JP2011060844A - ステージ装置、露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性を維持しつつ軽量化を図ること。
【解決手段】基板を保持して移動するステージ部と、当該ステージ部を駆動する駆動機構とを備え、ステージ部及び駆動機構のうち少なくとも一部に、炭化ホウ素、炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物、及び、炭化ケイ素並びに炭素の混合物、のうち少なくとも１つの材料が用いられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステージ装置、露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法に関する。

半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程では、マスクのパターン形成領域を露光光で照明し、そのマスクを介した露光光で感光基板を露光する露光装置が用いられる。このような露光装置は、マスクを保持して移動するマスクステージ装置や基板を保持して移動する基板ステージ装置などのステージ装置を有しており、例えばモータなどを用いてステージ装置を高速で駆動することによって、基板の露光を行っている。

近年、素子等の高集積化に伴い、感光基板上に形成する回路パターンの微細化が要請されている。回路パターンの微細化を実現するためには、例えばステージ装置の位置決めの高精度化が求められている。また、これと共に、スループットの向上が求められている。これらの要請に対して、例えばステージ装置を軽量化する提案がなされている。

ステージ装置を軽量化することにより、駆動装置の負担が軽減され、駆動装置からの発熱によるステージ装置の変形が抑制される。このため、位置決めの精度を向上することができるという利点がある。また、ステージ装置の軽量化により、ステージ装置の移動速度が高められるため、高スループット化を図ることができるという利点がある。

国際公開第２００２／０８０１８５号パンフレット

しかしながら、安易にステージ装置を軽量化すると、ステージ装置の剛性の低下を招く虞がある。ステージ装置の剛性が低下すると、当該ステージ装置が変形しやすくなってしまい、位置合わせ精度が却って低下する可能性がある。このため、剛性を維持しつつステージ装置を軽量化することが求められている。

以上のような事情に鑑み、本発明は、剛性を維持しつつ軽量化を図ることができるステージ装置、露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、基板を保持して移動するステージ部と、ステージ部を駆動する駆動機構とを備え、ステージ部及び駆動機構のうち少なくとも一部に、炭化ホウ素、炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物、及び、炭化ケイ素並びに炭素の混合物、のうち少なくとも１つの材料が用いられるステージ装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、基板を保持して移動する第１ステージ及び当該第１ステージを支持して移動する第２ステージを有するステージ部と、ステージ部を駆動する駆動機構とを備え、第２ステージ及び駆動機構のうち少なくとも一部に、炭素を含む樹脂材料が用いられるステージ装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、本発明のステージ装置を備える露光装置が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、本発明の露光装置を用いた露光方法であって、基板を保持したステージ部を駆動しつつ、基板を用いて露光処理を行う露光方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、本発明の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することとを含むデバイスの製造方法が提供される。

本発明によれば、剛性を維持しつつ軽量化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を示す図。 本実施形態に係るステージ装置（レチクルステージ装置）の構成を示す図。 レチクルステージ装置の一部の構成を示す図。 本実施形態に係るステージ装置（ウエハステージ装置）の構成を示す図。 ウエハステージ装置の一部の構成を示す図。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャート。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

図１は、本実施形態に係るステージ装置ＳＴを備えた露光装置ＥＸの構成を示す斜視図である。
図１に示す露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬに対してマスクとしてのレチクルＲと基板としてのウエハ（物体）Ｗとを相対的に移動させつつ、レチクルＲに形成されたパターンをウエハＷに逐次転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の露光装置である。

露光装置ＥＸは、照明光学系ＩＬ、レチクルＲを保持するレチクルステージ装置ＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持するウエハステージ装置ＷＳＴ及び不図示の制御系を含んで構成される。本実施形態におけるステージ装置ＳＴは、例えば上記のレチクルステージ装置ＲＳＴ及びウエハステージ装置ＷＳＴを含む。

照明光学系ＩＬは、不図示のレチクルブラインドで規定されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域を照明光（露光光）ＩＬによってほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＥＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。

