WO2004073053A1

WO2004073053A1 - ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法

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Publication number: WO2004073053A1
Application number: PCT/JP2004/000655
Authority: WO
Inventors: Yuichi Shibazaki
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2004-08-26
Also published as: CN102103331B; EP2560192A2; CN1717779A; US20160048084A1; JPWO2004073053A1; HK1221553A1; US9152060B2; KR101313509B1; JP2009158973A; EP1596423A4; EP2560192A3; EP3401947A1; CN102103331A; EP1596423B1; EP3038138B1; CN100380585C; CN101216673A; US7489389B2; EP2560192B1; KR20120007083A

Abstract

　ステージ（ＲＳＴ）は、定盤（１６）の上方に浮上しつつレチクルを保持して２次元面内の３自由度方向に移動可能であり、枠状部材（１８）は定盤の上方に浮上しつつ２次元面内の３自由度方向に移動可能である。枠状部材には第１固定子（１３６1～１３８2）、第２固定子（１４０1，１４０2）が設けられ、ステージには第１固定子、第２固定子それぞれと協働してステージを２次元面内で駆動する駆動力を発生する第１可動子、第２可動子が設けられている。従って、ステージの駆動による反力は第１又は第２固定子に作用し、この反力により枠状部材が運動量保存則にほぼ従って２次元面内で移動する。これにより、ステージの移動による反力がほぼ完全にキャンセルされるとともに、ステージ及び枠状部材を含む系の重心移動が生じないので、定盤には偏荷重も作用しない。

Description

明細書

ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法技術分野

本発明は、ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、定盤と、該定盤に沿って移動するスライダとを備えるステージ装置、該ステージ装置を備える露光装置、並びに前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。背景技術

近年、半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフイエ程においては、マスク又はレチクル (以下、 Γレチクル」と総称する) とウェハ又はガラスプレート等の感光物体（以下、「ウェハ」と総称する）とを所定の走査方向（スキヤン方向）に沿って同期移動しつつ、レチクルのパターンを投影光学系を介してウェハ上に転写する、ステップ■アンド 'スキャン方式の走査型露光装置（いわゆるスキャニング■ステツパ（スキャナ）とも呼ばれる）などが比較的多く用いられるようになつてきた。走査型露光装置は、ステツパなどの静止型露光装置に比べると、大フィールドをより小さな投影光学系で露光できる。このため、走査型露光装置には、投影光学系の製造が容易であるとともに、大フィ一ルド露光によるショット数の減少により高スループッ卜が期待でき、さらに投影光学系に対してレチクル及び基板を相対走査することで平均化効果があり、デイストーシヨンや焦点深度の向上が期待できる等の種々のメリツ卜がある。しかるに、走査型露光装置では、ウェハ側に加え、レチクル側にも、レチクルを駆動する駆動装置が必要である。最近の走査型露光装置では、レチクル側の駆動装置として、レチクル定盤上にエアベアリング等によリ浮上支持され、 5

2 走査方向に直交する非走査方向（非スキャン方向）の両側に配置された 1対のリニアモータによって、走査方向に所定ストローク範囲で駆動されるレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ステージに対して、スキャン方向及び非スキヤン方向及びョーイング方向にボイスコイルモータ等によって微少駆動されるレチクル微動ステージとを有する粗微動構造のレチクルステージ装置が用いられている。

また、レチクルステージの駆動に応じてリニアモータの固定子に生じる反力がレチクル定盤の振動要因や姿勢変化の要因となるのを極力抑制するため、前記反力を受けて、運動量保存則に従って、例えばレチクルステージのスキャン方向に延設されたリニアモータの固定子（リニアガイド）に沿って、レチクルステージとは反対方向に移動するカウンタマス（錘部材）を有するカウンタマス機構が設けられたレチクルステージ装置もある。

しかしながら、従来の走査型露光装置が採用するレチクルステージ装置では、以下のような改善すべき点が種々存在する。

a . 微動ステージ駆動用のモータの固定子が設けられた固定子キャリアと定盤との間にサイドガイドがあるため、レチクル微動ステージ（レチクル）の非スキャン方向の位置決め時の反力及びョ一^ rングモーメント、並びに粗動ステージの駆動時に生じるモーメントが、サイドガイドを介して定盤に伝達され、これが定盤の振動要因となり、結果的にレチクルの位置制御精度（位置決め精度を含む）を悪化させていた。

b . レチクル微動ステージ及びレチクル粗動ステージには、電流供給のための配線や、バキュームチャックのための真空排気用の配管及びエアべァリングに対する加圧空気の供給用の配管などが接続されていた。このため、レチクル微動ステージ及びレチクル粗動ステージが移動する際には、上記の配線、配管が引きずられ、それら配線、配管の張力が、結果的にレチクルの位置制御精度

(位置決め精度を含む）を悪化させる要因となっていた。 c . レチクル微動ステージ周辺の機械的な振動、熱的要因によるステージ曲げがレチクル微動ステージの位置計測誤差の要因となっていた。一例として、図 1 2 Aに示されるように、レチクル微動ステージ R S Tに設けられた移動鏡 1 6 9を介してレチクル微動ステージ R S T (レチクル R ) の位置を測長軸 L Xを有する干渉計で測定する場合について考える。この場合において、レチクルステージ R S Tに図 1 2 Bに示されるような変形が生じたものとすると、干渉計によって計測される位置情報に Δ Μの計測誤差（一種のアッベ誤差）が生じることとなる。なお、図 1 2 A、図 1 2 Bにおいて、符号 C Rは、レチクル微動ステージ R S Tの中立面（曲げ中立面）を示す。

d . さらに、レチクル微動ステージの変形が、移動鏡の変形（曲がり）要因となり、レチクル微動ステージの位置計測精度、ひいては位置制御精度の低下を招いていた。

e . また、特にカウンタマス機構を備えるレチクルステージ装置では、カウンタマス（錘部材）とレチクルステージとの質量比を十分大きく確保することが困難であった。その理由は、上記従来のカウンタマス機構では、カウンタマスはリニアガイドの軸上に重心を配置する必要があるため、カウンタマスの質量を大きくするためには、カウンタマスをリニァガイドの軸方向に延長するか、リニアガイドを中心として軸直交面内で放射方向の距離が一律に大きくなるようにする必要があり、レイアウトの都合上、自ずと制限があるためである。このようにカウンタマス（錘部材）とレチクルステージとの質量比を十分大きく確保することが困難であったことから、カウンタマスのストロークが大きくなリ、配管を引きずることの影響や、重心移動による局部的なボディ変形が無視できず、位置制御性の低下の要因となっていた。

f . この他、レチクルステージの周辺部材の配置、形状などが複雑で、その周辺空間は入り組んだ開放空間となっていたため、空調効率が悪く、空気揺らぎ（空気の温度揺らぎ）などによって干渉計計測精度、ひいてはレチクルの位置制御性を悪化させる要因ともなつていた。さらに、 F ₂レーザなどの真空紫外光を露光用照明光として用いる場合には、レチクル周辺においても雰囲気気体を不活性ガスで置換するガスパージを行わなければならないが、上記のレチクルステージの周辺部材の配置、形状などの複雑化のために、その設計が非常に困難なものとなっていた。

本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第 1の目的は、特に、物体が載置される移動体の位置制御性の向上を図ることができるステージ装置を提供することにある。

また、本発明の第 2の目的は、高精度な露光を実現することが可能な露光装置を提供することにある。

また、本発明の第 3の目的は、高集積度のデバイスの生産性を向上させることが可能なデバイス製造方法を提供することにある。発明の開示

本発明は、第 1の観点からすると、定盤と；前記定盤の上方に浮上しつつ物体を保持して第 1軸及びこれに直交する第 2軸を含む 2次元面内の 3自由度方向に前記定盤に沿って移動可能なスライダと；前記定盤の上方に浮上しつつ前記 2次元面内の 3自由度を少なくとも有し、前記スライダを取り囲む枠状部材と；前記枠状部材に設けられた第 1固定子と、該第 1固定子と協働して前記スライダを前記第 1軸方向に駆動する駆動力を発生する第 1可動子とを含む第 1 駆動機構と；前記枠状部材に設けられた第 2固定子と、前記第 2固定子と協働して前記スラィダを前記第 2軸方向に駆動する駆動力を発生する第 2可動子とを含む第 2駆動機構と；を備える第 1のステージ装置である。

ここで、固定子と可動子とが「協働する」とは、固定子と可動子との間の何らかの物理的相互作用（例えば電気磁気的な相互作用など）を行って駆動力を発生することを意味する。本明細書では、かかる意味で協働なる用語を用いるものとする。

これによれば、スライダは、定盤の上方に浮上しつつ物体を保持して第 1軸及びこれに直交する第 2軸を含む 2次元面内の 3自由度方向に前記定盤に沿つて移動可能であり、枠状部材は、定盤の上方に浮上しつつ前記 2次元面内の 3 自由度を少なくとも有している。枠状部材には、第 1固定子、第 2固定子が設けられ、第 1固定子と協働してスライダを第 1軸方向に駆動する駆動力を発生する第 1可動子、第 2固定子と協働してスライダを第 2軸方向に駆動する駆動力を発生する第 2可動子がスライダに設けられている。従って、スライダが第 1駆動機構又は第 2駆動機構により第 1軸方向又は第 2軸方向に駆動されると, その駆動力に応じた反力が第 1固定子又は第 2固定子に生じる（作用する）。この反力の作用により枠状部材が、運動量保存則にほぼ従って、 2次元面内の 3 自由度方向に移動する。すなわち、枠状部材がカウンタマスの役目を果たす。この場合、枠状部材の移動により、前記反力がほぼ完全にキャンセルされるとともに、スライダ及び枠状部材を含む系の重心移動が生じないので、定盤には偏荷重も作用しない。従って、物体が載置されるスライダの位置制御性の向上を図ることができる。また、この場合、枠状部材はスライダを取り囲む状態で設けられているので、必然的に大型化し、その質量が大きくなり、枠状部材とスライダとの大きな質量比を確保することができ、枠状部材の移動ストロークは比較的短くて足りる。また、枠状部材を大型化する場合に、その支障は殆どない。

この場合において、第 1駆動機構、第 2駆動機構の構成は種々考えられるが、例えば前記第 1駆動機構は、少なくとも 2つのリニアモータを含み、前記第 2 駆動機構は、少なくとも 1つのボイスコイルモータを含むこととすることができる。

本発明の第 1のステージ装置では、前記スライダの位置を計測する干渉計システムを更に備え、前記スライダには、中立面の一部に前記物体の載置面が形成されるとともに、前記干渉計システムからの測長ビームの光路の前記 2次元面に直交する第 3軸方向の位置が前記中立面の位置に一致していることとすることができる。かかる場合には、前述の図 1 2 Bを用いて説明した、スライダの変形の際に中立面と測長軸とのずれに起因して生じる位置計測誤差 Δ Μを略零にすることができる。

本発明の第 1のステージ装置では、前記スライダの第 1軸方向の一側及び他側の端部には第 1軸方向に延びる延設部がそれぞれ設けられ、前記一側の延設部から他側の延設部に至る長手方向の全域に渡る気体静圧軸受が形成され、前記定盤から配管を介さないで前記気体静圧軸受に対して加圧気体が供給されることとすることができる。 .

本発明は、第 2の観点からすると、マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される本発明の第 1のステージ装置と；前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜と；を備える第 1の露光装置である。

これによれば、本発明の第 1のステージ装置を備えているので、スライダの位置制御精度、ひいてはマスクの位置制御精度を向上することが可能である。したがって、マスクに形成されたパターンを感光物体に高精度に転写することが可能となる。

この場合において、前記照明ュニッ卜と前記投影光学系ュニッ卜との間の前記照明光の光路を含む空間が前記照明光を吸収する特性が空気に比べて小さい特定ガスでパージされるパージ空間とされるとともに、前記枠状部材が前記パ —ジ空間を外気に対して隔離する隔壁を兼ねていることとすることができる。かかる場合には、従来と異なり、マスク周辺の空間を容易にパージ空間とすることができる。この場合において、前記枠状部材の前記照明ュニッ卜とは反対側の前記定盤に対向する側の面に、前記特定ガスを加圧気体として用いる第 1の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡って設けられていることとすることができる。

この場合において、前記枠状部材の前記照明ュニット側の面に前記特定ガスを加圧気体として用いる第 2の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡って設けられ、前記枠状部材の照明ュニッ卜側の面のほぼ全面に対向してかつ所定のクリアランスを介して配置され、前記第 2の気体静圧軸受からの加圧気体が噴き付けられるプレートを、更に備えることとすることができる。

本発明の第 1の露光装置では、前記枠状部材が前記パージ空間を外気に対して隔離する隔壁を兼ねている場合に、前記枠状部材の前記照明ュニッ卜とは反対側の前記定盤に対向する側の面に、真空吸引と加圧気体の噴出しとを同時に行う差動排気型の第 1の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡って設けられていることとすることができる。

この場合において、前記枠状部材の前記照明ユニット側の面に、真空吸引と加圧気体の噴出しとを同時に行う差動排気型の第 2の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡って設けられ、前記枠状部材の照明ュニッ卜側の面のほぼ全面に対向してかつ所定のクリアランスを介して配置され、前記第 2の気体静圧軸受からの加圧気体が噴き付けられるプレートを、更に備えることとすることができる。本発明の第 1の露光装置では、前記枠状部材が前記パージ空間を外気に対して隔離する隔壁を兼ねている場合において、前記スライダの位置を計測する干渉計システムを更に備える場合には、前記干渉計システムから前記パージ空間内の前記スライダに向かう測長ビームの光路上に位置する前記枠状部材の側面部分に開口部を形成するとともに、該開口部を閉塞するカバーガラスを設置することとすることができる。

