JP3944198B2 - ステージ装置、露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

物体を電磁力によって駆動するステージ装置、該ステージを利用した露光装置、及び該露光装置を利用したデバイス製造方法に関する。

図１２は、平面モータを利用したステージ装置の構成を示す図である。なお、図１２に示す構成は、本発明の課題を説明するために参考として掲載したものであって、本出願人は、当該技術が先行技術を構成するとの認識を持っていない。図１２に示すステージ装置は、複数層のコイル群Ｃを有する固定子１０と、磁石ユニットを有する可動子２０とを備え、固定子１０に複数層のコイル群Ｃを配置することによって可動子２０を６軸制御することができる。複数層のコイル群Ｃは、下方がベース３０によって仕切られ、上方が上部プレート５２によって仕切られた空間内に配置され、この空間に冷媒を流すことによって一括して冷却される。複数層のコイル群の第１層を構成する各コイルは、その長手方向を第１方向に平行に向けて配置され、第２層の各コイルは、その長手方向を第１方向に直交する第２方向に平行に向けて配置され得る。
なお、単層のコイル群を設けた平面モータの例は、特許文献１に記載されている。
特開２０００−１７５４３４号公報

平面モータを構成するコイル群が多層化されると、それに伴ってコイル数が増加し、コイルからの発熱量も増加する。そこで、図１２を参照して説明したように、複数層のコイル群が配置された空間を冷媒用の流路として利用する構成が考えられる。固定子のコイル群の冷却においては、固定子を均一に冷却することが重要である。不均一な温度分布が生じると、その上の可動子が配置された空間に悪影響を及ぼし得る。高精度に位置決めを行うステージ装置（位置決め装置）においては、一般に、可動子の位置をレーザー干渉計等によって精密に計測しながら可動子をフィードバック制御する。レーザー干渉計の光路に温度変動が存在すると、それが位置計測誤差を引き起こし、可動子の位置決め精度を悪化させる。また、固定子のコイル群の冷却においては、冷却効率の改善も重要である。特に、多層のコイル群を備える構成においては、発熱量が膨大になるために、それを冷却するための構成が大型化し、装置のフットプリントを増大させる。

ところで、一方向の長さが他方向の長さよりも長いコイル（細長い形状を有するコイル）で構成されたコイル群を冷却する場合に、温度分布を均一にするとともに冷却効率の向上を図るためには、冷媒を流す方向を考慮すべきであると考えられる。例えば、可動子の駆動のために、ある瞬間においては層内の一部のコイルのみが通電される構成において、そのコイルの長手方向に平行に冷媒を流す構成では、その通電されているコイル（以下、通電コイル）の周辺を流れる冷媒はその通電コイルの冷却に寄与するが、その通電コイルの遠くを流れる冷媒はその通電コイルの冷却に寄与せず、結果として、その通電コイルの周辺を流れる冷媒のみの温度が上昇する。したがって、冷媒に不均一な温度分布が生じるとともにコイル群にも不均一な温度分布が生じるほか、コイル群の冷却効率が低いと考えられる。

しかしながら、図１２に示す構成においては、層間でコイルの長手方向が異なるにも拘わらず、全ての層のコイル群が、同一方向に流れる冷媒によって冷却される。したがって、図１２に示す構成においては、各層のコイル群を冷却するための冷媒の流れを層ごとに適正化することができず、温度分布の不均一性を招くほか、コイルの冷却効率が低くなりうる。

本発明は、本発明者の以上のような課題認識を基礎としてなされたものであり、コイル群を備えたステージ装置において、コイル群を均一かつ効率的に冷却することを目的とする。

本発明のステージ装置は、物体を移動させるステージ装置として構成され、前記ステージ装置は、少なくとも第１層コイル群及び第２層コイル群を含む層状に配置された複数のコイル群と、前記第１層コイル群を冷却するために前記第１層コイル群を構成する各コイルの長手方向に交差する方向に冷媒を流す第１流路と、前記第２層コイル群を冷却するために前記第２層コイル群を構成する各コイルの長手方向に交差する方向に冷媒を流す第２流路とを備え、前記複数のコイル群が発生する磁界によって前記物体を駆動する。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第１流路は、前記第１層コイル群を構成する各コイルの長手方向にほぼ直交する方向に冷媒を流すように構成され、前記第２流路は、前記第２層コイル群を構成する各コイルの長手方向にほぼ直交する方向に冷媒を流すように構成されうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第１流路と前記第２流路とは、仕切り部材によって仕切られうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第１層コイル及び前記第２層コイルは、上部プレートによって上方の空間から仕切られた容器の内部に配置され、前記第１層コイルは、前記上部プレートと前記第２層コイルとの間に配置され、前記第１流路及び前記第２流路は、前記第１流路を通った冷媒が前記第２流路に提供されるように互いに接続されうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記上部プレートと前記第１層コイルとの間が第２仕切り部材によって仕切られ、前記上部プレートと前記第２仕切り部材との間に第３流路が形成されうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記第１層コイル群を構成する各コイルの長手方向と、前記第２層コイル群を構成する各コイルの長手方向とが交差（例えば、ほぼ直交）しうる。

