JP5702373B2

JP5702373B2 - 支持装置及び露光装置

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Publication number: JP5702373B2
Application number: JP2012513819A
Authority: JP
Inventors: 宏池淵; 恭孝桐生; 悟戸川
Original assignee: NSK Technology Co Ltd
Current assignee: NSK Technology Co Ltd
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2031-05-02
Also published as: CN102484046A; KR101415371B1; KR20120040748A; CN102484046B; WO2011138938A1; TW201203440A; JPWO2011138938A1; TWI435404B

Description

本発明は、例えば各種の製造、検査等で用いられる可動ステージの傾き調整用の支持装置及び露光装置に関する。

半導体製造工程等において、半導体シリコンウエハの平面度や平行度及び厚さのバラツキを測定するために、干渉計が用いられることがある。しかるに、測定対象となる半導体シリコンウエハの各寸法を精度良く測定するためには、干渉計の検査光を、測定対象の表面に所定の角度で精度良く照射する必要がある。従って、測定対象を精度良く傾けることができるようにステージを支持する装置が使用されている。特許文献１は、かかる用途に用いられる従来技術の支持装置を開示している。特許文献１の支持装置は、３つのＺ軸駆動部により、ステージの３点をＺ軸方向に任意の量だけ駆動することにより、ステージの任意の角度調整を行うようにしている。

日本国特開２００４−４７８５２号公報

ところで、ステージの３点をＺ軸方向に駆動する際における一つの問題は、かかるステージを、Ｚ軸方向に交差する方向（Ｘ軸方向やＹ軸方向）にどのように拘束するかである。この拘束が強すぎると、ステージの角度調整が困難になる一方で、拘束が弱すぎると、ステージがＸ軸方向やＹ軸方向移動してしまい、ステージの位置決めが困難となる。

そこで、ステージとこのステージを支持する基台とを、Ｘ軸方向やＹ軸方向には撓みにくくＺ軸方向には撓みやすい板バネで連結し、Ｚ軸駆動部によるステージのＺ軸方向移動の際、板バネがステージのＸ軸方向やＹ軸方向の移動を拘束するが、Ｚ軸方向にはステージの移動を許容するようにした技術が開発されている。しかしながら、板バネは基台に連結されている為、ステージがＺ軸方向に移動すると、基台に対して微小ではあるがＸ軸方向やＹ軸方向へも移動してしまい、位置決めの再現性が得られないという問題がある。これに対し、Ｅ字形状の板バネを用いて、ステージのＺ軸方向の移動に対するＸ軸方向やＹ軸方向への移動を減少させる技術も開発されているが、板バネの形状変化が大きい場合には、その性能に誤差が出てしまい、ステージの位置が安定しないという問題がある。

そこで本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、再現性高くステージの角度調整を行える支持装置及び露光装置を提供することを目的とする。

本発明の支持装置は、ステージを移動可能に支持する支持装置において、
基台と、
前記基台上に、上下方向に移動可能に取り付けられた移動部材と、
前記移動部材を、前記上下方向に駆動する駆動手段と、
前記ステージと前記移動部材との相対傾動を許容しつつ両者を連結する関節手段と、
前記ステージと前記移動部材とを連結するバネ部材とを有し、
前記バネ部材は、前記上下方向におけるバネ剛性が、前記上下方向に直交する方向のバネ剛性より低くなっていることを特徴とする。

本発明の露光装置は、
マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスク保持部を駆動するマスク駆動機構と、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を駆動する基板駆動機構と、
前記マスクを介して前記基板にパターン露光用の光を照射する照射手段と、
を有する露光装置であって、
前記基板駆動機構は、前記基板保持部を上下方向に駆動可能であるとともに、前記基板保持部の傾きを調整可能とすべく、前記基板保持部の対向する二辺のうち、一方の辺に少なくとも一つ、他方の辺に少なくとも二つそれぞれ配置された上下方向及びチルト調整機構を有し、前記各上下方向及びチルト調整機構は、前記支持装置によって構成されることを特徴とする。

本発明によれば、前記ステージと前記移動部材とを連結するバネ部材において、前記上下方向におけるバネ剛性が、前記上下方向に直交する方向のバネ剛性より低くなっているので、前記ステージの前記上下方向に直交する方向の変位を制限するが、前記上下方向には前記ステージの変位を許容し、更に前記バネ部材が前記移動部材と共に移動するので、前記バネ部材の形状変化を抑えて、前記移動部材の移動に関わらず、安定した前記ステージの位置精度を得ることができる。