本発明は、第 3の観点からすると、定盤と；前記定盤の上方に浮上しつつ物体を保持して前記定盤に沿って移動可能なスライダと；前記スライダの前記物体が載置される領域の第 1軸方向に直交する第 2軸方向の一側と他側とに前記スライダの中立面を基準としてそれぞれ対称に配置された各一対の可動子と、当該各対の可動子と個別に協働して前記第 1軸方向の駆動力をそれぞれ発生する一対の固定子部とを有する駆動機構と；を備える第 2のステージ装置である。これによれば、スライダを駆動する駆動機構が、スライダの物体が載置される領域の第 2軸方向の一側と他側とにスライダの中立面を基準としてそれぞれ対称に配置された各一対の可動子と、当該各対の可動子と個別に協働して第 1 軸方向の駆動力をそれぞれ発生する一対の固定子部とを有している。すなわち、第 2軸方向の一側、他側のいずれにおいても、可動子、スライダ、可動子の積層構造になっているとともに、その可動子同士は、スライダの中立面に関して対称の配置となっている。この場合、スライダの中立面は、その重心の高さ位置（第 1軸及び第 2軸に直交する第 3軸方向の位置）に略一致しているので、左右各一対の可動子と対応する固定子との協働によって発生する第 1軸方向の駆動力の合力が、スライダの重心位置に作用することとなる。従って、スライダの少なくとも第 1軸方向の位置制御性の向上、及びスライダの第 2軸回りの回転の抑制が可能である。

また、例えば、可動子が電機子ユニットで構成される場合には、スライダを定盤に沿って第 1軸方向に駆動する際に、可動子に供給される電流による可動子の発熱によリスライダが加熱されたとしても、その発熱部分では、中立面の上側、下側に生じるバイメタル効果に起因するスライダの変形同士が相殺され、結果的にバイメタル効果に起因するスライダの変形が生じることがない。

従って、特に、スライダの位置をスライダに設けられた反射面を介して干渉計によリ計測する場合には、その位置制御性を良好なものとすることができる。この場合において、前記一対の固定子部のぞれぞれは、前記スライダの中立面を基準としてそれぞれ対称に配置されていることとすることができる。

本発明の第 2のステージ装置では、前記スライダの第 1軸方向の一側及び他側の端部には第 1軸方向に延びる延設部がそれぞれ設けられ、前記一側の延設部から他側の延設部に至る長手方向の全域に渡る気体静圧軸受が形成され、前記定盤から配管を介さないで前記気体静圧軸受に対して加圧気体が供給されることとすることができる。

本発明は、第 4の観点からすると、マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される本発明の第 2のステージ装置と；前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜とを備える第 2の露光装置である。

これによれば、本発明の第 2のステージ装置を備えているので、スライダの位置制御精度、ひいてはマスクと感光物体との同期精度を向上させることが可能である。従って、マスクに形成されたパターンを感光物体に高精度に転写することが可能となる。

本発明は、第 5の観点からすると、定盤と；前記定盤の上方に浮上しつつ物体を保持して第 1軸及びこれに直交する第 2軸を含む 2次元面内を前記定盤に沿って移動可能なスライダと；前記スライダを前記第 1軸方向に駆動するリニァモータを含む駆動機構と；前記スライダに設けられた反射面に測長ビームを照射してその反射光に基づいて前記第 1軸方向及び第 2軸方向の位置を計測する干渉計システムと；を備え、前記干渉計システムからの前記第 2軸方向の測長ビームが照射される反射面が、前記リニアモータより外側に位置する前記スライダの一部に設けられていることを特徴とする第 3のステージ装置である。これによれば、干渉計システムからの第 2軸方向の測長ビームが照射される反射面が、スライダを第 1軸方向に駆動するリニァモータよリも外側に設けられているので、リニァモータの発熱に起因して該リニァモータ周辺の気体に温度揺らぎが生じても、その第 2軸方向の測長ビームにはなんらの影響も生じないので、干渉計によるスライダの第 2軸方向の位置計測を高精度で行うことが可能となる。この場合、干渉計からの第 1軸方向の測長ビームは、通常と同様に、スライダに設けられた別の反射面（前記リニアモータの発熱の影響を殆ど受けない場所に位置する反射面）に特に支障なく照射することができるので、スライダの第 1軸方向及び第 2軸方向の位置を精度良く計測することが可能となり、ひいてはスライダの位置制御性の向上を図ることが可能となる。

この場合において、前記反射面は、前記スライダの前記物体が載置される第 1部分とは別の所定長さの棒状の第 2部分の端面に形成され、該第 2部分にはその長手方向の両端部を除く部分に補強部が設けられ、該補強部の両端が弾性ヒンジ部をそれぞれ介して前記第 1部分に連結されていることとすることがでさる。

この場合において、前記第 1部分には、前記一方の弾性ヒンジ部から前記第 1部分と反対側に所定距離だけ離れた位置に、別の弾性ヒンジ部が更に設けられていることとすることができる。

本発明の第 3のステージ装置では、スライダの第 1部分と、弾性ヒンジ部と、第 2部分とは、全てを一体成形しても良いし、いずれか 1つを他と別部材で構成しても良いし、全てを別部材で構成しても良い。

本発明の第 3のステージ装置では、前記スライダの第 1軸方向の一側及び他側の端部には第 1軸方向に延びる延設部がそれぞれ設けられ、前記一側の延設部から他側の延設部に至る長手方向の全域に渡る気体静圧軸受が形成され、前記定盤から配管を介さないで前記気体静圧軸受に対して加圧気体が供給されることとすることができる。

本発明は、第 6の観点からすると、マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される本発明の第 3のステージ装置と；前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜と；を備える第 3の露光装置である。

これによれば、本発明の第 3のステージ装置を備えているので、スライダの位置制御精度、ひいてはマスクと感光物体との同期精度を向上させることが可能である。従って、マスクに形成されたパターンを感光物体に高精度に転写することが可能となる。

本発明は、第 7の観点からすると、載置面に物体を載置して移動可能なスライダと；前記スライダの前記載置面に対して対称に配置された一対の第 1可動子と；前記一対の第 1可動子とは異なり、前記スライダの前記載置面に対して対称に配置された一対の第 2可動子と；前記一対の第 1可動子及び前記一対の第 2可動子と協働して、前記スライダを第 1軸方向に駆動する一対の固定子部と；を備える第 4のステージ装置である。

これによれば、一対の第 1可動子と対応する固定子部との協働、及び一対の第 2可動子と対応する固定子部との協働によつて、それぞれ発生する第 1軸方向の駆動力の合力が、スライダの重心位置近傍に作用させることが可能となる。従って、スライダの少なくとも第 1軸方向の位置制御性の向上、及びスライダの第 2軸回リの回転の抑制が可能である。

この場合において、前記載置面は前記スライダの中立面と一致していることとすることができる。

本発明の第 4のステージ装置では、前記一対の固定子部のそれぞれは、前記載置面に対して対称に配置されていることとすることができる。

本発明の第 4のステージ装置では、前記スライダに接続された第 1部分と、該第 1部分と協働する第 2部分とを有し、前記スラィダを前記第 1軸とは異なる第 2軸に駆動する駆動装置を、更に備えることとすることができる。

この場合において、前記一対の固定子部と前記駆動装置の前記第 2部分とを保持する枠状部材を、更に備えることとすることができる。この場合において、前記枠状部材は、前記スライダを駆動した際に発生する反力により駆動されることとすることができる。

この場合において、前記スライダは定盤上に設けられていることとすることができる。

この場合において、前記枠状部材は前記定盤上に設けられていることとすることができる。

本発明の第 4のステージ装置では、前記スライダは反射面を有し、該反射面に測長ビームを照射して前記スライダの前記第 2軸方向の位置を検出する位置検出装置を、更に備えることとすることができる。

この場合において、前記一対の固定子部のそれぞれは、前記測長ビームを包囲しない位置に設けられていることとすることができる。

本発明は、第 8の観点からすると、マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される本発明の第 4のステージ装置と；前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜と；を備える第 4の露光装置である。

これによれば、本発明の第 4のステージ装置を備えているので、スライダの位置制御精度、ひいてはマスクの位置制御精度を向上することが可能である。したがって、マスクに形成されたパターンを感光物体に高精度に転写することが可能となる。

本発明は、第 9の観点からすると、物体を保持して移動可能なスライダと；前記スライダに接続された移動子と、該移動子と協働する固定子とを有し、前記スライダを第 1軸方向に沿って駆動する駆動装置と；前記固定子を保持する保持部と重量部とを有し、前記スラィダを駆動した際に発生する反力によリ駆動されるカウンタマスと；前記重量部と前記固定子との間に位置するように前記スライダに設けられた反射部材と；前記反射部材に測長ビームを照射して前記スライダの位置を検出する位置検出装置と；を備える第 5のステージ装置であ。

これによれば、駆動装置によリスライダが第 1軸方向に沿って駆動されると、この駆動の際に発生する反力によりカウンタマスが運動量保存則にほぼ従って移動する。このカウンタマスの移動により、前記反力がほぼ完全にキャンセルされるとともに、スライダ及びカウンタマスを含む系の重心移動が生じないので、スライダ及びカウンタマスを支持する支持部材に偏荷重も作用しない。また、位置検出装置から重量部と前記固定子との間に位置するように前記スラィダに設けられた反射部材に測長ビームが照射されて、そのスライダの位置が計測される。すなわち、位置検出装置からの測長ビームが照射される反射部材が、スライダを第 1軸方向に駆動する駆動装置の固定子よリも外側に設けられているので、その駆動装置の発熱に起因して駆動装置周辺の気体に温度揺らぎが生じても、その測長ビームにはなんらの影響も生じないので、スライダの高精度な位置検出が可能となる。従って、物体が載置されるスライダの位置制御性の向上を図ることができる。

この場合において、前記スライダは、前記スライダの中立面に前記物体を載置する載置部を有していることとすることができる。

本発明の第 5のステージ装置では、前記スライダは定盤上に設けられていることとすることができる。

この場合において、前記力ゥンタマスは前記定盤上に設けられていることとすることができる。

本発明は、第 1 0の観点からすると、マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される本発明の第 5のステージ装置と；前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜と；を備える第 5の露光装置である。

これによれば、本発明の第 5のステージ装置を備えているので、スライダの位置制御精度、ひいてはマスクの位置制御精度を向上することが可能である。したがって、マスクに形成されたパターンを感光物体に高精度に転写することが可能となる。

本発明は、第 1 1の観点からすると、反射部材が設けられ、物体を保持して移動可能なスライダと；前記スライダに接続された移動子と、該移動子と協働する固定子とを有し、前記スライダを第 1軸方向に沿って駆動する駆動装置と；透明部を有し、前記固定子を保持して前記スライダを駆動した際に発生する反力により駆動されるカウンタマスと；前記透明部を介して前記反射部材に測長ビームを照射して前記スライダの位置を検出する位置検出装置と；を備える第 6のステージ装置である。

これによれば、駆動装置によリスライダが第 1軸方向に沿つて駆動されると、この駆動の際に発生する反力によりカウンタマスが運動量保存則にほぼ従って移動する。このカウンタマスの移動により、前記反力がほぼ完全にキャンセルされるとともに、スライダ及び力ゥンタマスを含む系の重心移動が生じないので、スライダ及びカウンタマスを支持する支持部材に偏荷重も作用しない。また、位置検出装置により、カウンタマスの透明部を介して反射部材に測長ビームを照射してスライダの位置が検出されるので、位置検出装置をカウンタマスの外部に配置しても支障なくスライダの位置を精度良く検出することが可能となる。また、位置検出装置をカウンタマスの内部に配置する場合に生じる蓋然性の高い不都合（例えば位置検出装置を構成する光学部材及びディテクタ等から発生するァゥトガスが、カウンタマス内部の雰囲気に悪影響を及ぼすことなど）の発生を防止することが可能となる。

本発明の第 6のステージ装置では、前記スライダは定盤上に設けられていることとすることができる。

この場合において、前記カウンタマスは前記定盤上に設けられていることとすることができる。

本発明は、第 1 2の観点からすると、マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される本発明の第 6のステージ装置と；前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜と；を備える第 6の露光装置である。

これによれば、本発明の第 6のステージ装置を備えているので、スライダの位置制御精度、ひいてはマスクの位置制御精度を向上することが可能である。したがって、マスクに形成されたパターンを感光物体に高精度に転写することが可能となる。

また、リソグラフイエ程において、本発明の第 1〜第 6の露光装置のいずれかを用いて露光を行うことによリ、感光物体上にマスクに形成されたパターンを精度良く転写することができ、これにより、より高集積度のマイクロデバイスを歩留まり良く製造することができる。従って、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の第 1〜第 6の露光装置のいずれかを用いるデバイス製造方法であるとも言える。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。図 2は、図 1のレチクルステージ装置を示す斜視図である。

図 3は、図 2のレチクルステージ装置を示す分解斜視図である。図 4 Aは、レチクルステージを斜視図にて示す図であり、図 4 Bは、レチクルステージの断面図である。

図 5 A , 図 5 Bは、レチクルステージに設けられたミラー部の構成及び効果を説明するための図である。

図 6 A , 図 6 Bは、軸受装置の構成を説明するための図である。

図 7は、レチクルステージ装置の X Z断面図である。

図 8は、レチクルステージ装置の Y Z断面図である。

図 9は、枠状部材の下面側について説明するための図である。

図 1 0は、本発明に係るデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。

図 1 1は、図 1 0のステップ 2 0 4の具体例を示すフローチヤ一卜である。図 1 2 A , 図 1 2 Bは、従来技術を説明するための図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の一実施形態を図 1〜図 9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 1 0の概略構成が示されている。この露光装置 1 0は、ステップ.アンド 'スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング■ステツパ（「スキャナ J とも呼ばれる）である。後述するように本実施形態では、投影光学系ユニット P Lが設けられており、以下においては、この投影光学系ュニッ卜 P Lを構成する投影光学系の光軸 A X 方向を Z軸方向（第 3軸方向）、これに直交する面内でマスク（及び物体）としてのレチクル Rと感光物体としてのウェハ Wとが相対走査される方向（図 1における紙面左右方向）を Y軸方向（第 1軸方向）、これら Z軸及び Y軸に直交する方向（図 1における紙面直交方向）を X軸方向（第 2軸方向）として説明を行なう。

