置)までウエハステージWST1を移動する。 Then, as shown in FIG. 13 (A), at the stage where measurement beams are irradiated interferometer 18B on the reflecting surface of the -X side of the fine movement stage WFS1, switches the measurement in the Y-axis directions in the interferometer 18B, position shown in FIG. 13 (B) to move the wafer stage WST1 to (wafer exchange position).

そして、その後は、ウエハステージWST2側では、前述したウエハW1と同様にして、ウエハW2に対するステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われ、ウエハステージWST1側では、前述したのと同様に、ウエハ交換及びウエハアライメント動作が実行される。 And then, the wafer stage WST2 side, similar to wafer W1 described above, the exposure operation by the step-and-scan method to wafer W2 is performed, the wafer stage WST1 side, in the same manner as described above, the wafer exchange and wafer alignment operation is performed.

このようにして、本実施形態の露光装置10では、ウエハステージWST1,WST2の交換を行いつつ、一方のウエハステージ上のウエハに対する露光動作と、他方のウエハステージ上でのウエハ交換及びウエハアライメント動作とが、同時並行処理にて行われる。 In this manner, the exposure apparatus 10 of this embodiment, while performing exchange of the wafer stages WST1, WST2, the exposure operation for the wafer on one wafer stage, wafer exchange and wafer alignment operation on the other wafer stage theft is carried out by the simultaneous parallel processing.

本実施形態においては、上記並行処理中において、ウエハステージWST1の受電・放熱アーム20Aの上面と、送電・廃熱フレーム24A,24Bの少なくとも一方の下面とが、対向した状態が維持されているので、該対向した部分において、ウエハステージWST1への電力の供給や、ウエハステージWST1で発生した熱の受け渡しや、信号の送受信を行うことが可能となっている。 In the present embodiment, during the parallel processing, the upper surface of the receiving-radiating arm 20A of the wafer stage WST1, power, waste heat frame 24A, and at least one of the lower surface of the 24B is, since the counter state is maintained in the portion facing the supply and the electric power to the wafer stage WST1, thermal transfer or generated in the wafer stage WST1, it is possible to transmit and receive signals.

また、ウエハステージWST2においても、ウエハステージWST1と同様に、受電・放熱アーム20Bの上面と、送電・廃熱フレーム24A,24Bの少なくとも一方の下面とが、対向しているので、該対向した部分において、ウエハステージWST2への電力の供給や、ウエハステージWST2で発生した熱の受け渡しや、信号の送受信を行うことが可能となっている。 The portion also in the wafer stage WST2, similarly to wafer stage WST1, the upper surface of the power-receiving-radiating arm 20B, transmission and waste-heat frame 24A, and at least one of the lower surface of 24B, since the opposite, that is the opposite in the supply and the electric power to the wafer stage WST2, thermal transfer or generated in the wafer stage WST2, it is possible to transmit and receive signals.

以上詳細に説明したように、本実施形態によると、送電・廃熱フレーム24A,24Bが、ウエハステージWST1(WST2)の放熱部86Eから輻射した熱を常時吸収することができるので、ウエハステージWST1(WST2)において発生する熱による露光精度への影響を抑制することが可能となる。 As described in detail above, according to this embodiment, transmission and waste-heat frame 24A, 24B is, since the radiation and heat from the heat radiating portion 86E of the wafer stage WST1 (WST2) can be constantly absorb, wafer stage WST1 it is possible to suppress the influence on the exposure accuracy caused by heat generated in (WST2). この場合、従来のように、ウエハステージWST1(WST2)に冷媒を供給する配管(チューブ)を外部から接続する必要がないため、配管の張力によるウエハステージWST1(WST2)の移動精度の低下を防止することができ、この点からも露光精度を高精度に維持することが可能となる。 In this case, as in the conventional anti-order pipe for supplying coolant to the wafer stages WST1 (WST2) a (tube) is not necessary to connect from the outside, a decrease in movement accuracy of the wafer stage WST1 (WST2) due to tension of the pipe it can be, it becomes possible to maintain the exposure accuracy at high accuracy in this respect.

また、本実施形態では、ウエハステージWST1、WST2に無線で電力が入力される電力入力系84が設けられるとともに、送電・廃熱フレーム24A,24Bには、電力入力系の受信部84Aに向けて無線で電力を出力する送信部184、284が設けられているので、ウエハステージWST1、WST2及び構成各部を駆動する駆動機構に電流を供給するための配線をウエハステージWST1、WST2に外部から接続しなくて良く、配線の張力によるウエハステージWST1、WST2の移動精度の低下を防止することが可能となる。 Further, in this embodiment, the power input system 84 power wirelessly to the wafer stages WST1, WST2 is input is provided, the power transmitting, waste heat frame 24A, the 24B, to the receiving portion 84A of the power input system because the transmission unit 184,284 delivering power wirelessly is provided to connect the wiring for supplying current to the driving mechanism for driving the wafer stages WST1, WST2 and each component from the outside to the wafer stages WST1, WST2 without well, it is possible to prevent a decrease in movement accuracy of the wafer stages WST1, WST2 by the tension of the wire. この点からも露光精度の向上を図ることが可能となる。 It becomes possible to improve the exposure accuracy in this respect.

また、本実施形態では、ウエハステージWST1、WST2に、該ステージに設けられた計測器(例えば、空間像計測器FM1、FM2)から出力された信号を無線で発信する発信部88D、送電・廃熱フレーム24A,24Bに発信部88Dからの信号を受信する受信部188、288が設けられているので、検出器から出力された信号を取り出すための配線をウエハステージWST1、WST2の外部から接続する必要がない。 Further, in the present embodiment, the wafer stage WST1, WST2, transmitting unit 88D for transmitting provided on the stage instrument (e.g., aerial image measuring instrument FM1, FM2) a signal output from a wireless power transmission, waste heat frame 24A, the reception section 188,288 for receiving a signal from the transmitter portion 88D to 24B are provided to connect the wiring for taking out the output from the detector signal from the outside of the wafer stages WST1, WST2 there is no need. したがって、この場合にも、従来のような配線の張力によるステージの移動精度の低下を防止することが可能となり、ひいては露光精度の向上を図ることが可能となる。 Therefore, also in this case, it is possible to prevent a reduction in conventional such wiring movement accuracy of the stage due to tension between it, thereby making it possible to turn improve exposure accuracy.

