JP5146323B2 - ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法に関するものである。
本願は、２００６年１２月２７日に出願された特願２００６−３５１４７９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

半導体素子、液晶表示素子、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他の各種デバイスの製造工程の１つとして設けられるフォトリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（これらを総称する場合にはマスクという）に形成されたパターンを、投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたガラスプレート又はウェハ等の基板に転写する露光装置が用いられている。この露光装置では、基板を露光位置に高い精度で位置決めする必要があるため、基板は基板ホルダ上に真空吸着等によって保持され、この基板ホルダが基板テーブル上に固定されている。

近年においては、スループット（単位時間に露光処理することができる基板の枚数）を向上させるために基板をより高速に移動させることが要求されている。また、基板に転写するパターンの微細化により、機械的な案内面の精度等に影響されることなく高精度に基板の位置決めを実現することも要求されている。更にはメンテナンスの機会を少なくして露光装置の稼働時間を伸ばすために機械的な摩擦を回避して長寿命化することも要求されている。これらの要求を満たすために、基板が載置された基板テーブルを非接触で２次元方向に駆動することにより、基板の位置決めを行うステージ装置が開発されている。この非接触駆動のステージ装置の駆動源としては、例えば可変磁気抵抗駆動方式のリニアパルスモータを２軸分結合させた構造の平面モータが知られている。

上記の可変磁気抵抗駆動方式の平面モータとして、現状ではソイヤモータのように可変磁気抵抗駆動方式のリニアパルスモータを２軸分結合させた構造が主流である。この可変磁気抵抗駆動方式のリニアパルスモータは、例えば、凸凹状の歯部が長手方向に沿って等間隔に形成された板状の磁性体によって構成された固定子と、固定子の凸凹状の歯部と対向し、この凸凹状歯部とは異なる位相の凸凹部を有する複数の電機子コイルが永久磁石を介して連結された可動子とを備えており、各時点における固定子との可動子との間の磁気抵抗を最小にしようとして発生する力を利用して可動子を駆動するモータである。
また、近年では、例えば２次元的に配列されたコイルを備える固定部と、２次元的に配列された永久磁石を有する移動部とからなり、コイルに電流を流すことで発生するローレンツ力を利用し、固定部に対して移動部を２次元的に駆動する平面モータ装置が案出されている（特許文献１〜３参照）。
特開平１１−１６４５４３号公報 特開２００３−２２４９６１号公報 米国特許第５６７７７５８号明細書

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記の移動部は、通常レーザ干渉計等の計測装置を用いて位置（及び速度等）が計測されているが、移動部の移動範囲の全てに亘って位置計測が可能な状態に干渉計を配置するとコストが大幅に増加するという問題が生じてしまう。
特に、上述した平面モータ装置における移動部は、直動方式のリニアモータを用いた場合のようにリニアモータにおける可動子と固定子との相対位置をモニターできる構成とはなっていない。そのため、大幅なコスト増を招くことなく移動部の位置を計測できる方策が望まれていた。

本発明は、大幅なコスト増を招くことなく平面モータ装置の移動体の位置を、移動範囲に亘って計測できるステージ装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、実施の形態を示す図１から図１０に対応付けした以下の構成を採用している。

本発明の第１態様に従えば、所定の移動面（１６ａ）を備えた固定部（１６）と、移動面（１６ａ）に沿って第１方向（Ｙ方向）を含む複数の方向に移動可能な第１移動体（１７）とを有する平面モータ装置（１５）を備えたステージ装置であって、第１移動体（１７）の移動と同期して、移動面（１６ａ）に対して第１方向に移動するサブステージ（６１Ａ、６１Ｂ）と、サブステージ（６１Ａ、６１Ｂ）に少なくとも一部が設けられ、サブステージ（６１Ａ、６１Ｂ）と移動面（１６ａ）との間の第１方向の相対位置に関する情報を検出する第１計測装置（６７）と、サブステージ（６１Ａ、６１Ｂ）に少なくとも一部が設けられ、サブステージ（６１Ａ、６１Ｂ）と第１移動体（１７）との間の第１方向と略直交しかつ移動面（１６ａ）に沿う第２方向（Ｘ方向）の相対位置に関する情報を検出する第２計測装置（７１、７２）とを有することを特徴とするステージ装置が提供される。
第１態様では、第１移動体の第１方向の位置については、サブステージが第１移動体と同期移動するので、サブステージと第１移動体の相対位置を予めある値に設定しておけば両者は所定の関係にあるといえる。したがって、第１計測装置によりサブステージと移動面との相対位置に関する情報を検出することにより、第１移動体と移動面との第１方向に関する相対位置情報を得ることができる。また、第１移動体の第２方向の位置については、サブステージと移動面の相対位置は予め所定の関係にある。したがって、第２計測装置によりサブステージと移動面との相対位置に関する情報を検出することにより、第１移動体と移動面との第２方向に関する相対位置情報とθｚ方向の相対位置情報を得ることができる。さらに、第２計測装置がサブステージと第１移動体との間の第１方向の相対位置に関する情報も検出できるようにした構成にすれば、第１移動体と移動面との第１方向に関する相対位置情報をより高い精度で求めることもできる。
このように、第１態様では、サブステージと移動面との位置関係と第１計測装置及び第２計測装置によって、第１移動体の移動範囲全体に亘ってその位置に関する情報を得ることができ、大幅なコスト増を回避することができる。