この露光装置 1 0は、照明ュニッ卜 I O P、レチクル Rを Y軸方向に所定のストロークで駆動するとともに、 X軸方向、 Y軸方向及び 0 _Z方向（Z軸回りの回転方向）に微少駆動するステージ装置としてのレチクルステージ装置 1 2、投影光学系ュニット P L、ウェハ Wを X Y平面内で X Y 2次元方向に駆動するウェハステージ W S T、及びこれらの制御系等を備えている。

前記照明ュニット I Ο Ρは、光源及び照明光学系を含み、その内部に配置された視野絞り（マスキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる）で規定される矩形又は円弧状の照明領域にエネルギビームとしての照明光 I Lを照射し、回路パターンが形成されたレチクル Rを均一な照度で照明する。照明ユニット I Ο Ρと同様の照明系は、例えば特開平 6— 3 4 9 7 0 1号公報及びこれに対応する米国特許第 5 , 5 3 4， 9 7 0号などに開示されている。ここでは、照明光 I Lとしては、 A r Fエキシマレーザ光（波長 1 9 3 n m) あるいは F ₂ レーザ光（波長 1 5 7 n m) などの真空紫外光が用いられるものとする。なお、照明光 I しとして、 K r Fエキシマレーザ光 (波長 2 4 8 n m) などの遠紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（g線、 ί線等）を用いることも可能である。なお、本圉際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

ところで、真空紫外域の波長の光を露光光とする場合には、その光路から酸素、水蒸気、炭化水素系のガス等の、かかる波長帯域の光に対し強い吸収特性を有するガス（以下、適宜「吸収性ガス J と呼ぶ）を排除する必要がある。このため、本実施形態では、照明ュニット I O Pの内部の照明光 I Lの光路上の空間に、真空紫外域の光に対する吸収が空気（酸素）に比べて少ない特性を有する特定ガス、例えば窒素、及びヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどの希ガス、又はそれらの混合ガス（以下、適宜「低吸収性ガス」と呼ぶ）を満たしている。この結果、照明ュニット I O P内の光路上の空間は吸収性ガスの濃度が数 p p m以下の濃度となっている。前記レチクルステージ装置 1 2は、照明ュニット I O Pの下端部の外周に O リング等のシール部材 9 9を介して接続された環状の取り付け部 1 0 1を有するプレートとしての照明系側プレート（キャッププレー卜） 1 4の図 1における下方に配置されている。照明系側プレート 1 4は、略水平に不図示の支持部材によって支持され、そのほぼ中央部には照明光 I Lの光路（通路）となる矩形の開口 1 4 aが形成されている。

レチクルステージ装置 1 2は、図 1及ぴレチクルステージ装置 1 2の斜視図である図 2からわかるように、前記照明系側プレート 1 4の下方に所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された定盤としてのレチクルステージ定盤 1 6、該レチクルステージ定盤 1 6と照明系側プレート 1 4との間に配置されたスライダとしてのレチクルス亍一ジ R S丁、該レチクルステージ R S Tを取り囲む状態でレチクルステージ定盤 1 6と照明系側プレート 1 4との間に配置された枠状部材（重量部） 1 8、及びレチクルス亍ージ R S Tを駆動するレチクルステージ駆動系等を備えている。

レチクルステージ定盤 1 6は、不図示の支持部材によって略水平に支持されている。このレチクルステージ定盤 1 6は、図 2の分解斜視図である図 3に示されるように、概略板状の部材から成り、そのほぼ中央には、突部 1 6 aが形成されている。この突部 1 6 aのほぼ中央には、照明光 I Lを通過させるための X軸方向を長手方向とする矩形開口 1 6 bが、突部 1 6 aの上面とレチクルス亍一ジ定盤 1 6の下面とを連通する状態で形成されている。レチクルステージ定盤 1 6の下面側には、図 1に示されるように、矩形開口 1 6 bの周囲を取リ囲む状態で、 Vリング又は伸縮自在のべローズなどのシール部材 9 8を介して投影光学系ュニット P Lの鏡筒部の上端が接続されている。

前記レチクルステージ R S Tは、図 4 Aに示されるような特殊な形状のレチクルステージ本体 2 2及び該レチクルステージ本体 2 2に固定された各種磁極ユニット（これについては後述する）等を備えている。レチクルステージ本体 2 2は、平面視（上方から見て）概略矩形の板状部 2 4 Aと、該板状部 2 4 Aの一 X端部に設けられたミラ一部 2 4 Bと、板状部 2 4 Aの Y軸方向の一側及び他側の端部からそれぞれ Y軸方向に突設された各一対の延設部 2 4 C i, 2 4 C₂, 2 4 D i, 2 4 D₂とを備えている。

前記板状部 2 4 Aのほぼ中央部には、照明光 1 しの通路となる開口がその中央（内部底面）に形成された段付き開口 2 2 aが形成されている。該段付き開口 2 2 aの段部（1段掘り下げられた部分）には、レチクル Rを下側から複数点（例えば 3点）で支持する複数（例えば 3つ）のレチクル支持部材 3 4が設けられている。

本実施形態では、レチクル Rは、そのパターン面（下面）が、レチクルステージ本体 2 2 (レチクルステージ R S T ) の中立面 C Tに略一致する状態で、複数の支持部材 3 4によって支持されるようになっている。すなわち、レチクル Rの載置面（載置部）は、レチクルステージ R S Tの中立面 C Tにほぼ一致している（図 4 B参照）。

また、各レチクル支持部材 3 4にそれぞれ対応して、板状部 2 4 Aのレチクル支持部材 3 4近傍部分には、複数（例えば 3つ）のレチクル固定機構 3 6が設けられている。各レチクル固定機構 3 6は、 X Z断面が L字状の形状を有し、し字の角部に設けられた軸（Y軸方向の回転軸）を中心として回動自在に板状部 2 4 Aに取り付けられた固定部材を、それぞれ備えている。各固定部材は、レチクル Rがレチクル支持部材 3 4上に載置された際に、図 1のステージ制御系 9 0によって駆動される不図示の駆動機構を介して、それぞれ所定方向に回転駆動されることで、レチクル支持部材 3 4との間でレチクル Rを狭持することにより、レチクル Rを機械的に固定する。この場合、固定部材が、レチクル

Rを支持部材 3 4側に押圧する方向に、不図示の付勢手段によって常時付勢される構成を採用しても良い。

なお、レチクル支持部材 3 4及ぴレチクル固定機構 3 6に代えて、あるいはこれとともに、バキュームチャックゃ静電チャックなどの各種チャックを用いることは可能である。

前記ミラー部 24 Bは、図 4 A及び図 5 Aを総合すると分かるように、 Y軸方向を長手方向とする概略角柱状の形状を有し、その中心部分には軽量化を図るための断面円形の空洞部 CH (図 4 A参照）が形成された棒状部分 1 24 a と、該棒状部分 1 24 aの長手方向の両端部を除く部分の + X側に一体的に形成された中実の補強部 1 24 bとを有している。棒状部分 1 24 aの一 X側の端面は鏡面加工が施された反射面（反射部材） 1 24mとされている。

ミラー部 24 Bと板状部 24 Aとの間は、図 5 Aに示されるヒンジ部 1 24 C 1 24 dにより 2箇所で局所的に連結されている。なお、実際には、板状部 24 Aとミラー部 24 B、ヒンジ部 1 24 c, 1 24 dを含むレチクルステージ本体部 22は、一休成形（例えば、一つの部材を削り出すことにより成形）されているが、以下の説明では、説明を分かり易くするため、必要に応じて各部が別部材であるかのような表現をも用いるものとする。勿論、上記各部のいずれか 1つを他と別部材で構成しても良いし、全てを別部材で構成しても良い。これを更に詳述すると、図 5 Aに示されるように、ミラー部 24 Bは、板状部 24 Aの一 X側端部に、補強部 1 24 bの土丫側面の 2箇所に設けられたヒンジ部 1 24 c， 1 24 d、すなわち回転支点を介して、連結されている。この場合、 2つのヒンジ部 1 24 c， 1 24 を結ぷ線〇3が、ミラー部 24 B の水平面内の曲げに際しての中立面となる。

これにより、何らかの要因によりミラー部 24 Bに曲げ応力が生じた場合、図 5 Bに示されるように、両ヒンジ部 1 24 c, 1 24 dの外側の範囲（A及び Α')部分のみに曲げ変形（撓み）が生じ、露光中に実際に計測に用いられる範囲（範囲 Β) については、曲げ変形をほぼ確実に抑制することが可能となつている。

本実施形態では、さらに、図 5Αに示されるように、 2箇所のヒンジ部 1 2 4 c, 1 24 dのうちの一方のヒンジ部 1 24 cから + X方向に所定距離だけ離れた位置に同様のヒンジ部 1 24 eが設けられている。これにより、図 5 B に示されるように、板状部 24 Aに Y軸方向への伸び（Δ Ι_) が生じた場合であっても、ヒンジ部 1 24 cとヒンジ部 1 24 eとの間の部分 1 24 f が、ヒンジ部 1 24 cを中心として回転するような部分的な変形が生じるので、ミラ一部 24 Bの反射面 1 24mに対して板状部 24 Aの変形が与える影響が極力抑制されるようになっている。すなわち、ヒンジ部 1 24 c, 1 24 eに挟まれた部分 1 24 f は、一種のフレクシャとしての機能を有している。

レチクルステージ本体 22の板状部 24 Aの一 Y側端部には、図 4 Aに示されるように、 2つの凹部 24 _gl, 24 g₂が形成され、該凹部 24 _gl, 24 g 2のそれぞれには、レトロリフレクタ 32L 32₂がそれぞれ設けられている。前記 4つの延設部 24 Ci, 24 C₂, 24 Di, 24 D₂は、図 4 Aに示されるように、概略板状の形状を有し、各延設部には強度向上のための断面三角形状の補強部が設けられている。レチクルステージ本体 22の底面には、延設部 24 から延設部 24 に至る Y軸方向の全域に渡る第 1の気体静圧軸受が形成され、延設部 24 C₂から延設部 24 D₂に至る Y軸方向の全域に渡る第 2 の気体静圧軸受が形成されている。

次に、第 1の気体静圧軸受及び第 2の気体静圧軸受について図 6 A及び図 6 Bに基づいて説明する。

図 6 Aには、レチクルステージ本体 22を下面側から見た平面図（底面図）が示されている。この図 6 Aから分かるように、延設部 24 d, 24 Di及びその間の部分を含むレチクルステージ本体 22の底面には、 3つの溝が形成されている。これらの溝のうち X軸方向の中央に位置する溝は、 Y軸方向に延びる幹溝 55 Aと、該幹溝 55 Aの X軸方向両側に連通状態とされ、かつ Y軸方向に所定間隔で形成された T字状の複数の表面絞リ溝 55 Bと、から構成される給気溝 56とされている。幹溝 55 Aと表面絞り溝 55 Bとは、図 6Aの D 一 D線断面図である図 6 Bに示されるように、幹溝 55 Aの方が表面絞り溝 5 5 Bよりも深く形成されている。

一方、前記 3つの溝のうちの残りの 2つの溝は、 Y軸方向に延びる排気溝 5 7 A, 57 Bとされている。これら排気溝 57 A， 57 Bは、前記幹溝 55A とほぼ同一の断面形状を有している。

—方、図 6 B (及び図 3) に示されるように、これら 3つの溝 56、 57 A, 57 Bそれぞれの少なくとも一部に対向してレチクルステージ定盤 1 6には、凸部 1 6 aの上面に、 3つの開口（58, 59 A, 59 B) がそれぞれ形成されている。これら 3つの開口のうち中央に位置する開口が給気口 58とされ、両端に位置する開口が排気口 59 A, 59 Bとされている。給気口 58は、図 6 Bに示される給気管路 60を介して不図示の気体供給装置に接続されている c 気体供給装置からは例えばヘリウムなどの希ガス又は窒素等の低吸収性ガスが供給される。また、排気口 59 A, 59 Bは、排気管路 61 A, 61 Bを介して不図示の真空ポンプに接続されている。

本実施形態では、不図示の気体供給装置から給気管路 60を介して低吸収性ガスが供給されると、この低吸収性ガスは、図 6 Bに示されるように、給気口 58から給気溝 56の幹溝 55 Aに供給され、該幹溝 55 Aの Y方向全域に行き渡る。低吸収性ガスが更に供給され続けると、給気溝 56の複数の表面絞り溝 55 Bから低吸収性ガスがレチクルステージ定盤 1 6の上面に噴き付けられる。

