WO2005083758A1

WO2005083758A1 - ステ−ジ装置及び投影露光装置

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Publication number: WO2005083758A1
Application number: PCT/JP2005/003395
Authority: WO
Inventors: Takeshi Sasaki; Satoshi Takahashi; Shigeru Hagiwara
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Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2005-09-09
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Abstract

　ステージの熱源が光学的な位置測定に与える影響を抑えることのできるステージ装置を提供する。そのために、本発明のステージ装置は、物体を支持し、少なくとも１つの所定方向に移動可能な支持台（１７Ｘ）と、前記支持台に固定され、前記支持台の前記所定方向への移動時に後方から投光される位置測定用の光束を反射する反射面（１８Ｘ）と、前記支持台に固定され、前記支持台の前記所定方向への移動時に前記反射面の後側の空間に生じる気流を整流する表面形状をしたカウル部（１９）とを備える。この整流された気流（規則的な気流）が、支持台の下部などに存在する高温な気体の巻き込みを防ぐ。

Description

明細書

ステージ装置及び投影露光装置

技術分野

[0001] 本発明は、投影露光装置のウェハステージなど、精密な位置測定の必要なステージ装置、特に、光学的な位置測定が適用されたステージ装置に関する。また、本発明は、そのステージ装置を備えた投影露光装置に関する。

背景技術

[0002] 投影露光装置においてウェハを載置するステージ (支持台）は、測長干渉計により精密に位置測定される (特許文献 1 ,特許文献 2など)。

ステージには、測長干渉計の移動鏡が固定される。移動鏡は、測長干渉計から投光されるレーザ光 (位置測定用の光束)を反射する。測長干渉計は、反射されたその光束に基づきステージの位置測定をする。

[0003] 特に、露光方式としてスキャン方式が適用された投影露光装置では、 1ショット分の露光を、ステージを移動させながら行うため、その位置測定に対し要求される精度は高い。

特許文献 1：特開平 5— 6850号公報

特許文献 2 :特開平 5—283313号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかし、ステージが移動すると、モータ等のステージの熱源力発生する熱により、ステージの雰囲気に温度揺らぎが生じる。この温度揺らぎが位置測定用の光束の光路にまで及ぶと、光路の屈折率が不安定となり、位置測定の精度が低下する。

特に、スキャン方式が適用された投影露光装置においては、この位置測定の精度低下は露光精度の低下に直結するので深刻である。

[0005] そこで本発明は、ステージの熱源が光学的な位置測定に与える影響を抑えることのできるステージ装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、露光精度が高く保たれた投影露光装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明のステージ装置は、物体を支持し、少なくとも 1つの所定方向に移動可能な支持台と、前記支持台に固定され、前記支持台の前記所定方向への移動時に後方から投光される位置測定用の光束を反射する反射面と、前記支持台に固定され、前記支持台の前記所定方向への移動時に前記反射面の後側の空間に生じる気流を整流する表面形状をしたカウル部とを備えたことを特徴とする。

[0007] このステージ装置には、少なくとも前記支持台の前記所定方向への移動時に、温調された気体を導入すると共にその気体を前記カウル部の表面に沿って吹き出す導気管がさらに備えられてもよい。

また、前記導気管は、少なくとも前記支持台の前記所定方向への移動時に前記気体を噴流化する機能を有してヽてもよヽ。

[0008] また、前記導気管は、導入口と、前記カウル部の表面近傍に吹出口とを設けており、前記吹出口のサイズは、前記導入口のサイズよりも小さく設定されてもよい。

また、前記導気管は、温調された気体を送風する送風器に導入口を連結し、前記カウル部の表面近傍に吹出口を設けてもよい。

また、本発明の投影露光装置は、投影光学系と、本発明の何れかのステージ装置とを備えたことを特徴とする。

[0009] この投影露光装置の露光方式として、前記ステージ装置の前記支持台を前記所定方向に移動させつつ露光を行うスキャン方式が適用されてもょ、。

また、本発明の別のステージ装置は、物体を支持し、所定平面内を移動可能な支持台を備えるステージ装置であって、前記支持台は、前記所定平面と平行に延在し前記所定平面と略直交する反射面を有する反射部と、前記反射部に沿って該反射部より凸に形成された曲面部とを備えることを特徴とする。

[0010] この場合において、前記曲面部を、前記所定平面と前記反射面とに平行な軸を中心軸とする円筒面の一部を含むものとすることができる。

また、前記支持台は、前記物体を支持する支持面を有し、前記曲面部は、前記支持面と実質的に連続する曲面を有するものとしてもょヽ。また、前記反射部と前記曲面部とは、同一の反射部材に形成されているものとすることちでさる。

[0011] さらに、本発明のステージ装置において、前記所定平面上に載置され、前記支持台を保持して移動可能な可動部を備え、前記支持台は、前記可動部よりも張り出して載置されたものとすることができる。