本発明の第２態様に従えば、先に記載のステージ装置（ＷＳＴ）を備える露光装置が提供される。
第２態様では、上記のステージ装置（ＷＳＴ）を備えることから大幅なコスト増を招くことなく、移動体（１７）、すなわち移動体（１７）に保持される基板（Ｗ）等の位置に関する情報を計測することが可能になる。

本発明の第３態様に従えば、先に記載の露光装置（１０）を用いることを特徴とするデバイスの製造方法が提供される。
第３態様では、コスト増を抑えた露光装置（１０）でデバイスを製造できるため、デバイスのコスト増を抑えることが可能になる。

なお、わかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明では、平面モータ装置の移動体の位置を、大幅なコスト増を招くことなく移動範囲に亘って計測することが可能になる。

本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す図である。 ウエハステージの構成を示す上面図である。 ウエハステージに設けられるステージユニットの上面図である。 図３中のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。 コア部材の拡大図である。 図４中のＢ−Ｂ線に沿った断面矢視図である。 図４中のＣ−Ｃ線に沿った断面矢視図である。 ウエハステージの正面図である。 ウエハステージの正面図である。 マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。 マイクロデバイスとしての半導体素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。

符号の説明

ＷＳＴ…ウエハステージ（ステージ装置）、 ＷＳＴ１、ＷＳＴ２…ステージユニット（基板ステージ）、 １０…露光装置、 １４…ベース部材（固定部）、 １５…駆動装置（平面モータ装置）、 １６…固定部、 １６ａ…移動面、 １７…移動部（第１移動体）、 ２８…第２ステージ（第２移動体）、 ６１Ａ、６１Ｂ…サブステージ、 ６７…エンコーダヘッド（第１計測装置）、 ６８…エンコーダスケール（第１の被検出部材）、 ７１、７２…エンコーダヘッド（第２計測装置）、 ７３、７４…エンコーダスケール（第２の被検出部材）、 ７５…配管（用力供給部材）

以下、本発明のステージ装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法の実施の形態を、図１から図１０を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す図である。図１に示す露光装置１０は、半導体素子を製造するための露光装置であり、レチクル（マスク）Ｒとウエハ（基板）Ｗとを同期移動させつつ、レチクルＲに形成されたパターンを逐次ウエハＷ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置である。

尚、以下の説明においては、必要であれば図中に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。このＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、露光時におけるウエハＷ及びレチクルＲの同期移動方向（走査方向）はＹ方向に設定されているものとする。

図１に示す通り、露光装置１０は、照明光学系ＩＬＳと、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴと、投影光学系ＰＬと、基板としてのウエハＷをＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向の２次元方向に移動させるステージユニットＷＳＴ１，ＷＳＴ２を備えるステージ装置としてのウエハステージＷＳＴと、これらを制御する主制御装置ＭＣＳとを含んで構成される。尚、図示を省略しているが、ウエハステージＷＳＴには、ステージユニットＷＳＴ１，ＷＳＴ２に加えて、露光装置１０の性能を測定する各種測定機器が設けられたステージユニットを設けてもよい。

照明光学系ＩＬＳは、不図示の光源ユニット（例えば、超高圧ハロゲンランプ又はエキシマレーザ等のレーザ光源）から射出された露光光の整形及び照度分布の均一化を行ってレチクルＲ上の矩形（又は円弧状）の照明領域ＩＡＲに均一な照度で照射する。レチクルステージＲＳＴは、不図示のレチクルベース上にステージ可動部１１を設けた構成であり、露光時にはステージ可動部１１がレチクルベース上を所定の走査速度で所定の走査方向に沿って移動する。

また、ステージ可動部１１の上面にはレチクルＲが、例えば真空吸着により保持される。このステージ可動部１１のレチクルＲの下方には、露光光通過穴（図示省略）が形成されている。このステージ可動部１１の端部には反射鏡１２が配置されている。この反射鏡１２の位置をレーザ干渉計１３が測定することにより、ステージ可動部１１の位置が検出される。レーザ干渉計１３の検出結果はステージ制御系ＳＣＳへ出力される。ステージ制御系ＳＣＳは、レーザ干渉計１３の検出結果と、ステージ可動部１１の移動位置に基づく主制御装置ＭＣＳからの制御信号に基づいて、ステージ可動部１１を駆動する。尚、図１においては図示を省略しているが、レチクルステージＲＳＴの上方にはレチクルＲに形成されたマーク（レチクルマーク）とウエハステージＷＳＴの基準位置を定める基準部材に形成された基準マークとを同時に観察してこれらの相対的な位置関係を測定するレチクルアライメントセンサが設けられている。