また、本実施形態によると、上記のように高精度な位置決めが可能なウエハステージを2つ備えており、2つのウエハステージWST1、WST2が投影光学系PO直下(露光位置)とアライメント系ALG直下(アライメント位置)との間を移動するので、ウエハの露光動作とウエハのアライメント動作とを並行して行うことができる。 According to the present embodiment, a highly accurate positioning possible wafer stage as described above comprises two, two wafer stages WST1, WST2 projection optical system PO directly under (exposure position) and alignment system ALG just below since move between the (alignment position), the exposure operation and the wafer alignment operation of wafer can be performed in parallel. したがって、高精度な露光を高スループットにて行うことが可能となる。 Therefore, it becomes possible to perform highly accurate exposure with at high throughput.

また、本実施形態によると、ウエハステージWST1(WST2)が粗動ステージWRS1(WRS2)と微動ステージWFS1(WFS2)とを備えており、平面モータ、微動機機構140、自重キャンセル機構22A1〜22A3(22B1〜22B3)を構成するボイスコイルモータの全てにおいてコイル側が粗動ステージWRS1(WRS2)側に設けられていることから、微動ステージWFS1(WFS2)に対して駆動用の電流を供給するための配線を接続する必要がない。 According to the present embodiment, the wafer stage WST1 (WST2) is equipped with a coarse movement stage WRS1 and (WRS2) and fine movement stage WFS1 (WFS2), planar motor, fine movement motor mechanism 140, weight canceling mechanism 22A1~22A3 ( in all of the voice coil motor constituting the 22 b 1 to 22 b 3) from the coil side it is provided on the coarse movement stage WRS1 (WRS2) side wiring for supplying a current for driving against the fine movement stage WFS1 (WFS2) there is no need to connect. したがって、高精度な位置決め精度が要求される微動ステージに粗動ステージから配線が接続されないので、より高精度なウエハの位置決めを実現することが可能である。 Thus, the wiring from the coarse movement stage to the fine movement stage precise positioning accuracy is required is not connected, it is possible to realize a highly accurate positioning of the wafer. また、コイルが粗動ステージ側にのみ設けられていることにより、冷媒の供給を粗動ステージ側にのみ行えば良いため、粗動ステージと微動ステージとの間に冷媒供給用の配管を設ける必要がなく、この点からも高精度なウエハの位置決めを実現することが可能である。 Further, necessary coil by being provided only on the coarse movement stage side, providing for the supply of the refrigerant may be performed only on the coarse movement stage side, the piping for the refrigerant supplied between the coarse movement stage and the fine movement stage no, it is possible to realize a highly accurate positioning of the wafer from this point.

また、本実施形態では、微動機構140を構成するボイスコイルモータそれぞれがX軸及びY軸に45°交差する方向の駆動力を発生し、それら駆動力の合力により微動ステージWFS1、WFS2がX軸、Y軸方向に駆動されるようになっている。 Further, in the present embodiment, the direction of the driving force, each voice coil motor constituting the fine movement mechanism 140 is 45 ° intersects the X-axis and Y-axis occurs, fine movement stage WFS1, WFS2 the X-axis by the resultant force thereof driving force , and it is driven in the Y-axis direction. したがって、単にX軸方向の駆動力を発生するボイスコイルモータやY軸方向の駆動力を発生するボイスコイルモータを用いる場合に比べ、一つのボイスコイルモータで消費される電流を抑制することができる。 Therefore, it is possible to simply compared with the case of using a voice coil motor that generates a driving force of the voice coil motor and the Y-axis direction to generate a driving force in the X-axis direction, to suppress the current consumed by one voice coil motor . したがって、モータにおける発熱を抑制することができるので、発熱に起因する露光精度の低下を抑制することが可能である。 Therefore, it is possible to suppress heat generation in the motor, it is possible to suppress a decrease in exposure accuracy caused by heat generation.

また、本実施形態では、ベースBS上に保護プレート26が設けられているので、平面モータの電機子ユニット130を構成するコイルへの電流供給を停止した際に、ウエハステージがベースBS上に落下した場合におけるベースBS上の永久磁石の損傷を防止することができる。 Further, in the present embodiment, since the protective plate 26 on the base BS is provided fall, when stopping the current supply to the coils constituting the armature unit 130 of the planar motor, the wafer stage on the base BS it is possible to prevent damage to the permanent magnets on the base BS in the case where.

また、上記実施形態では、ヘッド90x、90yとスケール190,290を設け、干渉計による測長ビームが当たらないところでのウエハステージWST1、WST2の計測を実行することとしているので、上記実施形態のようにウエハステージWST1、WST2が投影光学系PO直下とアライメント系ALG直下との間で移動するような場合であっても、図2のような干渉計配置で足り、干渉計の数を軽減することが可能となる。 In the above embodiment, the head 90x, the provided 90y and scales 190 and 290, since the performing a measurement of wafer stage WST1, WST2 of where not exposed to the measuring beam by the interferometer, as in the above it wafer stages WST1, WST2 even when such moves between the right under the alignment system ALG directly below the projection optical system PO, where insufficient in the interferometer arrangement shown in FIG. 2, to reduce the number of interferometer it is possible.