更に、前記移動部材には前記上下方向に沿って配置されたガイドレールが設けられ、前記基台には、前記ガイドレールに対して相対移動可能なスライダが設けられていると、前記移動部材の移動を精度良く行える。但し、前記移動部材にスライダを設けて、前記基台にガイドレールを設けても良い。

更に、前記駆動手段は、モータと、前記モータの回転運動を軸線運動に変換する変換機構と、前記変換機構により変換された軸線運動によって、前記上下方向と交差する水平方向に移動可能な楔部材とを有し、前記楔部材が前記水平方向に移動することに応じて、前記移動部材が、前記上下方向に移動するようになっていると好ましい。

露光ユニットに適用される近接露光装置本体を説明するための一部分解斜視図である。図１に示す近接露光装置本体の正面図である。図１に示すマスク保持部の拡大斜視図である。Ｚ−チルト調整機構４３の斜視図である。Ｚ−チルト調整機構４３の側面図である。（ａ）は、Ｚ−チルト調整機構４３と共に示す基板ステージ２０の上面図であり、（ｂ）は、Ｚ−チルト調整機構４３の拡大上面図であり、（ｃ）は、バネ部材４５０の部分拡大図である。（ａ）は、本発明の第１変形例に係るＺ−チルト調整機構４３の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢印ＶＩＩから見た駆動手段の図である。本発明の第２変形例に係るバネ部材４５０周辺の拡大側面図である。

以下、本発明に係る支持装置を用いた露光ユニットについて、図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、Ｚ軸方向を上下方向とし、Ｘ軸方向とＹ軸方向を水平方向とする。

露光ユニットは、第１層を露光する第１の近接露光装置本体と、第２層を露光する第２の近接露光装置本体と、第３層を露光する第３の近接露光装置本体と、第４層を露光する第４の近接露光装置本体と、を有する。ここで、第１〜第４の近接露光装置本体は、後述する基板保持部の吸着面が異なる構成であればよいため、第１の近接露光装置本体２についてのみ以下で詳述し、それ以外は省略する。

図１に示すように、第１の近接露光装置本体２は、マスクＭを保持するマスクステージ（マスク保持部）１０と、ガラス基板（被露光材）Ｗを保持する基板ステージ（基板保持部）２０と、パターン露光用の照射手段としての照明光学系３０と、基板ステージ２０をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動し、且つ基板ステージ２０のチルト調整を行う基板ステージ移動機構（基板駆動機構）４０と、マスクステージ１０及び基板ステージ移動機構４０を支持する装置ベース５０と、を備える。

なお、ガラス製の基板Ｗは、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたマスクパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）に感光剤が塗布されている。また、マスクＭは、溶融石英からなり、長方形状に形成されている。

まず照明光学系３０から説明する。照明光学系３０は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ３１と、この高圧水銀ランプ３１から照射された光を集光する凹面鏡３２と、この凹面鏡３２の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ３３と、光路の向きを変えるための平面ミラー３５，３６及び球面ミラー３７と、この平面ミラー３６とオプチカルインテグレータ３３との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッター３４と、を備える。

そして、照明光学系３０では、露光時に露光制御用シャッター３４が開制御されると、高圧水銀ランプ３１から照射された光が、図１に示す光路Ｌを経て、マスクステージ１０に保持されるマスクＭ、さらには基板ステージ２０に保持される基板Ｗの表面に対して垂直にパターン露光用の平行光として照射される。これにより、マスクＭのマスクパターンが基板Ｗ上に露光転写される。

マスクステージ１０は、図１〜図３に示すように、中央部に矩形形状の開口部１１ａが形成されるマスクステージベース１１と、マスクステージベース１１の開口部１１ａにＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能に装着されるマスク保持枠１２と、マスク保持枠１２に取り付けられ、マスクＭを吸着保持するチャック部１４と、マスク保持枠１２とチャック部とをＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動させ、このマスク保持枠１２に保持されるマスクＭの位置を調整するマスク位置調整機構（マスク駆動機構）１６と、を備える。