また、本発明の露光装置は、露光光により物体上にパターンを形成する露光装置であって、前記物体を支持して移動するステージ装置として本発明の何れかのステージ装置を用いることを特徴とする。

[0012] この場合にお、て、この露光装置は、前記ステージ装置が移動する前記所定平面に対して略直交する方向から前記所定平面に向力つて温調された気体を供給する気体供給装置を備えるものとしてもょ、。

発明の効果

[0013] 本発明のステージ装置では、整流された気流 (規則的な気流）が、支持台の下部に存在する高温気体の光路への巻き込みを防ぐ。また、その他の箇所に存在する高温気体の光路への巻き込みを防止すると!、う効果も期待できる。

したがって、本発明によれば、ステージの熱源が光学的な位置測定に与える影響を抑えることのできるステージ装置が実現する。

[0014] また、本発明の投影露光装置は、そのステージ装置を適用している。

したがって、本発明によれば、露光精度が高く保たれた投影露光装置が実現する。図面の簡単な説明

[0015] [図 1]第 1実施形態の投影露光装置の構成図である。

[図 2]第 1実施形態のステージ装置 17の斜視図である。

[図 3]第 1実施形態の Xステージ 17Xの後端部の断面図 (ZX平面で切断した断面図 )である。

[図 4] (a)は、従来の Xステージ 17Xの後端部の周辺の気流を説明する断面図（ZX 平面で切断した断面図）である。（b)は、第 1実施形態の Xステージ 17Xの後端部の周辺の気流を説明する断面図（ZX平面で切断した断面図である。 )

[図 5]カウル部 19に窓材 19bを設けた Xステージ 17Xを示す断面図（ZX平面で切断した断面図）である。

[図 6]カウル部 19'が透明な材料で形成された Xステージ 17Xを示す断面図（ZX平面で切断した断面図）である。

[図 7]第 2実施形態の Xステージ 17Xの後端部の断面図 (ZX平面で切断した断面図 )である。

[図 8]第 2実施形態の Xステージ 17Xの後端部の斜視図である。

[図 9]第 2実施形態の Xステージ 17Xの後端部の周辺の気流を説明する断面図 (ZX 平面で切断した断面図）である。

[図 10]第 3実施形態の Xステージ 17Xの後端部の概略断面図 (ZX平面で切断した断面図）である。

[図 11] (a)は、第 3実施形態の Xステージ 17Xの後端部の斜視図である。 (b)は、カウル部 19に複数の微小な吹出口 30a'を設けた Xステージ 17Xの後端部を示す斜視図である。

[図 12]カウル部 19"のアール状の表面部分に 2つの吹出口 40a— 1, 40a— 2を設けた Xステージ 17Xの後端部を示す概略断面図（ZX平面で切断した断面図）である。

[図 13]第 4実施形態のステージ装置 17を説明する図である。

[図 14]左右の面と連続する滑らかな表面を有したカウル部 59が設けられた X テージ 57Xの斜視図である。

[図 15] (a)は、 Xステージ 57Xの周辺の気流を説明する斜視図である。 (b)は、 Xステージ 67Xの外形とその周辺の気流を説明する斜視図である。（c)は、 Xステージ 77X の外形とその周辺の気流を説明する斜視図である。

[図 16] (a)は、図 14 (a)に示したカウル部 59を前後双方に設けた Xステージ（円柱型のステージ)の斜視図である。（b)は、図 14 (b)に示したカウル部 69を前後双方に設けたテージ (キヤタビラ型のステージ)の斜視図である。（c)は、図 14 (c)に示したカウル部 79を前後双方に設けた Xステージ (カプセル型のステージ)の斜視図である発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 [第 1実施形態]

以下、図 1、図 2、図 3、図 4、図 5、図 6を参照して本発明の第 1実施形態について説明する。

本実施形態は、投影露光装置の実施形態である。

[0017] 先ず、投影露光装置の構成について説明する。

投影露光装置には、図 1に示すように、光源 11、フライアイレンズ 12、ダイクロイツクミラー 13、コンデンサレンズ 14などが備えられる。これらの光学系が照明光学系である。また、投影露光装置には、レチクル 15、投影光学系 16、ステージ装置 17が備えられる。ステージ装置 17上にウェハ Wが配置される。この投影露光装置の全体の雰囲気 (空気）は、温調されている。特に、ステージ装置 17を収納する空間は、測長干渉計 20X、 20Y(20Yは図 1には不図示。図 2参照。詳細後述）の計測精度の悪ィ匕を招く空気揺らぎを抑制するため、気体供給装置 ACにより精密に温調 (空調)されている。

[0018] 光源 11から射出した照明光は、フライアイレンズ 12、ダイクロイツクミラー 13、コンデンサレンズ 14を介してレチクル 15をケーラー照明する。この状態で投影光学系 16は、レチクル 15の像をウェハ W上に結像する。これにより、ウェハ Wの表面の一部の領域 Eが露光する。