なお、上記実施形態では、ウエハステージWST1(WST2)内に冷媒を循環する冷却管路202が接続される液体温調系86に設けられた放熱部86Eにおいて、ウエハステージWST1(WST2)から発生した熱を輻射する場合について説明したが、これに限らず、冷却管路202や放熱部86Eなどを設けずに、ウエハステージWST1(WST2)から直接輻射する熱を、送電・廃熱フレーム24A,24Bが吸収することとしても良い。 In the above embodiment, the wafer stage WST1 (WST2) radiator unit cooling pipe 202 for circulating a coolant is provided to the liquid temperature control system 86 connected to the 86E, generated from the wafer stage WST1 (WST2) It has been described for radiating heat, not limited thereto, and a without providing a cooling pipe 202 and the heat radiating portion 86E, the heat radiation directly from the wafer stage WST1 (WST2), transmission and waste-heat frame 24A, 24B There may be possible to absorb.

なお、上記実施形態では、送電・廃熱フレーム24A,24Bとして、X軸方向に関して幅の狭い板状の部材を用いたが、これに限られるものではなく、露光やアライメントの際に邪魔にならなければ、その大きさ(X軸方向に関する幅)を大きくすることも可能である。 In the above embodiment, transmission and waste-heat frame 24A, as 24B, is used a narrow plate-like member having a width in the X-axis direction is not limited to this, if out of the way during the exposure and alignment if it is possible to increase the size (width in the X-axis direction). この場合、放熱部86Eの面積を小さくし(局所的にし)、送電・廃熱フレームをベースBS上面とほぼ同一面積にすることもできる。 In this case, the area of ​​the heat radiating portion 86E reduced (the local), the transmission and waste heat frames may be substantially the same area as the base BS upper surface. また、送電・廃熱フレームは、天井側(ウエハステージWSTの上方)に設ける場合に限らず、床面側(ウエハステージWSTの下方)に設け、放熱部86EをウエハステージWSTの下面側に設けることとしても良い。 Also, transmission and waste heat frame is not limited to being provided on the ceiling side (above the wafer stage WST), provided on the floor surface side (below the wafer stage WST), providing the heat radiating portion 86E on the lower surface side of the wafer stage WST it is also possible. また、上記実施形態における2つの送電・廃熱フレーム24A,24Bを一体化した枠状の送電・廃熱フレームを採用することとしても良い。 Further, it is also possible to employ two transmission and waste-heat frame 24A, a frame-like transmission and waste-heat frame with integrated 24B in the above embodiment.

また、上記実施形態では、送電・廃熱フレーム24A,24Bの廃熱部186、286に冷媒を供給して廃熱部186,286を冷却する場合について説明したが、これに限らず、例えば廃熱部にペルチェ素子などの冷却機構を設けることとしても良い。 In the above embodiment, transmission and waste-heat frame 24A, a case has been described in which by supplying a coolant to 24B of the waste-heat section 186,286 for cooling the waste heat section 186,286, not limited to this, for example, waste the thermal unit may be provided a cooling mechanism such as a Peltier element. また、送電・廃熱フレーム24A,24Bの廃熱部186、286が、放熱部から輻射する熱を吸収するということにのみ着目すれば、冷媒を供給しなくても良い。 Also, transmission and waste-heat frames 24A, 24B of the waste heat section 186,286 is, if attention is paid only to the fact that to absorb the heat radiation from the heat radiating portion, it is not necessary to supply the refrigerant.

なお、上記実施形態では、送電・廃熱フレーム24A,24Bのいずれかが廃熱部186、286と常時対峙(対向)している場合について、説明したが、これに限らず、廃熱部186、286から輻射した熱が送電・廃熱フレーム24A,24Bに吸収されるのであれば、多少対向した状態からずれるようなことがあっても良い。 In the above embodiment, transmission and waste-heat frame 24A, if the any of 24B is opposed continuously (counter) and the waste-heat section 186,286, has been described, the invention is not limited to this, waste heat unit 186 , heat radiation from the 286 power, waste heat frame 24A, as long as being absorbed in 24B, there may be something like deviated from slightly opposed state. すなわち、上記実施形態では、ウエハステージWSTのY軸方向の移動範囲の全範囲にわたって、送電・廃熱フレーム24A,24Bが設けられる場合について説明したが、これに限らず、ウエハステージWSTのY軸方向の移動範囲よりも小さい範囲にわたって、送電・廃熱フレーム24A,24Bが設けられていても良い。 That is, in the above embodiment, over the full range of the movement range of the Y-axis direction of wafer stage WST, power, waste heat frame 24A, a case has been described in which 24B is provided is not limited thereto, the Y-axis of the wafer stage WST over a range smaller than the movement range of directions, transmission and waste-heat frame 24A, 24B may be provided. この場合、輻射した熱を常時吸収する場合に限らず、例えば、短時間の間、熱を吸収しないときが存在しても良い。 In this case, not only in the case of absorption of radiation by heat at all times, for example, a short period of time, when not absorb heat may be present. 具体的には、例えば少なくとも、ウエハステージWST1(WST2)上のウエハに対して露光を行う際にウエハステージWST1(WST2)が移動する範囲で、放電・廃熱フレーム24A(24B)と廃熱部186(286)とが対向するようにすることができる。 Specifically, for example, at least, to the extent that the wafer stage WST1 (WST2) is moved when performing exposure for the wafer on wafer stage WST1 (WST2), the waste-heat section and the discharge, waste heat frame 24A (24B) 186 (286) and can be made to face.

