WO2007113955A1

WO2007113955A1 - 移動体装置、露光装置及び露光方法、微動体、並びにデバイス製造方法

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Publication number: WO2007113955A1
Application number: PCT/JP2007/053723
Authority: WO
Inventors: Keiichi Tanaka
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2007-10-11
Also published as: TWI454859B; JP2013149996A; JP5725059B2; JP5257845B2; JPWO2007113955A1; KR101531801B1; EP2006884A9; US20070273860A1; EP2006884A2; KR20090009800A; CN101410949A; US7696653B2; TW200736859A; EP2006884A4; KR20140041932A

Abstract

　送電・廃熱フレーム（２４Ａ，２４Ｂ）が、ウエハステージ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）から輻射した熱を常時吸収することができるので、ウエハステージ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）において発生する熱による露光精度への影響を抑制することが可能となる。この場合、従来のように、ウエハステージ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）に冷媒を供給する配管（チューブ）を外部から接続する必要がないため、配管の張力によるウエハステージ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）の移動精度の低下を防止することができ、この点からも露光精度を高精度に維持することが可能となる。

Description

明細書

移動体装置、露光装置及び露光方法、微動体、並びにデバイス製造方法

技術分野

[0001] 本発明は移動体装置、露光装置及び露光方法、微動体、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、水平面内の少なくとも一軸方向に移動する移動体を備える移動体装置、該移動体装置を備える露光装置及び前記移動体装置を用いる露光方法、移動体に対して、微小駆動可能に支持される微動体、並びに前記露光装置又は露光方法を用いるデバイス製造方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、半導体素子、液晶表示素子等の製造におけるリソグラフイエ程では、半導体等の高集積化に伴い、高いスループットで微細パターンを精度良く感光物体上に形成可能なステップ ·アンド'リピート方式の縮小投影露光装置（レ、わゆるステツパ）や、ステップ 'アンド'スキャン方式の走查型投影露光装置（レ、わゆるスキャニング ·ステツパ（スキャナとも呼ばれる） )などの逐次移動型の露光装置が主として用いられてレ、る

[0003] この種の露光装置では、ウェハ又はガラスプレートなどの感光物体（以下、「ウェハ」と呼ぶ）を駆動する駆動装置として、 2軸リニアモータや平面モータ等によって二次元面内で駆動される粗動ステージと、該粗動ステージ上でウェハを保持してボイスコィルモータなどにより Z軸方向及び傾斜方向などに微小駆動される微動ステージとを有するウェハステージ装置が用いられてレ、る。

[0004] しかるに、上述のウェハステージ装置における、リニアモータや平面モータ、及びボイスコイルモータなどの駆動装置は、複数のコイルを有する電機子ユニットと複数の磁石を有する磁石ユニットを備えているため、電機子ユニットを構成するコイルに電流が供給されることによりコイルが発熱する。したがって、このコイルの発熱による露光精度への影響を抑制するために、最近では、ウェハステージの一部に配管（チューブ)を接続し、該配管 (チューブ)を介して発熱部分近傍に冷媒を供給することとしていた。し力ながら、この冷媒供給用の配管（チューブ）は、ステージの移動に伴つて引きずられるため、これがウェハの位置制御性を低下させ、ひいては露光精度を低下させる要因となる。

[0005] また、従来のウェハステージでは、リニアモータや平面モータ、及びボイスコイルモータに用いられる配線等が外部から接続されているため、上記配管（チューブ）と同様、ステージの駆動に伴って、これらの配線等が引きずられ、これがウェハの位置制御性を低下させる要因となっていた。

発明の開示

課題を解決するための手段

[0006] 本発明は、上述した事情の下になされたもので、第 1の観点からすると、放熱部を備えた移動体と；該移動体を所定面内で二次元駆動する駆動装置と；前記移動体とは非接触に設けられ、前記移動体から輻射した熱を吸収する廃熱部材と；を備え、前記廃熱部材と前記放熱部とはその一方が前記所定面内の一軸方向に関して所定範囲に渡り、かつ他方が前記所定面内で前記一軸方向に直交する方向に関して所定範囲に渡って設けられる第 1の移動体装置である。

[0007] これによれば、廃熱部材が、移動体から輻射した熱を吸収するので、移動体の熱的な影響を抑制することが可能となる。この場合、廃熱部材と移動体が備える放熱部とはその一方が一軸方向に関して所定範囲に渡り、かつ他方が所定面内で一軸方向に直交する方向に関して所定範囲に渡って設けられているので、廃熱部材の少なくとも一部と放熱部の少なくとも一部とが非接触で対向する二次元面内の範囲で、移動体を移動しても、移動体から輻射した熱を廃熱部材が吸収することができる。

[0008] 本発明は、第 2の観点からすると、移動体と；前記移動体に設けられ、無線で電力が入力される電力入力部と；前記移動体とは非接触で、前記電力入力部の少なくとも一部と常時対向した状態で設けられ、前記電力入力部に向けて無線で電力を出力する電力出力部と；前記電力入力部に入力された電力を用いて、前記移動体を駆動する駆動装置と；を備える第 2の移動体装置である。

[0009] これによれば、移動体に無線で電力が入力される電力入力部が設けられるとともに、移動体とは非接触で、電力入力部の少なくとも一部と常時対向した状態で電力入力部に向けて無線で電力を出力する電力出力部が設けられているので、移動体を駆動する駆動装置に電力を供給するための配線を移動体に接続しなくて良い。これにより、配線の張力による移動体の移動精度の低下を防止することが可能となる。

[0010] 本発明は、第 3の観点からすると、移動体と;該移動体に設けられた計測器と；前記移動体に設けられ、前記計測器から出力された信号を無線で発信する発信部と;前記移動体とは非接触で、前記発信部の少なくとも一部と常時対向した状態で設けられ、前記発信部から無線で発信された信号を受信する受信部と;を備える第 3の移動体装置である。

[0011] これによれば、移動体に、計測器から出力された信号を無線で発信する発信部が設けられ、該発信部からの信号を受信する受信部が、移動体とは非接触で、発信部の少なくとも一部と常時対向しているので、検出器から出力された信号を取り出すための配線を移動体に接続する必要がない。したがって、配線の張力による移動体の移動精度の低下を防止することが可能となる。

[0012] 本発明は、第 4の観点からすると、物体を露光して、前記物体にパターンを形成する露光装置であって、前記物体が前記移動体上に載置される本発明の第 1の移動体装置を具備する第 1の露光装置である。

[0013] これによれば、露光対象の物体が、移動精度の低下が防止された移動体上に載置されているので、物体を高精度で移動することができ、ひいては露光精度の向上を図ること力 S可言となる。

[0014] 本発明は、第 5の観点からすると、物体を露光して、前記物体にパターンを形成する露光装置であって、移動体を複数備える本発明の第 1の移動体装置を具備し、前記物体を載置する前記複数の移動体の 1つとの交換で、前記所定面内で前記物体の露光が行われる露光位置に、前記物体の次に露光すべき物体を載置する別の移動体を配置する第 2の露光装置である。

[0015] これによれば、高精度な位置決めが可能な移動体を複数備える本発明の第 1の移動体装置を具備し、物体を載置する複数の移動体の 1つとの交換で、所定面内で物体の露光が行われる露光位置に、前記物体の次に露光すべき物体を載置する別の移動体を配置することができるので、複数の物体に対する露光を連続的に行うことができる。したがって、高精度な露光を高スループットにて行うことが可能となる。

[0016] 本発明は、第 6の観点からすると、物体にパターンを形成する露光方法であって、前記物体の露光時に、本発明の第 1の移動体装置の前記移動体に前記物体を載置した状態で、前記移動体を駆動する第 1の露光方法である。

[0017] これによれば、露光対象の物体が、移動精度の低下が防止された移動体上に載置されているので、物体を高精度で移動することができ、ひいては露光精度の向上を図ること力 S可肯となる。