投影光学系ＰＬは、鏡筒ＬＢ内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子を含む。投影光学系ＰＬとしては、例えばＺ方向の共通の光軸ＡＸを有する複数のレンズ（レンズエレメント）からなる屈折光学系が用いられている。鏡筒ＬＢを保持する保持部材には、オフアクシス型のアライメント系４５が設けられており、対象マーク（ウエハＷに形成されたアライメントマーク等）の位置を計測する。

図２は、本実施形態に係るレチクルステージ装置ＲＳＴの斜視図である。図３は、レチクルステージ装置ＲＳＴの一部の構成を示す斜視図である。図２及び図３において、レチクルステージ装置ＲＳＴは、レチクル保持部１４が設けられたレチクルスライダ２７と、当該レチクルスライダ２７を駆動する駆動機構１５と、駆動機構１５を保持するフレーム部材１８と、を備えている。レチクル保持部１４は、レチクルＲを吸着して保持する。

図２及び図３に示すように、レチクルスライダ２７は、ＸＹ平面内においてほぼ矩形の本体部２８を有している。本体部２８は、＋Ｘ側の側面及び＋Ｙ側の側面に、レーザ干渉計ＩＡの計測光Ｌ１が照射される反射面１Ｒを有する。本体部２８の反射面１Ｒは、Ｘ軸又はＹ軸にそれぞれ垂直になっている。フレーム部材１８の＋Ｘ側の側面及び＋Ｙ側の側面には、レーザ干渉計ＩＡの計測光Ｌ１が透過可能な透過領域１８Ｘ及び１８Ｙが配置されている。

レチクル定盤１３のほぼ中央には、凸部１３Ａが設けられている。レチクル定盤１３のガイド面１３Ｇは、凸部１３Ａの上面を含む。本体部２８のうちガイド面１３Ｇに対向する面には真空予圧型のエアパッド（不図示）が設けられている。このエアパッドは、ガイド面１３Ｇに向かってエア（空気）を吹き付けることにより、ガイド面１３Ｇに対して本体部２８を、例えば数ミクロン程度のクリアランスを介して浮上支持（非接触支持）させる。また、このエアパッドは、本体部２８とガイド面１３Ｇとの間のエアを吸引することにより、当該クリアランスを維持できるようにもなっている。レチクルスライダ２７は、当該エアパッドによって凸部１３Ａの上面１３Ｇに非接触で支持されるようになっている。レチクル定盤１３の凸部１３Ａのほぼ中央には、不図示の開口部が設けられている。

レチクル側駆動機構ＲＡは、レチクルステージ装置ＲＳＴを移動可能である。レチクル側駆動機構ＲＡは、レチクルステージ装置ＲＳＴをＹ軸及びθＺ方向に移動可能な第１駆動装置３０と、レチクルステージ装置ＲＳＴをＸ軸方向に移動可能な第２駆動装置３１とを有する。本実施形態において、第１駆動装置３０は、一対のリニアモータ３２（＋Ｘ側）及びリニアモータ３３（−Ｘ側）を含む。第２駆動装置３１は、ボイスコイルモータ３６を含む。

第１駆動装置３０は、Ｙ軸方向（移動方向）に沿って長い一対のガイド部材３４、３５を備えている。ガイド部材３４、３５は、フレーム部材１８の内側に配置されている。ガイド部材３４は本体部２８の＋Ｘ側に配置されており、ガイド部材３５は本体部２８の−Ｘ側に配置されている。したがって、これらガイド部材３４、３５は、Ｘ軸方向に関して離れた位置に設けられている。ガイド部材３４、３５の＋Ｙ側の端及び−Ｙ側の端は、所定の固定部材を介して、フレーム部材１８の内面に固定されている。ガイド部材３４、３５は、レチクルスライダ２７をＹ軸方向に移動可能に支持する。