なお、上記実施形態では、送電・廃熱フレーム24A,24BがY軸方向に延び、受電・放熱アーム20A,20Bが、X軸方向に延びている場合について説明したが、これに限らず、送電・廃熱フレーム24A,24BがX軸方向に延び、受電・放熱アーム20A,20Bが、Y軸方向に延びていても良い。 In the above embodiment, transmission and waste-heat frame 24A, 24B extend in the Y-axis direction, a power receiving-radiating arm 20A, while 20B has described the case extending in the X-axis direction, not limited to this, the transmission - waste heat frames 24A, 24B extend in the X-axis direction, a power receiving-radiating arms 20A, 20B may extend in the Y-axis direction. また、X,Y軸方向に限らず、送電・廃熱フレーム24A,24Bと受電・放熱アーム20A,20Bの一方が、XY面内の所定方向に延び、他方が該所定方向にXY面内で交差する方向に延びていれば良い。 Moreover, X, is not limited to the Y-axis direction, transmission and waste-heat frames 24A, 24B and power receiving-radiating arms 20A, one 20B is extended in a predetermined direction in the XY plane and the other in the XY plane in the predetermined direction It need only extend in a direction crossing.

なお、上記実施形態では、平面モータの電機子ユニットをウエハステージ側に設ける場合について説明したが、これに限らずベースBS側に電機子ユニットを設け、ウエハステージ側に磁石ユニットを設けることとしても良い。 In the above embodiment has described the case of providing the armature unit of the planar motor in the wafer stage side, to which the armature unit is provided on the base BS side is not limited, as the provision of the magnet unit on the wafer stage side good. また、上記実施形態では、微動機構140、自重キャンセル機構22A1〜22A3(22B1〜22B3)を構成するボイスコイルモータの全てにおいてコイル側が粗動ステージWRS1(WRS2)側に設けられる場合について説明したが、これに限らず、粗動ステージと微動ステージとの間に配線を設けても、微動ステージの移動に影響を与えない場合には、微動ステージ側にコイルを設けることとしても良い。 In the above embodiment, the fine movement mechanism 140, although the coil side in all of the voice coil motor constituting the weight canceling mechanism 22A1~22A3 (22B1~22B3) has been described provided to coarse movement stage WRS1 (WRS2) side, not limited thereto, be provided wiring between the coarse movement stage and the fine movement stage, if that does not affect the movement of the fine movement stage, it is also possible to provide a coil in the fine movement stage side.

なお、上記実施形態では、送電・廃熱フレーム24A,24Bと受電・放熱アーム20A,20Bとの間で、電力の無線伝送、熱の受け渡し、検出器からの検出信号の送受信、及び干渉計からの測長ビームが照射されないときの位置計測、を行う場合について説明したが、これに限らず、上記のうちの少なくとも1つのみを行うようにしても良い。 In the above embodiment, transmission and waste-heat frames 24A, 24B and power receiving-radiating arm 20A, with the 20B, the power of the radio transmission, transfer of heat, transmission and reception of the detection signal from the detector, and from the interferometer the position measurement when the measurement beam is not irradiated, there has been described a case where a is not limited to this, it may be performed at least only one of the.

なお、上記実施形態では、磁束漏洩防止プレート36として、図5に示されるような肉厚なプレートを用いる場合について説明したが、これに限らず、薄板状のプレートを採用し、該プレートをスペーサ部材を介してその上面の高さが図5の磁束漏洩防止プレート36の上面の高さと同一高さとなるようにベースBS上方に設けることとしても良い。 In the above embodiment, as the magnetic flux leakage prevention plate 36 has been described the case of using a thick plate as shown in FIG. 5, not limited thereto, adopt lamellar plates, the spacer the plate the height of the upper surface through the member may be provided on the base BS upwardly such that the height and the same height of the upper surface of the magnetic flux leakage prevention plate 36 of FIG.

なお、上記実施形態では、干渉計システムとエンコーダ(ヘッド部90とスケール190,290)とを併用してウエハステージWST1、WST2の位置計測を行うこととしたが、これに限らず、干渉計システムを構成する干渉計を増やすことにより、干渉計システムのみでウエハステージWST1、WST2の位置計測を行っても良いし、逆に、エンコーダのみでウエハステージWST1、WST2の位置計測を行っても良い。 In the above embodiment, it is assumed that the interferometer system and the encoder in combination with (head portion 90 and the scale 190, 290) and measures the position of wafer stage WST1, WST2, not limited thereto, the interferometer system the by increasing the interferometer structure, in which only an interferometer system may be performed position measurement of wafer stage WST1, WST2, conversely, may be performed position measurement of wafer stage WST1, WST2 only encoder.

なお、上記実施形態では、微動装置140を構成する可動子50において、磁石ユニット52Aと52Cとが並ぶ方向、及び磁石ユニット52Bと52Dとが並ぶ方向が、X軸及びY軸に対し45°傾斜する方向となっている場合について説明したが、これに限らず、磁石ユニット52Aと52Cとが並ぶ方向、及び磁石ユニット52Bと52Dとが並ぶ方向が、XY面内でX軸及びY軸に交差する方向であれば、その角度は問わない。 In the above embodiment, the movable element 50 constituting the fine movement apparatus 140, the magnet unit 52A and 52C and are aligned direction, and the direction lined with the magnet units 52B and 52D is, 45 ° inclined to the X-axis and Y-axis has been described that is the direction in which, not limited to this, the direction in which the magnet units 52A and 52C are aligned and the direction lined with the magnet units 52B and 52D, intersecting the X-axis and Y-axis in the XY plane if a direction, the angle does not matter. また、上記実施形態では、微動装置140を構成するボイスコイルモータそれぞれが、XY面内でX軸及びY軸に対して45°傾斜する方向の駆動力を発生する場合について説明したが、これに限られるものではなく、それぞれの駆動力がXY面内でX軸及びY軸に対して交差する方向に発生するのであれば、その角度は問わない。 In the above embodiment, each voice coil motor constituting the fine movement apparatus 140 has been described for the case of generating the direction of the drive force to 45 ° inclined to the X-axis and Y-axis in the XY plane, to it is not limited, as long as generated in a direction crossing the X-axis and Y-axis respectively of the driving forces in the XY plane, the angle is not limited.