本発明の好適な実施形態によれば、前記ステージ装置は、可動子及び固定子を含んで構成され、前記複数のコイル群は、前記固定子に配置されうる。

本発明の露光装置は、基板ステージと投影系とを有し、前記基板ステージに保持された基板に前記投影系を介して露光エネルギーを照射して潜像パターンを形成する露光装置として構成され、前記基板ステージが上記のステージ装置によって構成される。

本発明のデバイス製造方法は、基板上の感光剤に上記の露光装置によって潜像パターンを形成する工程と、前記潜像パターンを現像する工程とを含む。

本発明によれば、コイル群を備えたステージ装置において、コイル群を均一かつ効率的に冷却することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。

本発明に係るステージ装置は、半導体露光装置等の露光装置における構成部品（例えば、基板ステージ装置）として好適な他、工作機械等の各種の装置において物体を移動或いは位置決めする装置として好適である。

[第１実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態に係るステージ装置の構成を概略的に示す断面図である。ステージ装置１００は、平面モータの応用例であり、複数層のコイル群を有する固定子１０と、磁石ユニットを有する可動子２０とを備えている。具体的には、固定子１０は、複数層のコイル群として、層状に配置された少なくとも第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２を有し、可動子２０は、図９に例示的に示すような磁石ユニット２４を可動子本体２２の下部に配置した構成を有しうる。磁石ユニット２４は、例えば、水平方向に着磁された磁石２４Ｈと、鉛直方向に着磁された磁石２４Ｖとを含みうる。可動子２０は、典型的には、その上に基板等の物体を保持する保持部（チャック装置）を有しうる。可動子２０は、静圧軸受けによって固定子１０の上部表面上に浮上し、可動子２０を駆動するための制御情報に従って第１層コイル群Ｃ１のうち選択されたコイル及び第２層コイル群Ｃ２のうち選択されたコイルに通電して磁界を発生させることによって、電磁力（ローレンツ力）によって可動子２０を６軸制御（Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚ）することができる。

第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２は、コイル支持部材３２によって支持され、コイル支持部材３２は、ボルト等の固定部３４によってベース３０に固定されている。第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２の下方には、ベース３０が配置されている。第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２の側方は、枠体５０によって取り囲まれている。第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２の上方には、可動子２０の移動面を提供するとともに上部空間から第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２が配置される内部空間を仕切る上部プレート５２が配置されている。すなわち、第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２は、ベース３０、枠体５０及び上部プレート５２によって構成された容器内に配置されている。更に、第１層コイル群Ｃ１が配置された第１空間と、第２層コイル群Ｃ２が配置された第２空間とは、仕切り部材３６によって仕切られている。第１空間は、第１層コイル群Ｃ１を冷却するための第１流路４６として利用され、第２空間は、第２層コイル群Ｃ２を冷却するための第２流路４８として利用される。

第１層コイル群Ｃ１を構成する複数のコイルは、図２に例示的に示すように、その長手方向をＹ軸方向に平行に向けるとともにＸ軸方向に並べて配列されている。第１層コイル群Ｃ１を冷却する冷媒は、第１流路４６中をＸ軸方向（例えば、＋Ｘ方向）に流れる。すなわち、第１層コイル群Ｃ１を冷却する冷媒は、第１層コイル群Ｃ１を構成する各コイルの長手方向に交差（典型的には、直交）するように流れる。第１層コイル群Ｃ１を冷却する冷媒は、第１冷媒供給ポート４２を通して第１流路４６に供給され、第１流路４６を通りながら第１層コイル群Ｃ１を冷却した後に第１冷媒回収ポート４４によって回収される。