マスクステージベース１１は、装置ベース５０上に立設される支柱５１、及び支柱５１の上端部に設けられるＺ軸移動装置５２によりＺ軸方向に移動可能に支持され、基板ステージ２０の上方に配置される。Ｚ軸移動装置５２は、例えば、モータ及びボールねじ等からなる電動アクチュエータ、或いは空圧シリンダ等を備え、単純な上下動作を行うことにより、マスクステージ１０を所定の位置まで昇降させる。なお、Ｚ軸移動装置５２は、マスクＭの交換や、ワークチャック２１の清掃等の際に使用される。

マスク位置調整機構１６は、マスク保持枠１２のＸ軸方向に沿う一辺に取り付けられる１台のＹ軸方向駆動装置１６ｙと、マスク保持枠１２のＹ軸方向に沿う一辺に取り付けられる２台のＸ軸方向駆動装置１６ｘと、を備える。

そして、マスク位置調整機構１６では、１台のＹ軸方向駆動装置１６ｙを駆動させることによりマスク保持枠１２をＹ軸方向に移動させ、２台のＸ軸方向駆動装置１６ｘを同等に駆動させることによりマスク保持枠１２をＸ軸方向に移動させる。また、２台のＸ軸方向駆動装置１６ｘのどちらか一方を駆動することによりマスク保持枠１２をθ方向に移動（Ｚ軸回りの回転）させる。

さらに、マスクステージベース１１の上面には、図３に示すように、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定するギャップセンサ１７と、チャック部１４に保持されるマスクＭの取り付け位置を確認するためのマスク用アライメントカメラ１８と、が設けられる。これらギャップセンサ１７及びマスク用アライメントカメラ１８は、移動機構１９を介してＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に保持され、マスク保持枠１２内に配置される。

なお、マスクステージベース１１の上面には、図３に示すように、マスクステージベース１１の開口部１１ａのＸ軸方向の両端部に、マスクＭの両端部を必要に応じて遮蔽するマスキングアパーチャ３８が設けられる。このマスキングアパーチャ３８は、モータ、ボールねじ、及びリニアガイド等からなるマスキングアパーチャ駆動機構３９によりＸ軸方向に移動可能とされて、マスクＭの両端部の遮蔽面積を調整する。なお、マスキングアパーチャ３８は、開口部１１ａのＸ軸方向の両端部だけでなく、開口部１１ａのＹ軸方向の両端部に同様に設けてもよい。

基板ステージ２０は、図１及び図２に示すように、基板ステージ移動機構４０上に設置されており、基板Ｗを基板ステージ２０に保持するための吸着面２２を上面に有するワークチャック２１を備える。なお、ワークチャック２１は、真空吸着により基板Ｗを保持している。

基板ステージ移動機構４０は、図１及び図２に示すように、基板ステージ２０をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り機構４１と、基板ステージ２０をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り機構４２と、基板ステージ２０のチルト調整を行うと共に、基板ステージ２０をＺ軸方向に微動させるＺ−チルト調整機構（上下方向及びチルト調整機構、支持装置）４３と、を備える。

Ｙ軸送り機構４１は、装置ベース５０の上面にＹ軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド４４と、リニアガイド４４によりＹ軸方向に移動可能に支持されるＹ軸テーブル４５と、Ｙ軸テーブル４５をＹ軸方向に移動させるＹ軸送り駆動装置４６と、を備える。そして、Ｙ軸送り駆動装置４６のモータ４６ｃを駆動させ、ボールねじ軸４６ｂを回転させることにより、ボールねじナット４６ａとともにＹ軸テーブル４５をリニアガイド４４の案内レール４４ａに沿って移動させて、基板ステージ２０をＹ軸方向に移動させる。

また、Ｘ軸送り機構４２は、Ｙ軸テーブル４５の上面にＸ軸方向に沿って設置される一対のリニアガイド４７と、リニアガイド４７によりＸ軸方向に移動可能に支持されるＸ軸テーブル４８と、Ｘ軸テーブル４８をＸ軸方向に移動させるＸ軸送り駆動装置４９と、を備える。そして、Ｘ軸送り駆動装置４９のモータ４９ｃを駆動させ、ボールねじ軸４９ｂを回転させることにより、不図示のボールねじナットとともにＸ軸テーブル４８をリニアガイド４７の案内レール４７ａに沿って移動させて、基板ステージ２０をＸ軸方向に移動させる。