領域 E (露光領域)のウェハ Wの表面上における位置を制御するため、ステージ装置 17は、投影光学系 16の光軸 AXに対し垂直な平面内でウェハ Wを移動させる（以下、図示したとおり、光軸 AXの方向を Z方向とし、この平面を XY平面とした XYZ直交座標系を用いて説明する。 ) oそして、ウェハ Wの露光動作を含む投影露光装置の稼働中は、気体供給装置 ACがステージ装置 17に向けて Z方向上部から Z方向に沿って温調された気体を供給する、 V、わゆるダウンフロー方式で空調を行って、る。なお、ウェハ Wは Z方向にも移動可能である力その方向へ移動するための機構の説明は省略する。

[0019] 次に、ステージ装置 17の構成について説明する。

ステージ装置 17には、図 1、図 2に示すように、 Yステージ 17Y、 Xステージ 17Χ、測長干渉計 20Χ、 20Υ、移動鏡 18X、 18Yなどが備えられる。また、図 2に示すように、ガイドレール GY、 GXなども備えられる。

ガイドレール GYは、不図示の架台上に設けられる。

[0020] Yステージ 17Yは、ガイドレール GYの上を XY平面内の所定方向（以下、 Y方向とする。 )に移動可能である。

ガイドレール GXは、 Yステージ 17Yの上に設けられる。

Xステージ 17Xは、ガイドレール GXの上を XY平面内において Y方向に直交する所定方向（以下、 X方向とする。 )に移動可能である。

[0021] このようなテージ 17Xは、 Yステージ 17Yと共に Y方向に移動可能であり、かつ、 Yステージ 17Yとは独立に、 X方向に移動可能である。このテージ 17X力請求項における支持台に対応する。

X テージ 17X上には、ウェハホルダ WHが固定される。ウェハホルダ WHは、ゥェハ Wを保持する。

[0022] なお、ガイドレール GY、 GXの内部には、リニアモータを構成する不図示のコイルが配置され、 Yステージ 17Y、 Xステージ 17Xの内部（ガイドレール GY, GX側）には、リニアモータを構成する不図示の磁石が配置されている。

X テージ 17Xと Yステージ 17Yとを Y方向に移動させる際には、ガイドレール GY 内のコイルに対し必要な量の駆動信号が与えられ、テージ 17Xを X方向に移動させる際には、ガイドレール GX内のコイルに対し必要な量の駆動信号が与えられる。

[0023] この X テージ 17Xの Y方向の位置、 X方向の位置は、不図示の架台上に配置された測長干渉計 20Y、 20Χによってそれぞれ測定される。

測長干渉計 20Υは、 Xステージ 17Xの Υ方向の端部（以下、 +Υ側の端部とする。 ) に向けて位置測定用の光束 (レーザ光) LYを投光する。

X テージ 17X上の +Υ側の端部には、光束 LYを反射する移動鏡 18Yが設けられる。

[0024] 測長干渉計 20Υは、移動鏡 18Yが反射した光束 LYに基づき位置測定を行、、 X ステージ 17Χの Υ方向の位置を示す信号を生成する。

測長干渉計 20Χは、 Xステージ 17Xの X方向の端部（以下、 +Χ側の端部とする。 ) に向けて位置測定用の光束 (レーザ光) LXを投光する。 X テージ 17X上の +X側向の端部には、光束 LXを反射する移動鏡 18Xが設けられる。

[0025] 測長干渉計 20Xは、移動鏡 18Xが反射した光束 LXに基づき位置測定を行、、 X ステージ 17Xの X方向の位置を示す信号を生成する。

なお、図 2に示すとおり、移動鏡 18Yの X方向の長さは、 Xステージ 17Xの X方向のストロークの分だけ確保され、移動鏡 18Xの Y方向の長さは、テージ 17Xの Y方向のストロークの分だけ確保される。

[0026] ここで、本実施形態の投影露光装置には、スキャン方式が適用されており、 1ショット Sの露光時間における露光領域 Eの移動方向は、 +X方向又は X方向である。このとき X テージ 17Xは移動する（この移動を、以下、「ステージスキャン」という。 ) oステージスキャンの方向は、 X方向又は +X方向である（因みに、ウェハ W上の全域に各ショットの露光をする際の Xステージ 17Xの移動方向は、例えば図 2中の矢印のとおりである。 ) o

[0027] よって、移動鏡 18Xの設けられた箇所は、 X方向へのステージスキャン中の Xステージ 17Xの後端部に相当する。光束 LXの光路は、このときの移動鏡 18Xの後側に位置する。

以下、 X方向へのステージスキャン中の Xステージ 17Xに着目し、 X方向を前、 +X方向を後、 +Y方向を右、 Y方向を左、 +Z方向を上、 Z方向を下とみなして説明する。

[0028] 本実施形態では、図 2及び図 3に示すとおり、 Xステージ 17Xの後側にカウル部 19 が設けられている。

カウル部 19の外形は、角度 90° の略扇状の底面を有した柱状をしている。

カウル部 19の設けられる位置及び姿勢は、長手方向（柱の高さに相当する方向）が Y方向に向き、かつアール状 (略円柱側面状)の滑らかな表面部分が移動鏡 18X の上面と連続するように設定される。