投影光学系ＰＬは、例えば縮小倍率がα（αは、例えば４又は５）である縮小光学系であり、レチクルステージＲＳＴの下方に配置され、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向に設定されている。ここではテレセントリックな光学配置となるように、光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。尚、レンズエレメントは、光源ユニットから射出される光の波長に応じて適切なものが選択される。上記照明光学系ＩＬＳによりレチクルＲの照明領域ＩＡＲが照明されると、レチクルＲの照明領域ＩＡＲ内のパターンの縮小像（部分倒立像）が、ウエハＷ上の照明領域ＩＡＲに共役な露光領域ＩＡに形成される。

図２は、ウエハステージＷＳＴの構成を示す上面図である。図１，図２に示す通り、ウエハステージＷＳＴは、ベース部材１４と、このベース部材１４の上面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して後述するエアスライダによって浮上支持されたステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ２と、これらのステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の各々をＸＹ面内で２次元方向に駆動する駆動装置１５と、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸＹ平面における位置を検出する検出装置６０Ａ、６０Ｂとを備えている。ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２はウエハＷを保持・搬送するために設けられている。
ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の各々に設けられた駆動装置１５を個別に駆動することで、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の各々を個別にＸＹ面内の任意の方向に移動させることができる。

図２に示す例において、ベース部材１４の−Ｙ側端部の位置がウエハＷのローディングポジションである。露光処理を終えたウエハＷをアンロードする場合、及び未露光処理のウエハＷをロードする場合にステージユニットＷＳＴ１，ＷＳＴ２の何れか一方がこの位置に配置される。また、図２に示す例において、ステージユニットＷＳＴ１が配置されている位置が露光ポジションである。露光処理を行うウエハＷを保持しているステージユニットＷＳＴ１，ＷＳＴ２の何れか一方が露光時にこの位置に配置される。上述の通り、ステージユニットＷＳＴ１，ＷＳＴ２は、個別にＸＹ面内の任意の方向に移動することができるため、ローディングポジションと露光ポジションとを交互に入れ替わることができる。また、ローディングポジションにおいてウエハのフォーカシング情報を検出しておくように構成しても良い。

ここで、駆動装置１５は、ベース部材１４の上部に設けられた（埋め込まれた）固定部１６と、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の底部（ベース対向面側）に固定され、固定部１６上の移動面１６ａに沿って移動する移動部（第１移動体）１７とを含んで構成される平面モータを備えている。また、移動部１７、ベース部材１４、及び駆動装置１５によって平面モータ装置が構成されている。尚、以下の説明においては、上記の駆動装置１５を、便宜上、平面モータ装置１５と呼ぶものとする。

ウエハＷは、例えば真空吸着によってステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２上に固定されている。ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２（第２ステージ２８；後述）の側面はレーザ干渉計１８からのレーザビームを反射する反射面とされている。外部に配置されたレーザ干渉計１８により、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸＹ面内での位置が例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。

なお、図１では、代表的にレーザ干渉計１８を図示しているが、実際には図２に示すように、ベース部材１４の＋Ｙ側に位置するステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸ方向の位置を検出するレーザ干渉計１８ＡＸ、及びＹ方向の位置を検出するレーザ干渉計１８ＡＹ、ベース部材１４の−Ｙ側に位置するステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸ方向の位置を検出するレーザ干渉計１８ＢＸ、及びＹ方向の位置を検出するレーザ干渉計１８ＢＹから構成される。

ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置情報（又は速度情報）はステージ制御系ＳＣＳ及びこれを介して主制御装置ＭＣＳに送られる。ステージ制御系ＳＣＳでは主制御装置ＭＣＳからの指示に応じてステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の各々の位置情報（又は速度情報）に基づいて平面モータ装置１５を介してステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸＹ面内の移動をそれぞれ制御する。

ここで、ウエハステージＷＳＴの構成について説明する。図３はウエハステージＷＳＴに設けられるステージユニットＷＳＴ１の上面図であり、図４は図３中のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。尚、図３及び図４においては図１及び図２に示した部材と同一の部材については同一の符号を付してある。また、ステージユニットＷＳＴ１とステージユニットＷＳＴ２とは同一構成であるため、ここではステージユニットＷＳＴ１を代表させて説明する。

図３及び図４に示す通り、ステージユニットＷＳＴ１の一部をなす第１ステージ２５は、ベース部材１４の上部に設けられた固定部１６上において、固定部１６と所定の間隔（数μｍ程度）をもって浮上支持される。ウエハステージＷＳＴの一部をなす固定部１６は、周囲にコイル２１が巻回されており、ＸＹ面内において所定のピッチで配列されたコア部材２２を備える。このコア部材２２は、例えばＳＳ４００相当の低炭素鋼、ステンレス等の磁性体により形成されており、頭部２２ａと支柱部２２ｂとからなる。頭部２２ａはＸＹ面内における断面形状が矩形形状であり、支柱部２２ｂのＸＹ面内における断面形状は円形形状である。頭部２２ａと支柱部２２ｂは一体化されており、支柱部２２ｂの周囲にコイル２１が巻回されている。

図５は、コア部材２２の拡大図である。図５に示す通り、コイル２１は断熱材Ｔｉを介してコア部材２２の支柱部２２ｂの周囲に巻回されている。これは、コイル２１に電流を流したときに発生する熱がコア部材２２に伝わることにより生ずるステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置決め誤差を防止するためである。尚、断熱材Ｔｉとしては、断熱性及び耐熱性に優れた樹脂を用いることができる。