第２層コイル群Ｃ２を構成する複数のコイルは、図３に例示的に示すように、その長手方向をＸ軸方向に平行に向けるとともにＹ軸方向に並べて配列されている。第２層コイル群Ｃ２を冷却する冷媒は、第２流路４８中をＹ軸方向（例えば、＋Ｙ方向）に流れる。すなわち、第２層コイル群Ｃ２を冷却する冷媒は、第２層コイル群Ｃ２を構成する各コイルの長手方向に交差（典型的には、直交）するように流れる。第２層コイル群Ｃ２を冷却する冷媒は、第２冷媒供給ポート６２を通して第２流路４８に供給され、第２流路４８を通りながら第２層コイル群Ｃ２を冷却した後に第２冷媒回収ポート６４によって回収される。

前述のように、第１層コイル群Ｃ１が配置された第１空間と第２層コイル群Ｃ２が配置された空間とを仕切り部材３６によって仕切って第１層コイル群Ｃ１を冷却するための第１流路４６及び第２層コイル群Ｃ２を冷却するための第２流路４８を構成することによって、第１層コイル群Ｃ１を冷却するための冷媒の流れと第２層コイル群Ｃ２を冷却するための冷媒の流れとの干渉によって双方の流れが乱されることを防止し、各層のコイル群Ｃ１、Ｃ２を効率よく冷却することができる。

ここで、第１層コイル群Ｃ１を構成するコイルと第２層コイル群Ｃ２を構成するコイルとは、互いに長手方向が異なる。この実施形態の構成例においては、第１層コイル群Ｃ１を構成するコイルと第２層コイル群Ｃ２を構成するコイルとは、長手方向がほぼ直交する関係にある。このような構成において、第１層コイル群Ｃ１を冷却する冷媒の流れ方向と第２層コイル群Ｃ２を冷却する冷媒の流れ方向とを同一にすることは、冷却の効率を低下させ、また、不均一な温度分布を生じさせうる。

すなわち、コイル群を効率的に冷却するとともに均一な温度分布を提供するためには、各コイルの長手方向に交差するように、典型的には、長手方向にほぼ直交するように、冷媒の流れを形成すべきである。

比較例を示す図４を参照して説明する。図４において、コイル群Ｃを構成する複数のコイルは、その長手方向をＸ軸方向に平行に向けるとともにＹ軸方向に並べて配列されている。このような構成例において、コイル群Ｃを構成する各コイルの長手方向に交差しない方向、すなわち、各コイルの長手方向に平行に冷媒を流すことは冷却効率及び温度分布の観点で好ましくない。

一般に、平面モータなどの駆動装置においては、コイル群の全てのコイルが均一に発熱するわけでなく、コイル群のうちの一部のコイル（通常は、可動子に配置された磁石に対向する部分のコイル）が発熱する。そこで、コイルＨＣが発熱した場合を考えると、図４に示すように、冷媒供給ポート９２から冷媒回収ポート９４に向けてコイルの長手方向に対して平行に冷媒を流した場合、流路９８を流れる冷媒のうちの一部の冷媒しかコイルＨＣの周辺を通過しない。つまり、ほとんどの冷媒は、コイルＨＣの冷却に寄与しないことが分かる。また、その結果、コイルＨＣの周辺を通る一部の冷媒に関しては下流側における温度上昇が大きくなるが、大部分の冷媒に関しては上流と下流とにおいて温度差が生じない。これにより、コイル群Ｃ全体のうち発熱しているコイルＨＣの周辺（その中でも冷媒の流れの下流側）のみ温度が高くなり、不均一な温度分布が生じる。

そこで、図２、図３を参照して説明したように、各コイルの長手方向に交差するように、典型的には、長手方向にほぼ直交するように冷媒を流すことにより、効率よく冷媒が活用される。また、流路を流れる全ての冷媒が発熱コイルＨＣを横切ることよりコイル群の全体にわたって均一な温度分布を提供することができる。例えば、図３において、Ｘ軸方向に関しては、冷媒の温度むら（コイル群の温度むら）はほとんど生じない。また、Ｙ軸方向に関しては、発熱コイルＨＣ２を冷媒が通過する際に冷媒の温度が上昇し得るが、この温度上昇は、第２流路４８を流れる冷媒のほぼ全体に分配されるので、図４に示すような構成例に比べて、温度の不均一性は極めて小さく抑えられる。