[0018] 本発明は、第 7の観点からすると、物体にパターンを形成する露光方法であって、移動体を複数備える本発明の第 1の移動体装置によって、前記所定面内で前記物体の露光が行われる露光位置に配置される前記複数の移動体の 1つを駆動し、前記 1つの移動体との交換で、前記物体の次に露光すべき物体を載置する別の移動体を前記露光位置に配置する第 2の露光方法である。

[0019] これによれば、高精度な位置決めが可能な移動体を複数備える本発明の第 1の移動体装置を具備し、物体を載置する複数の移動体の 1つとの交換で、所定面内で物体の露光が行われる露光位置に、前記物体の次に露光すべき物体を載置する別の移動体を配置することができるので、複数の物体に対する露光を連続的に行うことができる。したがって、高精度な露光を高スループットにて行うことが可能となる。

[0020] 本発明は、第 8の観点からすると、移動体と；前記移動体に対して、非接触状態で支持された微動体と；前記移動体に設けられた 4つの電機子コイルと、前記微動体に設けられ、前記 4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと、を有する駆動機構と；を備える第 4の移動体装置である。

[0021] これによれば、 4つの電機子コイルそれぞれとこれに対応する磁石ユニットとが協働して発生する各駆動力の合力を、微動体に作用させることができるので、電機子コィノレ 1つあたりの消費電流を抑制することができる。これにより、電機子コイル 1つあたりの発熱を抑制することができる。

[0022] 本発明は、第 9の観点からすると、移動体に対して、微小駆動可能に支持される微動体であって、前記移動体に対し、非接触状態で支持される微動体本体と;前記微動体本体に設けられ、前記移動体に設けられた 4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと；を備える微動体である。

[0023] これによれば、 4つの電機子コイルそれぞれとこれに対応する磁石ユニットとが協働して発生する各駆動力の合力を、微動体本体に作用させることができるので、電機子コイル 1つあたりの消費電流を抑制することができる。これにより、電機子コイル 1つあたりの発熱を抑制することができる。

[0024] 本発明は、第 10の観点からすると、移動体と；前記移動体に対して、非接触状態で支持された本発明の微動体と；を備える第 5の移動体装置である。これによれば、 1つの電機子コイルにおける発熱を抑制することができる。

[0025] 本発明は、第 11の観点からすると、物体にパターンを形成する露光装置であって、前記物体が前記微動体上に載置される本発明の第 4の移動体装置を具備することを特徴とする第 3の露光装置である。

[0026] これによれば、発熱に起因する露光精度の低下を抑制することが可能となる。

[0027] また、本発明の第 1の露光方法を用いて基板上にパターンを形成することにより、高集積度のマイクロデバイスの生産性を向上することが可能である。また、本発明の第 1の露光装置を用いて基板上にパターンを形成することにより、高集積度のマイク口デバイスの生産性を向上することが可能である。したがって、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の第 1の露光方法を用いた基板上へのパターン転写工程を含むデバイス製造方法、あるいは、本発明の第 1の露光装置を用いた基板上へのパターン転写工程を含むデバイス製造方法であるとも言える。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]一実施形態に係る露光装置を示す概略図である。

[図 2]図 1のウェハステージ装置を示す平面図である。

[図 3]図 3 (A)は、ウェハステージ WST1の縦断面図であり、図 3 (B)は、図 3 (A)を分解した状態を示す図である。

[図 4]平面モータの構成及び作用を説明するための図である。

[図 5]ベース BSを + X方向から見た状態を示す模式図である。

[図 6]図 6 (A)は、微動機構を構成する可動子を示す斜視図であり、図 6 (B)は、微動機構を構成する固定子を示す斜視図である。 [図 7]図 7 (A)〜図 7 (C)は、微動機構による微動ステージの駆動方法を説明するための図である。

[図 8]自重キャンセル機構の縦断面図である。

[図 9]受電 ·放熱アームの内部構成を説明するための図である。

[図 10]送電 ·廃熱フレームの内部構成を説明するための図である。

[図 11]ウェハステージ上に設けられたヘッドと送電.廃熱フレームに設けられたスケールとを示す図である。

[図 12]図 12 (A) ,図 12 (B)は、露光装置における並行処理動作を説明するための図（その 1)である。

[図 13]図 13 (A) ,図 13 (B)は、露光装置における並行処理動作を説明するための図（その 2)である。

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、本発明の一実施形態を図 1〜図 13 (B)に基づいて説明する。

[0030] 図 1には、一実施形態に係る露光装置 10の全体構成が概略的に示されている。この露光装置 10では、後述するように、投影光学系 POが使用されているので、以下においては、この投影光学系 P〇の光学軸方向を Z軸方向、これに直交する面内で図 1 における紙面内左右方向を Y軸方向、紙面に直交する方向を X軸方向として説明する。

[0031] 前記露光装置 10は、レチクル Rに形成された回路パターンの一部の像を投影光学系 POを介してウェハ W1 (又はウェハ W2)上に投影しつつ、レチクル Rとウェハ W1 ( 又は W2)とを投影光学系 POに対して一次元方向（ここでは Y軸方向）に相対走査することによって、レチクル Rの回路パターンの全体をウェハ W1 (又は W2)上の複数のショット領域の各々にステップ'アンド'スキャン方式で転写するものである。

[0032] 露光装置 10は、 EUV光（軟 X線領域の光）を照明光 ELとして射出する光源装置 1 12、この光源装置 112からの照明光 ELを反射して所定の入射角、例えば約 50〔mr ad]でレチクル Rのパターン面（図 1における下面（一 Z側の面） )に入射するように折り曲げる折り曲げミラー Mを含む照明光学系（なお、折り曲げミラー Mは、投影光学系 POの鏡筒内部に存在している力実際には照明光学系の一部である）、レチクル R を保持するレチクルステージ RST、レチクル Rのパターン面で反射された照明光（E UV光） ELをウェハ W1 (又は W2)の被露光面（図 1における上面（+ Z側の面） )に対して垂直に投射する投影光学系 PO、ァライメント系 ALG、及びウェハ W1を保持するウェハステージ WST1とウェハ W2を保持するウェハステージ WST2とを含むゥェハステージ装置 100等を備えている。本実施形態では、図示は省略されているが、実際には、レチクルステージ RST、投影光学系 PO、及びウェハステージ WST1、 WST2等は不図示の真空チャンバ内に収容されてレ、る。

[0033] 前記光源装置 112としては、一例として、レーザ励起プラズマ光源が用いられている。このレーザ励起プラズマ光源は、 EUV光発生物質 (ターゲット）に高輝度のレーザ光を照射することにより、そのターゲットが高温のプラズマ状態に励起され、該ターゲットが冷える際に放出する EUV光、紫外光、可視光、及び他の波長域の光を利用するものである。なお、本実施形態では、主に波長 5〜20nm、例えば波長 l lnmの EUV光が照明光 ELとして用いられるものとする。

[0034] 前記照明光学系は、照明ミラー、波長選択窓等（いずれも図示省略)及び折り曲げミラー M等を含む。光源装置 112で射出され、照明光学系を介した照明光 EL (前述の折り曲げミラー Mで反射された EUV光 EL)は、レチクル Rのパターン面を円弧スリット状の照明光となって照明する。

[0035] 前記レチクルステージ RSTは、 XY平面に沿って配置されたレチクルステージベース 132上に配置され、レチクルステージ駆動系 134を構成する例えば磁気浮上型二次元リニアァクチユエータが発生する磁気浮上力によって前記レチクルステージベース 132上に浮上支持されている。レチクルステージ RSTは、レチクルステージ駆動系 134が発生する駆動力によって Y軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、 X軸方向及び Θ z方向（Z軸回りの回転方向）にも微小量駆動され、更に、レチクルステージ駆動系 134が複数箇所で発生する磁気浮上力の調整によって Z軸方向及び XY 面に対する傾斜方向（X軸回りの回転方向である θ X方向及び Y軸回りの回転方向である Θ y方向）にも微小量だけ駆動可能である。