コア部材２２は、頭部２２ａの先端部が略一面に含まれるようにベース部材１４上に配列されている。このとき、コア部材２２は、支柱部２２ｂがベース部材１４と磁気的に接続される。コア部材２２の頭部２２ａの間には、非磁性体からなるセパレータ２３が設けられている。このセパレータ２３は、例えばＳＵＳ、セラミックスから形成されており、隣接するコア部材２２の間で磁気回路が形成されないようにするためのものである。

セパレータ２３の上部の高さ位置は、コア部材２２の頭部２２ａの先端部の高さ位置と同一になるように設定されているため、固定部１６の上面（移動面）はほぼ平坦面になる。また、セパレータ２３はコア部材２２の頭部２２ａの間に設けられており、ベース部材１４とコア部材２２の頭部２２ａ及びセパレータ２３によって上下方向が挟まれた空間が形成されることになる。この空間に冷媒を導入することで、コイル２１を冷却することが可能になる。

固定部１６の上面にはガイド部材２４が設けられている。このガイド部材２４は、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２をＸＹ面内で移動させる案内板の役割を果たすものであり非磁性体から形成されている。このガイド部材２４は、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を平坦面な固定部１６の上面に溶射し、高圧ガスで金属の表面に吹き付けて形成される。

固定部１６に設けられるコイル２１には、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相からなる三相交流が供給される。ＸＹ面内で配列されたコイル２１の各々に各相の電流を所定の順序で所定のタイミングで印加することにより、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２を所望の方向に所望の速度で移動させることができる。図６は、図４中のＢ−Ｂ線に沿った断面矢視図である。図６に示す通り、断面形状が矩形形状であるコア部材２２の頭部２２ａがＸＹ面内でマトリックス状に配列されており、頭部２２ａの間にセパレータ２３が設けられている。

図６においては、各コア部材２２に巻回されたコイル２１に印加される三相交流の各相を、コア部材２２の頭部２２ａに対応付けて図示している。図６を参照すると、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相がＸＹ面内で規則的に配列されていることが分かる。

ウエハステージＷＳＴの一部をなす移動部１７は、第１ステージ２５、永久磁石２６、エアパッド２７、第２ステージ（第２移動体）２８、水平駆動機構２９、及び垂直駆動機構３０を含んで構成される。第１ステージ２５の底面には永久磁石２６とエアパッド２７とが規則的に配列されている。永久磁石２８としては、ネオジウム・鉄・コバルト磁石、アルミニウム・ニッケル・コバルト（アルニコ）磁石、フェライト磁石、サマリウム・コバルト磁石、又はネオジム・鉄・ボロン磁石等の希土類磁石を用いることが可能である。

図７は、図４中のＣ−Ｃ線に沿った断面矢視図である。図７に示す通り、永久磁石２６は隣接するものが互いに異なる極となるようＸＹ面内に所定の間隔で配列されている。かかる配列によって、Ｘ方向及びＹ方向の両方向に交番磁界が形成される。また、永久磁石２６間には真空予圧型のエアパッド２７が設けられている。このエアパッド２７は、ガイド部材２４に向かってエア（空気）を吹き付けることにより、固定部１６に対して移動部１７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。

第２ステージ２８は、垂直駆動機構３０により第１ステージ２５上に支持されている。ここで、垂直駆動機構３０は、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等を含む支持機構３０ａ，３０ｂ，３０ｃ（図３参照）を備えており、これらの支持機構３０ａ，３０ｂ，３０ｃによって第２ステージ２８の異なる３点を支持している。支持機構３０ａ，３０ｂ，３０ｃはＺ方向に伸縮自在に構成されており、これら支持機構３０ａ，３０ｂ，３０ｃを同一の伸縮量で駆動することにより、第２ステージ２８をＺ方向に移動させることができ、支持機構３０ａ，３０ｂ，３０ｃを独立して駆動し、又は異なる互いに伸縮量で駆動することにより、第２ステージ２８のＸ軸の周りの回転、及びＹ軸の周りの回転を制御することができる。

水平駆動機構２９は、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等を含む駆動機構２９ａ，２９ｂ，２９ｃ（図３参照）を備えており、これらの駆動機構２９ａ，２９ｂ，２９ｃによって第２ステージ２８のＸＹ面内における位置及びＺ軸回りの回転を制御する。具体的には、駆動機構２９ａ，２９ｂを同一の伸縮量で駆動することにより第２ステージ２８のＹ方向の位置を可変することができ、駆動機構２９ｃを駆動することにより第２ステージ２８のＸ方向の位置を可変することができ、駆動機構２９ａ，２９ｂを互いに異なる伸縮量で駆動することにより第２ステージ２８のＺ軸回りの回転を可変することができる。つまり、上述した平面モータ１７によって駆動される第１ステージ２５が粗動ステージであり、水平駆動機構２９によって駆動される第２ステージ２８が微動ステージであるということができる。尚、水平駆動機構２９及び垂直駆動機構３０は、ステージ制御系ＳＣＳの制御の下で第２ステージ２８のＸＹ面内における位置及びＺ方向の位置を調整する。