[0029] このようなカウル部 19は、移動鏡 18Xの後面と上面とで形成されるエッジを円滑ィ匕する。

また、図 3に示すとおり、カウル部 19において光束 LXの光路 ELとなるべき領域、つまり光束 LXが入射し得る移動鏡 18Xの反射面 Mの対向領域には、間隙が設けられている。

[0030] このような間隙の開口 19aの形状は、図 2に示すとおり Y方向に長いスリット状であるまた、カウル部 19の材料は、少なくとも Xステージ 17Xの移動中に変形しない程度の剛性を有し、かつ Xステージ 17Xの移動速度及び移動量に制限を与えない程度に軽量な材料である。また、カウル部 19の外形を適当な形状に成形するのに適した材料である (樹脂材料など)。

[0031] 次に、本実施形態の効果について説明する。

図 4 (a)には、比較のため、従来の投影露光装置の Xステージ 17Xの後端部周辺を示した。図 4 (b)が、本実施形態の投影露光装置の Xステージ 17Xの後端部周辺を示す図である。従来の投影露光装置と本実施形態の投影露光装置との相違点は、カウル部 19の有無のみとする (スキャン方式が適用された点やステージスキャン方向などは同じとする。）。

[0032] 従来、図 4 (a)に示すとおり X方向へのステージスキャン中には（白抜き矢印参照）、 X テージ 17Xの前方力も後方に向けて気流が生じる。このとき、移動鏡 18Xの後面と上面とで形成されるエッジの影響で、移動鏡 18Xの後側の空間には、例えば矢印で示すような乱れた気流が生じる。

また、 Xステージ 17Xの下部の領域 EHには、上述したとおりリニアモータのコイルが配置されている。ステージ装置 17の全体の雰囲気は温調されているものの、ステージ装置 17が駆動される度にコイルでは熱が発生するので、この領域 EHの気体の温度は、他の領域の気体の温度よりも高くなる傾向にある（少なくとも、光束 LXの光路 ELの温度よりも高い。 )₀

[0033] このため、移動鏡 18Xの後側に乱れた気流が生じると、温度の高い領域 EHの気体が巻き上げられ、光束 LXの光路 ELに温度揺らぎが生じる。このとき、測長干渉計 20X(図 1、図 2参照）による位置測定の精度が低下する。

このように測長干渉計 20Xの位置測定の精度が低下すると、 X方向へのステージスキャン中における X方向の位置測定の精度が低下し、投影露光装置の露光精度が低下する。

[0034] 一方、本実施形態でも、図 4 (b)に示すとおり X方向へのステージスキャン中には（白抜き矢印参照）、テージ 17Xの前方力後方に向けて気流が生じる。しかし、 X ステージ 17Xの後側にはカウル部 19が設けられているので、このとき、矢印で示すように、 X テージ 17Xの前方力も上方を経由して移動鏡 18Xの後方に回り込む規則的な気流が生じる。

[0035] よって、温度の高い領域 EHの気体の巻き上げ及び光路 ELへの巻き込みは、防止される。したがって、光束 LXの光路 ELの温度揺らぎは低減され、測長干渉計 20X( 図 1、図 2参照）による位置測定の精度は保たれる。

このように測長干渉計 20Xの位置測定の精度が保たれれば、 X方向へのステージスキャン中における X方向の位置測定の精度が保たれ、投影露光装置の露光精度も保たれる。

[0036] なお、カウル部 19には上記したごとく間隙が設けられるが（図 4 (b)参照）、その間隙の Z方向の幅は光束 LXの光路 ELの幅程度に十分に狭く設定され、 X方向へのステージスキャン中にその間隙に対し気体は流入しないとする。よって、上記規則的な気流が乱されることは無、とみなせる。

以上、本実施形態のステージ装置 17は、カウル部 19を設けているので、熱源 (ここではリニアモータのコイル）が測長干渉計 20Xに与える影響は抑えられる。また、本実施形態の投影露光装置は、このようなステージ装置 17を備えるので、その露光精度が高く保たれる。

[0037] (その他）

本実施形態のカウル部 19には間隙が設けられたが、図 5に示すように、間隙の開口 19aは、光束 LXに対し透明な窓材 19bで封止されていてもよい。

窓材 19bの表面の形状は、カウル部 19の表面の形状と連続するよう滑らかに整えられている。

[0038] 窓材 19bの材料には、一般の光学素子に用いられる保護フィルム、ガラス、榭脂など、気体の流入を防止 (少なくともステージ装置 17の雰囲気として用いられている種類の気体の流入を防止）し、かつ光束 LXを透過する材料が適用される。その材料は、少なくとも Xステージ 17Xの移動中に変形しない程度の剛性を有し、かつ Xステージ 17Xの移動速度及び移動量に制限を与えない程度に軽量である。

