JP5505584B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

本発明は露光装置に係り、更に詳しくは、感応物体を露光してパターンを形成する露光装置に関する。

従来より、半導体素子又は液晶表示素子などを製造するリソグラフィ工程では、ステッパやスキャニング・ステッパなどの投影露光装置を含む種々の露光装置が用いられている。

従来のステッパなどの露光装置では、レチクルを位置決めするレチクルステージ系、及びウエハを２次元移動するウエハステージ系には、それぞれ高精度な位置決め、又は高精度な走査ができるような構成が採用されていた。そして、この種の露光装置では、フレーム機構（ボディ）に対して投影光学系が装着され、更には各ステージ系が順次フレーム機構に対して直接組み上げられていた。

しかしながら、このようにフレーム機構に対して順次各ステージ系等を組み上げていく方法では、組立調整に時間を要すると共に、各ステージ系と投影光学系との間の相対位置の調整等に長い時間を要するなどの不都合があった。そこで、かかる不都合を改善するものとして、第１物体（レチクル）を保持して移動する第１ステージ系を収納すると共に、フレーム機構に対して着脱可能に装着される第１ステージ室と、第２物体（ウエハ）を保持して移動する第２ステージ系を収納すると共に、フレーム機構に対して着脱可能に装着される第２ステージ室とが、ともにモジュール構成とされ、第１及び第２ステージ室を組み立てた後に、フレーム機構に装着することによって、露光装置の組立調整を容易に、かつ迅速に行うことができる露光装置が、本出願人によって提案されている（特許文献１参照）。

このようなモジュール構成を採用した場合、モジュールをフレーム機構に対して搬入した際に、モジュールとフレーム機構との間の位置関係が所望の状態に維持される必要がある。

特開２００１−２９１６６３号公報

本発明は、上述した事情の下になされたものであり、第１の観点からすると、感応物体を露光してパターンを形成する露光装置であって、複数のモジュールを含む露光装置本体と；前記各モジュールを所定の位置関係に維持するボディと；前記複数のモジュールのうちの特定モジュールと前記ボディのいずれか一方に設けられた、球面状部分を有する第１接触部材と、前記特定モジュールと前記ボディのいずれか他方に設けられ、前記第１接触部材の前記球面状部分と少なくとも２箇所で接触する第２接触部材と、を有し、前記特定モジュールと前記ボディのいずれか一方が他方に押し付けられる方向に沿った第１の方向に関する前記特定モジュールと前記ボディとの位置決めが可能な位置決め機構と；前記第１の方向と交差する第２の方向に関して、前記特定モジュールの位置を調整可能な調整機構と、を備え、前記位置決め機構は、前記調整機構によって前記特定モジュールの前記第２の方向に関する位置が調整されて前記球面状部材と前記第２接触部材とが接触することで、前記位置決めを行う第１の露光装置である。

これによれば、ボディに対して露光装置本体を構成する特定モジュールが搬入された際に、位置決め機構を構成する第１接触部材の球面状部分と第２接触部材とが少なくとも２箇所にて接触するので、ボディに対する特定モジュールの位置決め（少なくとも一方向に関する位置決め）を行うことが可能となる。

本発明は、第２の観点からすると、感応物体を露光してパターンを形成する露光装置であって、複数のモジュールを含む露光装置本体と；前記各モジュールを所定の位置関係に維持するボディと；前記複数のモジュールのうちの前記ボディに対して出し入れが可能な特定モジュールの高さ位置を調整する調整機構と；前記特定モジュールの出し入れの際に、前記特定モジュールを、該特定モジュールが載置される載置面に対して浮上させる浮上機構と；を備え、前記特定モジュールは、前記調整機構により、該特定モジュールの高さ位置が、前記ボディに対して押し付けられる第１位置に設定された状態で、前記高さ方向と交差する方向に関して前記ボディに対して位置決めされ、前記浮上機構は、前記特定モジュールの高さ位置が、前記第１位置よりも下がった第２位置に設定された状態で前記特定モジュールを浮上させる第２の露光装置である。

これによれば、ボディに対して露光装置本体を構成する特定モジュールが搬入された際に、調整機構により、特定モジュールの高さ位置が調整され、特定モジュールがボディに対して押し付けられた状態で位置決めされる。これにより、ボディを基準として特定モジュールの位置決めを行うことができるので、該特定モジュールを用いることにより高精度な露光を実現することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１（Ｂ）に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る露光装置１００の概略構成が示されている。この露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャナ）である。

この露光装置１００は、光源及び照明光学系を含み、照明光（露光光）ＩＬによりレチクルＲを照明する照明系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴを含むレチクルステージモジュール１２、投影光学系ＰＬを含む投影ユニットＰＵ、ウエハＷが載置されるウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴを含むステージモジュール３０、ステージモジュール３０のＸ軸方向両側近傍にそれぞれ配置されたカウンタマスモジュール３２Ａ，３２Ｂ、レチクルステージモジュール１２及び投影ユニットＰＵなどが搭載されたボディＢＤ及びこれらの制御系等を含んでいる。

照明系１０は、例えば特開２００１−３１３２５０号公報（対応する米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号公報）などに開示されるように、光源、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、ビームスプリッタ、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド等（いずれも不図示）を含んでいる。この照明系１０では、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ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬ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。

レチクルステージモジュール１２は、レチクルベース３６上に設けられており、レチクルステージＲＳＴ及び該レチクルステージＲＳＴを駆動するリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系（不図示）等を含んでいる。レチクルステージＲＳＴは、その底面に設けられた不図示のエアベアリングによって、レチクルベース３６上に例えば数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持されている。このレチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着（又は静電吸着）され、保持されている。また、レチクルステージＲＳＴは、上記レチクルステージ駆動系により、後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直なＸＹ平面内で２次元的に（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＸＹ平面に直交するＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に）微少駆動可能であるとともに、レチクルベース３６上を所定の走査方向（ここでは、図１における紙面直交方向であるＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能となっている。

このレチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置は、不図示のレチクルレーザ干渉計によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。不図示の制御装置は、レチクルレーザ干渉計の検出結果に基づいて、レチクルステージ駆動系を介してレチクルステージＲＳＴを駆動制御する。

投影ユニットＰＵは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方でボディＢＤの一部に保持されている。このボディＢＤは、クリーンルームの床面Ｆ上に設置されたフレームキャスタＦＣ上に設けられた第１コラム（メインフレーム）２３２と、この第１コラム２３２の上に固定された第２コラム３４とを含んでいる。また、フレームキャスタＦＣは、床面Ｆ上に水平に置かれたベースプレートＢＳと、該ベースプレートＢＳ上に固定された３本の脚部３９Ａ〜３９Ｃ（ただし、図１では、紙面奥側の脚部３９Ｃは不図示、図２参照）とを含んでいる。