このとき、真空ポンプにより排気管路 61 A, 61 Bを介して吸引動作が行われていると、レチクルステージ RS Tとレチクルステージ定盤 1 6との間の気体が排気口 59 A, 59 Bを介して外部に排気される。このため、左右の表面絞リ溝 55 Bから排気溝 57A, 57 Bへ向かう低吸収性ガスの流れが、レチクルステージ RS Tとレチクルステージ定盤 1 6との間の隙間に生じ、一定の流速、圧力の低吸収性ガスを常時流し続けることにより、前記隙間内の加圧ガスの静圧（いわゆる隙間内圧力）が一定となって、レチクルステージ R S T とレチクルステージ定盤 1 6との間に例えば数 j« m程度のクリアランスが形成され、維持される。すなわち、本実施形態では、給気溝 5 6、排気溝 5 7 A , 5 7 B、給気口 5 8、給気管路 6 0、排気口 5 9 A , 5 9 B、排気管路 6 1 A , 6 1 Bが形成されたレチクルステージ本体 2 2底面の部分によって、不図示の気体供給装置からの加圧気体が、レチクルステージ定盤 1 6から配管を介さないで供給される第 1の差動排気型の気体静圧軸受が実質的に構成されている。延設部 2 4 C₂, 2 4 D ₂及びその間の部分を含むレチクルステージ本体 2 2 の底面にも、前述した幹溝 5 5 A及び複数の表面絞り溝 5 5 Bから構成される給気溝 5 6と、その両側の排気溝 5 7 A、 5 7 Bとが形成され、これら 3つの溝を含んで前述と同様にして、不図示の気体供給装置からの加圧気体が、レチクルステージ定盤 1 6から配管を介さないで供給される第 2の差動排気型の気体静圧軸受が実質的に構成されている。

このように、本実施形態では、第 1、第 2の差動排気型の気体静圧軸受の表面絞り溝 5 5 Bからレチクルステージ定盤 1 6の上面を介して噴き付けられる加圧気体の静圧と、レチクルステージ R S T全体の自重とのバランスによリ、レチクルステージ定盤 1 6の上面の上方に数ミクロン程度のクリアランスを介して、レチクルステージ R S Tが非接触で浮上支持されるようになっている。図 2に戻り、前記枠状部材 1 8の上面には、概略環状の凹溝（環状凹溝） 8 3 , 8 5が二重に形成されている。このうちの内側の環状凹溝 8 3には、その内部に複数の給気口（不図示）が形成され、外側の環状凹溝 8 5には、複数の排気口（不図示）が形成されている。なお、以下においては内側の環状凹溝 8 3を「給気溝 8 3」、外側の環状凹溝 8 5を「排気溝 8 5」と呼ぶものとする。給気溝 8 3の内部に形成された給気口は、不図示の給気管路及び給気管を介して窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給する不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気溝 8 5の内部に形成された排気口は、不図示の排気管路及ぴ排気管を介して不図示の真空ポンプに接続されている。

また、この枠状部材 1 8の底面には、該枠状部材 1 8を上下反転して斜視図にて示す図 9から分かるように、概略環状の凹溝（環状凹溝） 8 2， 8 4が二重に形成されている。このうちの内側の環状凹溝 8 2には、その内部に複数の給気口（不図示）が形成され、外側の環状凹溝 8 4には、複数の排気口（不図示）が形成されている。なお、以下においては内側の環状凹溝 8 2を「給気溝 8 2」、外側の環状凹溝 8 4を「排気溝 8 4」と呼ぷものとする。

給気溝 8 2の内部に形成された給気口は、給気管路及び給気管を介して窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給する不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気溝 8 4の内部に形成された排気口は、排気管路及び排気管を介して不図示の真空ポンプに接続されている。

従って、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材 1 8の底面に形成された給気溝 8 2からレチクルステージ定盤 1 6の上面に加圧気体（低吸収性ガス）が噴き付けられ、この噴き付けられた加圧気体の静圧により枠状部材 1 8の自重が支えられ、枠状部材 1 8がレチクルステージ定盤 1 6の上面の上方に数 m程度のクリアランスを介して浮上支持される。この場合も、そのクリアランス内のガスは、排気溝 8 4を介して真空ポンプの吸引力により外部に排気される。この場合、給気溝 8 2から排気溝 8 4に向かうガスの流れが生じている。このため、そのクリアランスを介して枠状部材 1 8の内部に外気が混入するのが効果的に阻止されている。

このように、枠状部材 1 8の底面の全体により、実質的に、レチクルステ一ジ定盤 1 6の上面の上方に枠状部材 1 8を浮上支持する差動排気型の気体静圧軸受が構成されている。

また、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材 1 8 の上面に形成された給気溝 8 3から照明系側プレート 1 4の下面に加圧気体 (低吸収性ガス）が噴き付けられるとともに、照明系側プレート 1 4と枠状部材 1 8との間のクリアランス内のガスは、排気溝 8 5を介して真空ポンプの吸弓 I力により外部に排気される。この場合、給気溝 8 3から排気溝 8 5に向かうガスの流れが生じている。このため、そのクリアランスを介して枠状部材 1 8 の内部に外気が混入するのが効果的に阻止されている。また、この場合、噴き付けられた加圧気体の静圧と真空吸引力とのバランスによって、枠状部材 1 8 と照明系側プレート 1 4との間にクリアランスが維持される。すなわち、枠状部材 1 8の上面の全体により、実質的に、枠状部材 1 8と照明系側プレート 1 4との間のクリアランスを維持する差動排気型の気体静圧軸受が構成されている。

また、本実施形態の場合、枠状部材 1 8とレチクルステージ定盤 1 6との間の前述のクリアランス（すなわち軸受隙間）は、枠状部材 1 8上下の差動排気型の気体静圧軸受が枠状部材 1 8に及ぼす力、枠状部材 1 8全体の自重との総合的なバランスによって、実際には決定される。

このように、枠状部材 1 8と照明系側プレート 1 4との間のクリアランス、及びレチクルステージ定盤 1 6と枠状部材 1 8との間のクリアランスが前述のガスの流れによって気密化され、更に、前述したように、投影光学系ュニット P Lの上端部とレチクルステージ定盤 1 6との間が前述のシール部材 9 8により接続されているので（図 7 , 図 8参照）、枠状部材 1 8により囲まれた空間内は非常に気密度が高い空間となっている。以下、枠状部材 1 8により囲まれた空間を、便宜上「気密空間」と呼ぶものとする。

本実施形態のように、真空紫外域の露光波長を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露光光の吸収を避けるために、照明ュニッ卜 I O Pから投影光学系ユニット P Lまでの光路、すなわち前述の気密空間内（の光路）についても窒素や希ガスで置換する必要がある。

この場合、枠状部材 1 8の側壁に給気管、排気管をそれぞれ接続し、給気管を介して前述の気密空間に低吸収性ガスを供給し、排気管を介して内部のガスを外部に排気することとすれば良い。

この他、枠状部材 1 8に接続された不図示の給気管内を流れる窒素又は希ガスの一部を、枠状部材 1 8内で給気管路の一部から分岐された給気枝管を介して上記気密空間内に流入させることによって気密空間内に窒素又は希ガスが供給され、その一方で、排気管路の一部から分岐された排気枝管を介して、気密空間内のガスが排気されるような構成を採用しても良い。このようにすれば、上記気密化に併せて、レチクル Rが保持された空間内を露光光の吸収の少ない窒素又は希ガス等によリ置換することが可能となる。

なお、気密空間に供給されるガスとしてヘリウムガスを用いる場合には、ガス排気機構を介してヘリウムガスを回収した後、不純物を除去後、再利用することが望ましい。

前記レチクルステージ駆動系は、図 2に示されるように、枠状部材 1 8の内部に、 Y軸方向にそれぞれ架設された一対の固定子ュニット（一対の固定子部） 3 6、 3 8を含んで構成され、レチクルステージ R S Tを Y軸方向に駆動するとともに 0 _Z方向（Z軸回りの回転方向）に微小駆動する第 1駆動機構と、枠状部材 1 8の内部の一方の固定子ュニット 3 8の + X側に Y軸方向に架設された固定子ュニット 4 0を含んで構成され、レチクルステージ R S Tを X軸方向に微小駆動する第 2駆動機構と、を備えている。

前記一方の固定子ユニット 3 6は、レチクルステージ装置 1 2の分解斜視図である図 3に示されるように、 Y軸方向を長手方向とする電機子ュニッ卜から成る一対の第 1固定子としての Y軸リニアガイド 1 3 6 :L, 1 3 6₂と、これらの Y軸リニアガイド 1 3 6 1 3 6 ₂を丫軸方向（長手方向）の一端部と他端部で保持する一対の固定部材（保持部） 1 5 2とを備えている。この場合、一対の固定部材 1 5 2により、 Y軸リニアガイド 1 3 6 1 3 6₂は、 Z軸方向 (上下方向）に所定間隔をあけて相互に対向してかつ X Y面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材 1 5 2のそれぞれは、前述の枠状部材 1 8の Y軸方向一側と他側の内壁面（側壁の内面）に固定されている。

前記 Υ軸リニアガイド 1 36^ 1 36₂は、図 3及びレチクルステージ装置の ΧΖ断面図を示す図 7からも分かるように、断面矩形（長方形）の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、 Υ軸方向に所定間隔で複数の電機子コイルが配設されている。

前記他方の固定子ュニット 38も上記一方の固定子ュニッ卜 36と同様に構成されている。すなわち、固定子ユニット 38は、 Υ軸方向を長手方向とする上下一対の電機子ュニッ卜から成る第 1固定子としての Υ軸リニアガイド 1 3 8i, 1 38₂と、これらの Y軸リニアガイド 1 3 1 38₂を Z軸方向に所定間隔を維持した状態で両端部にて固定する一対の固定部材（保持部） 1 54 とを備えている。一対の固定部材 1 54のそれぞれは、前述の枠状部材 1 8の Y軸方向一側と他側の内壁面に固定されている。

前記 Y軸リニアガイド 1 38 1 38₂は、前述の Y軸リニアガイド 1 36^ 1 36₂と同様に構成されでいる（図 7参照）。

Y軸リニアガイド 1 36 1 38 と、 Y軸リニアガイド 1 36₂, 1 38₂ との間には、図 7に示されるように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージ RS Tが配設されている。 Y軸リニアガイド 1 36 1 36 2にそれぞれ対向して、レチクルステージ RS Tの上面、下面には、一対の第 1可動子としての磁極ユニット 26 26₂がそれぞれ埋め込まれ、 Y軸リニァガイド 1 38ι， 1 38₂に対向して、レチクルステージ RSTの上面、下面には、一対の第 1可動子としての磁極ユニット 28 28₂がそれぞれ埋め込まれている。

磁極ユニット 26 26₂のそれぞれは、図 4 Bに示されるように、前述のレチクルステージ本体 22の板状部 24 Aの段付き開口 22 aの一 X側に、レチクルステージ本体 22の中立面 CTを基準として対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部 24 ei, 24 e₂内に配置されている。この場合、 Y軸リニアガイド 1 36 1 36₂は、上記中立面 CTを基準としてほぼ対称な位置に位置している。

前記一対の磁極ュニット 26^ 26₂は、磁性体部材と、該磁性体部材の表面に Υ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の界磁石とを、それぞれ備えている。複数の界磁石は、隣り合う界磁石同士で逆極性とされている。従って、磁極ュニット 26iの上方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成され、磁極ュニッ卜 26₂の下方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成されている。

同様に、前記一対の磁極ユニット 28 28₂のそれぞれは、図 4Bに示されるように、前述のレチクルステージ本体 22の板状部 24 Aの段付き開口 2 2 aの +X側に、レチクルステージ本体 22の中立面 CTを基準として対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部 24 f t 24 f ₂内に配置されている。また、一対の磁極ユニット 28ι， 28₂は、段付き開口 22 aの X軸方向の中心位置（レチクルステージ RS Tの重心の X軸方向位置とほぼ一致）を通る Z軸に関して、磁極ユニット 26 26₂とほぼ左右対称の配置となっている。また、前記 Y軸リニアガイド 1 38ι, 1 38₂は、中立面 CTを基準としてほぼ対称な位置に位置している。

前記一対の磁極ュニット 2 28₂は、磁性体部材と、該磁性体部材の表面に Y軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の界磁石とを、それぞれ備えている。複数の界磁石は、隣り合う界磁石同士で逆極性とされている。従って、磁極ュニッ卜 28]Lの上方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成され、磁極ュニット 28₂の下方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成されている。

本実施形態では、上述した固定子ユニット 36、 38 (2対の Y軸リニアガイド 1 36ι, 1 36₂、 1 38ι、 1 38₂を含む）と 2対の磁極ュニッ卜 26ι、 26₂、 28ι, 28₂とによって第 1駆動機構が構成されている。この第 1駆動機構によると、 Y軸リニアガイド 1 36 1 36₂内の電機子コイルに電流が供給されることにより、磁極ユニット 26 262の発生する磁界と電機子ュニット 1 36ι， 1 36₂を流れる電流との間の電磁相互作用によって Υ軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が磁極ユニット 26ι, 26₂ (レチクルステージ RS Τ)を Υ軸方向に駆動する駆動力となる。同様に、 Υ軸リニアガイド 1 38^ 1 38₂内の電機子コイルに電流が供給されることにより、磁極ユニット 28ι, 28₂の発生する磁界と Y軸リニアガイド 1 38L 1 38₂を流れる電流との間の電磁相互作用によって Y軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が磁極ユニット 2 6ι, 262 (レチクルステージ RS T) を Y軸方向に駆動する駆動力となる。本実施形態の場合、レチクルステージ RSTの中立面 CTを基準として、磁極ュニッ卜 26ιと 26₂、磁極ュニット 28ιと 28₂がそれぞれ対称に配置され、これらの磁極ユニットに対応する Y軸リニアガイド 1 36ιと 1 36₂、 Y 軸リニアガイド 1 38ι, 1 382も中立面 CTを基準として上下対称に配置されている。このため、 Y軸リニアガイド 1 36ι， 1 362, 1 381, 1 382 の電機子コイルそれぞれに同一の電流を供給することにより、磁極ュニッ卜 2 6ι， 262, 281, 282のそれぞれに同一の駆動力が与えられ、レチクルステージ RSTの中立面 CT (図 4B参照）上の 2箇所に Y軸方向の駆動力（磁極ユニット 26ι, 26₂の駆動力の合力、磁極ユニット 281， 28₂の駆動力の合力）を作用させることができ、これにより、レチクルステージ RS Tにはピッチングモーメン卜が極力作用しないようになっている。