[0039] 窓材 19bの屈折率及び厚さ（これらは光路 ELの特性を決定するパラメータである。

)は、少なくとも Y方向にかけて一様である。

このような窓材 19bで間隙が封止されていれば、間隙の幅（開口 19aの幅）が多少広くとも、上記規則的な気流の乱れは、確実に防止される。

なお、窓材 19bの挿入により光路 ELの特性が変化するので、測長干渉計 20Xは別途校正される必要がある。

[0040] また、窓材 19bを用いる代わりに、窓材 19bと同様の材料で間隙の全部を埋めてもよい。

また、本実施形態のカウル部 19には間隙が設けられたが、図 6に示すように、カウル部の全体を光束 LXに対し透明な材料で形成し、間隙を無くしてもよい (カウル部 1 9，）。

[0041] このようなカウル部 19'の材料には、一般の光学素子に用いられるガラス、榭脂など、気体の流入を防止し、かつ光束 LXを透過する材料が適用される。

なお、このように間隙を無くすと光路 ELの特性が変化するので、測長干渉計 20X は別途校正される必要がある。或いは、ステージ装置 17の Z方向位置と姿勢 (X軸まわり及び Z又は Y軸まわりの回転）との少なくとも一方に基づいて、計測値を補正するようにしてちょい。

[0042] また、軽量ィ匕のため、カウル部 19, 19'の内部には、空洞が設けられていてもよい。

[第 2実施形態]

以下、図 7、図 8、図 9を参照して本発明の第 2実施形態について説明する。

本実施形態は、第 1実施形態のステージ装置 17に代えて投影露光装置に適用可能なステージ装置の実施形態である。ここでは、第 1実施形態のステージ装置 17との相違点についてのみ説明する。

[0043] 相違点は、テージ 17Xにある。本実施形態の X テージ 17Xには、図 7に示すように、カウル 19に加えて導気管 21が設けられる。

ここでも、 X方向へのステージスキャン中の Xステージ 17Xに着目し、 X方向を前、 +X方向を後、 +Y方向を右、 Υ方向を左、 +Ζ方向を上、 Ζ方向を下とみなして説明する。

[0044] 導気管 21の導入口 21bは、 X テージ 17Xの前端部に設けられ、導気管 21の吹出口（ノズル） 21aは、カウル部 19の表面 (アール状の表面）の近傍に設けられる（図 7では、移動鏡 18Xの上面に設けられている。 ) o

導気管 21のうち導入口 21b及び吹出口 21aを除く殆どの部分は、移動時に Xステージ 17Xの周囲の気流をなるベく乱さないよう、 X テージ 17Xの近傍に設置される ( 図 7では、テージ 17Xの内部に埋設されている。 ) o

[0045] 吹出口 21aの吹き出し方向は、カウル部 19の表面 (アール状の表面)又は移動鏡 1 8Xの上面の接線方向に一致して、る（図 7では、移動鏡 18Xの上面の接線方向に一致している。 ) o

導入口 21bの導入方向は、 X テージ 17Xの前後方向である。

吹出口 21aのサイズは、導入口 21bのサイズよりも小さ!/、。

[0046] 吹出口 21aの形状は、図 8に示すとおり、 Y方向に長いスリット状である。吹出口 21 aの Y方向の長さは、少なくともカウル部 19の開口 19aの Y方向の長さと同じだけ確保される。

次に、本実施形態の効果について説明する。

図 9に示すとおり X方向へのステージスキャン中には（白抜き矢印参照）、 X テージ 17Xの前方の気体が、導入口 21bから導気管 21の内部に導入される。導気管 21 に導入された気体は、導気管 21の内部を後側へ向けて流れ (矢印参照）、その後、吹出口 21aから移動鏡 18Xの上面の接線方向に吹き出される。

[0047] ここで、吹出口 21aのサイズは導入口 21bのサイズより小さいので、導気管 21は、導入した気体を噴流化する（流速を速める)働きを有する。

この働きにより、吹出口 21aからは噴流が吹き出す。その噴流によってコアンダ効果が生じ、図 9に矢印で示すように、移動鏡 18Xの上面、及びカウル部 19の表面 (ァール状の表面）に吸い寄せられるような速度の速い気流が生じ、温度の高い領域 EHの気体の巻き上げ及び光路 ELへの巻き込みは、確実に防止される。したがって、光束 LXの光路 ELの温度揺らぎは確実に低減され、測長干渉計 20X(図 1、図 2参照）による位置測定の精度は確実に保たれる。

[0048] 以上、本実施形態のステージ装置 17は、カウル部 19及び導気管 21を設けているので、熱源（ここでは、リニアモータのコイル）が測長干渉計 20Xに与える影響は、確実に抑えられる。

(その他）

なお、図 7,図 9に示した導気管 21は、 X テージ 17Xの内部に埋設されているが、テージ 17Xの周囲の気流を乱さな、ように設置されて!、るのであれば、埋設されていなくてもよい。