ボディＢＤの第１コラム２３２は、３本の脚部３９Ａ〜３９Ｃによって、ほぼ水平に支持されている。この第１コラム２３２は、鏡筒定盤とも呼ばれ、そのほぼ中央部に不図示の円形開口が形成されている。この円形開口内に、投影ユニットＰＵ（フランジＦＬＧが設けられた鏡筒４０と、該鏡筒４０に保持された複数の光学素子から成る投影光学系ＰＬとによって構成されている）が、上方から挿入され、フランジＦＬＧを介して第１コラム２３２に支持されている。

また、第１コラム２３２の上面には、投影ユニットＰＵを取り囲む位置に、複数本、例えば３本の脚４１（但し、図１における紙面奥側の脚は図示省略）の一端（下端）が固定されている。これら複数本の脚４１によってレチクルベース３６が水平に支持されている。すなわち、レチクルベース３６とこれを支持する３本の脚４１とによって第２コラム３４が構成されている。レチクルベース３６には、その中央部に照明光ＩＬの通路となる開口３６ａが形成されている。

なお、不図示ではあるが、投影ユニットＰＵの＋Ｙ側には、オフアクシス・アライメント系（以下、「アライメント系」と略述する）が設けられている。このアライメント系は、第１コラム２３２により支持されている。アライメント系からの撮像信号は、不図示の制御装置に供給される。

図２は、ステージモジュール３０及びカウンタマスモジュール３２Ａ，３２Ｂを示す平面図である。この図２及び図１に示されるように、ステージモジュール３０は、複数の浮上・昇降機構１８を介してベースプレートＢＳ上で水平に支持された平板ＭＰと、該平板ＭＰ上に設けられたステージベース（ステージ定盤）７１と、該ステージベース７１の上面上にて浮上支持されたウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴとを含んでいる。平板ＭＰは、図２に示される位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃにより、脚部３９Ａ〜３９Ｃに対して水平面内（ＸＹ面内）及び高さ方向（Ｚ方向）の位置が位置決めされた状態となっている。

ここで、平板ＭＰの下面に設けられた浮上・昇降機構１８について、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に基づいて説明する。

この浮上・昇降機構１８は、図３（Ａ）に示されるように、エアスプリング機構２２Ａと、ホバー機構２２Ｂとを含んでいる。エアスプリング機構２２Ａは、円板状の板状部材２４と、該板状部材２４の下側に設けられたエアマウント２６とを有し、板状部材２４の上面は、平板ＭＰの下面に固定されている（図４（Ａ）等参照）。エアマウント２６には、板状部材２４に設けられた第１の気体供給口２４ａを介して気体を供給することが可能であり、エアマウント２６内に充填された気体量に応じて、そのＺ軸方向に関する幅（高さ方向の幅）を調整することが可能である。

ホバー機構２２Ｂは、図３（Ｂ）に示されるように、エアマウント２６を下側から支持するベース２８と、ベース２８の下面（−Ｚ側の面）に設けられたエアホバー２９とを含んでいる。エアホバー２９には、図３（Ａ）に示される板状部材２４に設けられた第２の気体供給口２４ｂ及び板状部材２４内に形成された管路２４ｃ並びに該管路２４ｃとベース２８とを連結する配管３１を介して、圧縮気体を供給することが可能であり、該圧縮気体がエアホバー２９からベースプレートＢＳ上面に噴出されると、その噴出力により、エアホバー２９とベースプレートＢＳとの間に所定間隔が形成される（図４（Ｃ）参照）。

また、ベース２８の下面の四隅部それぞれには、平面視（−Ｚ方向から見て）三角形状のホバー接触防止部材３５が設けられている。このホバー接触防止部材３５の高さ方向（Ｚ方向）に関する幅（高さ）は、図４（Ａ）等に示されるように、エアホバー２９の高さ方向（Ｚ方向）に関する幅（高さ）よりも大きく設定されている。これにより、エアホバー２９から圧縮気体が噴出されない場合であっても、エアホバー２９の下面とベースプレートＢＳ上面とが非接触状態に維持される。

また、ベース２８の上面の四隅部それぞれには、柱部材３３が設けられている（図３（Ａ），図３（Ｂ）では奥側に位置する柱部材は不図示）。この柱部材３３は、図４（Ｂ）に示されるように、エアマウント２６内の気体を減少させた際に、平板ＭＰの下面と接触して、エアマウント２６の代わりに平板ＭＰの自重を支持するものである。

上記のように構成される浮上・昇降機構１８は、図４（Ａ）の状態、図４（Ｂ）の状態、図４（Ｃ）の状態の間で遷移するようになっている。以下、各状態について説明する。

図４（Ａ）の状態は、エアマウント２６に気体を充填し、かつエアホバー２９には圧縮気体を供給しない状態である。この図４（Ａ）の状態では、ホバー接触防止部材３５がベースプレートＢＳ上面に接触し（以下、この状態を「着地状態」と呼ぶ）、柱部材３３が平板ＭＰ下面に接触しない状態（以下、この状態を「上昇状態」と呼ぶ）となっている。以下においては、図４（Ａ）の状態を「第１状態」と呼ぶこととする。

また、図４（Ｂ）の状態は、エアマウント２６内の気体を減少させ、かつエアホバー２９に圧縮気体を供給しない状態である。この図４（Ｂ）の状態では、ホバー接触防止部材３５が前記着地状態であり、柱部材３３が平板ＭＰに接触した状態（以下、この状態を「下降状態」と呼ぶ）となっている。以下においては、図４（Ｂ）の状態を「第２状態」と呼ぶこととする。

また、図４（Ｃ）の状態は、エアマウント２６内の気体を減少させ、かつエアホバー２９に圧縮気体を供給した状態である。この図４（Ｃ）の状態では、ホバー接触防止部材３５がベースプレートＢＳと非接触となっており（以下、この状態を「浮上状態」と呼ぶ）、柱部材３３が前記下降状態となっている。以下においては、図４（Ｃ）の状態を「第３状態」と呼ぶこととする。

なお、露光装置の稼働中（露光中など）においては、浮上・昇降機構１８は、図４（Ａ）の第１の状態に維持されている。

次に、位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃについて、図２、図５（Ａ）〜図６（Ｂ）等に基づいて説明する。

前記位置決め機構１６Ａは、図２に示されるようにフレームキャスタＦＣを構成する脚部３９Ａの＋Ｙ側の面に固定された第１部材４３Ａと、平板ＭＰの上面に固定された第２部材４３Ｂとを含んでいる。