なお、上記実施形態では、ベースBSの上面に、磁石ユニット30を上方から覆う状態で、非磁性体から成る保護プレート26を設けることとしたが、これに限らず、ウエハステージWST1,WST2の下面に保護プレートを設けることとしても良い。 In the above embodiment, the upper surface of the base BS, in the state of covering the magnet unit 30 from above, it is assumed that a protective plate 26 made of a non-magnetic material is not limited to this, the lower surface of wafer stage WST1, WST2 it is also possible to provide a protective plate to. この保護プレートにより、上記実施形態の保護プレート26と同様、ウエハステージWST1、WST2と、永久磁石28N,28S,32との直接的な接触を防止し、永久磁石28N,28S,32の損傷を防止することが可能となる。 This protection plate, preventing the same manner as the protective plate 26 of the above embodiment, the wafer stage WST1, WST2, the permanent magnets 28N, to prevent direct contact with the 28S, 32, the permanent magnets 28N, damage 28S, 32 it is possible to become.

なお、上記実施形態では、ウエハステージを2つ有するウエハステージ装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、ウエハステージを1つのみ有するウエハステージ装置に本発明を適用することも可能であるし、ウエハステージを3つ以上有するウエハステージ装置に本発明を適用することも可能である。 In the above embodiment has described the case of applying the present invention the wafer stage to a wafer stage apparatus having two, but the present invention is limited thereto, a wafer stage apparatus having only one wafer stage it is also possible to apply the present invention, it is also possible to apply the present invention to a wafer stage apparatus having a wafer stage 3 or more.

また、上記実施形態では、アライメント系ALGを1つのみ備える場合について説明したが、これに限らず、アライメント系ALGをウエハステージWST1、WST2に対応して2つ備える構成を採用することも可能である。 In the above embodiment has described the case of providing only one alignment system ALG, not limited thereto, it is also possible to employ a correspondingly comprises two to constitute the alignment system ALG to the wafer stage WST1, WST2 is there.

なお、上記実施形態のウエハフォーカスセンサに代えて、投影光学系POを保持するボディに面形状検出装置を設けることとしても良い。 Instead of the wafer focus sensor of the above embodiments, it may be provided a surface shape detection device body that holds the projection optical system PO. この面形状検出装置としては、ウエハに対し、例えばウエハの直径より長いライン状のビームを斜入射させる照射系と、該照射系により照射されたビームの反射光を受光する検出器、例えば1次元CCDセンサ又はラインセンサなどを有する受光系を含んで構成されている。 As the surface shape detection device, to the wafer, for example, an illumination system for a long line-shaped beam than the diameter of the wafer is obliquely incident, a detector for receiving the reflected light of the illumination beam by the irradiation system, for example, 1-dimensional It is configured to include a light receiving system having a CCD sensor or a line sensor. したがって、公知の多点AF系の検出原理と同じ原理で、複数の点状の照射領域を計測点として、各計測点でのウエハのZ位置(ウエハが移動する所定面(XY平面)と垂直なZ軸方向に関する位置情報)を検出することができる。 Therefore, the same principle as the detection principle of a known multi-point AF system, a plurality of point-like illumination region as a measurement point, the Z position of the wafer at each measurement point (predetermined plane on which the wafer is moved (XY plane) perpendicular it is possible to detect the position information) about a Z-axis direction. この場合、露光開始前に、この面形状検出装置の照射領域をウエハが通過するときに、干渉計システム又はヘッド部90による計測値(ウエハの位置)と、該検出装置による検出結果とに基づいてウエハ表面のZ位置情報の分布を算出し、露光動作の際には、該算出結果に基づいて、ウエハステージのZ軸方向に関する位置・姿勢を制御するとすることができる。 In this case, before starting exposure, the irradiation area of ​​the surface shape detection device when the wafer passes through an interferometer system or the measurement value by the head portion 90 (the position of the wafer), based on the detection result by the detection device calculating the distribution of the Z position information of the wafer surface Te, the time of exposure operation, may be based on the calculated output result, and controls the position and orientation about the Z-axis direction of the wafer stage.

なお、上記実施形態では、ウエハステージWST1、WST2を長ストロークで駆動する駆動装置として平面モータを用いることとしたが、これに限らず、リニアモータを用いることとしても良い。 In the above embodiment, it is assumed that using the planar motor wafer stages WST1, WST2 as a driving device for driving a long stroke is not limited to this, it is also possible to use a linear motor.

なお、上記実施形態のウエハステージWST1、WST2は、配線及び配管が接続されていないが、故障などの非常時において、ウエハステージWST1、WST2への直接的な電力供給等を行うことができるように、ウエハステージWST1、WST2の一部に配線・配管ポートを設けておくことができる。 Incidentally, wafer stage WST1, WST2 in the above embodiment, the wiring and piping are not connected, in emergency such as failure, wafer stage WST1, so it is possible to perform a direct power supply or the like to WST2 , it is possible to be provided with the wiring and piping port to some of the wafer stage WST1, WST2.

なお、上記実施形態ではウエハステージWST1、WST2に微動機構140、及び自重キャンセル機構22A1〜22A3、22B1〜22B3を設ける場合について説明したが、これに限らず、いずれか一方を設けたり、あるいはこれらの微動機構や自重キャンセル機構に代えて、通常用いられるボイスコイルモータを設けることとしても良い。 Incidentally, the wafer stage in the embodiment WST1, WST2 the fine movement mechanism 140, and has been described to provide a weight canceling mechanism 22A1~22A3,22B1~22B3, not limited thereto, may be provided either, or their instead of the fine movement mechanism and empty-weight canceling mechanism, it may be provided an ordinary voice coil motor used. この場合のボイスコイルモータとしては、ムービングマグネット型のボイスコイルモータ及びムービングコイル型のボイスコイルモータのいずれも採用可能であるが、上記実施形態で説明したように配線を引きずらないという観点からはムービングマグネット型のボイスコイルモータを採用することができる。 As the voice coil motor of the case, both can be adopted in the voice coil motor of the voice coil motor and a moving coil type of moving magnet type, moving from the viewpoint of not drag the wire as described in the above embodiments it is possible to adopt a magnet type voice coil motor.