[0049] 本実施形態のカウル部 19の間隙についても、第 1実施形態のカウル部 19と同様、図 5、図 6などに示すように変形することができる。

[第 3実施形態]

以下、図 10、図 11、図 12を参照して本発明の第 3実施形態について説明する。本実施形態は、第 2実施形態のステージ装置に代えて投影露光装置に適用可能なステージ装置の実施形態である。ここでは、第 2実施形態のステージ装置との相違点についてのみ説明する。

[0050] 相違点は、 Xステージ 17Xにある。本実施形態の Xステージ 17Xには、導気管 21に代えて導気管 30及びブロア (送風器) 31が設けられる。

ここでも、 X方向へのステージスキャン中の Xステージ 17Xに着目し、 X方向を前

、 +X方向を後、 +Y方向を右、 Y方向を左、 +Z方向を上、 Z方向を下とみなして説明する。

[0051] 導気管 30の導入口 30bは、ブロア 31に連結され、導気管 30の吹出口（ノズル） 30 aは、カウル部 19の表面 (アール状の表面）の近傍に設けられる（図 10では、移動鏡 18Xの上面に設けられている。）。

吹出口 30aの吹き出し方向は、カウル部 19の表面 (アール状の表面)又は移動鏡 1 8Xの上面の接線方向に一致して、る（図 10では、移動鏡 18Xの上面の接線方向に一致している。 ) o

[0052] 吹出口 30aの形状は、図 11 (a)に示すとおり、 Y方向に長いスリット状である。吹出口 30aの Y方向の長さは、少なくともカウル部 19の開口 19aの Y方向の長さと同じだけ確保される。

なお、ブロア 31の固定箇所は、 Xステージ 17X、 Yステージ 17Y、不図示の架台の何れでもよい。

[0053] 但し、ブロア 31が Υステージ 17Yに固定される場合には、導気管 30は、フレキシブル（管の少なくとも一部が湾曲自在）であり、かつ少なくとも X テージ 17Xの X方向のストロークの分だけ余裕を持った長さに設定される。また、ブロア 31が不図示の架台上に固定される場合には、導気管 30は、フレキシブルであり、かつ少なくとも Xステージ 17Xの X方向及び Υ方向のストロークの分だけ余裕を持った長さに設定される。

[0054] ブロア 31は、少なくとも X方向へのステージスキャン中に駆動される。このとき、ブロア 31は、テージ 17Xの雰囲気として用いられた気体と同種、かつその気体と同じ温度に温調された気体を、導気管 30の導入口 30bに対し一定の流速で流入するこのようなブロア 31の働きにより、導気管 30の吹出口 30aからは噴流が吹き出す。その噴流によってコアンダ効果が生じ、移動鏡 18Xの上面、及びカウル部 19の表面 (アール状の表面）に吸、寄せられるような速度の速、気流が生じる。

[0055] したがって、本実施形態にぉ、ても、光束 LXの光路 ELの温度揺らぎは確実に低減され、測長干渉計 20X(図 1、図 2参照）による位置測定の精度は確実に保たれる以上、本実施形態のステージ装置 17は、カウル部 19、導気管 30、及びブロア 31 を設けているので、熱源（ここではリニアモータのコイル）が測長干渉計 20Xに与える影響は確実に抑えられる。

[0056] (その他）

なお、スリット状の吹出口 30aを有した導気管 30 (図 11 (a) )に代えて、図 11 (b)に示すように、 Y方向に一定間隔で並べられた複数の微小な吹出口 30a'を有した導気管 30'が用いられてもよい。それぞれの吹出口 30a'からは噴流が吹き出すので、導気管 30 (図 11 (a) )を用いた場合と同等の効果が得られる。なお、このような複数の微小な吹出口は、第 2実施形態の導気管 21 (図 7,図 8参照）にも同様に適用可能である。 [0057] また、吹出口の設けられる位置は、例えば図 12に符号 40a— 1, 40a— 2で示すように、カウル部（図 12では符号 19")のアール状の表面部分であってもよい。

また、導気管は、図 12に符号 40-1, 40-2で示すように複数化されてもよい。なお、図 12には、 2つの導気管 40—1, 40— 2と、カウノレ咅 19"のアーノレ状の表面咅分に設けられた 2つの吹出口 40a— 1, 40a— 2とを示した。

[0058] 因みに、図 12に示した例では、カウル部 19"の間隙の開口 19aを挟むようにして、上流側から順に 2つの吹出口 40a— 1, 40a— 2が並べられている。

上流側に位置する吹出口 40a - 1からの噴流は、下流側に位置する吹出口 40a - 2 力の噴流に引きずられるので、図中矢印で示すようなコアンダ効果による気流は、開口 19aの近傍で何ら乱されることなぐ連続的になると予想される。

[0059] [第 4実施形態]

以下、図 13を参照して本発明の第 4実施形態について説明する。

本実施形態は、上記各実施形態のステージ装置 17に代えて投影露光装置に適用可能なステージ装置の実施形態である。なお、前記各実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