図１に戻り、本実施形態の露光装置１０は、図４に示したエアパッド２７に対して加圧エアを供給するための空気ポンプ４０を備える。空気ポンプ４０とステージユニットＷＳＴ１，ＷＳＴ２とはチューブ４１、４２を介してそれぞれ接続されている。空気ポンプ４０からのエアは、チューブ４１を介してステージユニットＷＳＴ１に供給されるとともに、チューブ４２を介してステージユニットＷＳＴ２に供給される。また、図４に示したコイル２１を冷却するための冷却装置４３が設けられている、この冷却装置４３は、冷媒供給管４４と冷媒排出管４５とによりベース部材１４に接続されている。冷却装置４３からの冷媒は冷媒供給管４４を介してベース部材１４（固定部１６内のコイル２１が設けられている部位）に供給され、ベース部材１４を介した冷媒は冷媒排出管４５を介して冷却装置４３に回収される。例えば、図４においては、上下をガイド部材２４とベース１４とに挟まれ、内部にコイル２１、コア部材２２、及びセパレータ２３が配置された空間に水等の冷媒を供給するように構成することができる。

尚、図１においては図示を省略しているが、露光装置１０にはウエハＷに形成されたアライメントマークの位置情報を計測するためのオフ・アクシス型のウエハアライメントセンサが投影光学系ＰＬの側方に設けられ、又は投影光学系ＰＬを介してウエハＷに形成されたアライメントマークの位置情報を計測するＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）型のアライメントセンサが設けられている。また、ウエハＷに対して斜め方向からスリット状の検出光を照射し、その反射光を測定してウエハＷのＺ方向の位置及び姿勢（Ｘ軸及びＹ軸回りの回転）を検出し、この検出結果に基づいてウエハＷのＺ方向の位置及び姿勢を補正してウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込むオートフォーカス機構及びオートレベリング機構が設けられている。

検出装置６０Ａ、６０Ｂは、Ｙ方向についてはステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２と同期して移動するサブステージ６１Ａ、６１Ｂを備えている。ここで、サブステージ６１Ａ、６１Ｂは構造が同様であるため、サブステージ６１Ｂについてはサブステージ６１Ａの構成要素と同一の要素については同一符号（または適宜、符合にＢを付加した符合）を付し、以後はサブステージ６１Ａについて代表的に説明する。

サブステージ６１Ａは、固定部１６（ベース部材１４）の−Ｘ側の端縁に沿ってＹ方向に移動する可動子６２、可動子６２の両端から固定部１６の移動面１６ａ上にＸ方向沿って延出する支持部６３、６４を備えている。可動子６２は、固定部１６の側面１６ｂにＹ方向に延びて設けられた固定子６５との電磁気的相互作用によりＹ方向に駆動されるリニアモータＬＭを構成するものである。このリニアモータＬＭとしては、ムービングコイル型、ムービングマグネット型のいずれの方式でもよく、その駆動はステージ制御系ＳＣＳにより制御される。この可動子６２には、Ｙ方向及びＺ方向に間隔をあけて真空予圧型のエアパッド６６が設けられている。このエアパッド６６は、固定部１６の側面１６ｂに向かってエア（空気）を吹き付けることにより、固定部１６に対して可動子６２を、例えば数ミクロン程度のクリアランスを維持した状態で非接触でＹ方向に移動自在に支持させる。

また、可動子６２には、固定部１６に対するサブステージ６１ＡのＹ方向（第１方向）の相対位置を検出するエンコーダヘッド（第１計測装置）６７が設けられている。エンコーダヘッド６７は、固定部１６に固定子６５と一体的に設けられたエンコーダスケール（第１の被検出部材）６８を読み取ることにより、固定部１６に対するサブステージ６１ＡのＹ方向の位置を検出し、その検出結果をステージ制御系ＳＣＳに出力する。

支持部６３、６４は、ステージユニットＷＳＴ１のＹ方向の大きさよりも数ｍｍ程度大きな間隔をあけて平行に設けられている。すなわち、ステージユニットＷＳＴ１は、サブステージ６１Ａに対して、Ｙ方向については数ｍｍ程度の移動範囲で相対移動可能であり、またＸ方向についてはＹ方向よりも大きな移動範囲で相対移動可能となっている。また、支持部６３、６４のそれぞれの下面にはエアパッド６９、７０が設けられている（図８Ａ及び８Ｂではエアパッド７０のみ図示）。エアパッド６９、７０は、エアパッド２７と同様に、ガイド部材２４（移動面１６ａ）に向かってエア（空気）を吹き付けることにより、固定部１６に対して支持部６３、６４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。

支持部６３、６４の先端部にはステージユニットＷＳＴ１のＹ方向両側に位置するように、エンコーダヘッド（第２計測装置）７１、７２が設けられている。各エンコーダヘッド７１、７２は、ステージユニットＷＳＴ１の第１ステージ２５の側面に、エンコーダヘッド７１、７２に対向して設けられたＸ方向に延びるエンコーダスケール（第２の被検出部材）７３、７４を読み取る。これにより、サブステージ６１Ａに対するステージユニットＷＳＴ１のＸ方向の位置を検出し、その検出結果をステージ制御系ＳＣＳに出力する。