このガイド部材３４、３５は、リニアモータ３２、３３の固定子として機能するコイルユニット４１をそれぞれ有する。レチクルステージ装置ＲＳＴの本体部２８は、リニアモータ３２、３３の可動子として機能する磁石ユニット４５を有する。磁石ユニット４５は、本体部２８の＋Ｘ側の端面及び−Ｘ側の端面に配置されており、ガイド部材３４、３５のコイルユニット４１に対応するように、＋Ｘ側及び−Ｘ側のそれぞれに配置されている。

本実施形態においては、本体部２８の＋Ｘ側の端に設けられた可動子、及びガイド部材３４に設けられた固定子によって、レチクルスライダ２７をＹ軸方向に移動可能なムービングマグネット方式のリニアモータ３２が形成される。同様に、本体部２８の−Ｘ側の端に設けられた可動子、及びガイド部材３５に設けられた固定子によって、レチクルスライダ２７をＹ軸方向に移動可能なムービングマグネット方式のリニアモータ３３が形成される。

第２駆動装置３１は、Ｙ軸方向に長いガイド部材３７を備えている。ガイド部材３７は、ボイスコイルモータ３６の固定子として機能するコイルユニット４２を有する。ガイド部材３７は、フレーム部材１８の内側に配置されている。ガイド部材３７は、ガイド部材３５の−Ｘ側に配置されている。ガイド部材３７の＋Ｙ側の端及び−Ｙ側の端は、所定の固定部材を介して、フレーム部材１８の内面に固定されている。

レチクルスライダ２７の−Ｘ側の端には、ボイスコイルモータ３６の可動子として機能する磁石ユニット４６が配置されている。レチクルスライダ２７の−Ｘ側の端に設けられた磁石ユニット４６、及びガイド部材３７に設けられたコイルユニット４２によって、レチクルスライダ２７をＸ軸方向に移動可能なムービングマグネット方式のボイスコイルモータ３６が形成される。

レチクルステージ装置ＲＳＴは、第１、第２駆動装置３０、３１を含むレチクル側駆動機構ＲＡにより、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。レチクルスライダ２７は、露光光ＥＬの照射位置（照明系ＩＬの照明領域）を含むＸＹ平面に沿って、レチクル保持部１４にレチクルＲを保持して移動可能である。

フレーム部材１８は、レチクルステージ装置ＲＳＴを配置可能な開口を有する矩形の枠状の部材であり、レチクルステージ装置ＲＳＴの移動に伴う反力を相殺するために、レチクル定盤１３の上面において移動可能である。フレーム部材１８は、レチクルステージ装置ＲＳＴの移動方向とは反対方向に移動することにより、レチクルステージ装置ＲＳＴの移動に伴う反力を相殺する。

上記のレチクルステージ装置ＲＳＴのうち、例えばレチクルスライダ２７の本体部２８、第１駆動装置３０の磁石ユニット４５並びにガイド部材３４、３５、第２駆動装置３１の磁石ユニット４６並びにガイド部材３７、及び、フレーム部材１８のうち少なくとも一部分には、例えば炭化ホウ素、炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物、及び、炭化ケイ素並びに炭素の混合物のうち少なくとも１つを含む材料が用いられている。レチクルステージ装置ＲＳＴのうち、例えばレチクルスライダ２７の各部位（本体部２８や第１駆動装置３０、第２駆動装置３１）において上記材料を用いるとより好ましい。

炭化ホウ素は、例えば炭化ケイ素セラミックスに比べてほぼ同等の剛性を有する上、比重が２０％〜３０％低い材料である。このため、上記部分に当該炭化ホウ素を用いた場合、レチクルステージ装置ＲＳＴは剛性が維持されたまま軽量化されることになる。炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物は、炭化ケイ素セラミックスに比べて比重が１０％程度低い材料である。このため、上記部分に炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物を用いた場合には、レチクルステージ装置ＲＳＴは剛性をほとんど低下させること無く軽量化されることになる。炭化ケイ素並びに炭素の混合物は、炭化ケイ素セラミックスに比べて比重が１０％程度低い材料である。このため、上記部分に炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物を用いた場合には、レチクルステージ装置ＲＳＴは剛性をほとんど低下させること無く軽量化されることになる。