[0060] 本実施形態のステージ装置 17は、図 13 (a)に示すように、支持台 17aと、可動部としての XYステージ 17bとから主に構成されている。支持台 17aは、ウェハ Wを載置するための支持面を有するウェハホルダ WHを備えており、ウェハホルダ WHの支持面は、支持台 17aの上面と略同一に形成されている。また、支持台 17aの周縁にはカウル部（曲面部） 19力設けられており、ウェハホルダ WHの支持面から支持台 17aの上部、カウル部 19に渡って外表面がほぼ連続面となっている。また、支持台 17aにおいて測長干渉計 20X, 20Yと対向する面（測長干渉計 20X, 20Yからの光を受ける位置）には、それぞれ反射面 (移動鏡）が設けられている。カウル部 19としては既に説明した様々な形態のものを適用することができる。

[0061] なお、各実施形態では、支持台 17a、ウェハホルダ WH、カウル部 19、反射面 M ( 移動鏡 18X, 18Y)を別部材として形成してそれらを組み立てて一体とする例を説明したが、これらの一部又は全てを同一の部材として一体的に形成しても構わない。因みに、図 13では、移動鏡が支持台 17aと同一の部材で形成された例を示した。 XYステージ 17bは、図 13 (b)に示すように、 XY平面と平行な基準平面 BP上に不図示のエアベアリングを介して二次元移動可能に非接触で設置され、基準平面 BP に沿って不図示のリニアモータによって移動可能である。 XYステージ 17bの XY平面視外形は円柱状に形成されている。 XYステージ 17bは、支持台 17aよりも小さく形成されているので、支持台 17aを載置した場合に支持台 17aが XY平面に沿って張り出すことになる。

[0062] 本実施形態のステージ装置 17は、支持台 17aの外表面が略連続面となっているので、ステージ装置 17が移動した場合に、支持台 17a上の空気の流れの乱れを抑制することができる。特にスキャン露光時においては、スキャン動作中も常時ステージ装置 17の位置を高、精度で計測する必要があるが、本実施形態のステージ装置 17によれば、ステージ装置 17の移動中においても空気揺らぎを抑えることができるので、測長干渉計 20X, 20Yの計測精度を高く維持することができる。特に、気体供給装置 AC (図 13には不図示。図 1参照）によってダウンフロー空調が行われている場合には、支持台 17aの表面に沿って空気が流れることから、よりコアンダ効果が促進され、空気揺らぎを抑えることができる。

[0063] また、本実施形態のステージ装置 17は、支持台 17aが XYステージ 17bより張り出して構成されて、るので、基準平面 BP上にある温度の高、領域 EHの空気の卷上げによる影響を受けにくい。更に、 XYステージ 17bは外形が円柱状に形成されているので、 XYステージ 17bの移動中における領域 EHの空気の乱れを抑えることができる。

[その他の実施形態]

以上説明した各図には、移動鏡 18Xの上面と連続する滑らかな表面を有したカウル部を示したが、図 14に示すように、テージの左右の面と連続する滑らかな表面を有したカウル部 59が用いられてもよい。因みに、図 14には、移動鏡、カウル部 59 が設けられた Xステージの全体を符号 57Xで示した。図 14において、符号 Mは移動鏡の反射面、符号 59aは、光束 LXを通過させるための開口を示している。

[0064] X方向へのステージスキャン中には、図 15 (a)に矢印で示すとおり、 Xステージ 57 Xの前方から Xステージ 57Xの左右を経由して後方に回り込む規則的な気流が生じる。この気流によって、温度の高い領域の気体の巻き上げ及び光路 ELへの巻き込み（図 4 (a)参照）は防止される。

また、図 15 (b)に示すように、テージの上面及び下面と連続する滑らかな表面を有したカウル部 69が用いられてもよい。因みに、図 15 (b)には、移動鏡、カウル部 69が設けられた Xステージの全体を符号 67Xで示した。移動鏡の反射面、開口などは図示省略した。

[0065] この場合、図 15 (b)に矢印で示すとおり、 X テージ 67Xの前方カゝら上方を経由して後方に回り込む規則的な気流が生じる。この気流によって、温度の高い領域の気体の巻き上げ及び光路 ELへの巻き込み（図 4 (a)参照）は防止される。

また、図 15 (c)に示すように、 Xステージの上面及び横面と連続する滑らかな表面を有したカウル部 79が用いられてもよい。因みに、図 15 (c)には、移動鏡、カウル部 79が設けられた Xステージの全体を符号 77Xで示した。移動鏡の反射面、開口などは図示省略した。

[0066] この場合、図 15 (c)に矢印で示すとおり、 X テージ 77Xの前方から上方又は左右を経由して後方に回り込む規則的な気流が生じる。この気流によって、温度の高い領域の気体の巻き上げ及び光路 ELへの巻き込み（図 4 (a)参照）は防止される。また、各カウル部は、上述した各条件 (剛性、重量などの条件)を満たすのであれば、 X テージと別部材であっても同部材であってもよ!/、。