[0036] レチクルステージ RSTの下面側に不図示の静電チャック方式（又はメカチャック方式）のレチクルホルダが設けられ、該レチクルホルダによって反射型のレチクル Rが保持されている。このレチクル Rは、シリコンウェハ、石英、低膨張ガラスなどの薄い板から成り、その Z側の表面 (パターン面）には、 EUV光を反射する反射膜が、例えばモリブデン Moとベリリウム Beの膜が交互に約 5. 5nmの周期で、約 50ペア積層された多層膜が形成されている。この多層膜は波長 l lnmの EUV光に対して約 70%の反射率を有する。なお、前記折り曲げミラー M、その他の照明光学系内の各ミラーの反射面にも同様の構成の多層膜が形成されている。

[0037] レチクル Rのパターン面に形成された多層膜の上には、吸収層として例えばニッケル Ni又はアルミニウム A1がー面に塗布され、その吸収層にパターンユングが施されて回路パターンが形成されてレ、る。

[0038] レチクルステージ RST (レチクル R)の XY面内の位置 ( θ z回転も含む）は、レチクノレステージ RSTに設けられた（又は形成された)反射面にレーザビームを投射するレチタルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という） 182Rによって、例えば 0. 5〜 lnm程度の分解能で常時検出される。

[0039] なお、レチクル Rの Z軸方向の位置は、例えば特開平 6— 283403号公報（対応米国特許第 5, 448， 332号明細書)等に開示される多点焦点位置検出系からなる不図示のレチクルフォーカスセンサによって計測されている。

[0040] レチクル干渉計 182R及びレチクルフォーカスセンサの計測値は、不図示の制御装置に供給され、該制御装置によってそれら計測値に基づいてレチクルステージ駆動部 134を介してレチクルステージ RSTが駆動される。

[0041] 前記投影光学系 POは、開口数 (N. A. )が例えば 0. 1で、反射光学素子（ミラー）のみから成る反射光学系が使用されており、ここでは、投影倍率が例えば 1/4倍のものが使用されている。従って、レチクル Rによって反射され、レチクル Rに形成されたパターンの情報を含む EUV光 ELは、ウェハ W1 (W2)上に投射され、これによりレチクル R上のパターンは 1/4に縮小されてウェハ Wl (W2)に転写される。

[0042] この投影光学系 POは、鏡筒 117と、該鏡筒 117内部に配置された、例えば 6枚の反射光学素子 (ミラー）とを含んで構成されてレ、る。鏡筒 117の上壁（ + Z側の壁）に上下に貫通する矩形の開口 117bが形成され、—Y側の側壁には、開口 117aが形成されている。鏡筒 117の内部には、前述した照明光学系を構成する折り曲げミラー Mも配置されている。

[0043] 図 1に示されるように、投影光学系 POから +Y側に所定距離離れた位置には、ォファタシス方式のァライメント系 ALGが設けられてレ、る。このァライメント系 ALGとしては、ここではブロードバンド光をウェハ Wl (W2)上のァライメントマーク（または空間像計測器 FM1 (FM2) )に照射し、その反射光を受光して画像処理によりマーク検出を行う FIA (Field Image Alignment)方式のァライメントセンサが用いられている。このほ力、、ァライメント系 ALGとして LIA(Laser Interferometric Alignment)方式のァライメントセンサ、 LSA (Laser Step Alignment)方式のァライメントセンサや AFM (原子間力顕微鏡）のような走查型プローブ顕微鏡等種々のものを用いることができる。

[0044] また、投影光学系 P〇の鏡筒 117には、保持装置を介して前述のレチクルフォー力スセンサと同様の、例えば特開平 6— 283403号公報（対応する米国特許第 5， 448 , 332号明細書）等に詳細に開示されているウェハフォーカスセンサ力一体的に取り付けられている（いずれも不図示）。このウェハフォーカスセンサによって、投影光学系 POの鏡筒 117を基準とするウェハ W1又は W2の表面の Z軸方向の位置及び傾斜量が計測されている。

[0045] 前記ウェハステージ装置 100は、ベース BS、該ベース BS上方に配置されウェハ W1を保持して XY面内を移動するウェハステージ WST1、ウェハ W2を保持して XY 面内を移動するウェハステージ WST2、これらステージ WST1 , WST2を駆動する駆動系、及びステージ WST1、 WST2の位置を計測する干渉計システム等を含んでいる。

[0046] 前記ベース BSには、図 1及びウェハステージ装置 100を上方から見た状態を示す図 2を総合するとわかるように、 Y軸方向を長手方向とする 2つの送電 ·廃熱フレーム 24A, 24Bが X軸方向に所定間隔をあけた状態で設けられている。これら送電'廃熱フレーム 24A, 24Bは、 +X方向から一 X方向に見て、逆 U字状の形状を有し、その一端と他端はベース BSの Y軸方向一側と他側の端面にそれぞれ固定されている。これら送電'廃熱フレーム 24A、 24Bのベース BS上方に位置する XY面と平行な部分の下面は、ウェハステージ WST1 , WST2の最上面に対して所定間隔をあけた状態に維持されている。なお、これら送電'廃熱フレーム 24A， 24Bの具体的な構成 '機能等については後に更に詳述する。

[0047] ベース BSの上面側には、図 1に示されるように、複数の永久磁石を含む磁石ュニット 30が坦め込まれた状態で設けられている。この磁石ユニット 30は、後述する平面モータの一部を構成しており、図 4の平面図からわかるように、例えば希土類物が焼結されて製造され、 Z軸方向に磁化された（垂直磁化された）永久磁石 28N, 28Sを含んでいる。永久磁石 28Nは、 +Z側の面が N磁極面とされ、永久磁石 28Sは、 +Z側の面が S磁極面とされている。これら永久磁石 28N， 28Sは、 X軸方向及び Y軸方向に沿って交互に所定間隔をあけてマトリックス状に配列されている。永久磁石 28N、 28Sとしては、平面視（上方から見て）略正方形の形状を有し、それぞれが同一の大ささを有している。

[0048] 更に、磁石ユニット 30は、 X軸方向又は Y軸方向に磁化された（水平磁化された）永久磁石（補間磁石） 32を含んでいる。この補間磁石 32は、永久磁石 28Nと永久磁石 28Sとの間に設けられており、ベース BSを + X側から見た状態を示す図 5から分かるように、永久磁石 28Nに接触する面が N磁極面とされ、永久磁石 28Sに接触する面が S磁極面とされている。補間磁石 32としては、平面視（上方から見て）略正方形の形状を有し、前述した永久磁石 28N, 28Sと同一の大きさを有しているものとする。この磁石ユニット 30によると、永久磁石 28N、永久磁石 28S、補間磁石 32を磁束が順次巡る磁気回路が形成され（図 5参照）、補間磁石 32により、起磁力を強化することができるようになつている。

[0049] ベース BSの上面には、図 5 (及び図 1)に示されるように、磁石ユニット 30を上方から覆う状態で、非磁性体力成る保護プレート 26が設けられている。この保護プレート 26は、ウエノヽステージ WST1、 WST2と、永久磁石 28N， 28S, 32との直接白勺な接触を防止し、永久磁石 28N， 28S, 32の損傷を防止する。

[0050] 前記ウェハステージ WST1は、図 2に示されるように、平面視（上方から見て）略矩形の形状を有する板状部材から成る粗動ステージ WRS1と、該粗動ステージ WRS1 上に搭載された微動ステージ WFS1とを備えてレ、る。