また、この場合、磁極ュニッ卜 26ιと 26₂、磁極ュニット 28ιと 28₂とは、 X軸方向に関しても、レチクルステージ RS Tの重心近傍位置に関してほぼ対称に配置されているので、レチクルステージ RS Tの重心から等距離の 2 箇所に上記の Y軸方向の駆動力が作用するので、該 2箇所に同一の力を発生させることでレチクルステージ R S Tの重心位置近傍に Y軸方向の駆動力の合力を作用させることが可能となっている。従って、レチクルステージ RS Tにはョ一イングモーメン卜が極力作用しないようになっている。

なお、上記と反対に、左右の Y軸方向の駆動力を異ならせることにより、レチクルステージ RS Tのョーィングを制御することもできる。

これまでの説明から明らかなように、磁極ユニット 26L 26₂と、対応するリニアガイド 1 36ι， 1 36₂とによりレチクルステージ RS Tを Y軸方向に駆動する一対の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、磁極ユニット 28L 28₂と、対応する Y軸リニアガイド 1 38 , 1 382とによリレチクルステージ RS Tを Y軸方向に駆動する一対のムービングマグネッ卜型の Y軸リニアモータが構成されている。なお、以下においては、これら Y 軸リニァモータを各 Y軸リニァモータを構成するリニァガイドと同一の符号を用いて、 Γγ軸リニアモータ 1 36ι， 1 36₂、 1 38ι, 1 38₂」とも記述するものとする。

左右各一対の Y軸リニアモータ 1 36ι, 1 36₂、及び1 38 , 1 38₂によって、前述の第 1駆動機構が構成されている。

前記固定子ユニット 40は、図 3に示されるように、 Y軸方向を長手方向とする一対の第 2固定子としての電機子ユニット 1 4 Οι， 1 40₂と、これらの電機子ユニット 1 40^ 1 40₂を Y軸方向（長手方向）の一端部と他端部で保持する一対の固定部材 1 56とを備えている。この場合、一対の固定部材 1 56により、電機子ユニット 1 4 1 40₂は、 Z軸方向（上下方向）に所定間隔をあけて相互に対向してかつ X Y面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材 1 56のそれぞれは、前述の枠状部材 1 8の Y軸方向一側と他側の内壁面に固定されている。

電機子ュニッ卜 1 4 C , 1 40₂は、図 7からも分かるように、断面矩形（長方形）の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、電機子コイルが配置されている。電機子ユニット 1 4 0^， 1 4 0₂相互間には、図 7に示されるように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージ R S Tの X軸方向の端部に固定された第 2可動子としての断面矩形（長方形）の板状の永久磁石 3 0が配置されている。永久磁石 3 0に代えて、平板状の磁性体部材とその上下面にそれぞれ固定された一対の平板状の永久磁石とから成る磁極ュニットを用いても良い。

この場合、永久磁石 3 0、並びに電機子ユニット 1 4 C , 1 4 0₂は、中立面 C Tを基準としてほぼ対称な形状及び配置となっている（図 4 B及び図 7参

/昭"、） / o—

従って、永久磁石 3 0によって形成される Z軸方向の磁界と電機子ュニット 1 4 O i, 1 4 0₂をそれぞれ構成する電機子コイルを Y軸方向に流れる電流との間の電磁相互作用により X軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が永久磁石 3 0 (レチクルステージ R S T ) を X軸方向に駆動する駆動力となる。

この場合、電機子ュニット 1 4 Ch, 1 4 0₂をそれぞれ構成する電機子コィルに同一の電流を供給することによリ、レチクルステージ R S Tの中立面 C T (図 4 B参照）上の位置に X軸方向の駆動力を作用させることができ、これによリ、レチクルステージ R S Tにはローリングモーメン卜が極力作用しないようになつている。

上述のように、電機子ュニット 1 4 O i, 1 4 0₂と永久磁石 3 0とにより、レチクルステージ R S Tを X軸方向に微小駆動可能なムービングマグネット型のボイスコイルモータが構成されている。なお、以下においては、このボイスコイルモータを該ボイスコイルモータを構成する可動子、すなわち永久磁石の符号を用いてボイスコイルモータ 3 0とも呼ぷものとする。このボイスコイルモータ 3 0によって、第 2駆動機構が構成されている。

本実施形態では、さらに、前述の枠状部材 1 8の + X側面及び + Y側面には、 00655

32 図 3に示されるように、磁極ユニットから成る可動子 6 Ο ι， 6 0₂, 6 0 ₃が設けられている。これらの可動子（第 1部分） 6 0 6 0₂, 6 03に対応してレチクルステージ定盤 1 6には、支持台 6 4 6 4₂, 6 4₃を介して、電機子ュニットから成る固定子（第 2部分） 6 2 ^ 6 2₂, 6 2₂が設けられている。前記可動子 6 0 ι， 6 0₂は、その内部に永久磁石を備えており、 Z軸方向の磁界を形成する。前記固定子 6 2 ι, 6 2₂は、その内部に電機子コイルを有し、前記 Z軸方向の磁界中を電流が Y軸方向に流れるようになつている。従って、固定子 6 2 ι, 6 2₂内の電機子コイルに Y軸方向の電流が供給されることによリ、可動子 6 0 6 0₂には X軸方向への駆動力（口一レンツ力の反力）が作用することとなる。すなわち、可動子 6 と固定子 6 2 とにより、ムービングマグネッ卜型のボイスコイルモータから成る X軸方向駆動用の卜リムモータが構成され、可動子 6 0₂と固定子 6 2₂とにより、ムービングマグネット型のボイスコイルモータから成る X軸方向駆動用のトリムモータが構成されている _c また、前記可動子 6 0 ₃は、その内部に永久磁石を備えており、 Z軸方向の磁界を形成する。前記固定子 6 2₃は、その内部に電機子コイルを有し、前記 Z軸方向の磁界中を電流が X軸方向に流れるようになつている。従って、固定子 6 2 ₃内の電機子コイルに X軸方向の電流が供給されることにより、可動子 6 0 ₃には Y軸方向への駆動力（ローレンツ力の反力）が作用することとなる。すなわち、可動子 6 0 ₃と固定子 6 2₃とによリムービングマグネッ卜型のボイスコイルモータから成る Y軸方向駆動用の卜リムモータが構成されている。このように、これら 3つのトリムモータを用いることにより、枠状部材 1 8 を X軸方向、 Y軸方向、及び 0 _Z方向の 3自由度方向に駆動することが可能であ。

前記枠状部材 1 8の一 X側の側壁のほぼ中央には、図 3に示されるように、凹状部 1 8 aが形成されている。この凹状部 1 8 aには枠状部材 1 8の内部と外部とを連通する矩形開口 1 8 bが形成され、該矩形開口 1 8 bには、窓ガラ 2004/000655

33 ス（透明部） g iが嵌め込まれている。また、枠状部材 1 8の一 Y側の側壁には、枠状部材 1 8の内部と外部とを連通する矩形開口 1 8 cが形成され、該開口 1 8 cには、窓ガラス（透明部） g ₂が嵌め込まれている。これらの窓ガラス g i、 g ₂は、その取り付け部分からのガス漏れが生じないように、取り付け部分には、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系樹脂による封止（シーリング）が施されている。なお、上記フッ素系樹脂としては、 8 0 °Cで 2時間、加熱し、脱ガス処理が施されたものを使うことが望ましい。

前記窓ガラス g iの外側（一 X側）には、図 7から分かるように、レチクルステージ R S Tのミラ一部 2 4 Bの反射面 1 2 4 mに対向して位置検出装置である X軸レーザ干渉計 6 9 Xが設けられている。この X軸レーザ干渉計 6 9 X からの測長ビームが窓ガラス g iを介してミラー部 2 4 Bの反射面 1 2 4 に対して投射され、その反射光が窓ガラス g iを介して X軸レーザ干渉計 6 9 X 内に戻る。この場合、測長ビームの光路の Z軸方向の位置は、前述の中立面 C Tの位置に一致している。

また、図 7に示されるように、投影光学系ユニット P Lの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡 Mrxが取付部材 9 2を介して設けられている。 X軸レーザ干渉計 6 9 Xからの参照ビームはレチクルステージ定盤 1 6に形成された貫通孔（光路） 7 1を介して、固定鏡 Mrxに対して投射され、その反射光が X軸レーザ干渉計 6 9 X内に戻る。 X軸レーザ干渉計 6 9 Xでは、測長ビームの反射光、参照ビームの反射光を内部の光学系により同軸にかつ同一の偏光方向の光に合成し、両反射光の干渉光を内部のディテクタによって受光する。そして、その干渉光によってディテクタの受光面に生じる干渉縞のカウント値に基づいて、 X 軸レーザ干渉計 6 9 Xは、レチクルステージ本体 2 2の X軸方向の位置を、固定鏡 Mrxを基準として、例えば 0 . 5〜 1 n m程度の分解能で常時検出する。前記窓ガラス g ₂の外側（一 Y側）には、レチクルステージ装置 1 2近傍の Y Z断面図である図 8から分かるように、レチクルステージ本体 2 2に設けら 5

34 れた前述のレトロリフレクタ 3 2 ι, 3 22の反射面に対向して位置検出装置である Y軸レーザ干渉計 6 9 Yが設けられている。この場合、 Y軸レーザ干渉計 6 9 Yは、レトロリフレクタ 3 2 1, 3 2₂にそれぞれ対応して一対設けられている。各 Y軸レーザ干渉計 6 9 Yからの測長ビームは窓ガラス g ₂を介してレトロリフレクタ 3 2 3 2₂の反射面に対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が窓ガラス g 2を介して各丫軸レーザ干渉計 6 9 Y内に戻る。この場合、測長ビームの照射点の Z軸方向の位置は、前述の中立面 C Tの位置にほぼ一致している。

また、図 8に示されるように、投影光学系ユニット P Lの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡 Mryが取付部材 9 3を介して設けられている。各 Y軸レーザ干渉計 6 9 Yからの参照ビームはレチクルステージ定盤 1 6に形成された貫通孔 (光路） 7 2をそれぞれ介して、固定鏡 Mryに対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が各 Y軸レーザ干渉計 6 9 Y内に戻る。そして、各 Y軸レーザ干渉計 6 9 Yは、前述の X軸レーザ干渉計 6 9 Xと同様に、測長ビームの反射光と参照ビームの反射光との干渉光に基づいて、それぞれの測長ビームの投射位置（レトロリフレクタ 3 2 ι， 3 2₂の反射面の位置）におけるレチクルステ一ジ本体 2 2の Y軸方向の位置を、固定鏡 Mry をそれぞれ基準として例えば 0 . 5〜 1 n m程度の分解能でそれぞれ常時検出する。

この場合、一対の Y軸レーザ干渉計 6 9 Yによって、レチクルステージ R S Tの Z軸回りの回転量も検出することが可能となっている。

本実施形態では、図 2に示されるように、ミラー部 2 4 Bは、固定子ュニット 3 6 ( Y軸リニアモータ 1 3 6 ι, 1 3 6 ₂) の外側に配置されている。このため、 X軸レーザ干渉計 6 9 Xからの測長ビームが Y軸リニアモータ 1 3 6 1 3 6 ₂の固定子の上方を通過することがないことから、 Y軸リニアモータ 1 3 6 ι, 1 3 6₂の固定子を流れる電流による発熱により、 Y軸リニアモータ 1 3 6 ι, 1 3 6₂近傍に空気揺らぎが発生しても、この空気揺らぎによる X軸レ一ザ干渉計 6 9 Xの計測値への影響がないので、レチクルステージ R S T、ひいてはレチクル Rの X軸方向位置を高精度で検出することが可能となる。また、この場合、前述の如く、 X軸レーザ干渉計 6 9 Xの測長ビームの光路の Z軸方向の位置は、中立面 C Tの位置に一致しており、レチクル Rの載置面も中立面 C Tに一致しているので、いわゆるアッベ誤差なく、レチクルステージ R S T、ひいてはレチクル Rの X軸方向位置を精度良く計測することができる。一対の Υ軸干渉計 6 9 Υにおいても、同様の理由により、いわゆるアッベ誤差なく、レチクルステージ R S Τ、ひいてはレチクル Rの Υ軸方向位置を精度良く計測することができるようになつている。

また、上述の X軸レーザ干渉計 6 9 X及び一対の Υ軸干渉計 6 9 Υは、枠状部材 1 8の外部に配置されているので、各干渉計を枠状部材 1 8の内部に配置する場合に生じる蓋然性が高い不都合の発生を防止することができる。例えば、各干渉計を構成するプリズム等の光学部材及びディテクタ等から仮に微量の吸収性ガスが発生しても、これが前述の気密空間内の低吸収性ガスに混入することがなく、結果的に露光に対して悪影響を及ぼすことがないようになつている。上述のように、実際には、移動鏡として、ミラー部 2 4 Β、レトロリフレクタ 3 2 i， 3 2₂の 3つが設けられ、これに対応してレーザ干渉計も X軸レーザ干渉計 6 9 Xと一対の Y軸レーザ干渉計 6 9 Yとが設けられている力図 1ではこれらが代表的にレチクル移動鏡 M m、レチクル干渉計システム 6 9として図示されている。なお、図 1では、固定鏡（固定鏡 Mrx、固定鏡 Mry) は図示が省略されている。

以下の説明においては、レチクル干渉計システム 6 9によってレチクルステージ R S Tの X Y面内の位置（0 z回転を含む）が計測されているものとする。このレチクル干渉計システム 6 9からのレチクルステージ R S Tの位置情報 (又は速度情報）は図 1のステージ制御系 9 0及びこれを介して主制御装置 7 0に送られ、ステージ制御系 9 0では主制御装置 7 0からの指示に応じ、レチクルステージ R S Tの位置情報（又は速度情報）に基づいてレチクルステージ R S Tの駆動を制御する。