[0067] また、カウル部の形成箇所としては、 Xステージの後端部だけでなぐ例えば図 16 ( a) , (b) , (c)に示すように X テージの前端部を追加してもよい。

図 16 (a)に示すのは、図 15 (a)に示したカウル部 59を前端部と後端部との双方に設けたテージ（円柱型のステージ)である。

図 16 (b)に示すのは、図 15 (b)に示したカウル部 69を前端部と後端部との双方に設けた Xステージ (キヤタビラ型のステージ)である。

[0068] 図 16 (c)に示すのは、図 15 (c)に示したカウル部 79を前端部と後端部との双方に設けたテージ (カプセル型のステージ)である。

また、上記各実施形態の Xステージにおいては、移動鏡 18Yの光路側にも同様のカウル部が設けられてもよい。このカウル部によると、熱源 (ここではリニアモータのコィル）が測長干渉計 20Yに与える影響が抑えられる。

但し、投影露光装置の露光精度を保っためには、ステージスキャンの方向（ここでは X方向）の位置測定をする測長干渉計 (ここでは測長干渉計 20X)への影響を抑える必要があるので、移動鏡 18Xの光路側にカウル部が設けられる必要がある。

また、各実施形態においてカウル部や導気管の形状（曲面の形状、サイズなど）、及びブロアの駆動条件などについては、気体の粘性 (気体の種類，気体の温度などにより決まる。）、ステージ装置 17の各部のサイズ、 X テージ 17Xの特性 (移動に関わる特性)などに応じて適宜選定されることが望ましい。なお、その選定は、実験又は演算により行われる。

Claims

請求の範囲

[1] 物体を支持し、少なくとも 1つの所定方向に移動可能な支持台と、

前記支持台に固定され、前記支持台の前記所定方向への移動時に後方から投光される位置測定用の光束を反射する反射面と、

前記支持台に固定され、前記支持台の前記所定方向への移動時に前記反射面の後側の空間に生じる気流を整流する表面形状をしたカウル部と

を備えたことを特徴とするステージ装置。

[2] 請求項 1に記載のステージ装置において、

少なくとも前記支持台の前記所定方向への移動時に、温調された気体を導入すると共にその気体を前記カウル部の表面に沿って吹き出す導気管をさらに備えたことを特徴とするステージ装置。

[3] 請求項 2に記載のステージ装置において、

前記導気管は、

少なくとも前記支持台の前記所定方向への移動時に前記気体を噴流化する機能を有している

ことを特徴とするステージ装置。

[4] 請求項 3に記載のステージ装置において、

前記導気管は、

導入口と、前記カウル部の表面近傍に吹出口とを設けており、

前記吹出口のサイズは、

前記導入口のサイズよりも小さく設定されて、る

ことを特徴とするステージ装置。

[5] 請求項 3に記載のステージ装置において、

前記導気管は、

温調された気体を送風する送風器に導入口を連結し、前記カウル部の表面近傍に吹出口を設けている

ことを特徴とするステージ装置。

[6] 投影光学系と、請求項 1一請求項 5の何れか一項に記載のステージ装置とを備えたことを特徴とする投影露光装置。

[7] 請求項 6に記載の投影露光装置において、

露光方式として、前記ステージ装置の前記支持台を前記所定方向に移動させつつ露光を行うスキャン方式が適用されて、る

ことを特徴とする投影露光装置。

[8] 物体を支持し、所定平面内を移動可能な支持台を備えるステージ装置であって、前記支持台は、

前記所定平面と平行に延在し前記所定平面と略直交する反射面を有する反射部と前記反射部に沿って該反射部より凸に形成された曲面部と

を備えることを特徴とするステージ装置。

[9] 前記曲面部は、

前記所定平面と前記反射面とに平行な軸を中心軸とする円筒面の一部を含むことを特徴とする請求項 8記載のステージ装置。

[10] 前記支持台は、前記物体を支持する支持面を有し、

前記曲面部は、前記支持面と実質的に連続する曲面を有する

ことを特徴とする請求項 8記載のステージ装置。

[11] 前記反射部と前記曲面部とは、同一の反射部材に形成されている

ことを特徴とする請求項 8記載のステージ装置。

[12] 前記所定平面上に載置され、前記支持台を保持して移動可能な可動部を備え、前記支持台は、前記可動部よりも張り出して載置されている

ことを特徴とする請求項 8記載のステージ装置。

[13] 露光光により物体上にパターンを形成する露光装置であって、

前記物体を支持して移動するステージ装置として請求項 8—請求項 12の何れか一項に記載のステージ装置を用いる

ことを特徴とする露光装置。

[14] 前記ステージ装置が移動する前記所定平面に対して略直交する方向から前記所定平面に向かって温調された気体を供給する気体供給装置を備えることを特徴とする請求項 13記載の露光装置。