なお、上記実施形態ではウエハステージ装置に本発明の移動体装置が採用された場合について説明したが、これに限らず、レチクルステージRST側に本発明のステージ装置を採用することも可能である。 In the above embodiment has described the case where the mobile device of the present invention is used in the wafer stage apparatus, not limited to this, it is also possible to employ a stage device of the present invention the reticle stage RST side.

また、上記実施形態では、ウエハ表面を水平面(XY面)と平行に保持するウエハステージに本発明を採用した場合について説明したが、これに限らず、ウエハ表面をXY面と直交する面にほぼ平行に保持するウエハステージ(縦型ステージ)に本発明を採用することも可能である。 In the above embodiment, a case has been described in which the wafer surface to employing the present invention the wafer stage in parallel to hold the horizontal plane (XY plane), not limited to this, substantially the wafer surface plane orthogonal to the XY plane it is also possible to employ the present invention in a wafer stage (vertical stage) for holding parallel.

なお、国際公開第2004/53955号パンフレットに開示される液浸露光装置に本発明を適用することも可能である。 It is also possible to apply the present invention to an immersion exposure apparatus disclosed in WO 2004/53955 pamphlet. また、上記実施形態の露光装置は、例えば国際公開第2005/074014号パンフレットなどに開示されているように、ウエハステージとは別に計測ステージを備えるものでも良い。 The exposure apparatus of the above embodiment, for example, as disclosed in WO 2005/074014 pamphlet, may be those provided separately from the measurement stage and a wafer stage. この場合、本発明の移動体装置を、ウエハステージWSTとともに、又はウエハステージWSTと代えて、計測ステージMSTに採用することも可能である。 In this case, the mobile device of the present invention, together with the wafer stage WST, or instead of the wafer stage WST, it is also possible to employ the measurement stage MST.

また、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。 In the above embodiment, the case has been described where the present invention is applied to a scanning exposure apparatus such as a step-and-scan method, that the scope of the present invention is not limited to this of course. すなわちステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置、さらに、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも、本発明は適用できる。 That projection exposure apparatus by a step-and-repeat method, further, the exposure apparatus of step-and-stitch method, or a proximity type exposure apparatus, etc. also mirror projection aligner, the present invention is applicable.

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。 The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for manufacturing semiconductor, for example, exposure apparatus for transferring a liquid crystal display device pattern onto a rectangular glass plate, an organic EL, thin-film magnetic heads, imaging devices (CCD, etc.), can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing micromachines, DNA chips, and the like. 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。 In addition to micro devices such as semiconductor devices, optical exposure apparatus, EUV exposure apparatus, X-ray exposure apparatus, and in order to produce a reticle or mask used in an electron beam exposure device, a glass substrate or a silicon wafer, etc. also the present invention can be applied to an exposure apparatus for transferring a circuit pattern.

なお、上記実施形態では、露光光として波長11nmのEUV光を用いる場合について説明したが、これに限らず、露光光として波長13nmのEUV光を用いても良い。 In the above embodiment has described the case of using EUV light having a wavelength of 11nm as the exposure light is not limited thereto, may be used EUV light having a wavelength of 13nm as the exposure light. この場合には、波長13nmのEUV光に対して約70%の反射率を確保するため、各ミラーの反射膜としてモリブデンMoとケイ素Siを交互に積層した多層膜を用いる必要がある。 In this case, to ensure the reflectance of about 70% to EUV light having a wavelength of 13 nm, it is necessary to use a multilayer film formed by alternately laminating molybdenum (Mo) and silicon Si as a reflection film of each mirror.

また、上記実施形態では、露光光源としてSOR(Synchrotron Orbital Radiation)を用いることとしたが、これに限らず、レーザ励起プラズマ光源、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、X線レーザなどのいずれを用いても良い。 In the above embodiment, it is assumed that use of SOR (Synchrotron Orbital Radiation) as the exposure light source is not limited thereto, laser-excited plasma light source, betatron light source, discharge de sources, any X-ray laser with it may be.

なお、上記実施形態の露光装置では、露光光として波長100nm以下の光を用いることとしたが、これに限らず、波長100nm以上の光(ArFエキシマレーザ光(波長193nm)、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)、F 2レーザ光(波長157nm)、Ar 2レーザ光(波長126nm)、Kr 2レーザ光(波長146nm)などのパルスレーザ光や、超高圧水銀ランプからのg線(波長436nm)、i線(波長365nm)などの輝線など)を用いることも可能である。 In the exposure apparatus of the above embodiment, and the use of light wavelengths below 100nm as exposure light is not limited thereto, the wavelength 100nm or more light (ArF excimer laser beam (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light ( wavelength 248 nm), F 2 laser beam (wavelength 157 nm), Ar 2 laser beam (wavelength 126 nm), Kr 2 laser beam (wavelength 146 nm) or a pulse laser beam such as, g-rays from an ultra high pressure mercury lamp (wavelength 436 nm), it is also possible to use an i-line, such as bright lines such as (wavelength 365 nm)). また、投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。 Further, the projection optical system can be either equal magnification and magnifying system not only a reduction system. 更に投影光学系としては、反射光学素子のみからなる反射型の投影光学系に限らず、反射光学素子と屈折光学素子を有する反射屈折型(カタディオプトリック系)の投影光学系や、屈折光学素子のみを有する屈折型の投影光学系を用いることも可能である。 Furthermore as the projection optical system, the reflective optical element is not limited to the reflection type projection optical system solely, the projection optical system and catadioptric with a reflecting optical element refractive optical element (catadioptric system), the refractive optical element it is also possible to use a refraction type projection optical system having only.