ウエハステージ装置ＷＳＴは、フレームキャスタＦＣ、ウエハ定盤ＢＰ、ステージ部５０、ウエハ側駆動機構ＷＡ及びレーザ干渉計ＩＢを有している。フレームキャスタＦＣは、例えば露光装置ＥＸが設置される工場などの床面ＦＬ上に配置されている。フレームキャスタＦＣは、＋Ｘ側端辺及び−Ｘ側端辺に沿った位置に、Ｙ方向を長手方向として上方に突出した突部ＦＣａ及びＦＣｂを有している。

ウエハ定盤ＢＰは、フレームキャスタＦＣ上であって突部ＦＣａと突部ＦＣｂとで挟まれた領域に配置されている。ウエハ定盤ＢＰの＋Ｚ側の面５０ａは、ＸＹ平面にほぼ平行に形成されている。当該面５０ａは、ステージ部５０の移動面を形成するガイド面となっている。

ステージ部５０は、微動ステージ５１及び粗動ステージ５２を有している。
微動ステージ５１は、フレーム部材５３、ウエハテーブル５４、プレート部材５５、自重キャンセラ機構５６及びミラー部材５７を有している。フレーム部材５３は、断面矩形枠状でＸ方向に延びる中空部材によって構成されている。

ウエハテーブル５４は、フレーム部材５３の＋Ｚ側に配置されている。ウエハテーブル５４は、ＸＹ平面視で例えば円形に形成されている。ウエハテーブル５４は、ウエハＷを例えば真空吸着などによって保持する保持部を有している。プレート部材５５は、ウエハＷを囲うようにフレーム部材５３の＋Ｚ側に配置されている。プレート部材５５は、例えばウエハテーブル５４に設けられる不図示の吸着部によって吸着されて保持されている。プレート部材５５の＋Ｚ側の面は、ウエハテーブル５４にウエハＷを保持させたときにウエハＷの＋Ｚ側の面とほぼ面一状態になるように形成されている。

自重キャンセラ機構５６は、フレーム部材５３の−Ｚ側に配置されている。自重キャンセラ機構５６は、例えば特願２００４−２１５４３９号に記載されている構成を有している。自重キャンセラ機構５６は、エアベアリング部５６ａを有している。エアベアリング部５６ａは、例えばガイド面Ｇａに対向して設けられ、微動ステージ５１をガイド面Ｇａに対して浮上させる構成になっている。この他、自重キャンセラ機構５６には、例えばベローズに内圧をかけて微動ステージ５１を支える支持部（不図示）が設けられている。

ミラー部材５７は、干渉計ＩＢＸ及びＩＢＹからの計測光Ｌ２（図１参照）を反射する反射鏡である。ミラー部材５７Ｘは、フレーム部材５３の例えば＋Ｘ側の面に設けられている。ミラー部材５７Ｙは、例えばフレーム部材５３の＋Ｙ側の面に設けられている。

フレーム部材５３の＋Ｘ方向の端面には３つの開口５３ａ〜５３ｃが設けられており、フレーム部材５３の−Ｘ方向の端面には開口５３ａ〜５３ｃの各々に対応する不図示の３つの開口が設けられている。開口５３ａの内周部には一対の磁石部材６１ａ及び６１ｂが対向して設けられている。開口５３ｂの内周部には一対の磁石部材６２ａ及び６２ｂが対向して設けられている。開口５３ｃの内周部には一対の磁石部材６２ｃ及び６２ｄが対向して設けられている。磁石部材６１ａ、６１ｂ、６２ａ〜６２ｄは、それぞれカバー部材によって覆われている。