[0051] 前記粗動ステージ WRS1の下面（_Z側の面）には、ウェハステージ WST1を + X 方向から見た状態を一部断面して示す図 3 (A)、及び図 3 (A)のウェハステージ WS Tlを分解して示す図 3 (B)から分かるように、粗動ステージ WRS1 (ウェハステージ WST1)を XY二次元面内で駆動する平面モータの一部を構成する電機子ユニット 1 30が設けられている。

[0052] 前記電機子ユニット 130は、図 4に示されるように、 16個の電機子コイル 34 〜34

11 44 を含んでいる。これら電機子コイル 34 〜34 のそれぞれには、独立に電流を供給

11 44

することが可能となっている。電機子コイル 34 〜34 の大きさは、図 4に示されるよう

11 44

に、一辺の長さ力 S、永久磁石 28N, 28S, 32を合計した長さとなるように設定されている。

[0053] 本実施形態では、この電機子ユニット 130と前述したベース BS内部に設けられた磁石ユニット 30とにより平面モータが構成されている。この平面モータによると、図 4 に示されるような位置に電機子ユニット 130があるときには、電機子コイル 34 、 34

11 13

、 34 、 34 に電流を供給することにより、電機子ユニット 130に X軸方向の駆動力を

31 33

作用させることができる。また、電機子コイル 34 、 34 、 34 、 34 に電流を供給す

22 24 42 44

ることにより、電機子ユニット 130に Y軸方向の力を作用させることができる。更に、電機子コイル 34 、 34 、 34 、 34 に電流を供給することにより、電機子ユニット 130に

12 14 32 34

z軸方向の力を作用させることができる。

[0054] 本実施形態では、図 4に示される位置に電機子ユニット 130がある場合以外であつても、ウェハステージ WST1の位置に応じて各コイルに供給すべき電流の大きさ'方向を算出し、該算出結果に応じて電流を変更することにより、ウェハステージ WST1 の位置にかかわらず所望の方向への駆動力を作用させることが可能である。

[0055] したがって、不図示の制御装置では、ウェハステージ WST1の位置を検出する干渉計ユニット（これについては後述する）等の検出結果と、ウェハステージ WST1の移動方向及び速度とに基づいて、各コイルへの供給電流を制御することにより、所望の方向にウェハステージ WST1を駆動可能となっている。

[0056] また、本実施形態では、図 3 (A)に示されるように、電機子ユニット 130の下端には、永久磁石 28N, 28Sとの間に磁気吸引力を発生させる磁性体部材 96が貼付されている。この磁性体部材 96と永久磁石 28N， 28Sとの間の磁気吸引力とウェハステージ WST1の自重と、平面モータによる浮上力とのバランスにより、粗動ステージ WF SIとベース BS上面との間の間隔が数/ i m程度に維持されるようになっている。

[0057] 前記微動ステージ WFS1は、図 3 (A)、図 3 (B)に示されるように、ウェハ W1を不図示のウェハホルダを介して下側から支持するテーブル 92Aと、該テーブル 92Aの下面側で、複数 (例えば 3本）の吊り下げ支持部材 92Cを介して吊り下げ支持された板状部材 92Bとを含んでいる。

[0058] 前記テーブル 92Aの上面には、図 1、図 2に示されるように、レチクル Rに形成されたパターンが投影されるウェハ面上の位置とァライメント系 ALGとの相対位置関係の計測（いわゆるベースライン計測）等を行うための空間像計測器 FM1が設けられている。この空間像計測器 FM1は、従来の DUV露光装置の基準マーク板に相当するものである。また、微動テーブル 92Aの—Y側の側面と— X側の側面は鏡面加工によつて反射面がそれぞれ形成されてレ、る。

[0059] 微動ステージ WFS1と粗動ステージ WRS1の間には、図 3 (A)及び図 3 (B)に示されるように、微動ステージ WFS1を XY面内で微小駆動する微動装置 140と、自重キヤンセル機構 22A1〜22A3とが設けられている。

[0060] 前記微動装置 140は、微動ステージ WFS1のテーブル 92Aから複数（例えば 3本）の吊り下げ支持部材 94を介して吊り下げ支持された可動子 50と、粗動ステージ WR S1上面に支持部材 58を介して設けられた固定子 60と、を含んでいる。ウェハステージ WST1が組みあがった状態（図 3 (A)の状態）では、可動子 50と固定子 60とが係合した状態（可動子 50内部に固定子 60が入り込んだ状態）となっており、固定子 60 を支持する支持部材 58は、微動ステージ WFS1の板状部材 92Bに形成された開口 92Ba (図 3 (B)参照）に挿入された状態となってレ、る。

[0061] 前記可動子 50は、該可動子 50を斜視図にて示す図 6 (A)に示されるように、平面視（上方から見て)概略 X字状（十字状）の形状を有しており、 4つの磁石ユニット 52A 、 52B, 52C, 52Dと、これら磁石ユニット 52A〜52Dを所定の位置関係で保持する平面視（上方から見て） L字状の 4つの保持部材 48A， 48B, 48C, 48Dと、を含んでいる。

[0062] 前記 4つの磁石ユニット 52A〜52Dのそれぞれは、図 6 (A)に磁石ユニット 52Aを採り上げて、代表的に示されるように、 Z軸方向に所定間隔を隔てた一対の磁極部 4 OA, 40Bを備えている。一方の磁極部 40Aは、平板状の板状部材 42Aと、該板状部材 42Aの下面に設けられた垂直磁化された永久磁石 44N, 44Sと、該永久磁石 4 4N, 44Sに挟まれた状態で設けられた水平磁化された永久磁石（補間磁石） 46とを含んでいる。永久磁石 44Nは、その下面（一 Z側面）が N磁極面とされ、永久磁石 44 Sは、その下面（一 Z側面）が S磁極面とされている。また、永久磁石（補間磁石） 46は、永久磁石 44Nに接触する面が N磁極面とされ、永久磁石 44Sに接触する面が S磁極面とされている。補間磁石 46の作用は、前述した平面モータを構成する磁石ュニット 30の補間磁石 32と同様である。

[0063] 他方の磁極部 40Bも磁極部 40Aと上下及び左右対称ではあるが同様の構成となつてレヽる。すなわち、磁極き 40Bは、板状咅 B材 42Bと、永久磁石 44N， 44S, 46とを含み、永久磁石 44Nはその上面（+ Z側の面）が N磁極面とされ、永久磁石 44Sはその上面（+ Z側の面）が S磁極面とされ、永久磁石（補間磁石） 46の永久磁石 44Nに接触する面が N磁極面、永久磁石 44Sに接触する面が S磁極面とされてレ、る。

[0064] 磁石ユニット 52Aが上記のように構成されていることにより、図 6 (A)に矢印にて示されるような磁気回路が形成される。

[0065] その他の磁石ユニット 52B〜52Dも同様の構成とされている力磁石ユニット 52Bと磁石ユニット 52Dは、磁極部 40Aが下側（-Z側）で磁極部 40Bが上側（+ Z側）に配置されている点が異なっている。

[0066] なお、可動子 50においては、磁石ユニット 52Aと 52Cとが並ぶ方向、及び磁石ュニット 52Bと 52Dとが並ぶ方向力 X軸及び Y軸に対し 45° 傾斜する方向となっている（図 7 (A)〜図 7 (C)参照)。

[0067] 前記固定子 60は、該固定子 60を斜視図にて示す図 6 (B)に示されるように、平面視 (上方から見て) X字状 (十字状)の形状を有する筐体 54と、該筐体 54内に設けられた 4つの電機子コイル 56A〜56Dと、を含んでいる。

[0068] 前記電機子コイル 56A〜56Dは、それぞれが磁石ユニット 52A〜52Dそれぞれの磁極部 40A, 40B間に挿入されており、それぞれの電機子コイルを流れる電流と、それぞれの磁石ユニットが発生する磁界との間の電磁相互作用により、図 7 (A)〜図 7 (C)に示されるように X軸及び Y軸に対して 45° 傾斜した方向（黒矢印で示される方向）の力を発生することが可能となっている。