前記第１部材４３Ａは、図５（Ａ）に示されるように、略直方体状の部材から成り、その下面（−Ｚ側の面）には、Ｖ溝４５が形成されている。このＶ溝４５は、ＸＹ面内でＸ軸及びＹ軸に交差する方向に沿って形成されている。また、前記第２部材４３Ｂは、半球状部分４４と該半球状部分４４を下側から支持する土台部４６とを有している。

この位置決め機構１６Ａによると、図５（Ｂ）に示されるように、第１部材４３Ａに第２部材４３Ｂが下側から押し付けられることにより、第２部材４３Ｂの半球状部分４４と、第１部材４３ＡのＶ溝４５とが、２点で接触するようになっている。

前記位置決め機構１６Ｂは、位置決め機構１６Ａと同様の構成であり、図２に示されるように、フレームキャスタＦＣを構成する脚部３９Ｂの＋Ｙ側の面に固定された第１部材１４３Ａと、平板ＭＰの上面に固定された第２部材１４３Ｂとを含んでいる。第１部材１４３Ａは、図６（Ａ）に示されるように、ＸＹ面内でＸ軸及びＹ軸に交差する方向に沿って形成されたＶ溝１４５を有している。この第１部材１４３Ａは、Ｙ軸方向に関して前述した第１部材４３Ａと左右対称な構成を有している。また、第２部材１４３Ｂは、前述した第２部材４３Ｂと同様の構成となっている。

この位置決め機構１６Ｂによると、位置決め機構１６Ａと同様に、第１部材１４３Ａに第２部材１４３Ｂが下側から押し付けられることにより、第２部材１４３Ｂの半球状部分と、第１部材１４３ＡのＶ溝１４５とが、２点で接触するようになっている。

前記位置決め機構１６Ｃも、図２に示されるように、フレームキャスタＦＣを構成する脚部３９Ｃの＋Ｙ側の面に固定された第１部材２４３Ａと、平板ＭＰの上面に固定された第２部材２４３Ｂとを含んでいる。第１部材２４３Ａの底面には、図６（Ｂ）に示されるように、Ｖ溝２４５がＸ軸に沿って形成されている。また第２部材２４３Ｂは、前述した第２部材４３，１４３と同様の構成となっている。

この位置決め機構１６Ｃも、第１部材２４３Ａに第２部材２４３Ｂが下側から押し付けられることにより、第２部材２４３Ｂの半球状部分と、第１部材２４３ＡのＶ溝２４５とが、２点で接触するようになっている。

以上のように構成される３つの位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃでは、浮上・昇降機構１８が図４（Ａ）に示される第１の状態にあるときには、各第１部材（４３Ａ，１４３Ａ，２４３Ａ）に対して、これらに対応する第２部材（４３Ｂ，１４３Ｂ，２４３Ｂ）が下側から押し付けられる。これにより、平板ＭＰを脚部３９Ａ〜３９Ｃ（フレームキャスタＦＣ）に対して、水平面内（ＸＹ面内）及び高さ方向（Ｚ軸方向）に関する所望の位置（すなわち、すべての位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃの第１部材のＶ溝と第２部材の半球状部分とが２点で接触する位置）に、位置決めすることができる。したがって、前述のように、露光装置の稼働中は、浮上・昇降機構１８が第１の状態に維持されているので、露光装置の稼働中は、ステージモジュール３０をフレームキャスタＦＣに対して常に位置決めした状態に維持することができる。

なお、第２の状態及び第３の状態にあるときには、第１部材（４３Ａ，１４３Ａ，２４３Ａ）とこれに対応する第２部材（４３Ｂ，１４３Ｂ，２４３Ｂ）とが接触することはない（図４（Ｂ），図４（Ｃ）参照）。

図１に戻り、ステージモジュール３０を構成するステージベース７１の＋Ｚ側の面（上面）は、その平坦度が非常に高くなるように加工されており、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴのガイド面とされている。また、ステージベース７１の＋Ｘ側の面（側面）及び−Ｘ側の面（側面）も同様に、平坦度が非常に高くなるように加工されている。これら側面は、計測ステージＭＳＴのガイド面とされているが、この点については後に更に詳述する。

前記ウエハステージＷＳＴの底面には、不図示の非接触軸受、例えば空気静圧軸受（すなわち、エアベアリング（エアパッドとも呼ばれる））が複数ヶ所に設けられており、これらの空気静圧軸受からステージベース７１の上面に向けて噴出された加圧空気の静圧により、ステージベース７１の上面の上方にウエハステージＷＳＴが数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で浮上支持されている。

このウエハステージＷＳＴは、実際には、上述したエアベアリングがその底面に設けられたウエハステージ本体９１と、該ウエハステージ本体９１上に不図示のＺ・レベリング機構（例えばボイスコイルモータなどのアクチュエータを含む）を介して搭載され、ウエハステージ本体９１に対してＺ軸方向、Ｘ軸回りの回転方向（θｘ方向）及びＹ軸回りの回転方向（θｙ方向）に微小駆動されるウエハテーブルＷＴＢとを含んでいる。ウエハテーブルＷＴＢ上には、ウエハＷを真空吸着等によって保持するウエハホルダＷＨが設けられている。

ウエハステージＷＳＴを構成するウエハステージ本体９１に形成された不図示の開口（Ｘ軸方向に貫通した断面矩形の開口）には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸固定子８０が挿入された状態となっている。また、ウエハステージ本体９１の上記開口の内部には、例えば磁極ユニットから成る不図示のＸ軸可動子が設けられている。すなわち、Ｘ軸固定子８０とＸ軸可動子とによりウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータが構成されている。以下では、適宜、このＸ軸リニアモータを、その固定子であるＸ軸固定子８０と同一の符号を用いて、Ｘ軸リニアモータ８０と呼ぶ。

Ｘ軸固定子８０の長手方向の一端と他端には、図２に示されるように、一対のＹ軸可動子８２，８３がそれぞれ設けられている。これら一対のＹ軸可動子８２，８３は、ステージモジュール３０の＋Ｘ側に設けられたカウンタマスモジュール３２Ａを構成するＹ軸固定子８６、及びステージモジュール３０の−Ｘ側に設けられたカウンタマスモジュール３２Ｂを構成するＹ軸固定子８７に対して、それぞれ係合した状態となっている。Ｙ軸固定子８６，８７はその内部に複数のコイルを有する電機子ユニットによって構成され、Ｙ軸可動子８２、８３のそれぞれは、複数の永久磁石を有する磁極ユニットによって構成されている。すなわち、Ｙ軸固定子８６とＹ軸可動子８２により、Ｙ軸可動子８２をＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹ軸リニアモータが構成され、Ｙ軸固定子８７とＹ軸可動子８３により、Ｙ軸可動子８３をＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹ軸リニアモータがそれぞれ構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれのＹ軸可動子８２、８３と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８２、Ｙ軸リニアモータ８３と呼ぶものとする。