Ｚ−チルト調整機構４３について説明する。図４は、Ｚ−チルト調整機構４３の斜視図であり、図５は、Ｚ−チルト調整機構４３の側面図であり、図６（ａ）は、Ｚ−チルト調整機構４３と共に示す基板ステージ２０の上面図である。Ｚ−チルト調整機構４３は、図６（ａ）に示すように、基板ステージ２０の対向する二辺のうち、一方の辺に一つ、他方の辺に二つ、合計３カ所に設けられ、３点のＺ軸方向の位置を任意に調節することで、基板ステージ２０の傾き調整を行えるようになっている。

図５に示すＺ−チルト調整機構４３において、Ｘ軸テーブル（基台）４８の上面にハウジング４３１が固定されている。ハウジング４３１の端部にはモータ４３２が取り付けられており、モータ４３２の回転軸４３２ａは、回転軸４３２ａに対して直列に配置されたボールねじ軸４３３と、ハウジング４３１内でカップリング４３４により連結されている。ボールねじ軸４３３は、ハウジング４３１に対して軸受４３５により回転自在に支持されており、その反対端側は、楔部材４３６に固定されたナット４３７に、不図示のボールを介して螺合している。ボールねじ機構４３３，ナット４３７，不図示のボールとでボールねじ機構即ち変換機構を構成する。

又、Ｘ軸テーブル４８の上面に、Ｚ軸方向に直交する方向であって、ボールねじ軸４３３の軸線方向に延在するように一対の（片方のみ図示）ガイドレール４３８が設けられている。更に、側面が直角三角形状の楔部材４３６の両側下部に取り付けられたスライダ４３６ａが、ガイドレール４３８に係合している。従って、楔部材４３６は、ガイドレール４３８に沿ってＸ軸テーブル４８に対してＹ軸方向に移動可能に配置されている。

楔部材４３６の上部には、ガイドレール４３６ｂが、Ｚ軸方向と、ボールねじ軸４３３の軸線方向とに対して傾くように（Ｘ軸テーブルに対して角度βで傾いたβ方向に延在するように）取り付けられている。更に、移動部材４３９の下部に取り付けられたスライダ４３９ａが、ガイドレール４３６ｂに係合しており、従って、移動部材４３９は、ガイドレール４３６ｂに沿って楔部材４３６に対してβ方向に相対移動可能に配置されている。

移動部材４３９は、支持上面４３９ｂと、Ｚ軸方向に延在するアーム４３９ｃとを有する。支持上面４３９ｂには、内周が円錐形状となった下座４３９ｄが分解可能に設けられている。又、支持上面４３９ｂより上方に延在する支持アーム４３９ｃの側面には、Ｚ軸方向に延在する一対の（片方のみ図示）ガイドレール４３９ｅが取り付けられている。ガイドレール４３９ｅには、それぞれハウジング４３１に固定されたスライダ４３１ａが係合している。従って、移動部材４３９は、ガイドレール４３９ｅに沿ってハウジング４３１に対しても相対移動可能に配置されている。かかる支持構成により、特にアーム４３９ｃの支持剛性が高まり、後述するバネ部材４５０の取り付け位置のＸ軸方向及びＹ軸方向における位置精度を確保できる。

移動部材４３９の支持上面４３９ｂに対向するようにして、関節手段としてチルト支持部４４０が設けられている。チルト支持部４４０の下面には、下座４３９ｄに対向して、内周が円錐形状となった上座４４０ａが分解可能に設けられている。下座４３９ｄと上座４４０ａとの間には、球体４４１が配置されて関節手段としての球面座を形成しており、従って、移動部材４３９とチルト支持部４４０とは、Ｚ軸方向に直交する方向には互いに拘束されているが、相対的に傾き可能となっている。

チルト支持部４４０の上方には、基板ステージ２０の下面に取り付けられる基板支持部４４２が配置され、チルト支持部４４０の上平面と、基板支持部４４２の下平面との間には、多数のボール４４３が配置されている。従って、チルト支持部４４０と、基板支持部４４２とは、Ｚ軸方向に直交する方向には或る範囲で相対移動可能となっているが、基板支持部４４２を全くフリーとしてしまうと、基板ステージ２０を位置決めできない。そこで、本実施の形態では、位置拘束用のバネ部材４５０を設けている。