[0069] このように構成される微動装置 140によると、図 7 (A)に示されるように、電機子コィノレ 56A、 56Dに右回りの所定の大きさの電流（図 7 (A)では電流の方向が白抜き矢印にて示されている）を供給し、電機子コイル 56B， 56Cに左回りの所定の大きさの電流を供給することによって、各電機子コイルを流れる電流と各磁石ユニットの形成する磁界との間の電磁相互作用により、黒矢印にて示される方向の駆動力が生じる。そして、これらの駆動力の合力により、可動子 50 (微動ステージ WFS1)には、ハッチングが付された矢印で示される方向（+ Y方向）の駆動力が作用するようになっている。また、上記とは逆方向の電流をそれぞれのコイルに供給することにより、可動子 5 0 (微動ステージ WFS1)に一Y方向の駆動力を作用させることができる。

[0070] また、図 7 (B)に示されるように、電機子コイル 56A、 56Bに右回りの電流を供給し、電機子コイル 56C， 56Dに左回りの電流を供給すると、各電機子コイルを流れる電流と各磁石ユニットの形成する磁界との間の電磁相互作用により、黒矢印にて示される方向の駆動力が生じる。そして、これらの駆動力の合力により、可動子 50 (微動ステージ WFS1)には、ハッチングが付された矢印で示される方向（一 X方向）の駆動力が作用するようになっている。また、上記とは逆方向の電流をそれぞれのコイルに供給することにより、可動子 50 (微動ステージ WFS1)に + X方向の駆動力を作用させること力 Sできる。

[0071] 更に、図 7 (C)に示されるように、電機子コイル 56A、 56Cに左回りの電流を供給し、電機子コイル 56B, 56Dに右回りの電流を供給すると、各電機子コイルを流れる電流と各磁石ユニットの形成する磁界との間の電磁相互作用により、黒矢印にて示される方向の駆動力が生じる。そして、これら駆動力の合力により、可動子 50 (微動ステージ WFS1)には、ハッチングが付された矢印で示される方向（Z軸回りの回転方向（右回り））の駆動力が作用するようになっている。また、上記とは逆方向の電流をそれぞれのコイルに供給することにより可動子 50 (微動ステージ WFS1)に Z軸回りの回転方向（左回り）の駆動力を作用させることが可能となっている。

[0072] 図 3 (A)、図 3 (B)に戻り、前記 3つの自重キャンセル機構 22A1〜22A3 (図 3 (A) では、図示の便宜上、自重キャンセル機構 22A3の図示を省略している）は、粗動ステージ WRS1上で微動ステージ WFS1を 3点で非接触にて支持し、それぞれが駆動機構 (ボイスコイルモータ)等を含んで構成されている。これら各駆動機構により、微動ステージ WFS1が Z軸方向、 θ χ方向（X軸回りの回転方向）、 6 y方向（Υ軸回りの回転方向）の 3自由度方向に微小駆動される。これら自重キャンセル機構 22A1〜2 2A3は、微動ステージ WFS1の板状部材 92Bに形成された開口 92Bbを貫通した状態で設けられている。

[0073] ここで、自重キャンセル機構 22A1〜22A3のうちの 1つの自重キャンセル機構 22 A1を代表的に採り上げて、その構成等について、図 8に基づいて説明する。この図 8 には、自重キャンセル機構 22A1の縦断面図が示されている。

[0074] この図 8力も分かるように、自重キャンセル機構 22A1は、粗動ステージ WRS1上面に固定された第 1部材 62と、該第 1部材 62の上方に設けられた第 2部材 64と、第 1 部材 62及び第 2部材 64の内部に設けられた第 3部材 66と、第 3部材 66の下端面（ Z側の面）と粗動ステージ WRS1の上面（+ Z側の面）とを連結した状態で設けられたべローズ 68と、を含んでいる。

[0075] 前記第 1部材 62は、外形が概略円柱状の部材から成り、その下端面の中央には所定深さの円形凹部 62bが形成され、該円形凹部 62bの内部底面（上面）の中央部には、第 1部材 62の上面まで貫通した円形の貫通孔 62aが形成されている。すなわち、円形凹部 62bと貫通孔 62aとにより、段付きの貫通孔が形成されている。

[0076] 前記第 2部材 64は、外形が概略円柱状の部材から成り、その下端面の中央には所定深さの断面円形の凹部 64cが形成されている。また、凹部 64cから + Z側に所定間隔をあけて凹部 64aとほぼ同径の断面円形の室 64aが形成されている。また第 3部材 64には、凹部 64cの内部底面（上面）と室 64aの内部下面とを連通する円形孔 64 bが形成されている。この第 2部材 64の上面（すなわち、自重キャンセル機構 22A1 の上面）には、真空予圧型 (差動排気型)気体静圧軸受 72が固定され、真空予圧型気体静圧軸受 72が発生する静圧と、微動ステージ WFS1の自重との間のバランスにより、微動ステージ WFS1が自重キャンセル機構 22A1により非接触で支持されている。なお、第 2部材 64と微動ステージ WFS1との間に所定間隔を維持するために、真空予圧型気体静圧軸受 72に代えて、磁気的な斥力を発生する機構を採用することとしても良い。

[0077] 前記第 3部材 66は、第 2部材 64の室 64aよりも一回り小さい形状を有する円板状の先端部 66aと、該先端部 66aの下面中央部に設けられた第 1軸部 66bと、該第 1軸部 66bの下端に設けられた第 1軸部 66bよりも径が大きい第 2軸部 66dとを有し、全体として、 YZ断面（及び XZ断面) T字状の形状を有している。

[0078] この第 3部材 66では、第 1軸部 66bの高さ方向中央よりやや上側に、ヒンジ部 66c が形成されており、ヒンジ部 66cよりも上側部分が下側部分に対して揺動可能とされている。

[0079] 前記先端部 66aの上面及び下面には、エアパッド機構 74が設けられている。このエアパッド機構 74は、図示は省略されているが、実際には、気体を噴出する気体噴出口と、該気体噴出口から噴出された気体を低真空（例えば 10²〜10³Pa程度）で吸引する低真空吸引口と、高真空 (例えば 10— ²〜10— ³Pa程度）で吸引する高真空吸引口とを含んでいる。また、このエアパッド機構 74に対する気体の供給等は、第 2部材 64及び第 1部材 62に形成された不図示の管路、及び第 1部材 62に接続された不図示の気体供給管を介して、不図示の気体供給装置により行われる。このエアパッド機構 74により、第 3部材 66の先端部 66aと第 2部材 64の室 64aの上下壁面との間に所定のクリアランス (例えば数 μ m程度）が形成される。

[0080] なお、第 3部材 66の第 2軸部 66dと対向する、第 1部材 62の内壁面にも上記と同様のエアパッド機構 174が複数設けられている。これにより、第 1部材 62の内壁面と第 3 部材 66の第 2軸部 66dとの間に所定のクリアランス（例えば数 μ ΐη程度）が形成される。

[0081] 前記べローズ 68には、不図示の気体供給管が接続されており、該気体供給管を介して不図示の気体供給装置から気体が供給され、ベローズ 68内部が所定圧力に維持されている。

[0082] 更に、第 1部材 62と第 2部材 64との間には、ボイスコイルモータ 78が設けられている。このボイスコイルモータ 78は、第 1部材 62の上面に固定された電機子コイルを含む固定子 76Bと、第 2部材 64の凹部 64cの側壁内面に固定された永久磁石を有する可動子 76Aとを含んでレ、る。 [0083] このボイスコイルモータ 78により、第 1部材 62と第 2部材 64 (及び第 3部材 66)との間の Z軸方向に関する相対的な位置関係を変更することが可能となっている。