また、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、本発明は適用できる。 Moreover, even an exposure apparatus that uses charged particle beams such as an electron beam or an ion beam, the present invention is applicable.

また、上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスク(レチクル)を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第6,778,257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターンまたは反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク(又は可変成形マスク、例えば非発光型画像表示素子(空間光変調器とも呼ばれる)の一種であるDMD(Digital Micro-mirror Device)などを含む)を用いても良い。 Further, in the above embodiment, a light transmitting type mask is used to form a predetermined light shielding pattern on a transparent substrate (or a phase pattern or a light attenuation pattern) (reticle), in place of the reticle, e.g. as disclosed in U.S. Patent No. 6,778,257, based on the electronic data of the pattern to be exposed, transmission pattern or reflection pattern, or an electronic mask (or variable shaped mask for forming a light-emitting pattern, for example, it may be used non-emission type image display device including DMD (Digital Micro-mirror device) which is a kind of (also referred to as spatial light modulator)). かかる可変成形マスクを用いる場合には、前述のアライメントマークの検出結果を考慮して、ウエハ上の複数の区画領域のうち、アライメントマーク検出時に露光していたショット領域より後に露光が行われる少なくとも一つの別のショット領域の露光の際に、電子データに基づいて形成すべき、透過パターン又は反射パターンを変化させることで、ウエハとパターン像との相対位置制御を行っても良い。 When using such a variable shaped mask, taking into account the detection results of the alignment marks of the above, among the plurality of divided areas on the wafer, at least one of the exposure after the shot areas have been exposed during alignment mark detection is performed One during exposure of another shot area, to be formed on the basis of the electronic data, by changing the transmission pattern or reflection pattern may be performed relative position control of the wafer and pattern image.

なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した調整方法によりパターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置で、マスクに形成されたパターンを感光物体上に転写するリソグラフィステップ、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)、検査ステップ等を経て製造される。 The semiconductor device includes the steps of performing a function and performance design of the device, the step of fabricating a reticle based on the designing step, a step of fabricating a wafer from silicon material, the transfer characteristic of the pattern by adjusting the above-described method is adjusted in the exposure apparatus of the above embodiment, the lithographic step, a device assembly step of transferring a pattern formed on a mask onto the photosensitive object (dicing, bonding, including packaging step), and an inspection step or the like. この場合、リソグラフィステップで、パターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置が用いられるので、高集積度のデバイスの生産性を向上することが可能である。 In this case, in the lithography step, because the exposure apparatus in the embodiment above where the transfer characteristic of the pattern is adjusted is used, it is possible to improve the productivity of highly integrated devices.

以上説明したように、本発明の移動体装置及び微動体は、露光装置で用いるのに適している。 As described above, the mobile device and the fine movement member of the present invention are suitable for use in an exposure apparatus. また、本発明の露光装置は、物体を露光して、前記物体にパターンを形成するのに適している。 The exposure apparatus of the present invention, by exposing the object, are suitable for forming a pattern on the object.

一実施形態に係る露光装置を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing an exposure apparatus according to an embodiment. 図1のウエハステージ装置を示す平面図である。 It is a plan view showing a wafer stage unit in FIG. 図3(A)は、ウエハステージWST1の縦断面図であり、図3(B)は、図3(A)を分解した状態を示す図である。 3 (A) is a longitudinal sectional view of the wafer stage WST1, 3 (B) is a diagram showing an exploded state of the FIG. 3 (A). 平面モータの構成及び作用を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the structure and operation of a planar motor. ベースBSを+X方向から見た状態を示す模式図である。 It is a schematic view showing a state viewed base BS from the + X direction. 図6(A)は、微動機構を構成する可動子を示す斜視図であり、図6(B)は、微動機構を構成する固定子を示す斜視図である。 6 (A) is a perspective view showing a movable element constituting a fine movement mechanism, FIG. 6 (B) is a perspective view showing a stator constituting the fine movement mechanism. 図7(A)〜図7(C)は、微動機構による微動ステージの駆動方法を説明するための図である。 Figure 7 (A) ~ FIG. 7 (C) is a diagram for explaining a driving method of the fine movement stage by the fine movement mechanism. 自重キャンセル機構の縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view of the self-weight canceling mechanism. 受電・放熱アームの内部構成を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an internal configuration of a power receiving-radiating arms. 送電・廃熱フレームの内部構成を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the internal configuration of the transmission and waste heat frame. ウエハステージ上に設けられたヘッドと送電・廃熱フレームに設けられたスケールとを示す図である。 It is a diagram illustrating the scale provided in the head and the power transmitting, waste heat frame provided on the wafer stage. 図12(A),図12(B)は、露光装置における並行処理動作を説明するための図(その1)である。 FIG. 12 (A), the FIG. 12 (B) is a diagram for explaining the parallel processing operation in the exposure apparatus (Part 1). 図13(A),図13(B)は、露光装置における並行処理動作を説明するための図(その2)である。 FIG. 13 (A), the FIG. 13 (B) is a diagram for explaining the parallel processing operation in the exposure apparatus (Part 2).

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…露光装置、22A1〜22A3、22B1〜22B3…自重キャンセル機構、30…磁石ユニット(平面モータの一部)、52A〜52D…磁石ユニット(駆動機構の一部)、56A〜56D…電機子コイル(駆動機構の一部)、92A…テーブル(微動体本体の一部)、92B…板状部材(微動体本体の一部)、92C…吊り下げ支持部材(微動体本体の一部)、100…ウエハステージ装置(移動体装置)、130…電機子ユニット(平面モータの一部)、W1,W2…ウエハ(物体)、WFS1、WRS2…微動ステージ(微動体)、WRS1、WRS2…粗動ステージ(移動体)。 10 ... exposure apparatus, 22A1~22A3,22B1~22B3 ... weight canceling mechanism, 30 ... magnet unit (part of the planar motor), 52A to 52D ... (part of the drive mechanism) magnet unit, 56A through 56D ... armature coils (part of the drive mechanism), 92A ... table (part of the fine body), 92B ... plate member (a part of the fine body), 92C ... hanging support member (a part of the fine body), 100 ... wafer stage unit (the mobile device), 130 ... armature unit (part of the planar motor), W1, W2 ... wafer (object), WFS1, WRS2 ... fine movement stage (fine body), WRS1, WRS2 ... coarse movement stage (mobile).