粗動ステージ５２は、微動ステージガイド６３及び６４（６４ａ、６４ｂ）、チューブキャリア６５及びチューブキャリアガイド６６を有している。微動ステージガイド６３、６４は、図中Ｘ方向に延在して形成されており、微動ステージ５１のフレーム部材５３に設けられた開口５３ａ〜５３ｃを貫通するように配置されている。粗動ステージ５２の−Ｚ側には、エアベアリング部５２ａが設けられている。エアベアリング部５２ａは、例えばガイド面Ｇａに対向して設けられ、粗動ステージ５２をガイド面Ｇａに対して浮上させる構成になっている。

微動ステージガイド６３及び６４の内部には、複数のコイル部（不図示）が図中Ｘ方向に沿って配列されている。微動ステージガイド６３及び６４が開口５３ａ〜５３ｃ内に設けられた状態において、コイル部は磁石部材６１ａ、６１ｂ、６２ａ〜６２ｄによって挟まれる位置に配置されることになる。

チューブキャリア６５は、微動ステージ５１に接続されたチューブ６５ｔを保持して移動するフレーム部材である。このチューブ６５ｔは、微動ステージ５１に真空やエアなどの用力を伝達するために設けられている。チューブキャリア６５は、例えば中空に形成されており、内部には上記チューブ６５ｔの一部が収容されるようになっている。チューブキャリア６５は、微動ステージ５１に近接する位置に設けられている。チューブキャリア６５の−Ｚ側の面には、エアベアリング部６５ｄが設けられている。エアベアリング部６５ｄは、例えばガイド面Ｇａに対向して設けられ、チューブキャリア６５をガイド面Ｇａに対して浮上させる構成になっている。

チューブキャリアガイド６６は、図中Ｘ方向に延在して形成されており、チューブキャリア６５に設けられた開口部６５ａを貫通するように配置されている。チューブキャリア６５の開口部６５ａの内周部には、一対の磁石部材６５ｂ及び６５ｃが対向して設けられている。微動ステージガイド６３及び６４、チューブキャリアガイド６６のそれぞれは、Ｘ方向の両端部において板状部材６７に固定されている。

ウエハ側駆動機構ＷＡは、微動ステージ５１を駆動する第１駆動機構７１と、粗動ステージ５２を駆動する第２駆動機構７２とを有している。第１駆動機構７１は、フレーム部材５３の開口５３ａ〜５３ｃ内に配置された各磁石部材６１ａ、６１ｂ、６２ａ〜６２ｄと、微動ステージガイド６３及び６４の内部に設けられたコイル部で構成されている。第１駆動機構７１は、磁石部材６１ａ、６１ｂ、６２ａ〜６２ｄが移動子となっており、コイル部を有する微動ステージガイド６３及び６４が固定子となっている。第１駆動機構７１は、磁石部材６１ａ、６１ｂ、６２ａ〜６２ｄとコイル部との間に働く電磁力を用いて微動ステージ５１を微動ステージガイド６３及び６４に沿った方向（Ｘ方向）に駆動するようになっている。

第２駆動機構７２は、固定子部材６８ａ及び６８ｂと、磁石部材６９ａ及び６９ｂとを有している。固定子部材６８ａは、フレームキャスタＦＣの突部ＦＣａ上に配置されている。固定子部材６８ａの＋Ｘ側の面には、Ｙ方向に沿って凹部が形成されている。凹部の＋Ｚ側の面及び−Ｚ側の面には、不図示の複数のコイル部がそれぞれＹ方向に沿って配列されている。固定子部材６８ｂは、フレームキャスタＦＣの突部ＦＣｂ上に配置されている。固定子部材６８ｂは、固定子部材６８ａと同様の形状に形成されている。固定子部材６８ｂは、−Ｘ側の面に凹部が位置するように配置されている。固定子部材６８ｂにおいても、凹部の＋Ｚ側の面及び−Ｚ側の面に不図示の複数のコイル部がそれぞれＹ方向に沿って配列されている。固定子部材６８ａ及び６８ｂは、第２駆動機構７２の固定子となっている。