２つのＹ軸リニアモータ８２、８３が上記のように構成されていることから、これらＹ軸リニアモータ８２，８３によって、Ｘ軸固定子８０と一体的にウエハステージＷＳＴがＹ軸方向に駆動される。したがって、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴは、Ｙ軸リニアモータ８２、８３及びＸ軸リニアモータ８０によって、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動されるとともに、Ｙ軸リニアモータ８２，８３の駆動力を異ならせることによりＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）に駆動される。また、ウエハステージＷＳＴが有するＺ・チルト駆動機構によって、ウエハテーブルＷＴＢが、Ｚ軸方向、Ｘ軸回りの回転方向（θｘ方向）、Ｙ軸回りの回転方向（θｙ方向）に駆動される。

上記のようにして構成されるウエハステージＷＳＴの位置は、干渉計やリニアエンコーダなどから構成される計測系によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。

前記計測ステージＭＳＴには、各種計測用部材が設けられている。この計測用部材としては、例えば、特開平５−２１３１４号公報（対応する米国特許第５，２４３，１９５号）などに開示される複数の基準マークが形成された基準マーク領域や投影光学系ＰＬを介して照明光ＩＬを受光するセンサ（照度モニタ、照度むらセンサ、空間像計測器等）などが含まれている。

この計測ステージＭＳＴは、その底面に設けられた自重キャンセラ５５（図７参照）により、ステージベース７１の上面に対して非接触な状態でその自重が支持されている。この自重キャンセラ５５としては、例えば、特開２００６−２５３５７２号公報に開示されている自重キャンセラと同様の構成を採用することができる。

また、計測ステージＭＳＴには、図２に示されるように、Ｘ軸方向に伸びる複数の固定子を含む固定子群８１が係合状態となっている。この固定子群８１の長手方向（Ｘ軸方向）の一端と他端には、板状部材６９Ａ，６９Ｂをそれぞれ介して、複数の永久磁石を有する磁極ユニットから成る一対のＹ軸可動子８４，８５が設けられており、これらＹ軸可動子８４，８５は、前述したＹ軸固定子８６，８７のそれぞれに係合した状態となっている。したがって、Ｙ軸固定子８６とＹ軸可動子８４によって、Ｙ軸可動子８４をＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹ軸リニアモータが構成され、Ｙ軸固定子８７とＹ軸可動子８５によって、Ｙ軸可動子８５をＹ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＹ軸リニアモータが構成されている。以下においては、上記２つのＹ軸リニアモータのそれぞれを、それぞれのＹ軸可動子８４、８５と同一の符号を用いて、適宜、Ｙ軸リニアモータ８４及びＹ軸リニアモータ８５と呼ぶものとする。

これら２つのＹ軸リニアモータ８４、８５によって、固定子群８１と一体的に計測ステージＭＳＴがＹ軸方向に駆動されるようになっている。

次に、固定子群８１について説明する。この固定子群８１は、前述した板状部材６９Ａ、６９Ｂにより位置関係が固定された４本の固定子９５，９６，９７，９８（図７参照）を含んでいる。

上記４本の固定子９５〜９８のうちの、固定子９５は、ＹＺ断面Ｈ字状の形状を有し、その内部には、図８に破線にて示されるように、第１コイル５７Ａと、第２コイル５７Ｂとが設けられている。この固定子９５は、計測ステージＭＳＴの一部に形成された開口１９５内を貫通した状態で、計測ステージＭＳＴと係合している。開口１９５の上下対向面には、図７に示されるように、磁極ユニット５９Ａ，５９Ｂ、５９Ｃ，５９Ｄが設けられている。磁極ユニット５９Ａ，５９Ｂ間及び磁極ユニット５９Ｃ，５９Ｄ間には、Ｚ軸に方向の磁界（図７の矢印参照）が形成されている。

すなわち、磁極ユニット５９Ａ〜５９Ｄと、固定子９５内に設けられた第１、第２コイル５７Ａ，５７Ｂとによると、第１コイル５７ＡをＸ軸方向に流れる電流と磁界との間の電磁相互作用により、図８に示される矢印Ａ方向（Ｙ軸方向）の駆動力を作用させることができ、また、第２コイル５７ＢをＸ軸方向に流れる電流と磁界との間の電磁相互作用により、図８に示される矢印Ｂ方向（Ｙ軸方向）の駆動力を作用させることができる。したがって、不図示の制御装置は、これらコイル５７Ａ，５７Ｂに同一方向・同一大きさの電流を供給することにより、計測ステージＭＳＴにＹ軸方向の駆動力を作用させることができるとともに、コイル５７Ａ、５７Ｂに供給する電流を異ならせることによりＺ軸回りの回転方向の駆動力を作用させることができる。以下においては、磁極ユニット５９Ａ〜５９Ｄと固定子９５とを含んで、「Ｙボイスコイルモータ」と呼ぶものとする。

図７に戻り、固定子９６は、ＹＺ断面Ｈ字状の形状を有し、その内部にはＸ軸方向に沿って複数のコイルが設けられている。この固定子９６は、計測ステージＭＳＴの一部に形成された開口１９６内を貫通した状態で、計測ステージＭＳＴと係合している。この開口１９６内には、複数の永久磁石を含む磁極ユニット６１Ａ，６１Ｂが設けられている。これら固定子９６内の複数のコイル及び磁極ユニット６１Ａ、６１Ｂによって、Ｘ軸リニアモータが構成されており、複数のコイルへの電流の供給を制御することにより、計測ステージＭＳＴにＸ軸方向の駆動力を作用させることができる。以下においては、磁極ユニット６１Ａ，６１Ｂと固定子９６とを含んで、「Ｘリニアモータ」と呼ぶものとする。

固定子９７は、ＹＺ断面逆Ｔ字状の形状を有し、その内部には、図９に示されるように、第１コイル６３Ａ及び第２コイル６３Ｂが設けられている。固定子９７には、計測ステージＭＳＴの下面にＸ軸方向に所定間隔をあけて設けられた一対の可動子６５Ａ、６５Ｂが係合した状態となっている。

一方の可動子６５Ａは、図７に示されるように、全体としてＹＺ断面逆Ｕ字状の形状を有しており、その内部対向面それぞれには永久磁石（不図示）が設けられている。これら永久磁石の間にはＹ軸方向の磁界が形成されているため、この磁界と第１コイル６３Ａ内をＸ軸方向に流れる電流との間の電磁相互作用により、Ｚ軸方向の駆動力を発生させることができる（図９の矢印Ｃ参照）。また、他方の可動子６５Ｂも可動子６５Ａと同様の構成を有しているため、可動子６５Ｂ内に形成される磁界と第２コイル６３ＢをＸ軸方向に流れる電流との間の電磁相互作用により、Ｚ軸方向の駆動力を作用させることができる（図９の矢印Ｄ参照）。