[0084] また、第 3部材 66と第 1部材 62との間には、エンコーダ 83が設けられている。このエンコーダ 83は、第 3部材 66の下端部に設けられたスケール 82Bと、第 1部材 62の凹部 62b側壁内面に設けられ、スケール 82Bに対して光を照射する照射系とスケール 82Bにて反射した光を受光する受光素子とを有するセンサヘッド 82Aと、を含んでいる。このエンコーダ 83により、第 1部材 62と第 3部材 66との Z軸方向に関する相対的な位置関係を検出可能である。

[0085] その他の自重キャンセル機構 22A2、 22A3、上記自重キャンセル機構 22A1と同様の構成となっている。

[0086] このように構成される自重キャンセル機構 22A1〜22A3では、それぞれを構成するべローズ 68により第 3部材 66、第 2部材 64及びエアパッド機構 72を介して微動ステージ WFS1を 3点で低剛性にて支持することができる。ここで、ベローズ 68の剛性は完全には 0ではないため、エンコーダ 83の計測結果に基づいて、ベローズ 68の剛性を打ち消すように、ボイスコイルモータ 78を微小駆動することができる。また、不図示の制御装置では、微動ステージ WFS1に Z軸方向に関する駆動力を作用させるために、ボイスコイルモータ 78の固定子 76Bのコイルに対して、 Z軸方向駆動用の電流を、上記剛性を打ち消すための電流と合成した状態で供給することができる。

[0087] 図 2に戻り、粗動ステージ WRS1上面の +Y側端部には、受電.放熱アーム 20Aが設けられている。この受電 ·放熱アーム 20Aは、図 2からわ力るように、その X軸方向の長さ（幅）が、前述した送電 ·廃熱フレーム 24A、 24B相互間の間隔よりも長く（広く )設定されているため、その上面の一部が常に、送電'廃熱フレーム 24A， 24Bの少なくとも一方の下面と対峙した状態となっている。

[0088] ここで、受電.放熱アーム 20A内部の構成について、送電.廃熱フレーム 24A， 24 Bの構成とあわせて、図 9、図 10及びその他の図面を参照して説明する。図 9は、受電'放熱アーム 20Aを + X側から見た状態を内部構成とともに示す図であり、図 10は、送電'廃熱アーム 24A, 24Bの XZ断面を、受電 '放熱アーム 20Aとともに示す図である。 [0089] 前記受電 ·放熱アーム 20Aの内部には、図 9に示されるように、液体温調系 86と、電力入力系 84と、信号送信系 88と、エンコーダを構成するヘッド部 90とが設けられている。

[0090] 前記液体温調系 86は、粗動ステージ WRS1の熱源 (例えば、平面モータを構成する電機子ユニット 130の電機子コイルや、微動機構 140を構成する電機子コイル 56 A〜56D、自重キャンセル機構 22A1〜22A3に含まれるボイスコイルモータなど）の近傍に敷設され、その内部を冷却液が通過する冷却管路 202の一端が接続された帰還部 86Aと、循環ポンプ 86Bと、循環ポンプ 86Bの帰還部 86Aとは反対側に設けられるとともに前記冷却管路 202の他端が接続された温調部 86Cと、該温調部 86C に接触した状態で設けられたペルチェ素子 86Dと、該ペルチェ素子 86Dの温調部 8 6Cとは反対側の面に接触した状態で設けられた放熱部 86Eと、を含んでレ、る。

[0091] 前記温調部 86Cは、所定量の冷却液を収容可能なタンクであり、該温調部 86C内に収容された冷却液がペルチェ素子 86Dによって所定温度に冷却されるようになつている。前記放熱部 86Eは、 XY面に実質的に平行な（ウェハステージ WSTがべ一ス BS上に配置された状態で XY面に平行な）上面を有し、ペルチヱ素子 86Dの温調部 86Cとは反対側の面の熱を外部に輻射により放出する。この放熱部 86Eは、実際には、受電 ·放熱アーム 20Aの X軸方向（紙面直交方向）の全域にわたって設けられている。

[0092] これに対し、図 10に示されるように、一方の送電'廃熱フレーム 24Aの内部には、前記放熱部 86Eからの熱を吸収する廃熱部 186が設けられている。この廃熱部 186 は、送電'廃熱フレーム 24Aの Y軸方向全域にわたって設けられている。したがって、受電 '放熱アーム 20Aと送電'廃熱フレーム 24Aとが上下対向している状態では、廃熱部 186の一部と放熱部 86Eの一部とが常に対向した状態となる。この廃熱部 18 6には例えば冷媒が供給されており、放熱部 86Eから輻射された熱を効率よく吸収することができるようになつている。また、他方の廃熱フレーム 24B内にも同様の廃熱部 286力 S設けられてレヽる。

[0093] 図 9に戻り、前記電力入力系 84は、受信部 84Aと、電力変換部 84Bと、 AZD変換 •増幅部 84Cと、コネクタ 84Dとを含む。前記受信部 84Aには無線で電力を受信するためのコイルが設けられている。このコイルは、受電 '放熱アーム 20Aの X軸方向（紙面直交方向）の全域にわたって設けられている。

[0094] これに対し、図 10に示される一方の送電.廃熱フレーム 24Aには、送電用のコイルを含む送信部 184が内蔵されてレ、る。この送信部 184内の送電用のコイルと受信部 84A内の受電用のコイルとが上下対向した状態では、不図示の電力供給装置から供給される電力が送電用コイルと受電用のコイルとの間で無線により伝送されるようになっている。なお、この無線による電力伝送方式については、特公平 5— 59660 号公報や、特開昭 58— 115945号公報などに開示されているので、その説明は省略する。また、他方の送電 ·廃熱フレーム 24B内にも同様の送電用のコイルを含む送信部 284が内蔵され、この送信部 284内の送電用コイルと受信部 84A内の受電用のコイルとが上下対向した状態で、送電用コイルと受電用のコイルとの間で無線による電力伝送が行われるようになつている。

[0095] このように、送電 ·廃熱フレーム 24A又は 24B力供給され、図 9の電力入力系 84 の受信部 84Aで受電した電力は、電力変換部 84Bで電流に変換された後、 A/D 変換 ·増幅部 84Cにて、 A/D変換及び増幅され、コネクタ 84Dを介して、粗動ステージ WRS1を駆動する駆動機構のコイル（例えば、平面モータの電機子ユニット 130 を構成するコイル 34 〜34 や、自重キャンセル機構 22A1〜22A3を構成するボイ

11 44

スコイルモータ 78の固定子に含まれるコイルや、微動機構 140に含まれる電機子コィル 56A〜56Dなど）に供給されるようになっている。また、前述した液体温調系 86 を構成するペルチヱ素子 86Dやポンプ 86Bにもこの電流が供給されるようになっている。更に、ウェハ W1を微動ステージ WFS1上で保持するウェハホルダ力静電吸着タイプのウェハホルダである場合には、該ウェハホルダにこの電流を供給することができる。なお、この場合には、粗動ステージ WRS1と微動ステージ WFS1との間の電流の供給を、前述した無線での電力伝送方式で行うこととすることができる。

[0096] 前記信号送信系 88は、コネクタ 88Aと、 A/D変換 ·増幅部 88Bと、無線信号発生部 88Cと、発信部 88Dとを含んでいる。

[0097] これに対し、図 10に示されるように、一方の送電 ·廃熱フレーム 24Aには、発信部 8 8Dに対応した受信部 188が設けられ、他方の送電 ·廃熱フレーム 24Bには受信部 2 88が設けられている。

[0098] これら信号送信系 88及び受信部 188 (又は 288)によると、微動ステージ WFS1の一部に設けられた空間像計測器 FM1などのセンサにおいて計測された計測結果が、信号送信系 88の発信部 88Dから受信部 188 (又は 288)に無線で発信されるようになっている。この場合、発信部 88Dと受信部 188 (又は 288)との間の信号のやり取りは、例えば赤外線を用いることもできるし、その他電波や音波などを用いることも可能である。