Claims (15)

  1. 移動体と; A movable body;
    前記移動体に対して、非接触状態で支持された微動体と; With respect to the movable body, and a fine movement member supported in a non-contact state;
    前記移動体に設けられた4つの電機子コイルと、前記微動体に設けられ、前記4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと、を有する駆動機構と;を備える移動体装置。 Moving with a; and four armature coils provided on the movable body, provided in said fine body, and a drive mechanism having a magnet unit that generates a driving force the four armature coils cooperating with body apparatus.
  2. 前記磁石ユニットは、前記4つの電機子コイルのいずれかを介して対向する少なくとも一対の磁石を含み、 It said magnet unit comprises at least one pair of magnets opposed to each other via any of the four armature coils,
    前記対をなす磁石同士の対向する部分が逆極性であることを特徴とする請求項1に記載の移動体装置。 The movable body apparatus according to claim 1, wherein the opposing portions of the magnet axes which make the pair are opposite polarities.
  3. 前記駆動機構は、前記4つのコイルに選択的に電流を供給することにより、前記微動体に二次元面内における並進駆動力及び前記二次元面内での回転駆動力の少なくとも一方を作用させることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動体装置。 The drive mechanism, said by supplying four selectively current to the coil, that the action of at least one of the rotational driving force of the translational driving force and within the two-dimensional plane in the two-dimensional plane in said fine body the movable body apparatus according to claim 1 or 2, characterized in.
  4. 前記移動体に設けられ、前記微動体の自重を支持する自重キャンセル機構を更に備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の移動体装置。 Wherein provided on the movable body, movable body apparatus according to claim 1, further comprising a weight canceling mechanism for supporting the weight of said fine body.
  5. 前記微動体と前記自重キャンセル機構との間は、非接触状態であることを特徴とする請求項4に記載の移動体装置。 Wherein between the fine movement member and the empty-weight canceling mechanism, the mobile device according to claim 4, characterized in that a non-contact state.
  6. 前記自重キャンセル機構は、前記微動体に対して、前記二次元面に垂直な方向に移動する力、及び前記2次元面に傾斜する方向に移動する力を作用させることを特徴とする請求項4又は5に記載の移動体装置。 The weight canceling mechanism to the fine movement member, according to claim 4, wherein the moving force in a direction perpendicular to a two-dimensional surface, and applying force to move in a direction inclined to the two-dimensional plane or mobile device according to 5.
  7. 前記微動体は、前記移動体の鉛直方向上方に配置されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の移動体装置。 It said fine body, movable body apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is disposed vertically above the mobile.
  8. 前記移動体を駆動する平面モータを更に備える請求項1〜7のいずれか一項に記載の移動体装置。 The movable body apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a planar motor that drives the movable body.
  9. 移動体に対して、微小駆動可能に支持される微動体であって、 To the mobile, a fine movement member that is finely driven rotatably supported,
    前記移動体に対し、非接触状態で支持される微動体本体と; The relative moving body, and the fine movement main body supported in a non-contact state;
    前記微動体本体に設けられ、前記移動体に設けられた4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと;を備える微動体。 Fine movement member provided with; said fine member provided in the main body, and a magnet unit that generates a driving force in cooperation with the four armature coils provided on the movable body.
  10. 前記磁石ユニットは、前記4つの電機子コイルのいずれかを介して対向する少なくとも一対の磁石を含み、 It said magnet unit comprises at least one pair of magnets opposed to each other via any of the four armature coils,
    前記対をなす磁石同士の対向する部分が逆極性であることを特徴とする請求項9に記載の微動体。 Fine movement member according to claim 9, wherein the opposing portions of the magnet axes which make the pair are opposite polarities.
  11. 前記微動体本体及び前記磁石ユニットの自重は、前記移動体に設けられた自重キャンセル機構により支持されることを特徴とする請求項9又は10に記載の微動体。 It said fine body own weight of body and the magnet unit, the fine movement member according to claim 9 or 10, characterized in that it is supported by the weight canceling mechanism disposed on the movable body.
  12. 前記微動体本体と前記自重キャンセル機構との間は、非接触状態であることを特徴とする請求項11に記載の微動体。 Wherein between the fine movement main body and the empty-weight canceling mechanism, the fine movement member according to claim 11 which is a non-contact state.
  13. 前記自重キャンセル機構は、前記微動体本体に対して、二次元面に垂直な方向に移動する力、及び前記2次元面に傾斜する方向に移動する力を作用させることを特徴とする請求項12に記載の微動体。 The weight canceling mechanism according to claim 12 wherein the relative fine movement main body, characterized in that applying a force to move the force that moves in a direction perpendicular to a two-dimensional plane, and in a direction inclined to the two-dimensional plane fine-motion body according to.
  14. 移動体と; A movable body;
    前記移動体に対して、非接触状態で支持された請求項9〜13のいずれか一項に記載の微動体と;を備える移動体装置。 Wherein the mobile body, the fine movement member and according to any one of claims 9 to 13 which is supported in a non-contact state; mobile device comprising a.
  15. 物体にパターンを形成する露光装置であって、 An exposure apparatus that forms a pattern on an object,
    前記物体が前記微動体上に載置される請求項1〜8、14のいずれか一項に記載の移動体装置を具備することを特徴とする露光装置。 Exposure apparatus, wherein the object comprises a mobile apparatus according to any one of claims 1~8,14 to be placed on the fine movement member.
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