固定子９８は、上述した固定子９７と同様の構成となっており、固定子９８には、計測ステージＭＳＴの下面にＸ軸方向に所定間隔をあけて設けられた、一対の可動子６５Ａ，６５Ｂと同様の、一対の可動子６５Ｃ、６５Ｄが係合した状態となっている。したがって、可動子６５Ｃ，６５Ｄにも、前述した可動子６５Ａ，６５Ｂと同様、Ｚ軸方向の駆動力が作用するようになっている。

以下においては、上記可動子６５Ａと固定子９７、可動子６５Ｂと固定子９７、可動子６５Ｃと固定子９８、可動子６５Ｄと固定子９８のそれぞれの組み合わせを、「Ｚボイスコイルモータ」と呼ぶものとする。

本実施形態では、上記４つのＺボイスコイルモータの駆動力を同一にすることにより、計測ステージＭＳＴをＺ軸方向に微小駆動することが可能であり、各Ｚボイスコイルモータの駆動力を異ならせることにより、Ｘ軸回りの回転方向（θｘ）又はＹ軸回りの回転方向（θｙ）に微小駆動することが可能となっている。

以上のように、本実施形態では、計測ステージＭＳＴは、上述したＹボイスコイルモータ、Ｘリニアモータ、Ｚボイスコイルモータにより、６自由度方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に駆動される。また、本実施形態では、Ｘリニアモータ及びＹボイスコイルモータの発生する駆動力の作用点が、計測ステージＭＳＴの重心とは異なる点に設定されているが、このような場合にも、４つのＺボイスコイルモータの駆動力を調整することにより、計測ステージＭＳＴの回転（θｘ、θｙ）を抑制することが可能である。

図２に戻り、固定子群８１の＋Ｘ側の端部に設けられた板状部材６９Ａには、一対のガイド機構１９ＡがＹ軸方向に所定間隔をあけて設けられ、固定子群８１の−Ｘ側の端部に設けられた板状部材６９Ｂには、一対のガイド機構１９ＢがＹ軸方向に所定間隔をあけて設けられている。

図１０には、ガイド機構１９Ａを−Ｙ側から見た状態が示されている。この図１０に示されるように、ガイド機構１９Ａは、板状部材６９Ａに固定されたＹ軸方向視略三角形状の固定部材１０２と、該固定部材１０２の下面（−Ｚ面）に設けられた軸部材１０４と、該軸部材１０４により吊り下げ支持された保持部材１０６とを含む固定機構１０８と、保持部材１０６の−Ｘ側に設けられたヒンジ部材１１０と、ヒンジ部材１１０の−Ｘ側の面に固定されたパッド部材１１２と、を含んでいる。

ヒンジ部材１１０は、図１０のＥ−Ｅ線断面図である図１１（Ａ）に示されるように、略直方体状の本体１１６と、該本体１１６の＋Ｘ側の面に設けられた２本の足１１４Ａ，１１４Ｂとを有している。本体１１６のＸ軸方向に関するほぼ中央部には、ヒンジ１１８が形成されており、本体１１６の−Ｘ側半部が、＋Ｘ側半部を基準としてＺ軸回りに回転可能とされている。２本の足１１４Ａ，１１４Ｂは、圧縮バネ１２０Ａ，１２０Ｂを介して、保持部材１０６に形成された凹部１０６ａ，１０６ｂに挿入された状態となっている。これにより、ヒンジ部材１１０には、常時−Ｘ方向の付勢力が付与されている。

パッド部材１１２としては、例えば、気体静圧軸受を含んでおり、気体静圧軸受の軸受面（−Ｘ側の面）とステージベース７１の＋Ｘ側の端面との間には、微小間隔が維持されている。

他方のガイド機構１９Ｂは、図１１（Ｂ）に示されるように、固定機構２０８と、ヒンジ部材２１０と、ヒンジ部２１０の＋Ｘ側端面に固定されたパッド部材２１２とを含んでおり、上述した一方のガイド機構１９Ａとほぼ同様の構成を有しているが、ヒンジ部材２１０が固定機構２０８に対して固定されている点が異なっている。このように構成されるガイド機構１９Ｂによると、パッド部材２１２の有する気体静圧軸受により、その軸受面（＋Ｘ側の面）とステージベース７１の−Ｘ側の面との間が所定間隔に維持されるようになっている。

本実施形態では、固定子群８１の長手方向両端部に２種類のガイド機構１９Ａ，１９Ｂが設けられていることから、固定子群８１をステージベース７１の＋Ｘ側の面及び−Ｘ側の面を基準として、Ｙ軸に沿って移動することが可能である。また、各ガイド機構１９Ａ，１９Ｂのパッド部材１１２，２１２は、ヒンジ部材１１０，２１０により、Ｚ軸回りの回転が許容されているので、固定子群８１をＺ軸回りの回転方向にも微小駆動することが可能である。更に、ガイド機構１９Ａのヒンジ部材１１０が圧縮バネ１２０Ａ，１２０Ｂを介して固定機構１０８（更に詳しくは保持部材１０６）に設けられているので、固定子群８１のＸ軸方向の振動を減衰することが可能である。

上記のようにして構成される計測ステージＭＳＴの位置は、干渉計やリニアエンコーダなどから構成される計測系によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。

図１に戻り、一方のカウンタマスモジュール３２Ａは、前述したＹ軸固定子８６と、このＹ軸固定子８６の底面に固定されたカウンタマス７５と、このカウンタマス７５をＹ軸方向にスライド自在に支持するベース７３と、ベース７３を平板ＭＰ上で支持する浮上・昇降機構５８とを含んでいる。また、他方のカウンタマスモジュール３２Ｂは、前述したＹ軸固定子８７と、このＹ軸固定子８７の底面に固定されたカウンタマス７６と、このカウンタマス７６を浮上支持するベース７４と、ベース７４を平板ＭＰ上で支持する浮上・昇降機構５８とを含んでいる。

カウンタマス７５、７６は、略直方体状の重量物であり、その下面には、ＸＺ断面Ｖ字状で、Ｙ軸方向に延びる凸部が形成されている。この凸部の２つの傾斜面には、気体静圧軸受が設けられている。

ベース７３，７４は、略直方体状の形状を有し、その上面には、ＸＺ断面Ｖ字状でＹ軸方向に延びるＶ溝が形成されている。このＶ溝には、カウンタマス７５，７６それぞれの凸部が嵌合するようになっているため、凸部の傾斜面に設けられた気体静圧軸受により、カウンタマス７５，７６のそれぞれがベース７３，７４上にて非接触支持される。したがって、ウエハステージＷＳＴ又は計測ステージＭＳＴのＹ軸方向への移動により生じる反力がＹ軸固定子８６，８７に作用した場合には、Ｙ軸固定子８６（または８７）とカウンタマス７５（又は７６）とが一体となってＹ軸方向に沿って移動するので、これにより、上記反力をキャンセルすることが可能となっている。