本発明の実施形態によれば、第１コイル群Ｃ１を構成する各コイルの長手方向に交差するように冷媒を流すとともに第２コイル群Ｃ２を構成する各コイルの長手方向に交差するように冷媒を流すことにより、冷却効率を向上させるとともに、第１、第２コイル群Ｃ１、Ｃ２をその全体にわたって均一に冷却することができる。また、第１コイル群Ｃ１を構成する各コイル、第２コイル群Ｃ２を構成する各コイルに対して、それぞれ、その長手方向にほぼ直交する方向に冷媒を提供する構成は、冷媒の流れの均一化、又は、そのための構成の簡単化などの観点において優れている。

この実施形態とは、対照的に、１つの流路を通して第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２を冷却するための冷媒を流す方式において、一方のコイル群を構成するコイルの長手方向に直交する方向に冷媒を流す構成を採用した場合には、他方のコイル群を構成するコイルについては、その長手方向に平行に冷媒が流れることになり、前述のように、冷却効率が悪く、また、温度分布が不均一になりやすい。

以上の原理を３層以上のコイル群を有する構成に適用する場合において、３層以上の全てのコイル群について個別の流路を設けることができる。しかしながら、このような構成は構造を複雑化しうるので、例えば、第３層から第ｎ層（４以上の自然数）の全部又は一部を共通の流路を利用して冷却してもよい。

［第２実施形態］
この実施形態は、第１実施形態の変形例を提供する。ここで特別に言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。

図５は、本発明の第２実施形態を示す図である。なお、図５では、第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２のうち第１層コイル群Ｃ１のみが図示されているが、第１の実施形態と同様の第２層コイル群Ｃ２も存在するものとする。

平面モータの構成において固定子内のコイルを冷却する目的は、主に２つある。第１の目的は、コイル自体が発熱によって高温になって損傷することを防ぐこと、第２の目的は、可動子と対面する固定子表面の温度変化を極力抑えることである。第２の目的は、露光装置などのように高精度な位置決めが要求される応用例において特に考慮されるべきであり、位置決め精度に影響を与える可動子及びその周辺空間の温度変化を極力抑える上で、固定子表面の温度変化に伴う可動子及びその周辺空間への熱移動を生じさせないことが重要である。

各コイルの長手方向に交差（好ましくは、直交）するように冷媒を流すことが第１、第２の目的の双方に対して有効であることは、冷却効率が向上する点及びコイル群（又は、それを冷却する冷媒）の温度均一性が向上する点から明らかである。しかしながら、大面積の平面モータ或いは多数のコイルを冷却するためには大量の冷媒を必要とする。これにより、冷媒循環器の規模が大きくなってしまうという別の課題が生じる。この実施形態は、上記の２つの目的を達成しつつ、固定子の冷却に必要な冷媒の流量を低減するものである。

この実施形態では、第１流路４４と第２流路４６とを直列に接続することによって、固定子の冷却のために必要な冷媒流量を第１実施形態のほぼ半分にする。具体的には、固定子１０の外部の冷媒循環装置から供給される冷媒は、冷媒取り込み用の継ぎ手（不図示）を通して第１冷媒供給ポート４２に提供され、第１層コイル群Ｃ１を冷却するための第１流路４６を通って第１冷媒回収ポート４４に至り、連通路６１を通して、第１冷媒回収ポート４４から第２冷媒供給ポート６２に流れ込む。そして、冷媒は、第２冷媒供給ポート６２から第２層コイル群Ｃ２を冷却するための第２流路４８を通って第２冷媒回収ポート６４に至り、冷媒排出用の継ぎ手（不図示）を通して冷媒循環装置に送られる。

ここで、冷媒循環装置から供給された冷媒を最初に第１流路４６に流し、第１流路４６から排出された冷媒を第２流路４８に供給する構成は、次の観点で有用である。すなわち、固定子を冷却する第２の目的である固定子表面の温度変化の抑制の観点において、冷媒循環経路に配置されている冷却装置（温調装置）によって温度管理された冷媒は、まず、可動子に対面する固定子表面に近い第１流路に提供されるべきである。この場合、固定子表面の温度は、第１流路４６を通る冷媒により調整されるので、可動子に対面する固定子表面に直接接していない第２流路４８を通っている冷媒の温度が固定子表面に対して与える影響は小さい。そのため、第１流路４６を通りながら第１層コイル群Ｃ１から熱を奪うことによって温度が上昇した冷媒を第２流路４８に流したとしても、第２流路４８に流入する冷媒温度が許容値以内であれば、前記第１、第２の目的に反することなく、冷媒流量を低減することができる。