[0099] なお、信号送信系 88を送受信可能な構成とし、ウェハステージ WST1に対する不図示の制御装置からの制御信号を、信号送信系 88と受信部 188 (又は 288)とを介して送信するようにすることも可能である。

[0100] なお、受信部 188 (288)は、送電.廃熱フレーム 24A (24B)の Y軸方向全域に設けなくても良ぐウェハステージ WST1において空間像計測などを行う際に送信部 8

8Dが位置する範囲に設けておけば良い。

[0101] 前記ヘッド部 90は、実際には、図 11に示されるように、 Y軸方向に関する位置情報を計測するための複数の Y軸方向計測用のヘッド 90yと、 X軸方向に関する位置情報を検出するための複数の X軸方向計測用のヘッド 90xとを含んでいる。

[0102] 前記複数の Y軸方向計測用のヘッド 90yは、 X軸方向に所定間隔で設けられており、前記 X軸方向計測用のヘッド 90xは、ヘッド 90yと干渉しない位置に所定間隔で設けられている。

[0103] これに対し、一方の送電.廃熱フレーム 24Aの底面には、スケール 190が設けられ、他方の送電'廃熱フレーム 24Bの底面には、スケール 290が設けられている。これらスケ一ノレ 190、 290は、送電'廃熱フレーム 24A、 24Bそれぞれの + Y側端部近傍力中央部近傍にかけて設けられた、 X方向及び Y方向に所定周期で形成された二次元格子である。

[0104] これら、ヘッド部 90及びスケール 190， 290によると、複数の X軸方向計測用ヘッドのうちで、スケール 190又は 290と対向しているヘッド 90xにおいて、ウェハステージ WST1の X軸方向位置を計測することが可能であり、複数の Y軸方向計測用ヘッドのうちで、スケール 190又は 290と対向しているヘッド 90vにおいて、ウェハステージ WST1の Y軸方向位置を計測することが可能である。なお、隣り合うヘッド 90χ同士の間隔、及び隣り合うヘッド 90y同士の間隔は、同時にスケール 190 (又は 290)を用いて位置計測を行える程度の間隔に設定されている。なお、上記ではヘッド部 90を構成するヘッドを複数設ける場合について説明したが、計測範囲がカバーできるのであれば、ヘッドを 1つのみ設けることとしても良い。

[0105] 図 2に戻り、他方のウェハステージ WST2は、上述したウェハステージ WST1と同様の構成となっている。すなわち、ウェハステージ WST2は、粗動ステージ WRS1と同様の粗動ステージ WRS2と、該粗動ステージ WRS2上の一直線上になレ、 3箇所に設けられた 3つの自重キャンセル機構 22B1 , 22B2, 22B3を介して搭載された、微動ステージ WFS1と同様の微動ステージ WFS2とを備えている。微動ステージ WFS 2上面には、空間像計測器 FM2が設けられている。また、粗動ステージ WRS2と微動ステージ WFS2と間には前述した微動機構 140と同様の微動機構が設けられ、粗動ステージ WRS2の +Y側端部近傍には、前述した受電 '放熱アーム 20Aと同様の受電 '放熱アーム 20Bが設けられている。この受電 '放熱アーム 20Bにおいても、前述した受電 '放熱アーム 20Aと同様にして、送電'廃熱フレーム 24A, 24Bとの間で、ウェハステージ WST2において発生した熱の受け渡し、無線による電力の伝送、ゥェハステージ WST2上の空間像計測器 FM2で検出された信号の送受信、及びゥェハステージ WST2の XY面内の位置検出を行うことができる。

[0106] 次に、ウェハステージ WST1、 WST2の XY面内の位置を検出するための干渉計システムにつレ、て説明する。

[0107] 干渉計システムは、図 2に示されるように、投影光学系 POの投影中心を通過する X 軸に平行な測長ビームを照射する X軸干渉計 18Aと、前記投影中心を通過する Y軸に平行な測長ビームを照射する Y軸干渉計 16と、ァライメント系 ALGの検出中心を通過する X軸に平行な測長ビームを照射する X軸干渉計 18Bとを含んでいる。

[0108] このように構成される干渉計システムによると、ウェハステージ WST1とウェハステージ WST2とが図 2に示される位置にある場合には、 X軸干渉計 18Aからの測長ビームが、ウェハステージ WST1を構成する微動ステージ WFS 1の鏡面加工された― X側の反射面に照射され、 Y軸干渉計 16からの測長ビーム力微動ステージ WFS1 の鏡面加工された一 Y側の反射面に照射される。また、 X軸干渉計 18Bからの測長ビームがウェハステージ WST2を構成する微動ステージ WFS2の鏡面加工された一 X側の反射面に照射される。なお、微動ステージ WFS2の鏡面加工された一 Υ側の反射面には、図 2の状態では干渉計の測長ビームは照射されない。

[0109] また、ウェハステージ WST1とウェハステージ WST2との位置関係が図 2とは逆の場合には、微動ステージ WFS2の—X側の反射面に干渉計 18Aの測長ビームが照射され、—Υ側の反射面に干渉計 16の測長ビームが照射され、微動ステージ WFS1 の—X側の反射面に干渉計 18Bの測長ビームが照射される。ここで、干渉計 18Α， 1 8Βは、測長軸を複数有する多軸干渉計であり、ウェハステージ WST1、 WST2の X 軸方向の位置情報の計測以外に、ローリング (Y軸回りの回転（ 0 y回転））及びョーイング（ Θ z方向の回転）の計測が可能となっている。また、干渉計 16も多軸干渉計であり、ウェハステージ WST1、 WST2の Y軸方向の位置情報の計測以外に、ピッチング (X軸回りの回転（ θ X回転））及びョーイング（ Θ z方向の回転）の計測が可能となつている。

[0110] 不図示の制御装置では、後述する露光時には、干渉計 18A, 16の計測値に基づいて、微動ステージ WFS1 (又は WFS2)の XY面内の位置を高精度に管理し、後述するァライメント時 (及びウェハ交換時）には、干渉計 18Bの計測値及び前述したへッド部 90を構成する Y軸方向計測用のヘッド 90yを用いて微動ステージ WFS2 (又は WFS1)の XY面内の位置を高精度に管理するようになっている。

[0111] ところで、本実施形態では、粗動ステージ WRS1、 WRS2を駆動する平面モータを使用しないとき（ベース BSの搬送時、露光装置の組立て時、メンテナンス時など）に、ベース BS上面を覆う状態で、図 5に示されるような磁束漏洩防止プレート 36を設けること力 Sできる。

[0112] この磁束漏洩防止プレート 36は、非磁性体部材カも成り、磁石ユニット 30から発生する磁束が外部に影響を与えないようにするためのプレートであり、図 5に示されるように、磁石ユニット 30が形成する磁気回路を覆うことが可能な程度の厚さを有している。

[0113] このように磁束漏洩防止プレート 36を設けることにより、平面モータを使用しないときに、作業者の使用する工具等が磁石ユニット 30に急激に吸い寄せられる事態の発生を防止することができ、また、ペースメーカー等の医療機器などへの磁束による影響や、ベースを搬送する際における露光装置に用いられる他の装置への磁束による影響を回避することが可能となる。

[0114] 次に、本実施形態の露光装置 10で行われる、一方のウェハステージ上のウェハに対する露光動作と、他方のウェハステージ上のウェハに対するァライメント動作等との並行処理動作を含む、一連の動作について、図 2及び図 12 (A)〜図 13 (B)に基づいて説明する。

[0115] 図 2には、ウェハステージ WST1上のウェハ W1に対して露光動作が行われるのと並行して、ウェハステージ WST2上のウェハ W2に対してウェハァライメント動作が行われてレ、る状態が示されてレ、る。