支持部６３，６４の少なくとも一方（図２では、支持部６３；両方でもよい）には、センサ８０が設けられており、サブステージ６１Ａに対する第１ステージのＹ方向に関する位置を検出してその結果をステージ制御系ＳＣＳに出力するようになっている。センサ８０としては、例えば、ギャップセンサ（静電容量センサ等）やエンコーダ等の既知のものが用いられる。第２計測装置としてこのようなセンサ８０を含む構成とすることもできる。

また、支持部６４は、ステージユニットＷＳＴ１に各種用力を供給するためのケーブル・チューブ類を保持する配管トレイを構成している。この種のケーブル・チューブ類としては、例えば、ステージユニットＷＳＴ１に設けられたモータ（ＶＣＭ等のアクチュエータ）に対して温度調整用冷媒を供給・排出する配管、エアベアリングに用いられるエアを供給する配管（例えば、上述したチューブ４１、４２）、ウエハＷを負圧吸引するための負圧（真空）を供給する配管、各種のセンサへ電力を供給する配線、各種制御信号・検出信号を供給するためのシステム配線等が種々の駆動機器、制御機器に対して配設される。本実施形態では、図８Ａ及び８Ｂに示すように、これらのケーブル・チューブ類を代表的に配管（用力供給部材）７５として図示している（図２では、図示を省略）。この配管７５は、支持部６４に支持されて、ステージユニットＷＳＴ１の第１ステージ２５に設けられた配管保持部７６を介してステージユニットＷＳＴ１に接続される。

配管７５はＸ方向に対しては屈曲部が変動可能になっているため、サブステージ６１の支持部（例えば支持部６４）と配管保持部７６（つまり第１ステージ２５）との間には配管７５によるＸ方向の力がかからない。また、Ｙ方向に関しては、サブステージ６１と第１ステージ２５は同期して移動するため、両者の間は略所定の値に固定される。そのため、サブステージ６１の支持部（例えば支持部６４）と配管保持部７６（つまり第１ステージ２５）との間には配管７５によるＹ方向の力もかからない。したがって、第１ステージ２５は、Ｘ方向に移動してもＹ方向に移動しても配管７５の力（抗力）の影響を受けない。そのため、これらの抗力に起因する外乱を抑制することができる。

以上説明した構成のステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２を移動させる場合には、三相交流で駆動する公知のリニアモータと同様の駆動方法を用いることができる。つまり、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２がＸ方向に移動可能に構成されたリニアモータとＹ方向に移動可能に構成されたリニアモータからなると考え、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２をＸ方向に移動させる場合には、Ｘ方向に配列された各コイル２１に対してＸ方向に移動可能に構成されたリニアモータと同様の三相交流を印加すれば良い。ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２をＹ方向に移動させる場合には、Ｙ方向に配列された各コイル２１に対してＹ方向に移動可能に構成されたリニアモータと同様の三相交流を印加すれば良い。

また、走査時には、露光領域ＩＡにレチクルＲの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、レチクルＲが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、ウエハＷが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。１つのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御装置ＭＣＳはステージユニットＷＳＴ１をステッピング移動させて次のショット領域を走査開始位置に移動させる。以下同様にステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。

ここで、上記ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２がベース部材１４上（固定部１６上）で移動した際、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置（及び速度等）は、レーザ干渉計１８（１８ＡＸ、１８ＡＹ、１８ＢＸ、１８ＢＹ）により第２ステージ２８の位置（及び速度等）として検出される。また、ステージユニットＷＳＴ１が、例えば露光処理が終了してウエハ交換のためのローディングポジションへ移動する場合等には、第２ステージ２８がレーザ干渉計１８の計測可能範囲から外れることがある。例えば、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２が露光処理とウエハ交換処理とを交代する場合、図８Ｂに示すように、Ｘ方向に関して固定部１６上でレーザ干渉計１８ＡＹ、１８ＢＹを挟んだ位置に移動した際には、少なくともステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＹ方向の位置がレーザ干渉計１８ＡＹ、１８ＢＹでは計測不能となる。

そこで、エンコーダヘッド６７によるエンコーダスケール６８の計測とセンサ８０の計測とにより、ステージユニットＷＳＴ１のＹ方向の位置を、例えばミクロンオーダーの精度で計測する。つまり、ステージユニットＷＳＴ１がベース部材１４（固定部１６）上を移動する際、ステージユニットＷＳＴ１とサブステージ６１Ａは同期して移動する。このとき、サブステージ６１の位置は、エンコーダヘッド６７によりエンコーダスケール６８を計測することで求められる。さらに、サブステージ６１ＡとステージユニットＷＳＴ１（第１ステージ２５）の相対位置がセンサ８０による計測で求められる。これら両計測値によってベース部材１４（固定部１６）とステージユニットＷＳＴ１間のＹ方向に関する位置を求めることができる。また、センサ８０により、例えば、サブステージ６１ＡとステージユニットＷＳＴ１間のギャップを管理して両者が衝突しないようにリニアモータＬＭまたは平面モータ１７の駆動力を制御するようにしてもよい。本実施形態では、このセンサ８０をエンコーダ（エンコーダヘッド７１、７２とエンコーダスケール７３,７４の組み合わせ）とは別に設けた構成としたが、両者を同一の装置（第２計測装置）で兼用するようにしてもよい。