磁石部材６９ａは、板状部材６７ａの＋Ｘ側の面に取り付けられている。磁石部材６９ａは、固定子部材６８ａの凹部内に収まる寸法に形成されている。磁石部材６９ｂは、板状部材６７ｂの−Ｘ側の面に取り付けられている。磁石部材６９ｂは、固定子部材６８ｂの凹部内に収まる寸法に形成されている。磁石部材６９ａ及び６９ｂは、第２駆動機構７２の移動子となっている。磁石部材６９ａ及び６９ｂは、例えばカバー部材などによって覆われている。

第２駆動機構７２は、固定子部材６８ａ及び６８ｂのコイル部と磁石部材６９ａ及び６９ｂとの間に働く電磁力を用いて粗動ステージ５２を凹部に沿った方向（Ｙ方向）に駆動するようになっている。

上記のウエハステージ装置ＷＳＴのうち、例えば上記のフレームキャスタＦＣやウエハ定盤ＢＰ、微動ステージ５１のフレーム部材５３、ウエハテーブル５４、プレート部材５５並びに自重キャンセラ機構５６（エアベアリング部５６ａ）、粗動ステージ５２の微動ステージガイド６３、６４、エアベアリング部５２ａ、チューブキャリア６５、チューブキャリアガイド６６、エアベアリング部６５ｄ並びに板状部材６７、第１駆動機構７１の磁石部材６１ａ、６１ｂ、６２ａ〜６２ｄを覆うカバー部材、第２駆動機構７２の磁石部材６９ａ及び６９ｂを覆うカバー部材、固定子部材６８ａ、６８ｂのうち少なくとも一部分には、例えば炭化ホウ素、炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物、及び、炭化ケイ素並びに炭素の混合物のうち少なくとも１つを含む材料が用いられている。

上記のうち、例えばフレーム部材５３、ウエハテーブル５４、プレート部材５５など、ウエハＷの近傍に配置される部位に上記材料を用いるとより好ましい。また、上記各材料は熱伝導性にも優れているため、第１駆動機構７１や第２駆動機構７２において上記材料を用いる構成とすると、駆動時の発熱をより効率的に逃がすことができるため好ましい。

炭化ホウ素は、例えば炭化ケイ素セラミックスに比べてほぼ同等の剛性を有する上、比重が２０％〜３０％低い材料である。このため、上記部分に当該炭化ホウ素を用いた場合、ウエハステージ装置ＷＳＴは剛性が維持されたまま軽量化されることになる。炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物は、炭化ケイ素セラミックスに比べて比重が１０％程度低い材料である。このため、上記部分に炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物を用いた場合には、ウエハステージ装置ＷＳＴは剛性をほとんど低下させること無く軽量化されることになる。炭化ケイ素並びに炭素の混合物は、炭化ケイ素セラミックスに比べて比重が１０％程度低い材料である。このため、上記部分に炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物を用いた場合には、ウエハステージ装置ＷＳＴは剛性をほとんど低下させること無く軽量化されることになる。

また、上記のウエハステージ装置ＷＳＴのうち微動ステージ５１から外れた部分、具体的にはフレームキャスタＦＣ、ウエハ定盤ＢＰ、粗動ステージ５２の微動ステージガイド６３、６４、エアベアリング部５２ａ、チューブキャリア６５、チューブキャリアガイド６６、エアベアリング部６５ｄ並びに板状部材６７、第１駆動機構７１の磁石部材６１ａ、６１ｂ、６２ａ〜６２ｄを覆うカバー部材、第２駆動機構７２の磁石部材６９ａ及び６９ｂを覆うカバー部材、固定子部材６８ａ、６８ｂのうち少なくとも一部分に、炭素を含む樹脂材料を用いた構成としても構わない。このような炭素を含む樹脂材料として、例えばＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastics）などが挙げられる。
次に、本実施形態に係る露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。

制御装置は、レチクルステージ装置ＲＳＴのレチクル保持部１４にレチクルＲを保持させ、レチクルアライメント、ベースライン計測等の準備作業が行わせる。その後、ウエハステージ装置ＷＳＴのウエハテーブル５４にウエハＷを保持させ、アライメントセンサを用いたウエハＷのファインアライメント（ＥＧＡ；エンハンスト・グローバル・アライメント等）を行わせる。