図 1に戻り、前記投影光学系ユニット P Lとしては、両側テレセントリックな縮小系、かつ共通の Z軸方向の光軸を有する複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系ュニット P Lは、実際には、該投影光学系ュニット Pしの鏡筒部に設けられたフランジ部 F L Gを介して、不図示の保持部材によって保持されている。この投影光学系ュニット P Lの投影倍率) δは、例えば 1 4あるいは 1 / 5である。このため、前述の如く、照明ュニット I Ο Ρからの照明光 I Lによリレチクル Rが照明されると、レチクル Rに形成された前述の照明領域内の回路パターンが投影光学系ュニット P L により照明領域と共役なウェハ W上の照明光 I Lの照射領域（露光領域）に縮小投影され、回路パターンの縮小像（部分等立像）が転写形成される。

投影光学系ュニット P Lの鏡筒には、給気管路 5 0の一端と、排気管路 5 1 の一端とがそれぞれ接続されている。給気管路 5 0の他端は、不図示の低吸収性ガスの供給装置、例えばヘリウムガス供給装置に接続されている。また、排気管路 5 1の他端は、外部のガス回収装置に接続されている。そして、へリウムガス供給装置から高純度のヘリウムガスが給気管路 5 0を介して投影光学系ユニット P Lの鏡筒の内部にフローされている。この場合、ヘリウムガスがガス回収装置に回収されるようになっている。なお、低吸収性ガスとしてへリウムガスを用いているのは、前述と同様の理由に加え、投影光学系ユニット P L のレンズ材料として熱膨張係数の大きなホタル石が用いられていることから、レンズが照明光 I しを吸収することによリ発生する温度上昇がレンズの結像特性を劣化させることを考慮し、冷却効果の大きな低吸収性ガスであるヘリウムガスを用いることが望ましいからである。

前記ウェハステージ WS Tは、ウェハ室 8 0内に配置されている。このゥェハ室 8 0は、天井部の略中央部に円形開口 7 1 aが形成された隔壁 7 1によつて形成されている。この隔壁フ 1は、ステンレス（S U S ) 等の脱ガスの少ない材料で形成されている。隔壁 7 1の天井部の開口 7 1 a内に投影光学系ュニッ卜 P Lの鏡筒の下端部が挿入されている。また、隔壁 7 1の天井壁の開口 7 1 aの周囲と投影光学系ユニット Pしのフランジ部 F L Gとの間は、フレキシブルべローズ 9 7により隙間なく接続されている。このようにして、ウェハ室 8 0の内部のガスが外部と隔離されている。

ウェハ室 8 0内には、ステージベース B Sが、複数の防振ユニット 8 6を介してほぼ水平に支持されている。これらの防振ユニット 8 6は、床面 Fからステージベース B Sに伝達される微振動（暗振動）を例えばマイクロ Gレベルで絶縁する。なお、この防振ユニット 8 6として、ステージベース B Sの一部に取り付けられた半導体加速度計等の振動センサの出力に基づいてステージベース B Sを積極的に制振するいわゆるアクティブ防振装置を用いることも可能で &)る。

前記ウェハステージ WS Tは、ウェハホルダ 2 5を介してウェハ Wを真空吸着等によリ保持し、例えばリニアモータ等を含む不図示のウェハ駆動系によつて前記ベース B Sの上面に沿って X Y 2次元方向に自在に駆動されるようになつている。

本実施形態のように、真空紫外域の露光波長を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露光光（照明光 I L ) の吸収を避けるために、投影光学系ュニット Pしからウェハ Wまでの光路についても窒素や希ガスで置換する必要がある。

ウェハ室 8 0の隔壁 7 1には、図 1に示されるように、給気管路 4 1の一端と、排気管路 4 3の一端とがそれぞれ接続されている。給気管路 4 1の他端は、不図示の低吸収性ガスの供給装置、例えばヘリゥ厶ガス供給装置に接続されている。また、排気管路 4 3の他端は、外部のガス回収装置に接続されている。そして、前述と同様にして、ウェハ室 8 0内にヘリウムガスが常時フローされている。

ウェハ室 8 0の隔壁 7 1の一 Y側の側壁には光透過窓 8 5が設けられている。これと同様に、図示は省略されているが、隔壁 7 1の + X側（図 1における紙面手前側）の側壁にも光透過窓が設けられている。これらの光透過窓は、隔壁 7 1に形成された窓部（開口部）に該窓部を閉塞する光透過部材、ここでは一般的な光学ガラスを取り付けることによって構成されている。この場合、光透過窓 8 5を構成する光透過部材の取り付け部分からのガス漏れが生じないように、取り付け部には、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系樹脂による封止（シーリング）が施されている。なお、上記フッ素系樹脂としては、 8 0 °C で 2時間、加熱し、脱ガス処理が施されたものを使うことが望ましい。

前記ウェハホルダ 2 5の一 Y側の端部には、平面鏡から成る Y移動鏡 5 6 Y が X軸方向に延設されている。この Y移動鏡 5 6 Yにほぼ垂直にウェハ室 8 0 の外部に配置された Y軸レーザ干渉計 5 7 Yからの測長ビームが光透過窓 8 5 を介して^ f殳射され、その反射光が光透過窓 8 5を介して Y軸レーザ干渉計 5 7 Y内部のディテクタによって受光され、 Y軸レーザ干渉計 5 7 Y内部の参照鏡の位置を基準として Y移動鏡 5 6 Yの位置、すなわちウェハ Wの Y位置が検出される。

同様に、図示は省略されているが、ウェハホルダ 2 5の + X側の端部には、平面鏡から成る X移動鏡が Y軸方向に延設されている。そして、この X移動鏡を介して X軸レーザ干渉計によって上記と同様にして X移動鏡の位置、すなわちウェハ Wの X位置が検出される。上記 2つのレーザ干渉計の検出値（計測値）はステージ制御系 9 0及びこれを介して主制御装置 7 0に供給されており、ステージ制御系 9 0では、主制御装置 7 0の指示に基づき、上記 2つのレーザ干渉計の検出値をモニタしつつウェハ駆動系を介してウェハステージ WS Tの位置制御を行うようになっている。

このように、本実施形態では、レーザ干渉計、すなわちレーザ光源、プリズム等の光学部材及びディテクタ等が、ウェハ室 8 0の外部に配置されているので、上記ディテクタ等から仮に微量の吸収性ガスが発生しても、これが露光に対して悪影響を及ぼすことがないようになつている。

なお、前述した投影光学系ュニット P Lの鏡筒に接続された給気管路 5 0の他端、及び排気管路 5 1の他端を不図示のヘリウムガス供給装置にそれぞれ接続し、ヘリウムガス供給装置から給気管路 5 0を介して常時高純度のヘリウムガスを投影光学系ュニット P Lの鏡筒内に供給し、該鏡筒内部のガスを排気管路 5 1を介してヘリウムガス供給装置に戻し、このようにして、ヘリウムガスを循環使用する構成を採用しても良い。この場合、ヘリウムガス供給装置には、ガス精製装置を内蔵することが望ましい。このようにすると、ガス精製装置の作用により、ヘリウムガス供給装置と投影光学系ュニッ卜 P L内部とを含む循環経路によりヘリウムガスを長時間に渡って循環使用しても、投影光学系ュニット P L内のヘリウムガス以外の吸収性ガス（酸素、水蒸気、有機物等）の濃度は ^i p p m以下の濃度に維持できる。また、この場合、投影光学系ユニット P L内に圧力センサ、吸収性ガス濃度センサ等のセンサを設け、該センサの計測値に基づいて、不図示の制御装置を介してヘリウムガス供給装置に内蔵されたポンプの作動、停止を適宜制御することとしても良い。

同様に、ウェハ室 8 0にも、上記と同様のヘリウムガスの循環経路を採用しても良い。

次に、上述のようにして構成された露光装置 1 0による露光動作の流れについて簡単に説明する。

まず、主制御装置 7 0の管理の下、不図示のレチクルローダ、ウェハローダによって、レチクルロード、ウェハロードが行なわれ、また、レチクルァライメント系、ウェハステージ W S T上の基準マーク板、オファクシス 'ァライメント検出系（いずれも図示省略）等を用いて、レチクルァライメン卜、ァライメン卜検出系のベースライン計測（ァライメント検出系の検出中心から投影光学系ュニット P Lの光軸距離の計測）等の準備作業が所定の手順で行なわれる。その後、主制御装置 70により、不図示のァライメント検出系を用いて EG A (ェンハンスト 'グロ一バル 'ァライメント）等のァライメン卜計測が実行される。このような動作においてウェハ Wの移動が必要な場合には、主制御装置 70からの指示に基づき、ステージ制御系 90が不図示のウェハ駆動系を介して、ウェハ Wを保持するウェハステージ WS Tを所定の方向に移動させる。なお、上記のレチクルァライメン卜、ベースライン計測等については、例えぱ特開平 7— 1 76468号公報及びこれに対応する米国特許第 5, 646， 41 3号に詳細に開示され、また、 EG Aについては、特開昭 61—4442 9号公報及びこれに対応する米国特許第 4, 780, 61 7号等に詳細に開示されている。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記各公報並びにこれらに対応する上記米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

…上記の EG A (ァライメント計測）の終了後、以下のようにしてステップ - アンド■スキャン方式の露光動作が行なわれる。

この露光動作にあたって、まず、ウェハ Wの XY位置が、ウェハ W上の最初のショット領域（ファースト 'ショット）の露光のための走査開始位置（加速開始位置）となるように、ウェハステージ WS Tが移動される。同時に、レチクル Rの位置が走査開始位置となるように、レチクルステージ RSTが移動される。そして、主制御装置 70からの指示により、ステージ制御系 90がレチクル干渉計システム 69によって計測されたレチクル Rの位置情報、及びゥェハ側の Y軸レーザ干渉計 57 Y及び X軸レーザ干渉計によって計測されたゥェハ Wの位置情報に基づき、レチクル R (レチクルステージ RS T) とウェハ W (ウェハステージ WS T) とを同期移動させることにより、走査露光が行なわれる。

このようにして、最初のショッ卜領域に対するレチクルパターンの転写が終了すると、ウェハステージ W S丁が非走査方向（X軸方向）に 1ショット領域分だけステッピングされた後、次のショット領域に対する走査露光が行なわれる。このようにして、ショット間ステッピング動作と走査露光とが順次繰り返され、ウェハ W上に複数のショッ卜領域にレチクル Rのパターンが転写される。上記の走査露光に際して、主制御装置 7 0の指示に基づき、ステージ制御系 9 0によリウェハステージ W S丁に対するレチクルステージ R S Tの追従制御が行われるが、この際にレチクルステージ R S Tの移動に伴う反力が、上記枠状部材 1 8の移動によりキャンセルされている。以下、この点について説明する。

すなわち、上記の追従制御の際に、レチクルステージ R S Tが X軸方向に駆動されると、前述のボイスコイルモータ 3 0の可動子がレチクルステージ R S Tと一体で X軸方向に駆動され、この駆動力の反力がボイスコイルモータ 3 0 の固定子（電機子ュニット 1 4 C , 1 4 0₂) 及ぴ該固定子が固定された枠状部材 1 8に作用することとなる。この場合、枠状部材 1 8は、レチクルステージ定盤 1 6及び照明系側プレー卜 1 4に対して所定のクリアランスを介して非接触とされているので、前記反力の作用により、枠状部材 1 8は、運動量保存の法則に従った距離だけその反力に応じた方向に移動する。この枠状部材 1 8 の移動により、前記反力が吸収される。このとき、レチクルステージ R S Tの Y軸方向の位置によっては、上記の X軸方向に駆動力の反力に起因するョーィングモーメントが枠状部材 1 8に作用することがある。この場合、枠状部材 1 8は、そのョーイングモーメント及び X軸方向の反力の作用によって、運動量保存の法則に従って反力を吸収するように 0 z回転を伴う自由運動をする。

—方、レチクルステージ R S Tがウェハステージ W S Tとの同期をとるために、 Y軸方向に駆動される際には、 Y軸リニアモータ 1 3 6 1 3 6₂、 1 3 8 ι， 1 3 8₂の各可動子がレチクルステージ R S Tと一体で Y軸方向に駆動され、各可動子の駆動力の反力の合力が Y軸リニアモータ 1 3 6 ^ 1 3 6₂、 1 04 000655

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3 8 1, 1 3 8 ₂の各固定子及びこれらが固定された枠状部材 1 8に作用する。この場合も、上記反力の合力の作用により、枠状部材 1 8は、運動量保存の法則に従って、前記反力の合力を吸収する距離だけその反力の合力に応じた方向に移動する。

また、 Y軸リニアモータ 1 3 6 1 3 6₂と、 Y軸リニアモータ 1 3 8 ι, 1 3 8₂とが発生する駆動力（推力）を異ならせてレチクルステージ R S Tを 0 z回転させ、その際、ョ一イングモーメントが枠状部材 1 8に作用することがあるが、かかる場合にも、枠状部材 1 8は、そのョーイングモーメント及び Y 軸方向の反力の作用によって、運動量保存の法則に従って反力を吸収するように 0 z回転を伴う自由運動をする。

また、いずれの場合にも、枠状部材 1 8及ぴレチクルステージ R S Tを含む系の重心移動は生じないので、レチクルステージ定盤 1 6には偏荷重は作用しない。

従って、本実施形態では、レチクルス亍ージ R S Tの駆動時に、該レチクルステージ R S Tの駆動に伴って生じる反力（X軸方向及び Y軸方向の反力）及ぴ該反力によって生じるョーィングモ一メン卜を確実にキャンセルすることが可能となり、レチクルステージ R S Tの駆動に伴う振動を抑制することが可能となる。また、上述の如く偏荷重の発生をも防止できるので、これに起因するレチクルステージ定盤 1 6の姿勢変化なども防止できる。