より具体的には、バネ部材４５０は、図４に示すように、例えば、ＳＵＰ３、ＳＵＰ６、ＳＵＰ７、ＳＵＰ９、ＳＵＰ１０、ＳＵＰ１２のような、薄い矩形板状のバネ鋼を素材とし、一辺から中央に向かって延在する平行な一対のスリット４５０ａを有している。スリット４５０ａの末端には、応力緩和用の丸穴４５０ｄ（図６（ｃ）参照）が形成されていると好ましく、丸穴４５０ｄの直径Ｄは、スリット４５０ａの幅をｔとすると、ｔ≦Ｄ≦２ｔに設定されることが好ましい。スリット４５０ａに挟まれた中央部４５０ｂの縁部は、Ｚ軸方向に基板支持部４４２の下面位置まで延在した、移動部材４３９のアーム４３９ｃの上面にボルトＢ１で固定されている。一方、スリット４５０ａの両側である周辺部４５０ｃの縁部は、基板支持部４４２の下面にボルトＢ２で固定されている（図５参照）。尚、中央部４５０ｂ及び周辺部４５０ｃを取り付けた縁部と反対側の縁部は、拘束されずフリーとなっている。また、図６（ｃ）に示すように、中央部４５０ｂの長さは、周辺部４５０ｃの長さよりも短く形成されており、中央部４５０ｂの縁部から突出する周辺部４５０ｃの部分には傾斜面４５０ｅが形成されている。スリット４５０ａの延出方向に対するこの傾斜面４５０ｅの傾斜角θは、０°≦θ＜９０°であればよく、周辺部４５０ｃの剛性を考慮すると０°≦θ≦６０°であることが好ましく、さらに、バネ部材４５０の軽量化と周辺部４５０ｃの剛性の両方を考慮すると、３０°≦θ≦６０°に設定されることがより好ましい。

次に、Ｚ−チルト調整機構４３の動作について説明する。不図示の制御装置からモータ４３２に駆動信号を送信すると、回転軸４３２ａが回転するので、かかる回転運動はカップリング４３４を介してボールねじ軸４３３に伝達される。すると、回転を固定されたナット４３７との間に相対回動が生じ、これによりナット４３７に軸線方向力が伝達され、ナット４３７は楔部材４３６と共にボールねじ軸４３３の軸線方向に移動する。

楔部材４３６がボールねじ軸４３３の軸線方向に移動すると、移動部材４３９も同方向に力を受けるが、移動部材４３９は、Ｚ軸方向への移動のみが許容されているため、楔部材４３６に対してβ方向に相対移動しつつ、ガイドレール４３９ｅ上をスライダ４３１ａが相対滑動することで、ハウジング４３１に対してＺ軸方向（上下に）に移動する。これにより、球面座、チルト支持部４４０，基板支持部４４２を介して基板ステージ２０をＺ軸方向に移動させることができる。

ここで、３つのＺ−チルト調整機構４３のＺ軸方向駆動量が異なる場合、Ｘ軸テーブル４８に対して基板ステージ２０が傾くことになるが、かかる傾きは、球面座が作用することで、移動部材４３９に対してチルト支持部４４０が傾くことで許容されることとなる。又、Ｘ軸テーブル４８に対して基板ステージ２０がＸ軸方向又はＹ軸方向に微小に移動する場合、ボール４４３がこれを許容するようになっている。

一方、Ｘ軸テーブル４８に対して基板ステージ２０がＸ軸方向又はＹ軸方向に無制限に移動することを抑制すべく、バネ部材４５０が機能する。即ち、スリット４５０ａの内方端側で連結された中央部４５０ｂと周辺部４５０ｃは、それぞれ片持ち状であり互いにＶ字状に逆方向に容易に撓むことで、移動部材４３９に対して基板支持部４４２が傾くことは許容する。一方、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（バネ部材４５０の面方向）には、バネ部材４５０は剛性が高く変形しにくい為、移動部材４３９に対して基板支持部４４２が移動することを抑制する。これにより、Ｘ軸テーブル４８に対して基板ステージ２０がＺ軸方向に移動しても、Ｘ軸方向又はＹ軸方向の位置決め精度を確保できる。特に、Ｘ軸方向の位置決め精度を確保するためには、中央部４５０ｂの剛性が得られるように、中央部４５０ｂの幅ａをバネ部材４５０の幅Ｌの１／２未満（ａ＜Ｌ／２）とすることが好ましい（図６（ｂ）参照）。