浮上・昇降機構５８、１５８は、前述した、ステージモジュール３０を構成する浮上・昇降機構１８と同様の構成となっている。

以上のように構成される露光装置１００では、ステージモジュール３０及びカウンタマスモジュール３２Ａ，３２Ｂのメンテナンスなどを行う際には、各ステージモジュール３０及びカウンタマスモジュール３２Ａ，３２Ｂを以下のようにして、フレームキャスタＦＣから引き出す（搬出する）。

前述のように、露光装置の稼働中は、ステージモジュール３０の浮上・昇降機構１８は、図４（Ａ）に示される第１の状態にあり、また、カウンタマスモジュール３２Ａ、３２Ｂを構成する浮上・昇降機構５８，１５８も同様の状態にある。

したがって、各モジュールを引き出す（搬出する）際には、まず、各浮上・昇降機構１８（及び５８，１５８）のエアマウント２６内の気体を減少させて第２の状態（図４（Ｂ）の状態）とし、更に、エアホバー２９に圧縮空気を供給して第３の状態（図４（Ｃ）と同様の状態）とする。

そして、この第３の状態（すなわち、各モジュール３０、３２Ａ，３２ＢがベースプレートＢＳ上で浮上した状態）を維持した状態で、最初に、カウンタマスモジュール３２Ａ，３２Ｂを＋Ｘ側及び−Ｘ側に引き出し、次にステージモジュール３０を＋Ｘ側又は−Ｘ側に引き出す。

本実施形態では、上記のように、各モジュール３０，３２Ａ，３２ＢをベースプレートＢＳに対して非接触に維持した状態で搬出することとしているので、各モジュールを搬出するのに必要な力を極力小さくすることができるとともに、ベースプレートＢＳ等に傷を付けることなく各モジュールをフレームキャスタＦＣから引き出すことが可能である。

一方、各モジュールのメンテナンスが終了し、各モジュールをフレームキャスタＦＣに対して搬入する際、又は露光装置１００をクリーンルーム内で組み上げる際などにおいては、以下のようにして、各モジュール３０、３２Ａ，３２ＢをフレームキャスタＦＣに搬入する。

各モジュールを搬入する際には、各モジュール３０，３２Ａ，３２Ｂを第３の状態（図４（Ｃ）の状態）に維持し、最初に、ステージモジュール３０をフレームキャスタＦＣ内に搬入する。この際、ステージモジュール３０が所定位置に位置決めされた状態で、エアホバー２９への圧縮空気の供給を停止して、第２の状態（図４（Ｂ）参照）とするとともに、エアマウント２６への気体の供給を行うことにより、第１の状態（図４（Ａ）の状態）にする。

これにより、位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃでは、第１部材に第２部材が下側から押し付けられるようになるので、ステージモジュール３０を、水平面内（ＸＹ面内）及び高さ方向（Ｚ方向）に関する所望の位置に位置決めすることが可能である。なお、ステージモジュール３０の位置決めに際しては、エアホバー２９への圧縮空気の供給を行った状態でエアマウント２６への気体の供給を行うことにより、ステージモジュール３０を位置決めし、その位置を維持した状態で、エアホバー２９への圧縮空気の供給を停止するとともにエアマウント２６に更に気体を供給することで、第１の状態に戻すようにしても良い。

上記のようにして、ステージモジュール３０の搬入が終了した段階で、カウンタマスモジュール３２Ａ，３２ＢのフレームキャスタＦＣ内への搬入を行う。この搬入動作は、前述した搬出動作とは反対の手順で行う。

本実施形態では、各モジュール３０，３２Ａ，３２Ｂの搬入の際にも、前述した搬出の際と同様に、各モジュールを浮上させた状態で各モジュールを移動させるので、搬入に必要な力を極力小さくすることができるとともに、各モジュールの引きずりなどによるベースプレートＢＳ等の破損を極力抑制することができる。

次に、本実施形態の露光装置１００における処理動作を、露光動作を中心に説明する。図１には、ウエハステージＷＳＴ上のウエハ（ロットの最終ウエハ）Ｗに対するステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われている状態が示されている。このとき、計測ステージＭＳＴは、ウエハステージＷＳＴと衝突しない所定の待機位置（例えば図２の位置）にて待機している。

上記の露光動作は、不図示の制御装置により、事前に行われた例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）などのウエハアライメントの結果及び最新のアライメント系（不図示）のベースラインの計測結果等に基づいて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）へウエハステージＷＳＴが移動されるショット間移動動作と、各ショット領域に対するレチクルＲに形成されたパターンを走査露光方式で転写する走査露光動作とを繰り返すことにより、行われる。

そして、ウエハステージＷＳＴ側で、ウエハＷに対する露光が終了した段階で、制御装置は、ウエハステージＷＳＴ及び計測ステージＭＳＴの位置を計測する前述した計測系の計測値に基づいて、リニアモータ等を制御して、ウエハステージＷＳＴを投影ユニットＰＵ直下から退避させ、計測ステージＭＳＴを投影ユニットＰＵ直下まで移動させる。

次いで、制御装置は、ウエハステージＷＳＴを所定のウエハ交換位置に移動させるとともに次のロットの最初のウエハへの交換を行う。また、ウエハ交換と並行して、計測ステージＭＳＴを用いた所定の計測を必要に応じて実行する。この場合の所定の計測としては、例えばアライメント系のベースライン計測が一例として挙げられる。

そして、上述した両ステージＷＳＴ、ＭＳＴ上における作業が終了した段階で、制御装置は、計測ステージＭＳＴを投影ユニットＰＵ直下から退避させ、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）を投影ユニットＰＵ直下まで移動させる。その後、制御装置では、新たなウエハに対してウエハアライメント、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作を実行し、ウエハ上の複数のショット領域にレチクルパターンを順次転写する。以降、同様の動作を繰り返し行う。

なお、上記の説明では、計測動作として、ベースライン計測を行う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側で各ウエハの交換を行っている間に、計測ステージＭＳＴの計測器を用いて、照度計測、照度むら計測、空間像計測、波面収差計測などの少なくとも一つを行い、その計測結果をその後に行われるウエハの露光に反映させることとしても良い。具体的には、例えば、計測結果に基づいて不図示の結像特性補正コントローラにより投影光学系ＰＬの調整を行うこととすることができる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態の露光装置によると、フレームキャスタＦＣに対して露光装置本体を構成するモジュール（ステージモジュール３０）が搬入された際に、位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃを構成する第２部材の球面状部分と第１部材とが少なくとも２箇所にて接触するので、フレームキャスタＦＣに対するステージモジュール３０の位置決めを行うことが可能である。本実施形態では、位置決め機構を３つ備えていることから、ステージモジュール３０の水平面内における位置決め、及び鉛直方向に関する位置決めを行うことが可能である。