また、本実施形態では、上記の反力キャンセルのため、レチクルステージ定盤 1 6上方を枠状部材 1 8が移動する際に、その基準位置からのずれ量が許容値を超えないように（すなわち、例えば、枠状部材 1 8の移動により、ボイスコイルモータ 3 0の制御が不能となる、あるいは、枠状部材 1 8とレチクルステージ定盤 1 6との間の隙間を介して外気が枠状部材 1 8内部の気密空間内に混入するなどの事態が発生しないように）、例えば露光に影響を与えない適宜なときに、主制御装置 7 0がステージ制御系 9 0を介して前述の 3つのトリムモータを用いて枠状部材 1 8を所定の基準位置に戻すようになつている。

以上詳細に説明したように、本実施形態に係るレチクルステージ装置 1 2によると、レチクルステージ RS丁が、レチクルステージ定盤 1 6の上方に浮上しつつレチクル Rを保持して Y軸及びこれに直交する X軸を含む 2次元面内の 3自由度方向にレチクルステージ定盤 1 6に沿って移動可能であり、枠状部材 1 8は、レチクルステージ定盤 1 6の上方に浮上しつつ前記 2次元面内の 3自由度を有している。また、枠状部材 1 8には、 Y軸リニアモータ 1 36 , 1 3 6₂、 1 38ι, 1 38₂の各固定子（リニアガイド 1 36ι, 1 36₂、 1 38 ι， 1 38₂)、及びボイスコイルモータ 30の固定子（電機子ュニッ卜 1 4 1 40₂) が設けられ、 Y軸リニアモータ 1 361， 1 36₂、 1 38i, 1 382の各可動子（磁極ユニット 26 26₂、 28i, 28₂)、及ぴボイスコイルモータ 30の可動子（永久磁石 30) が、レチクルステージ RS Tに設けられている。

従って、レチクルステージ RS Tが Y軸リニアモータ 1 36ι, 1 36₂、 1 38ι， 1 38₂又はボイスコイルモータ 30により Y軸方向又は X軸方向に駆動されると、その駆動力に応じた反力が固定子（リニアガイド 1 36L 1 36 2、 1 38ι, 1 38₂) 又は固定子（電機子ユニット 1 4 1 40₂) に生じる（作用する）。この反力の作用により枠状部材 1 8が、運動量保存則にほぼ従つて、 2次元面内の 3自由度方向に移動する。すなわち、枠状部材 1 8がカウンタマスの役目を果たす。この場合、レチクルステージ RS Tの移動により、前記反力がほぼ完全にキャンセルされるとともに、レチクルステージ RS T及び枠状部材 1 8を含む系の重心移動が生じないので、レチクルステージ定盤 1 6には偏荷重も作用しない。従って、レチクル Rが載置されるレチクルステージ R S Tの位置制御性の向上を図ることができる。

また、枠状部材 1 8はレチクルステージ RSTを取り囲む状態で設けられているので、必然的に大型化し、その質量が大きくなリ、枠状部材 1 8とレチクルステージ RS Tとの大きな質量比を確保することができるので、枠状部材 1 8の移動ストロークは比較的短くて足りる。また、枠状部材 1 8を大型化する場合にも、その支障は殆どない。

また、レチクルステージ RS Τには、中立面 CTの一部にレチクル Rの載置面が形成されるとともに、レチクル干渉計システム 69からの測長ビームの光路の Ζ軸方向の位置が中立面 CTの位置に一致しているので、前述の図 1 2 Β を用いて説明した従来例と異なり、レチクルステージ RS Τの変形の際に中立面 C Τと測長軸とのずれに起因して生じる位置計測誤差、及び測長軸とレチクル Rのパターン面の位置ずれに相違する一種のアッベ誤差をともに、略零にすることができ、これによりレチクル Rの位置を高精度に計測することが可能となる。

また、レチクルステージ RSTを駆動する第 1駆動機構が、レチクルステージ RSTのレチクル Rの載置領域の X軸方向の一側と他側とに中立面 CTを基準としてそれぞれ対称に配置された各一対の可動子（磁極ュニッ卜 26 26 ₂、 2 Si, 28₂) と、当該各可動子と個別に協働して Υ軸方向の駆動力をそれぞれ発生する 2対の固定子（リニアガイド 1 36ι, 1 36₂、 1 38i, 1 38 2) とを有している。すなわち、 X軸方向の一側、他側のいずれにおいても、可動子、レチクルステージ本体、可動子の積層構造になっているとともに、その可動子同士は、中立面 CTに関して対称の配置となっている。この場合、レチクルステージ RS Tの中立面は、その重心の高さ位置（Z軸方向の位置）に略一致しているので、左右各一対の可動子と対応する固定子との協働によって発生する Y軸方向の駆動力の合力が、レチクルステージ RS Tの重心位置に作用することとなる。

また、前記各対の固定子（リニアガイド 1 36ι, 1 36₂、 1 38i, 1 38 ₂) は、前記中立面 CTを基準としてそれぞれ対称に配置されているので、レチクルステージ RS Tをレチクルステージ定盤 1 6に沿って Y軸方向に駆動する際に、リニアガイド 1 36 ， 1 36₂、 1 38ι, 1 38₂それぞれの電機子コィルに供給される電流によるリニアガイド 1 36L 1 36 1 38ι, 1 38 2の発熱により、レチクルステージ RS Tが加熱されたとしても、その発熱部分では、中立面 CTの上側、下側に生じるバイメタル効果に起因するレチクルステージ本体 22の変形同士が相殺され、結果的にバイメタル効果に起因するレチクルステージ R S Tの変形が生じることがない。

なお、本実施形態と異なり、例えば上記各一対の可動子が電機子ュニッ卜で構成される場合には、レチクルステージ RS Tをレチクルステージ定盤 1 6に沿って Y軸方向に駆動する際に、可動子に供給される電流による可動子の発熱によリスライダが加熱されるが、この場合も、同様の理由により、バイメタル効果に起因してレチクルステージ R S Tの変形が生じることがないようになつている。

従って、レチクルステージ RS Tの Y軸方向の位置をレチクルステージ RS 丁に設けられた一対のレトロリフレクタ 32u 32.2を介して一対の Y軸干渉計 69 Yにより計測し、その計測結果に基づいてレチクルステージ RS Tの Y 軸方向の位置を制御するので、そのレチクルステージ RS Tの Y軸方向の位置制御性を極めて良好にすることができる。

また、本実施形態に係るレチクルステージ装置 1 2では、レチクル干渉計システム 69からの X軸方向の測長ビームが照射される反射面が、レチクルステージ RS Tを Y軸方向に駆動するリニアモータ 1 36ι, 1 36₂よりも外側に設けられているので、そのリニァモータの発熱に起因して該リニァモータ周辺の気体に温度揺らぎが生じても、その X軸方向の測長ビームにはなんらの影響も生じない。これにより、 X軸干渉計 69 Xによるレチクルステージ RS丁の X軸方向の位置計測を高精度で行うことが可能となる。この場合、レチクル干渉計システム 69からの Y軸方向の測長ビームは、通常と同様に、レチクルステージ RSTに設けられたレトロリフレクタ 32 322の反射面（前記リニァモータの発熱の影響を殆ど受けない場所に位置する反射面）に特に支障なく照射することができるので、レチクルステージ R S Tの Y軸方向及び X軸方向の位置を精度良く計測することが可能となり、ひいてはレチクルステージ R S Tの位置制御性の向上を図ることが可能となる。

また、レチクル干渉計システム 6 9からの X軸方向の測長ビームが照射される反射面 1 2 4 mは、レチクルステージ R S Tのレチクル Rが載置される板状部 2 4 Aとは別の所定長さの棒状のミラー部 2 4 Bの端面に形成され、該ミラ一部 2 4 Bの反射面 1 2 4 mが形成された棒状部分 1 2 4 aの長手方向の両端部を除く部分に補強部 1 2 4 bが設けられ、該補強部 1 2 4 bの両端が弾性ヒンジ部 1 2 4 c , 1 2 4 dを介して板状部 2 4 Aに連結されている。このため、反射面の弾性ヒンジ部 1 2 4 cと弾性ヒンジ部 1 2 4 dとの間の部分、すなわち、レチクルステージ R S Tの位置制御に主として用いられる部分の変形を極力抑制することができる。

また、レチクルステージ R S Tの Y軸方向の一側及び他側の端部には Y軸方向に延びる延設部 2 4 (^〜2 4 D₂がそれぞれ設けられ、レチクルステージ R S Tの底面には、前記一側の延設部から他側の延設部に至る長手方向の全域に渡る気体静圧軸受が形成され、レチクルステージ定盤 1 6から配管を介さないで前記気体静圧軸受に対して加圧気体が供給される構成が採用されている。このため、レチクルステージ R S Tが配管を引きずった状態で駆動することがなく、レチクルステージが等速運動を行う露光中においては、等速運動を保つのに必要な推力をほとんど必要としないため、リニアモータの推カリップルその他の影響を受けなくなる。

また、本実施形態に係る露光装置 1 0によると、上述の如く、レチクルステージ R S Tの位置制御性を極めて良好に確保することができるので、レチクルステージ R S Tとウェハステージ WS Tとの同期制御精度を向上させることができ、これにより、レチクル Rに形成されたパターンをウェハ W上に高精度に転写することが可能となる。

また、露光装置 1 0によると、照明ュニット I O Pと投影光学系ュニッ卜 P Lとの間の照明光 I Lの光路を含む空間が低吸収性ガス（照明光 I Lを吸収する特性が空気に比べて小さい特定ガス）でパージされるパージ空間とされるとともに、枠状部材 1 8が前記パージ空間を外気に対して隔離する隔壁を兼ねているので、レチクルステージ R S T周辺の空間を容易にパージ空間とすることができ、そのパージ空間内での照明光 I しの吸収を極力抑制することができる。なお、上記実施形態では、レチクルステージ R S Tを Y軸方向に駆動する第 1駆動機構を左右各一対の Y軸リニァモータで構成し、レチクルステージ R S Tを X軸方向に駆動する第 2駆動機構をボイスコイルモータで構成するものとしたが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。

また、上記実施形態では、ミラー部 2 4 Bには空洞部 C Hが形成されている場合について説明したが、ミラー部 2 4 Bに中空部を形成しなくても良い。また、ミラ一部 2 4 Bと板状部 2 4 Aとを一体成形するものとして説明したが、これに限らず、これらを別部材にて構成し、各部の間を弾性ヒンジ部にて連翁することとしても良い。

なお、上記実施形態では、レチクルステージ装置 1 2の上方に、照明系側プレート 1 4を設けるものとしたが、例えば枠状部材の上側（照明系側）を照明光を透過する窓部を残して塞ぐことで、照明系側プレート 1 4を設けなくともレチクルステージ R S T近傍をある程度気密な空間に維持することは可能である。

なお、上記実施形態では、レチクルステージ R S Tを取り囲む枠状部材 1 8 がレチクルステージ周辺の空間を外気に対して隔離する隔壁を兼ねている場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、レチクルステ一ジ R S T及び枠状部材をチャンバ（レチクルステージチャンバ）内に収納し、レチクルステージ R S T周辺の空間を低吸収性ガスにより置換することとして 00655

48 も良い。この場合、枠状部材についてはレチクルステージ定盤との間に所定間隔を形成し、 2次元面内（X Y面内）で移動可能に構成するのみで良く、上記実施形態のように枠状部材の上面に気体静圧軸受機構を設ける必要はない。なお、上記実施形態では，本発明に係るステージ装置が走査型の V U V露光装置のレチクルステージ装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明に係るステージ装置は，投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密着させてマスクパターンを基板に転写するプロキシミティタイプのァライナーのマスクステージ装置や、液晶用の一括転写方式の走査型露光装置などのマスクステージ装置あるいはプレートステージ装置などに好適に適用できる。この他、 E B P S方式の電子線露光装置、波長 5〜3 0 n m程度の軟 X線領域の光を露光光として用いるいわゆる E U V L等の露光装置にも本発明に係るステージ装置は適用できる。

この他、物体（試料）が載置される移動体を所定の第 1軸方向に駆動可能でその第 1軸方向に直交する第 2軸方向及び回転方向にも微小駆動が必要な装置であれば、露光装置に限らず、その他の精密機械などにも本発明に係るステ一ジ装置は好適に適用できる。

なお、上記実施形態では、照明光 I しとしては、 A r Fエキシマレーザ光（波長 1 9 3 n m) あるいは F ₂ レーザ光（波長 1 5 7 n m) などの真空紫外光、 K r Fエキシマレーザ光（波長 2 4 8 n m) などの遠紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（g線、 i線等）を用いるものとしたが、これに限らず、 A r 2 レーザ光（波長 1 2 6 n m) などの他の真空紫外光を用いても良い。また、例えば、真空紫外光として上記各レーザ光に限らず、 D F B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（E r ) (又はエルビウムとイッテルビウム（Y b ) の両方）がドープされたファイバ一アンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。さらに、照明光 I しとして紫外光などでなく、 X線（E U V光を含む）又は電子線やイオンビームなどの荷電粒子線などを用いても良い。