また、図６（ｃ）に示すように、中央部４５０ｂの長さＸは、周辺部４５０ｃの長さをＸ１とすると、Ｘ≦Ｘ１／２に設定されることで、中央部４５０ｂの剛性をさらに高めることができる。さらに、図６（ａ）において、基板ステージ２０の対向する二辺のうち、一方の辺に設けられたＺ−チルト調整機構４３Ａにおけるバネ部材４５０のばね剛性は、他方の辺に設けられた二つのＺ−チルト調整機構４３Ｂにおけるバネ部材４５０のばね剛性よりも大きく設定されることが好ましく、Ｚ−チルト調整機構４３Ｂにおけるバネ部材４５０のばね剛性の２倍に設定されることがより好ましい。これにより、剛性に偏りがなくなり、位置決め精度を向上することができる。

さらに、バネ部材４５０の幅Ｌは、バネ部材４５０の剛性によって基板ステージ２０を支持するのに十分に耐えうるように、基板ステージ２０の幅をＬ´とすると、０．１≦Ｌ／Ｌ´≦０．５に設定されることが好ましい。

更に本実施の形態によれば、バネ部材４５０が移動部材４３９のアーム４３９ｃの上面と、基板支持部４４２の下面に取り付けられて、Ｚ軸方向に一体的に移動するので、ハウジング４３１と連結する場合に比べバネ部材４５０の形状変化を抑えられ、従って移動部材４３９の移動に関わらず、安定した基板ステージ２０の位置精度を得ることができる。以上により、基板ステージ２０のＺ軸，チルト方向の位置を微調整して、マスクＭと基板Ｗとを所定の間隔を存して平行に対向させることができる。

さらに、第１の近接露光装置本体２には、図１及び図２に示すように、基板ステージ２０の位置を検出する位置測定装置であるレーザ測長装置６０が設けられる。このレーザ測長装置６０は、基板ステージ移動機構４０の駆動に際して発生する基板ステージ２０の移動距離を測定するものである。

レーザ測長装置６０は、ステー７１に固定されて基板ステージ２０のＸ軸方向側面に沿うように配設されるＸ軸用ミラー６４と、ステー７１に固定されて基板ステージ２０のＹ軸方向側面に沿うように配設されるＹ軸用ミラー６５と、装置ベース５０のＸ軸方向端部に配設され、レーザ光（計測光）をＸ軸用ミラー６４に照射し、Ｘ軸用ミラー６４により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ２０の位置を計測するＸ軸測長器（測長器）６１及びヨーイング測定器（測長器）６２と、装置ベース５０のＹ軸方向端部に配設され、レーザ光をＹ軸用ミラー６５に照射し、Ｙ軸用ミラー６５により反射されたレーザ光を受光して、基板ステージ２０の位置を計測する１台のＹ軸測長器（測長器）６３と、を備える。

そして、レーザ測長装置６０では、Ｘ軸測長器６１、ヨーイング測定器６２、及びＹ軸測長器６３からＸ軸用ミラー６４及びＹ軸用ミラー６５に照射されたレーザ光が、Ｘ軸用ミラー６４及びＹ軸用ミラー６５で反射されることにより、基板ステージ２０のＸ軸，Ｙ軸方向の位置が高精度に計測される。また、Ｘ軸方向の位置データはＸ軸測長器６１により、θ方向の位置はヨーイング測定器６２により測定される。なお、基板ステージ２０の位置は、レーザ測長装置６０により測定されたＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置、及びθ方向の位置を加味して、適宜補正を加えることにより算出されるので、その結果に基づき、基板ステージ移動機構４０は、基板Ｗの位置を調整できる。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。

上記実施の形態では、駆動手段は、モータ４３２と、モータ４３２の回転運動を軸線運動に変換するボールねじ機構で構成される変換機構と、変換機構により変換された軸線運動によって、Ｙ軸方向に移動可能な楔部材４３６とを有しているが、本発明の駆動手段は、これに限定されるものではない。例えば、図７に示す第１変形例のように、駆動手段は、駆動部材５００に固定された可動子５０１と、固定子５０２によって構成されるリニアモータであってもよく、これにより、軸線運動する駆動部材５００に固定された楔部材４３６がＹ軸方向に移動することに応じて、移動部材４３９が、上下方向に移動する。

また、本発明のバネ部材は、図８に示す第２変形例のように、複数枚のバネ部材４５０を重ねることによって構成されてもよい。
さらに、本発明の上下方向及びチルト調整機構は、基板保持部を上下方向に駆動するとともに、基板保持部の傾きを調整するように構成されればよく、基板保持部の対向する二辺のうち、一方の辺に少なくとも一つ、他方の辺に少なくとも二つ有する構成であればよい。