また、本実施形態によると、フレームキャスタＦＣに対してモジュール（ステージモジュール３０）が搬入された際に、浮上・昇降機構１８により、ステージモジュール３０の高さ位置が調整され、ステージモジュール３０がフレームキャスタＦＣに対して押し付けられた状態（より詳細には、ステージモジュールに設けられた第２部材が、フレームキャスタＦＣの脚部３９Ａ〜３９Ｃに設けられた第１部材に押し付けられた状態）で位置決めされる。これにより、フレームキャスタＦＣを基準とした高精度なステージモジュール３０の位置決めを行うことができるので、結果的に、高精度な露光を実現することが可能である。

また、本実施形態によると、ガイド機構１９Ａ，１９Ｂが、ステージベース７１の＋Ｘ側の面及び−Ｘ側の面のそれぞれに対向するように板状部材６９Ａ，６９Ｂに設けられているので、板状部材６９Ａ，６９Ｂを両端に有する固定子群８１及び該固定子群８１に対して係合状態の計測ステージＭＳＴを、ステージベース７１の±Ｘ側面に沿って高精度に案内することができる。したがって、計測ステージＭＳＴによる計測精度の向上を図ることができ、これにより、高精度な露光を実現することが可能である。

また、本実施形態によると、計測ステージＭＳＴのＹ軸方向に関する微小駆動及びＺ軸回りの回転方向に関する微小駆動を、１つの固定子９５を含むＹボイスコイルモータによって行うので、２つのＹボイスコイルモータによってＹ軸方向及びＺ軸回りの回転方向に関する微小駆動を行う場合と比較して、ステージモジュール全体の軽量化及び低コスト化を図ることが可能である。

なお、上記実施形態では、位置決め機構として、球とＶ溝の組み合わせの位置決め機構を３つ用いた場合について説明したが、これに限らず、通常のキネマティック構造（点と、Ｖ溝と、面とで接触する構造）を採用することとしても良い。

なお、上記実施形態では、位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃを構成する第１部材４３Ａ，１４３Ａ，２４３Ｂが脚部３９Ａ〜３９Ｃに設けられ、第２部材４３Ｂ，１４３Ｂ，２４３Ｂが平板ＭＰに設けられる場合について説明したが、これに限らず、第１部材が平板ＭＰに設けられ、第２部材が脚部３９Ａ〜３９Ｃに設けられることとしても良い。また、平板ＭＰに代えて、ステージベース７１に第１部材又は第２部材を設けることとしても良いし、脚部３９Ａ〜３９Ｃに代えて、第１コラム２３２に第２部材又は第１部材を設けることとしても良い。

また、上記実施形態では、ガイド機構１９Ａを２つ、ガイド機構１９Ｂを２つ設けることとしたが、これに限らず、ガイド機構１９Ａ，１９Ｂを１つずつ設けることとしても良いし、３つ以上設けることとしても良い。

また、上記実施形態では、浮上・昇降機構１８が、エアスプリング機構とホバー機構とが一体化されている構成である場合について説明したが、これに限らず、エアスプリング機構とホバー機構とを別体で構成し、それぞれを平板ＭＰの下面に設けることとしても良い。

また、上記実施形態では、エアスプリング機構及びホバー機構を採用したが、これに限らず、ステージモジュール３０の高さ方向の位置を調整することができる機構であれば、エアスプリング機構以外の機構を採用することとしても良いし、ステージモジュール３０をベースプレートＢＳ上で浮上させることができる機構であれば、エアホバー以外の機構（例えば、気体静圧軸受など）を採用することとしても良い。

また、上記実施形態では、計測ステージＭＳＴを駆動する駆動機構として、図７に示されるような構成を採用したが、これに限らず、例えば、粗微動構造のステージを採用しても良い。

なお、上記実施形態では、位置決め機構１６Ａ〜１６Ｃを、ステージモジュール３０をフレームキャスタＦＣに対して位置決めするために用いることとしたが、これとともに又はこれに代えて、カウンタマスモジュール３２Ａ，３２Ｂの位置決めのために、上記実施形態と同様の位置決め機構を用いることとしても良い。また、レチクルステージモジュール１２の位置決めのために、上記実施形態と同様の位置決め機構を用いることも可能である。この場合、レチクルステージモジュール１２とレチクルベース３６との間に位置決め機構を設けることができ、レチクルステージモジュール１２の自重により、位置決め機構を構成する第１部材と第２部材とを押し付けることで、所望の位置に位置決めすることが可能である。また、ステージモジュールに限らず、露光装置を構成する他のモジュールを位置決めするために、上記実施形態と同様の位置決め機構を用いることが可能である。

なお、上記実施形態では、ステージモジュール３０とカウンタマスモジュール３２Ａ，３２Ｂとを別体とすることとしたが、これに限らず、ステージモジュールとカウンタマスモジュールを一体的に構成することとしても良い。

なお、上記実施形態では、パッド部材１１２，２１２が、気体静圧軸受を含む場合について説明したが、これに限らず、パッド部材１１２，２１２それぞれとステージベース７１の±Ｘ側の側面それぞれとの間に所定間隔を維持する機構であれば、その他の機構（磁気軸受など）を採用することとしても良い。

なお、上記実施形態では露光装置を構成するステージモジュールが、ウエハステージと計測ステージとを有する場合について説明したが、これに限らず、複数のウエハステージを有するツインステージタイプの露光装置にも本発明を適用することが可能である。また、単一のウエハステージを有するシングルステージタイプの露光装置に本発明を適用することも可能である。

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。

また、上記実施形態の露光装置における投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系は屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。

また、照明光ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）に限らず、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。例えば真空紫外光としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外域に波長変換した高調波を用いても良い。

また、上記実施形態では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことは言うまでもない。例えば、近年、７０ｎｍ以下のパターンを露光するために、ＳＯＲやプラズマレーザを光源として、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を発生させるとともに、その露光波長（例えば１３．５ｎｍ）の下で設計されたオール反射縮小光学系、及び反射型マスクを用いたＥＵＶ露光装置の開発が行われている。この装置においては、円弧照明を用いてマスクとウエハを同期走査してスキャン露光する構成が考えられるので、かかる装置にも本発明を好適に適用することができる。このほか、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。

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（可変成形マスク）を用いても良い。

また、国際公開２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（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。

さらに、２つのレチクルパターンを投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の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にも本発明を適用することができる。