また、上記実施形態では、投影光学系ユニット P Lとして縮小系を用いる場合について説明したが、投影光学系は等倍系および拡大系のいずれでも良い。また、投影光学系としては、照明光 I しとして、例えば A r ₂ レーザ光などの真空紫外光を用いる場合などには、例えば特開平 3— 2 8 2 5 2 7号公報及びこれに対応する米国特許第 5 , 2 2 0， 4 5 4号、特開平 8— 1 7 1 0 5 4号公報及びこれに対応する米国特許第 5 , 6 6 8 , 6 7 2号、並びに特開平 1 0 — 2 0 1 9 5号公報及びこれに対応する米国特許第 5， 8 3 5 , 2 7 5号などに開示される、屈折光学素子と反射光学素子（M面鏡やビームスプリッタ等）とを組み合わせたいわゆるカタディオプトリック系（反射屈折系）、あるいは反射光学素子のみから成る反射光学系が主として用いられる。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記各米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

なお、上記実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、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する液晶用の露光装置や、薄膜磁気へッド、撮像素子、有機 E L、マイクロマシン、 D N Aチップなどを製造するための露光装置などにも本発明は広く適用できる。

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、 E U V 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ェ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。ここで、 D U V (遠紫外）光や V U V (真空紫外）光など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、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。なお、例えば国際公開 WO 9 9 Z 4 9 5 0 4号などに開示される、投影光学系ュニッ卜 P Lとウェハとの間に液体が満たされる液浸露光装置に本発明を適用しても良い。

《デバイス製造方法》

次に、上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバィスの製造方法の実施形態について説明する。

図 1 0には、デバイス（ I Cや L S I等の半導体チップ、液晶パネル、 C C D、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示されている。図 1 0に示されるように、まず、ステップ 2 0 1 (設計ステップ）において、デバイスの機能■性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）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 2 0 2 (マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ 2 0 3 (ウェハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。

次に、ステップ 2 0 4 (ウェハ処理ステップ）において、ステップ 2 0 1〜ステップ 2 0 3で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステツプ 2 0 5 (デバイス組立ステップ）において、ステップ 2 0 4で処理されたゥェハを用いてデバイス組立を行う。このステップ 2 0 5には、ダイシング工程、ボンディング工程、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 2 0 6 (検査ステップ）において、ステップ 2 0 5で作製されたデバイスの動作確認テス卜、耐久性テスト等の検査を行う。こうしたェ程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

図 1 1には、半導体デバイスの場合における、上記ステップ 2 0 4の詳細なフロー例が示されている。図 1 1において、ステップ 2 1 1 (酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸化させる。ステップ 2 1 2 ( C V Dステップ）においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ 2 1 3 (電極形成ステップ）においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ 2 1 4 (イオン打込みステップ）においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップ 2 1 1〜ステップ 2 1 4それぞれは、ウェハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウェハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ 2 1 5 (レジスト形成ステップ）において、ウェハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ 2 1 6 (露光ステップ）において、上記実施形態の露光装置 1 0 その他の本発明の露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに転写する _c 次に、ステップ 2 1 7 (現像ステップ）においては露光されたウェハを現像し、ステップ 2 1 8 (エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップ 2 1 9 (レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。

これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。

以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステツプ 2 1 6 ) において上記実施形態の露光装置 1 0などの本発明の露光装置が用いられるので、レチクルのパターンをウェハ上に精度良く転写することができ、結果的に、高集積度のデバイスの生産性（歩留まりを含む）を向上させることができる。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明のステージ装置は、物体を載置して移動するのに適している。また、本発明の露光装置は、マスクに形成されたパターンを感光物体に転写するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。

Claims

請求の範囲

1 . 定盤と；

前記定盤の上方に浮上しつつ物体を保持して第 1軸及びこれに直交する第 2 軸を含む 2次元面内の 3自由度方向に前記定盤に沿って移動可能なスライダと；

前記定盤の上方に浮上しつつ前記 2次元面内の 3自由度を少なくとも有し、前記スライダを取り囲む枠状部材と；

前記枠状部材に設けられた第 1固定子と、該第 1固定子と協働して前記スライダを前記第 1軸方向に駆動する駆動力を発生する第 1可動子とを含む第 1駆前記枠状部材に設けられた第 2固定子と、前記第 2固定子と協働して前記スライダを前記第 2軸方向に駆動する駆動力を発生する第 2可動子とを含む第 2 駆動機構と；を備えるステージ装置。

2 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記第 1駆動機構は、少なくとも 2つのリニァモータを含み、

前記第 2駆動機構は、少なくとも 1つのボイスコイルモータを含むことを特徴とするステージ装置。

3 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記スライダの位置を計測する干渉計システムを更に備え、

前記スライダには、中立面の一部に前記物体の載置面が形成されるとともに、前記干渉計システムからの測長ビームの光路の前記 2次元面に直交する第 3軸方向の位置が前記中立面の位置に一致していることを特徴とするステージ装置 c

4 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記スライダの第 1軸方向の一側及び他側の端部には第 1軸方向に延びる延設部がそれぞれ設けられ、前記一側の延設部から他側の延設部に至る長手方向の全域に渡る気体静圧軸受が形成され、

前記定盤から配管を介さないで前記気体静圧軸受に対して加圧気体が供給されることを特徴とするステージ装置。

5 . マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、

前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；

前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される請求項 1に記載のステージ装置と；

前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜と；を備える露光装置。

6 . 請求項 5に記載の露光装置において、

前記照明ュニッ卜と前記投影光学系ュニッ卜との間の前記照明光の光路を含む空間が前記照明光を吸収する特性が空気に比べて小さい特定ガスでパージされるパージ空間とされるとともに、前記枠状部材が前記パージ空間を外気に対して隔離する隔壁を兼ねていることを特徴とする露光装置。

7 . 請求項 6に記載の露光装置において、

前記枠状部材の前記照明ュニッ卜とは反対側の前記定盤に対向する側の面に, 前記特定ガスを加圧気体として用いる第 1の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡つて設けられていることを特徴とする露光装置。

8 . 請求項 7に記載の露光装置において、

前記枠状部材の前記照明ュニット側の面に前記特定ガスを加圧気体として用いる第 2の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡って設けられ、

前記枠状部材の照明ュニット側の面のほぼ全面に対向してかつ所定のクリアランスを介して配置され、前記第 2の気体静圧軸受からの加圧気体が噴き付けられるプレートを、更に備える露光装置。

9 . 請求項 6に記載の露光装置において、

前記枠状部材の前記照明ュニッ卜とは反対側の前記定盤に対向する側の面に、真空吸引と加圧気体の噴出しとを同時に行う差動排気型の第 1の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡って設けられていることを特徴とする露光装置。

1 0 . 請求項 9に記載の露光装置において、

前記枠状部材の前記照明ュニット側の面に、真空吸引と加圧気体の噴出しとを同時に行う差動排気型の第 2の気体静圧軸受が、ほぼ全周に渡って設けられ、前記枠状部材の照明ュニット側の面のほぼ全面に対向してかつ所定のクリアランスを介して配置され、前記第 2の気体静圧軸受からの加圧気体が噴き付けられるプレートを、更に備える露光装置。

1 1 . 請求項 6に記載の露光装置において、

前記干渉計システムから前記パージ空間内の前記スライダに向かう測長ビームの光路上に位置する前記枠状部材の側面部分に開口部を形成するとともに、該開口部を閉塞するカバーガラスを設置したことを特徴とする露光装置。

1 2 . 定盤と；前記定盤の上方に浮上しつつ物体を保持して前記定盤に沿って移動可能なスライダと；

前記スライダの前記物体が載置される領域の第 1軸方向に直交する第 2軸方向の一側と他側とに前記スライダの中立面を基準としてそれぞれ対称に配置された各一対の可動子と、当該各対の可動子と個別に協働して前記第 1軸方向の駆動力をそれぞれ発生する一対の固定子部とを有する駆動機構と；を備えるステ一ン装；。

1 3 . 請求項 1 2に記載のステージ装置において、

前記一対の固定子部のそれぞれは、前記スライダの中立面を基準としてそれぞれ対称に配置されていることを特徴とするステージ装置。 4 . 請求項 1 2に記載のステージ装置において、

1 5 . マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、

前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；

前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される請求項 1 2に記載のステージ装置と；

前記マスクから射出される前記照明光を前記感光物体上に投射する投影光学系ュニッ卜と：を備える露光装置。

1 6 .

前記定盤の上方に浮上しつつ物体を保持して第 1軸及びこれに直交する第 2 軸を含む 2次元面内を前記定盤に沿って移動可能なスライダと；

前記スライダを前記第 1軸方向に駆動するリニァモータを含む駆動機構と；前記スライダに設けられた反射面に測長ビームを照射してその反射光に基づいて前記第 1軸方向及び第 2軸方向の位置を計測する干渉計システムと；を備え、

前記干渉計システムからの前記第 2軸方向の測長ビームが照射される反射面が、前記リニアモータより外側に位置する前記スライダの一部に設けられていることを特徴とするステージ装置。

1 7 . 請求項 1 6に記載のステージ装置において、

前記反射面は、前記スライダの前記物体が載置される第 1部分とは別の所定長さの棒状の第 2部分の端面に形成され、該第 2部分にはその長手方向の両端部を除く部分に補強部が設けられ、該補強部の両端が弾性ヒンジ部をそれぞれ介して前記第 1部分に連結されていることを特徴とするステージ装置。

1 8 . 請求項 1 7に記載のステージ装置において、

前記第 1部分には、前記一方の弾性ヒンジ部から前記第 1部分と反対側に所定距離だけ離れた位置に、別の弾性ヒンジ部が更に設けられていることを特徴とするステージ装置。

1 9 . 請求項 1 6に記載のステージ装置において、

2 0 . マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、

前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；

前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される請求項 1 6に記載のステージ装置と；

2 1 . 載置面に物体を載置して移動可能なスライダと；

前記スライダの前記載置面に対して対称に配置された一対の第 1可動子と；前記一対の第 1可動子とは異なリ、前記スライダの前記載置面に対して対称に配置された一対の第 2可動子と；

前記一対の第 1可動子及び前記一対の第 2可動子と協働して、前記スライダを第 1軸方向に駆動する一対の固定子部と；を備えるステージ装置。

2 2 . 請求項 2 1に記載のステージ装置において、

前記載置面は前記スライダの中立面と一致していることを特徴とするステージ装置。

2 3 . 請求項 2 1に記載のステージ装置において、

前記一対の固定子部のそれぞれは、前記載置面に対して対称に配置されていることを特徴とするステージ装置。

2 4 . 請求項 2 1に記載のステージ装置において、

前記スライダに接続された第 1部分と、該第 1部分と協働する第 2部分とを有し、前記スライダを前記第 1軸とは異なる第 2軸に駆動する駆動装置を、更に備えるステージ装置。

2 5 . 請求項 2 4に記載のステージ装置において、

前記一対の固定子部と前記駆動装置の前記第 2部分とを保持する枠状部材を、更に備えるステージ装置。

2 6 . 請求項 2 5に記載のステージ装置において、

前記枠状部材は、前記スライダを駆動した際に発生する反力により駆動されることを特徴とするステージ装置。

2 7 . 請求項 2 6に記載のステージ装置において、

前記スライダは定盤上に設けられていることを特徴とするステージ装置。

2 8 . 請求項 2 7に記載のステージ装置において、

前記枠状部材は前記定盤上に設けられていることを特徴とするステージ装置 c

2 9 . 請求項 2 4に記載のステージ装置において、

前記スライダは反射面を有し、

該反射面に測長ビームを照射して前記スライダの前記第 2軸方向の位置を検出する位置検出装置を、更に備えるステージ装置。

3 0 . 請求項 2 9に記載のステージ装置において、前記一対の固定子部のそれぞれは、前記測長ビームを包囲しない位置に設けられていることを特徴とするステージ装置。

3 1 . マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、

前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；

前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される請求項 2 1に記載のステージ装置と；

3 2 . 物体を保持して移動可能なスライダと；

前記スライダに接続された移動子と、該移動子と協働する固定子とを有し、前記スライダを第 1軸方向に沿って駆動する駆動装置と；

前記固定子を保持する保持部と重量部とを有し、前記スライダを駆動した際に発生する反力により駆動されるカウンタマスと；

前記重量部と前記固定子との間に位置するように前記スライダに設けられた反射部材と；

前記反射部材に測長ビームを照射して前記スライダの位置を検出する位置検出装置と；を備えるステージ装置。

3 3 . 請求項 3 2に記載のステージ装置において、

前記スライダは、前記スライダの中立面に前記物体を載置する載置部を有していることを特徴とするステージ装置。

3 4 . 請求項 3 2に記載のステージ装置において、前記スライダは定盤上に設けられていることを特徴とする請求項 2 6記載のステージ装置。

3 5 . 請求項 3 4に記載のステージ装置において、

前記カウンタマスは前記定盤上に設けられていることを特徴とするステージ

3 6 . マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、

前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；

前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される請求項 3 2に記載のステージ装置と；

3 7 . 反射部材が設けられ、物体を保持して移動可能なスライダと；前記スライダに接続された移動子と、該移動子と協働する固定子とを有し、前記スライダを第 1軸方向に沿つて駆動する駆動装置と；

透明部を有し、前記固定子を保持して前記スライダを駆動した際に発生する反力により駆動されるカウンタマスと；

前記透明部を介して前記反射部材に測長ビームを照射して前記スライダの位置を検出する位置検出装置と；を備えるステージ装置。

3 8 . 請求項 3 7に記載のステージ装置において、

3 9 . 請求項 3 7に記載のステージ装置において、

4 0 . 請求項 3 9に記載のステージ装置において、

4 1 . マスクと感光物体とを所定方向に同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、

前記マスクを照明光により照明する照明ュニッ卜と；

前記マスクが前記物体として前記スライダ上に載置される請求項 3 7に記載のステージ装置と；

4 2 . リソグラフイエ程を含むデバイス製造方法であって、

前記リソグラフイエ程で、請求項 5〜 1 1、 1 5、 2 0、 3 1、 3 6、 4 1 のいずれか一項に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバィス製造方法。