なお、本発明は、２０１０年５月７日出願の日本特許出願（特願２０１０−１０７１００）、２０１１年４月２６日出願の日本特許出願（特願２０１１−０９８０４４）及び２０１１年４月２６日出願の日本特許出願（特願２０１１−０９８０４５）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１０マスクステージ
１１マスクステージベース
１１ａ開口部
１２マスク保持枠
１４チャック部
１６マスク位置調整機構（マスク駆動機構）
１６ｘＸ軸方向駆動装置
１６ｙＹ軸方向駆動装置
１７ギャップセンサ
１８マスク用アライメントカメラ
１９移動機構
２０基板ステージ
２１ワークチャック
２２吸着面
３０照明光学系
３１高圧水銀ランプ
３２凹面鏡
３３オプチカルインテグレータ
３４露光制御用シャッター
３５平面ミラー
３６平面ミラー
３７球面ミラー
３８マスキングアパーチャ
３９マスキングアパーチャ駆動機構
４０基板ステージ移動機構（基板駆動機構）
４１Ｙ軸送り機構
４２Ｘ軸送り機構
４３Ｚ−チルト調整機構（上下方向及びチルト調整機構、支持装置）
４４リニアガイド
４４ａ案内レール
４５Ｙ軸テーブル
４６駆動装置
４６ａナット
４６ｂボールねじ軸
４６ｃモータ
４７リニアガイド
４７ａ案内レール
４８Ｘ軸テーブル
４９駆動装置
４９ｂボールねじ軸
４９ｃモータ
５０装置ベース
５１支柱
５２Ｚ軸移動装置
６０レーザ測長装置
６１Ｘ軸測長器
６２ヨーイング測定器
６３Ｙ軸測長器
６４Ｘ軸用ミラー
６５Ｙ軸用ミラー
７１ステー
４３１ハウジング
４３１ａスライダ
４３２モータ
４３２ａ回転軸
４３３ボールねじ軸
４３４カップリング
４３５軸受
４３６楔部材
４３６ａスライダ
４３６ｂガイドレール
４３７ナット
４３８ガイドレール
４３９移動部材
４３９ａスライダ
４３９ｂ支持上面
４３９ｃアーム
４３９ｄ下座
４３９ｅガイドレール
４４０チルト支持部
４４０ａ上座
４４１球体
４４２基板支持部
４４３ボール
４５０バネ部材
４５０ａスリット
４５０ｂ中央部
４５０ｃ周辺部
Ｌ光路
Ｍマスク
Ｗ基板

Claims

ステージを移動可能に支持する支持装置において、
基台と、
前記基台上に、上下方向に移動可能に取り付けられた移動部材と、
前記移動部材を、前記上下方向に駆動する駆動手段と、
前記ステージと前記移動部材との相対傾動を許容しつつ両者を連結する関節手段と、
前記ステージと前記移動部材とを連結するバネ部材とを有し、
前記バネ部材は、前記上下方向におけるバネ剛性が、前記上下方向に直交する方向のバネ剛性より低くなっていることを特徴とする支持装置。
前記移動部材には前記上下方向に沿って配置されたガイドレールが設けられ、前記基台には、前記ガイドレールに対して相対移動可能なスライダが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の支持装置。
前記駆動手段は、モータと、前記モータの回転運動を軸線運動に変換する変換機構と、前記変換機構により変換された軸線運動によって、前記上下方向と交差する水平方向に移動可能な楔部材とを有し、前記楔部材が前記水平方向に移動することに応じて、前記移動部材が、前記上下方向に移動するようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の支持装置。
マスクを保持するマスク保持部と、
前記マスク保持部を駆動するマスク駆動機構と、
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を駆動する基板駆動機構と、
前記マスクを介して前記基板にパターン露光用の光を照射する照射手段と、
を有する露光装置であって、
前記基板駆動機構は、前記基板保持部を上下方向に駆動可能であるとともに、前記基板保持部の傾きを調整可能とすべく、前記基板保持部の対向する二辺のうち、一方の辺に少なくとも一つ、他方の辺に少なくとも二つそれぞれ配置された上下方向及びチルト調整機構を有し、前記各上下方向及びチルト調整機構は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持装置によって構成されることを特徴とする露光装置。