ステージユニットＷＳＴ１がベース部材１４（固定部１６）上をＸ方向に移動する際には、支持部６３、６４間の隙間に沿って移動するが、このときエンコーダヘッド７１、７２がエンコーダスケール７３、７４をそれぞれ計測することにより、サブステージ６１Ａ（エンコーダヘッド７１、７２）に対するステージユニットＷＳＴ１のＸ方向の位置が検出される。また、エンコーダヘッド７１、７２による計測結果の差分を求めることにより、Ｚ軸周りの回転方向の位置も検出される。

ここで、サブステージ６１Ａは、Ｘ方向については固定部１６に対してほぼ一定の位置を保持しており、また、サブステージ６１Ａにおけるエンコーダヘッド７１、７２の位置も一定である。そのため、エンコーダヘッド７１、７２の計測結果に基づいて、固定部１６に対するステージユニットＷＳＴ１のＸ方向の位置及びＺ軸周りの回転方向の位置が検出される。従って、ステージユニットＷＳＴ１がレーザ干渉計１８の計測範囲から外れた場合でも、エンコーダヘッド６７、７１、７２の計測結果に基づいて、ステージユニットＷＳＴ１のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ軸周りの回転方向の位置が検出される。

以上説明したように、本実施の形態では、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２とＹ方向に同期移動するサブステージ６１Ａ、６１Ｂを設け、このサブステージ６１Ａ、６１ＢにステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置情報を検出可能とするエンコーダヘッド６７、７１、７２を設けたので、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の駆動に平面モータ装置１５を用い、レーザ干渉計１８による移動範囲の全てに亘る位置計測が困難な場合でも、レーザ干渉計等を別途設ける場合と比較して大幅なコスト増を招くことなく、容易にステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置を計測することが可能になる。特に、本実施形態では、設置が容易なエンコーダヘッド６７、７１、７２及びエンコーダスケール６８、７３、７４を用いて位置計測を行うため、コスト増防止及び作業性の向上に大幅に寄与できる。また、本実施形態では、ステージユニットＷＳＴ１の両側に複数設けたエンコーダヘッド７１、７２によりステージユニットＷＳＴ１のＸ方向の位置のみならず、Ｚ軸周りの回転方向の位置も計測可能となっている。

また、本実施の形態では、サブステージ６１Ａ、６１Ｂが配管７５を支持する配管トレイ機能も有しているため、配管を支持してステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２と同期移動するステージを別途設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。また、本実施形態では、このようにサブステージ６１Ａ、６１Ｂが配管７５を支持してステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２と同期移動することから、この配管７５を介して微振動や配管の変形に伴う抗力等の外乱を遮断でき、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２に対する位置制御性が向上する。従って、上記のウエハステージＷＳＴを備えた露光装置１０では、ウエハＷに対する位置決め制御や、走査露光時の速度制御を、効果的に制振した状態、且つ高い安全性の下で実行することが可能になり、重ね合わせ精度等、露光処理に係る精度を確実に維持することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、ステージユニットＷＳＴ１の移動部１７に永久磁石２６が設けられ、固定部１６にコイル２１が設けられた所謂ムービングマグネット型のウエハステージＷＳＴを例に挙げて説明した。しかしながら、ステージユニットの移動部にコイルが設けられ、固定部に永久磁石が設けられた所謂ムービングコイル型のウエハステージにも本発明を適用することができる。また、上記実施形態ではウエハステージＷＳＴに本発明を適用した場合について説明したが、レチクルステージＲＳＴにも適用することができ、更にはレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴの両ステージに適用することも可能である。

露光装置１０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。また、本発明はウエハ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するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、上記実施形態の基板としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、またはフィルム部材等が適用される。また、基板はその形状が円形に限られず、矩形など他の形状でもよい。

また、本発明が適用される露光装置の光源には、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）等のみならず、ｇ線（４３６ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍又は拡大系でもよい。また、上記実施形態では、屈折型の投影光学系を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、反射屈折型や屈折型の光学系でもよい。

また、本発明の露光装置は、半導体素子の製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上へ転写する露光装置、液晶表示素子の製造に用いられて回路パターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。

また、本発明は、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たし、該液体を介して基板を露光する、所謂液浸露光装置に適用したが、液浸露光装置については、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている。さらに、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、ステージユニットが複数（２基）設けられる構成を例示したが、これに限定されるものではなく、単数で設けられる構成であってもよい。

また、ステージユニットが複数設けられるのではなく、特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開第１９９９／２３６９２号パンフレット）や特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６，８９７，９６３号）に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載して、露光に関する情報を計測する計測ステージとをそれぞれ備えた露光装置にも本発明を適用することができる。