［第３実施形態］
前述のように、第１層コイル群Ｃ１を構成するコイルの長手方向に交差するように第１層コイル群Ｃ１の冷却用の冷媒を流すとともに第２層コイル群Ｃ２を構成するコイルの長手方向に交差するように第２層コイル群Ｃ２の冷却用の冷媒を流す構成は、各コイルの長手方向に直交するように冷媒を流す構成には限定されない。コイル群の配列形態等の設計によっては、コイルの長手方向と冷媒の流れ方向とが交差する限りにおいて、冷媒を種々の方向に流すことができる。

図６、図７は、冷媒の流れ方向の選定に関する１つの実施形態を示す図である。図６、図７に示す実施形態では、第１層コイル群Ｃ１を構成するコイル及び第２層コイル群Ｃ２を構成するコイルの双方の長手方向に対して４５度の角度をもって第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２の冷却用の冷媒を流す。ここで、第１層コイル群Ｃ１の冷却用の冷媒と第２層のコイル群Ｃ２の冷却用の冷媒を同一方向に流す場合には、冷媒の流路として個別の流路４６、４８を設ける必要はなく、第１層コイル群Ｃ１及び第２層コイル群Ｃ２に対して共通の流路を設けることもできる。この場合は、第１、第２の実施形態におけるような仕切り部材３６を設ける必要はない。

[第４実施形態]
この実施形態は、第１〜第３実施形態の変形例を提供する。ここで特別に言及しない事項は、第１〜第３の実施形態に従いうる。図８は、本発明の第４実施形態を示す図である。この実施形態では、第１層コイル群Ｃ１と上部プレート５２との間に第２仕切り部材４７が配置されている。第２仕切り部材４７によって、前述の第１流路４６は、第１流路４６Ａと第３流路４６Ｂとに仕切られ、結果として、固定子１０に３つの流路、すなわち、第１流路４６Ａ、第２流路４８、第３流路４６Ｂが設けられている。第２仕切り部材４７は、第１層コイル群Ｃ１の上面に接するように配置されていてもよいし、第１層コイル群Ｃ１の上面から離隔するように配置されていてもよい。

第２仕切り部材４７は、断熱材を含んで構成されることが好ましく、これにより第１流路４６Ａと第３流路４６Ｂとの間の熱抵抗を大きくし、第１流路４６Ａの熱が第３流路４６Ｂ、更には、上部プレート５２並びにその上方の空間及び可動子２０に伝わりにくくすることができる。第１、第３流路４６Ａ、４６Ｂには、それぞれ第１、第３冷媒供給ポート４２Ａ、４２Ｂを通して冷媒が供給されうる。ここで、第２実施形態に従って、第１〜第３流路４６Ａ、４８、４６Ｂを直列に接続していもよい。この場合は、冷媒の経路の上流側から、第３流路４６Ｂ、第１流路４６Ａ、第２流路４８の順に接続すること、又は、冷媒の経路の上流側から、第１流路４６Ａ、第３流路４６Ｂ、第２流路４８の順に接続することが好ましい。

［第５実施形態］
図１０は、第１〜第４の実施形態として例示的に示された本発明をステージ装置の構成部品として採用した本発明の第５実施形態としての露光装置の構成を概略的に示す図である。

図１０に示す露光装置５００は、例えば、半導体デバイス、液晶表示デバイス、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の、微細なパターンを含むデバイスの製造に利用される。露光装置５００は、レチクル等の原版を介してウエハ等の基板に照明系ユニット５０１から露光エネルギー（例えば、可視光、紫外光、ＥＵＶ光、Ｘ線、電子線、荷電粒子線等）を投影系（例えば、屈折レンズ、反射レンズ、反射屈折レンズシステム、荷電粒子レンズ等）を介して照射することによって、ウエハステージ等の基板ステージ５０４に搭載された基板上の感光剤に潜像パターンを形成する。ここで、電子線等の荷電粒子線を利用する方式においては、原板が不要な場合もある。

基板ステージ５０４に搭載されたチャック上に基板（対象物）を保持し、照明系ユニット５０１によって、原板ステージ５０２に搭載された原版のパターンを基板上の各領域にステップアンドリピート又はステップアンドスキャン等の各種方式で転写する。第１〜第４実施形態のステージ装置は、例えば、原板ステージ５０２の構成部品として好適である。

［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態として、第５実施形態として例示的に説明された露光装置を適用したデバイス製造方法の一例として、半導体デバイスの製造方法について説明する。図１１は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。

一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ５によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。

上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをウエハ上の感光剤に転写して潜像パターンを形成する露光ステップ、露光ステップでウエハ上の感光剤に形成された潜像パターンを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。