制御装置は、当該アライメント結果に基づいてレーザ干渉計の計測値をモニタしつつ、ウエハ側駆動機構ＷＡを制御してウエハＷの第１ショットの露光のための走査開始位置に微動ステージ５１を移動させる。制御装置は、レチクルステージ装置ＲＳＴのレチクルスライダ２７及びウエハステージ装置ＷＳＴの微動ステージ５１のＹ方向の走査を開始させ、それぞれが目標走査速度に達すると、露光用照明光によってレチクルＲのパターン領域を照明させて走査露光を開始させる。

制御装置は、この走査露光時に、レチクルスライダ２７のＹ方向の移動速度と、微動ステージ５１のＹ方向の移動速度とが投影光学系ＰＬの投影倍率に応じた速度比に維持されるようにレチクル側駆動機構ＲＡ及びウエハ側駆動機構ＷＡを同期制御する。レチクルＲのパターン領域の異なる領域が照明光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウエハＷ上の第１ショットの走査露光が完了する。これにより、レチクルＲのパターンが投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の第１ショット領域に縮小転写される。

このようにして、第１ショットの走査露光が終了すると、制御装置は、微動ステージ５１をＹ方向に、粗動ステージ５２をＸ方向に、それぞれステップ移動させ、第２ショットの露光のため走査開始位置に移動させる。このステップ移動の際に、ウエハＷの位置を検出するレーザ干渉計の計測値に基づいて、当該微動ステージ５１、粗動ステージ５２のＸ、Ｙ、θＺ方向の位置をリアルタイムで計測する。この計測結果に基づいてウエハＷの位置を制御する。その後、制御装置は、上記第１ショット領域と同様に、第２ショット領域に対して走査露光を行わせる。当該制御により、ウエハＷ上のショット領域の走査露光と次ショット露光のためのステップ移動とが繰り返し行われ、ウエハＷ上の露光対象ショット領域の全てにレチクルＲのパターンが順次転写される。

本実施形態においては、レチクルステージ装置ＲＳＴ及びウエハステージ装置ＷＳＴの各部のうち少なくとも一部に、炭化ホウ素、炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物、及び、炭化ケイ素並びに炭素の混合物、のうち少なくとも１つの材料が用いられるため、ステージ装置ＳＴ（例えばレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージ装置ＷＳＴ）の剛性をほとんど低下させること無く当該ステージ装置ＳＴを軽量化することができる。

また、本実施形態においては、スキャン露光動作の際に移動するレチクルスライダ２７や微動ステージ５１、粗動ステージ５２に対して上記材料を用いることにより、これらレチクルスライダ２７、微動ステージ５１、粗動ステージ５２が軽量化されるため、移動速度を速めることができる。これにより、スループットを向上することができる。また、移動時の駆動機構の負担を低減することができるため、発熱量の低減化を図ることができる。加えて、レチクルスライダ２７、微動ステージ５１及び粗動ステージ５２に作用する加速度を低減することができるため、これら各部の変形や位置合わせなどをより高精度に行うことができる。

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態においては、レチクルステージ装置ＲＳＴ及びウエハステージ装置ＷＳＴにおいて本発明に係る構成を適用させた例を説明したが、これに限られることは無く、例えば露光装置ＥＸにおいて設けられる不図示の計測ステージにおいて本発明の構成を適用させるようにしても構わない。

なお、上記実施形態において、露光装置ＥＸとしては、レチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチクルＲのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、レチクルＲとウエハＷとを静止した状態でレチクルＲのパターンを一括露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンとウエハＷとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像をウエハＷ上に転写した後、第２パターンとウエハＷとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねてウエハＷ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、ウエハＷ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、ウエハＷを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、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を適用することができる。

また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

また、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット等に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置に適用することもできる。また、極端紫外光でウエハＷを露光するＥＵＶ光光源露光装置にも適用することができる。