露光装置１０としては、マスクとしてのレチクルＲと、基板としてのウエハＷとを同期移動してマスク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、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを一括露光し、基板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パターンと基板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基板上に転写した後、第２パターンと基板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基板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、基板上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐ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。
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、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。

露光装置１０の種類としては、基板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、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。

なお、上述の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を用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報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又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器：Spatial Light Modulator (ＳＬＭ)とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いてもよい。なお、ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば米国特許第６,７７８,２５７号公報に開示されている。

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板上に形成することによって、基板上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。

また、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）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。

以上のように、上記実施形態の露光装置１０は、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。

次に、本発明の一実施形態による露光装置を用いた液晶表示素子の製造方法について説明する。図９は、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。図９中のパターン形成工程Ｓ１では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンをウエハＷ上に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、ウエハＷ上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光されたウエハＷは、現像工程、エッチング工程、剥離工程等の各工程を経ることによって、ウエハＷ上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ２に移行する。

カラーフィルタ形成工程Ｓ２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列され、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ２の後に、セル組み立て工程Ｓ３が実行される。このセル組み立て工程Ｓ３では、パターン形成工程Ｓ１にて得られた所定パターンを有するウエハＷ、及びカラーフィルタ形成工程Ｓ２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。

セル組み立て工程Ｓ３では、例えば、パターン形成工程Ｓ１にて得られた所定パターンを有するウエハＷとカラーフィルタ形成工程Ｓ２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細なパターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。

次に、本発明の実施形態による露光装置を半導体素子を製造する露光装置に適用し、この露光装置を用いて半導体素子を製造する方法について説明する。図１０は、マイクロデバイスとしての半導体素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。図１０に示す通り、まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、半導体素子の機能・性能設計を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計したパターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

また、液晶表示素子又は半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘパターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等を用いる露光装置では、一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平11−194479号、特開2000−12453号、特開2000−29202号等に開示されている。

なお、法令で許容される限りにおいて、上記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。

Claims (13)

1. 所定の移動面を備えた固定部と、前記移動面に沿って第１方向を含む複数の方向に移動可能な第１移動体とを有する平面モータ装置と、
   前記第１移動体の移動と同期して、前記移動面に対して前記第１方向に移動するサブステージと、
   前記サブステージに少なくとも一部が設けられ、前記サブステージと前記移動面との間の前記第１方向の相対位置に関する情報を検出する第１計測装置と、
   前記サブステージに少なくとも一部が設けられ、前記サブステージと前記第１移動体との間の前記第１方向と交差しかつ前記移動面に沿う第２方向の相対位置に関する情報を検出する第２計測装置と、を備えるステージ装置。
2. 前記固定部には、前記第１方向に延びる第１の被検出部材が設けられ、
   前記第１移動体には、前記第２方向に延びる第２の被検出部材が設けられ、
   前記第１計測装置は、前記第１の被検出部材を読み取った結果に基づいて前記固定部に対する前記サブステージの前記第１方向の相対位置に関する情報を検出し、
   前記第２計測装置は、前記第２の被検出部材を読み取った結果に基づいて前記第１移動体に対する前記サブステージの前記第２方向の相対位置に関する情報を検出する請求項１記載のステージ装置。
3. 前記第２計測装置は、前記サブステージと前記第１移動体との間の前記第１方向の相対位置に関する情報も検出する請求項２記載のステージ装置。
4. 前記サブステージと前記移動面との間の前記第２方向の相対位置に関する情報は、前記第１移動体の複数の位置において検出される請求項１から３のいずれかに記載のステージ装置。
5. 前記第２計測装置は、前記第１方向に関して前記第１移動体の両側に設けられる請求項４記載のステージ装置。
6. 前記サブステージと前記第１移動体とは、前記第２方向に関しては前記第１方向に関する相対移動範囲よりも大きい範囲で相対移動できるようになっている請求項１から５のいずれか一項に記載のステージ装置。
7. 前記第１移動体に該第１移動体に対して相対移動可能に設けられた第２移動体と、
   前記第２移動体の前記第１方向及び前記第２方向の位置を計測する第３計測装置と、をさらに備えた請求項１から６のいずれか一項に記載されたステージ装置。
8. 前記サブステージは、前記第１移動体と前記第２移動体の少なくとも一方に用力を供給する用力供給部材を支持する請求項７記載のステージ装置。
9. 前記第１移動体と前記サブステージは、それぞれ複数設けられて互いに独立して移動可能である請求項１から８のいずれか一項に記載のステージ装置。
10. 前記複数の第１移動体は前記固定部を共有してそれぞれ前記固定子との間で平面モータ装置を構成し、前記複数のサブステージはそれぞれ個別に設けられた駆動装置によって前記第１方向に移動する請求項９に記載のステージ装置。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のステージ装置を備えることを特徴とする露光装置。
12. 請求項１１記載の露光装置において、
    前記ステージ装置は、パターンが露光される基板を保持して移動する基板ステージと、前記露光に関する情報が計測される計測ステージとの少なくともいずれか一方であることを特徴とする露光装置。
13. 請求項１１または１２に記載の露光装置を用いるデバイスの製造方法。

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