本発明の第１実施形態に係るステージ装置の構成を概略的に示す断面図である。 第１層コイル群の配置と冷媒の流れ方向との関係を例示的に示す図である。 第２層コイル群の配置と冷媒の流れ方向との関係を例示的に示す図である。 比較例を示す図である。 本発明の第２実施形態のステージ装置における固定子の構成を概略的に示す図である。 冷媒の流れ方向の選定に関する１つの実施形態を示す図である。 冷媒の流れ方向の選定に関する１つの実施形態を示す図である。 本発明の第４実施形態のステージ装置における固定子の構成を概略的に示す図である。 可動子の構成例を示す図である。 第１〜第４の実施形態として例示的に示された本発明をステージ装置の構成部品として採用した本発明の第５実施形態としての露光装置の構成を概略的に示す図である。 半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。 平面モータを利用したステージ装置の構成を示す図である。

Claims (9)

1. 物体を移動させるステージ装置であって、
   少なくとも第１層コイル群及び第２層コイル群を含む層状に配置された複数のコイル群と、
   前記第１層コイル群を冷却するために前記第１層コイル群を構成する各コイルの長手方向に交差する方向に冷媒を流す第１流路と、
   前記第２層コイル群を冷却するために前記第２層コイル群を構成する各コイルの長手方向に交差する方向に冷媒を流す第２流路とを備え、
   前記第１層コイル群を構成する各コイルの長手方向と前記第２層コイル群を構成する各コイルの長手方向とが交差し、
   前記複数のコイル群が発生する磁界によって前記物体が駆動されることを特徴とするステージ装置。
2. 前記第１流路は、前記第１層コイル群を構成する各コイルの長手方向にほぼ直交する方向に冷媒を流すように構成され、前記第２流路は、前記第２層コイル群を構成する各コイルの長手方向にほぼ直交する方向に冷媒を流すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
3. 前記第１流路と前記第２流路とは、仕切り部材によって仕切られていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のステージ装置。
4. 物体を移動させるステージ装置であって、
   少なくとも第１層コイル群及び第２層コイル群を含む層状に配置された複数のコイル群と、
   前記第１層コイル群を冷却するために前記第１層コイル群を構成する各コイルの長手方向に交差する方向に冷媒を流す第１流路と、
   前記第２層コイル群を冷却するために前記第２層コイル群を構成する各コイルの長手方向に交差する方向に冷媒を流す第２流路とを備え、
   前記複数のコイル群が発生する磁界によって前記物体が駆動され、
   前記第１層コイル及び前記第２層コイルは、上部プレートによって上方の空間から仕切られた容器の内部に配置され、前記第１層コイルは、前記上部プレートと前記第２層コイルとの間に配置され、
   前記第１流路及び前記第２流路は、前記第１流路を通った冷媒が前記第２流路に提供されるように互いに接続されていることを特徴とするステージ装置。
5. 前記上部プレートと前記第１層コイルとの間が第２仕切り部材によって仕切られ、前記上部プレートと前記第２仕切り部材との間に第３流路が形成されていることを特徴とする請求４に記載のステージ装置。
6. 前記ステージ装置は、可動子及び固定子を含んで構成され、前記複数のコイル群は、前記固定子に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のステージ装置。
7. 物体を移動させるように可動子及び固定子を含んで構成されたステージ装置であって、
   少なくとも第１層コイル群及び第２層コイル群を含み、前記固定子に層状に配置された複数のコイル群と、
   前記第１層コイル群を冷却するために冷媒を流す第１流路と、
   前記第２層コイル群を冷却するために冷媒を流す第２流路とを備え、
   前記第１層コイル群は前記第２層コイル群よりも前記可動子側に配置され、
   前記第１流路と前記第２流路とは直列に接続され、冷媒は前記第１流路を流れた後に前記第２流路を流れ、
   前記複数のコイル群が発生する磁界によって前記物体が駆動されることを特徴とするステージ装置。
8. 基板ステージと投影系とを有し、前記基板ステージに保持された基板に前記投影系を介して露光エネルギーを照射して潜像パターンを形成する露光装置であって、
   前記基板ステージが請求項１至請求項７のいずれか１項に記載のステージ装置によって構成されていることを特徴とする露光装置。
9. デバイス製造方法であって、
   基板上の感光剤に請求項８に記載の露光装置によって潜像パターンを形成する工程と、
   前記潜像パターンを現像する工程と、
   を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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