また、物体上にパターンを形成する装置は、前述の露光装置（リソグラフィシステム）に限られず、例えばインクジェット方式にて物体上にパターンを形成する装置にも本発明を適用することができる。

なお、上記実施形態でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）はウエハに限られるものではなく、ガラスプレート、セラミック基板、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。

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形成する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄型磁気ヘッド、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。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。

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、上記実施形態の露光方法で、レチクルに形成されたパターンをウエハ等の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。この場合、リソグラフィステップで、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。

以上説明したように、本発明の露光装置は、感応物体を露光してパターンを形成するのに適している。

一実施形態に係る露光装置を示す概略図である。 図１のステージモジュール及びカウンタマスモジュールを示す平面図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、浮上・昇降機構を示す斜視図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、浮上・昇降機構及び位置決め機構の作用を説明するための図である。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、位置決め機構１６Ａの構成を説明するための図である。 図６（Ａ）は、位置決め機構１６Ｂを構成する第１部材１４３Ａを示す斜視図であり、図６（Ｂ）は、位置決め機構１６Ｃを構成する第１部材２４３Ａを示す斜視図である。 計測ステージＭＳＴ及び固定子群８１の構成を説明するための図である。 計測ステージを駆動するＹボイスコイルモータを説明するための図である。 計測ステージを駆動するＺボイスコイルモータを説明するための図である。 ガイド機構の構成を示す図（その１）である。 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は、ガイド機構の構成を示す図（その２）である。

符号の説明

１２…レチクルステージモジュール（モジュール）、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ…位置決め機構、２２Ａ…エアスプリング機構（調整機構）、２２Ｂ…ホバー機構（浮上機構）、３０…ウエハステージモジュール（モジュール、特定モジュール）、３２Ａ，３２Ｂ…カウンタマスモジュール（モジュール、特定モジュール）、４３Ａ，１４３Ａ，２４３Ａ…第１部材（第２接触部材）、４３Ｂ，１４３Ｂ，２４３Ｂ…第２部材（第１接触部材）、４４…半球状部分（球面状部分）、４５，１４５，２４５…Ｖ溝、７１…ステージベース（定盤）、８１…固定子群（第１ステージ）、１００…露光装置、１１２，２１２…パッド部材（非接触軸受）、１１０，２１０…ヒンジ部材（ヒンジ部）、１２０Ａ，１２０Ｂ…圧縮バネ（付勢機構）、ＦＣ…フレームキャスタ（ボディ）、ＭＳＴ…計測ステージ（第２ステージ）、Ｗ…ウエハ（感応物体）。

Claims (15)

1. 感応物体を露光してパターンを形成する露光装置であって、
   複数のモジュールを含む露光装置本体と；
   前記各モジュールを所定の位置関係に維持するボディと；
   前記複数のモジュールのうちの特定モジュールと前記ボディのいずれか一方に設けられた、球面状部分を有する第１接触部材と、前記特定モジュールと前記ボディのいずれか他方に設けられ、前記第１接触部材の前記球面状部分と少なくとも２箇所で接触する第２接触部材と、を有し、前記特定モジュールと前記ボディのいずれか一方が他方に押し付けられる方向に沿った第１の方向に関する前記特定モジュールと前記ボディとの位置決めが可能な位置決め機構と；
   前記第１の方向と交差する第２の方向に関して、前記特定モジュールの位置を調整可能な調整機構と、を備え、
   前記位置決め機構は、前記調整機構によって前記特定モジュールの前記第２の方向に関する位置が調整されて前記球面状部材と前記第２接触部材とが接触することで、前記位置決めを行う露光装置。
2. 前記第２接触部材は、Ｖ溝を有し、
   前記第１接触部材の球面状部分は、前記Ｖ溝に接触する請求項１に記載の露光装置。
3. 前記位置決め機構を３つ備える請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記位置決め機構とともに、所定平面内で前記特定モジュールを前記ボディに対して位置決めする２つの位置決め部材を更に備える請求項１又は２に記載の露光装置。
5. 前記特定モジュールは、前記ボディに対して出し入れ可能である請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記調整機構は、前記特定モジュールを支持して、該特定モジュールの高さ位置を調整可能であり、
   前記調整機構によって前記特定モジュールの高さ位置が前記ボディ側に押し付けられる第１位置に調整された状態で、前記特定モジュールを前記ボディに対して位置決めする請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記特定モジュールは、前記ボディに対して出し入れ可能であり、
   前記特定モジュールの出し入れの際には、前記調整機構により、前記特定モジュールの高さ位置が、前記第１位置よりも下がった第２位置に設定されている請求項６に記載の露光装置。
8. 前記特定モジュールの出し入れの際に、前記特定モジュールを、該特定モジュールが載置される載置面に対して浮上させる浮上機構を更に備える請求項７に記載の露光装置。
9. 感応物体を露光してパターンを形成する露光装置であって、
   複数のモジュールを含む露光装置本体と；
   前記各モジュールを所定の位置関係に維持するボディと；
   前記複数のモジュールのうちの前記ボディに対して出し入れが可能な特定モジュールの高さ位置を調整する調整機構と；
   前記特定モジュールの出し入れの際に、前記特定モジュールを、該特定モジュールが載置される載置面に対して浮上させる浮上機構と；を備え、
   前記特定モジュールは、前記調整機構により、該特定モジュールの高さ位置が、前記ボディに対して押し付けられる第１位置に設定された状態で、前記高さ方向と交差する方向に関して前記ボディに対して位置決めされ、
   前記浮上機構は、前記特定モジュールの高さ位置が、前記第１位置よりも下がった第２位置に設定された状態で前記特定モジュールを浮上させる露光装置。
10. 前記特定モジュールの出し入れの際には、前記特定モジュールの高さ位置が、前記第２位置に設定されている請求項９に記載の露光装置。
11. 前記特定モジュールを、前記ボディに対して位置決めする３つの位置決め部材を更に備える請求項９又は１０に記載の露光装置。
12. 前記特定モジュールは、前記感応物体を保持する物体ステージを含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
13. 前記複数のモジュールには、前記物体ステージの移動により生じる反力を受けて移動するカウンタマスを有するカウンタマスモジュールが含まれ、
    前記カウンタマスモジュールは、前記特定モジュールとは、分離独立している請求項１２に記載の露光装置。
14. 前記カウンタマスモジュールは、前記ボディに対する出し入れが可能であり、
    前記出し入れの際に、前記カウンタマスモジュールが載置される載置面に対して、前記カウンタマスモジュールを浮上させるカウンタマス用浮上機構を更に備える請求項１３に記載の露光装置。
15. 前記特定モジュールは、前記パターンが形成されたマスクを保持するマスクステージを含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。

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