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

また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。

上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射される。

以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図６に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクを介した露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

ＳＴ…ステージ装置 ＥＸ…露光装置 Ｒ…レチクル Ｗ…ウエハ ＲＳＴ…レチクルステージ装置 ＷＳＴ…ウエハステージ装置 ＲＡ…レチクル側駆動機構 ＷＡ…ウエハ側駆動機構 ＢＰ…ウエハ定盤 １８…フレーム部材 ２７…レチクルスライダ ２８…本体部 ３４、３５…ガイド部材 ５０…ステージ部 ５１…微動ステージ ５２…粗動ステージ ５２ａ…エアベアリング部 ５３…フレーム部材 ５４…ウエハテーブル ５５…プレート部材 ５６…自重キャンセラ機構 ５６ａ…エアベアリング部 ５７…ミラー部材 ６３、６４…微動ステージガイド ６５…チューブキャリア ６５ｄ…エアベアリング部 ６６…チューブキャリアガイド ６７…板状部材

Claims (16)

1. 基板を保持して移動するステージ部と、
   前記ステージ部を駆動する駆動機構と
   を備え、
   前記ステージ部及び前記駆動機構のうち少なくとも一部に、
   炭化ホウ素、炭化ホウ素並びに炭化ケイ素の混合物、及び、炭化ケイ素並びに炭素の混合物、のうち少なくとも１つの材料が用いられる
   ステージ装置。
2. 前記ステージ部は、フレーム部材を有し、
   前記フレーム部材の少なくとも一部に、前記材料が用いられる
   請求項１に記載のステージ装置。
3. 前記ステージ部は、浮上機構を有し、
   前記浮上機構の少なくとも一部に、前記材料が用いられる
   請求項１又は請求項２に記載のステージ装置。
4. 前記ステージ部の移動面を形成する移動面形成部材を更に備え、
   前記移動面形成部材の少なくとも一部に、前記材料が用いられる
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
5. 前記ステージ部は、干渉光を含む光を反射する光反射部材を有し、
   前記光反射部材の少なくとも一部に、前記材料が用いられる
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
6. 前記ステージ部は、所定のパターンが形成されたパターン部材を有し、
   前記パターン部材の少なくとも一部に、前記材料が用いられる
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
7. 前記ステージ部は、流体を流通させるチューブ部材と、当該チューブ部材を保持する保持部材とを有し、
   前記保持部材の少なくとも一部に、前記材料が用いられる
   請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
8. 前記ステージ部は、前記基板が載置される基板載置部材を有し、
   前記基板載置部材の少なくとも一部に、前記材料が用いられる
   請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
9. 前記ステージ部は、前記基板としてウエハを保持する
   請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
10. 前記ステージ部は、前記基板としてマスクを保持する
    請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
11. 前記駆動機構は、前記ステージ部に接続される可動子及び前記可動子を移動させる固定子を有し、
    前記可動子及び前記固定子のうち少なくとも一部に前記材料が用いられる
    請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
12. 基板を保持して移動する第１ステージ及び当該第１ステージを支持して移動する第２ステージを有するステージ部と、
    前記ステージ部を駆動する駆動機構と
    を備え、
    前記第２ステージ及び前記駆動機構のうち少なくとも一部に、炭素を含む樹脂材料が用いられる
    ステージ装置。
13. 前記第２ステージは、流体を流通させるチューブ部材と、当該チューブ部材を保持する保持部材とを有し、
    前記保持部材の少なくとも一部に、前記樹脂材料が用いられる
    請求項１２に記載のステージ装置。
14. 請求項１から請求項１３のうちいずれか一項に記載のステージ装置を備える露光装置。
15. 請求項１４に記載の露光装置を用いた露光方法であって、
    前記基板を保持した前記ステージ部を駆動しつつ、前記基板を用いて露光処理を行う
    露光方法。
16. 請求項１４に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された前記基板を現像することと
    を含むデバイスの製造方法。

Images