[0116] この図 2に先立って、所定のローデイングポジションにウェハステージ WST2があるときに、不図示のウェハローダによって、ウェハステージ WST2上に載置されていた露光済みのウェハのウェハステージ WST2上からのアンロード及び新たなウェハ W 2のウェハステージ WST2上へのロード（すなわちウェハ交換）が行なわれてレ、る。

[0117] そして、不図示の制御装置は、干渉計 18Bの計測値に基づいてウェハステージ W ST2の X位置を管理するとともに、ウェハステージ WST2上に設けられた複数の Y軸方向位置計測用のヘッド 90yのうち、スケール 190又は 290のいずれかに対向してレ、るヘッドを用いて計測される計測値に基づいてウェハステージ WST2の Y位置を管理しつつ、ァライメント系 ALGを用いて、ウェハ W2上の特定の複数のショット領域 (サンプノレシヨット領域）に付設されたァライメントマーク（サンプルマーク）の位置情報を検出する。

[0118] 次いで、制御装置は、その検出結果とその特定のショット領域の設計上の位置座標とに基づいて、例えば特開昭 61— 44429号公報などに開示される最小二乗法を用いた統計演算によりウェハ W2上の全てのショット領域の配列座標を求める EGA ( ェンハンスト 'グローバル'ァライメント）を実行する。なお、この EGA以前に、制御装置は、空間像計測器 FM2を用いたベースライン計測を行うこともできる。ここで、空間像計測器 FM2の計測結果は、受電 ·放熱アーム 20Bに設けられた送信部から送電- 廃熱フレーム 24A又は 24Bに設けられた受信部 188又は 288に無線で送信される。

[0119] なお、上記のウェハ交換、ァライメント動作の際、制御装置は、干渉計 18B,ヘッド 90y (スケール 190又は 290)による検出結果に基づいて、粗動ステージ WRS2を、前述した平面モータを介して長ストロークで駆動するとともに、微動ステージ WFS2を微動機構及び自重キャンセル機構 22B1〜22B3を介して微小駆動する。

[0120] このウェハ交換、ァライメントと並行して、ウェハステージ WST1側では、既に行われたウェハァライメント結果に基づいてウェハステージ WST1上に載置されたウェハ W1上の各ショット領域の露光のための加速開始位置にウェハステージ WST1を移動させるショット間ステッピング動作と、レチクル R (レチクルステージ RST)とウェハ W 1 (ウェハステージ WST1)とを Y軸方向に相対走査してレチクル Rに形成されたパターンをウェハ W1上のショット領域に投影光学系 P〇を介して転写する走查露光動作と、を繰り返す、ステップ ·アンド 'スキャン方式の露光動作が行なわれる。

[0121] 上記のステップ ·アンド 'スキャン方式の露光動作中、制御装置は、粗動ステージ W RS 1を、前述した平面モータを介して長ストロークで駆動するとともに、微動ステージ WFS 1を微動機構 140及び自重キャンセル機構 22A1〜22A3を介して粗動ステージ WRS 1に対して相対的に X, Υ, Z, θ χ, θ γ, θ ζ方向に関して微小駆動する。勿論、 Ζ, θ X, Θ y方向の駆動に際しては、前述のウェハフォーカスセンサの計測結果が考慮される。

[0122] なお、この露光動作そのものの手順などは、通常のスキャニング'ステツパと同様なので、これ以上の詳細な説明は省略する。

[0123] 上述したウェハステージ WST2上のウェハ W2に対するウェハァライメント動作と、ウェハステージ WST1上のウェハ W1に対する露光動作とでは、通常は、ウェハァラィメント動作の方が先に終了する。そこで、制御装置は、ウェハァライメントの終了後、平面モータを介してウェハステージ WST2を—Y方向及び— X方向に駆動する。そして、ウェハステージ WST2を所定の待機位置（図 12 (A)に示されるウェハステージ WST2の位置）に移動させ、その位置で待機させる。

[0124] その後、ウェハステージ WST1上のウェハ W1に対する露光動作が終了すると、制御装置は、平面モータを介してウェハステージ WST1を + X方向及び + Y方向に移動させる。図 12 (B)には、ウェハステージ WST1の—X側の反射面、—Y側の反射面に干渉計 18A, 16からの測長ビームが当たらなくなる直前の状態が示されている。この状態で、ヘッド 90xのいずれか及びヘッド 90yのいずれかがスケール 290に対向した状態となるので、制御装置は、ウェハステージ WST1の位置計測を干渉計 18 A, 16力らヘッド 90x、 90yに切り換えておく。そして、ウエノ、ステージ WST1の一 Y 側の反射面に対して干渉計 16からの測長ビームが当たらなくなった段階で、ウェハステージ WST2の一Y側の反射面に干渉計 16からの測長ビームが当たるようになるので、制御装置は、この段階でウェハステージ WST2の Y軸方向位置の計測を干渉計 16に切り換えておく。

[0125] 次いで、制御装置は、図 13 (A)に示されるように、干渉計 16による Y軸方向に関する計測結果とヘッド 90xによる X軸方向に関する計測結果とに基づいて、ウェハステージ WST2を平面モータを介して投影光学系 P〇の直下に移動させる。この移動の間に、微動ステージ WFS2の X側の反射面に干渉計 18Aからの測長ビームが照射されるので、ウェハステージ WST2の X軸方向に関する位置計測をヘッド 90xから干渉計 18Aに切り替える。

[0126] 一方、ウェハステージ WST1側では、図 12 (B)に示される位置で、干渉計 18A, 1 6から、 X軸方向計測用のヘッド 90xと Y軸方向計測用のヘッド 90yによる計測に切り替えているので、スケーノレ 290に対向するヘッド 90xとスケーノレ 290とを用レヽてゥェハステージ WST1の X軸方向の位置を計測するとともに、スケール 290に対向するへッド 90yとスケール 290とを用いてウェハステージ WST1の Y軸方向の位置を計測しつつ、ウェハステージ WST1を +Y方向に移動させる。

[0127] そして、図 13 (A)に示されるように、微動ステージ WFS1の一X側の反射面に干渉計 18Bの測長ビームが照射された段階で、 Y軸方向に関する計測を干渉計 18Bに切り替え、図 13 (B)に示される位置（ウェハ交換位置）までウェハステージ WST1を移動する。

[0128] そして、その後は、ウェハステージ WST2側では、前述したウェハ W1と同様にして、ウェハ W2に対するステップ'アンド'スキャン方式の露光動作が行われ、ウェハステージ WST1側では、前述したのと同様に、ウェハ交換及びウェハァライメント動作が実行される。

[0129] このようにして、本実施形態の露光装置 10では、ウェハステージ WST1 , WST2の交換を行いつつ、一方のウェハステージ上のウェハに対する露光動作と、他方のゥェハステージ上でのウェハ交換及びウェハァライメント動作と力同時並行処理にて行われる。

[0130] 本実施形態においては、上記並行処理中において、ウェハステージ WST1の受電

'放熱アーム 20Aの上面と、送電'廃熱フレーム 24A, 24Bの少なくとも一方の下面と力対向した状態が維持されているので、該対向した部分において、ウェハステージ WST1への電力の供給や、ウェハステージ WST1で発生した熱の受け渡しや、信号の送受信を行うことが可能となってレ、る。

[0131] また、ウェハステージ WST2においても、ウェハステージ WST1と同様に、受電 '放熱アーム 20Bの上面と、送電'廃熱フレーム 24A， 24Bの少なくとも一方の下面とが、対向しているので、該対向した部分において、ウェハステージ WST2への電力の供給や、ウェハステージ WST2で発生した熱の受け渡しや、信号の送受信を行うことが可能となっている。

[0132] 以上詳細に説明したように、本実施形態によると、送電 ·廃熱フレーム 24A, 24Bが、ウェハステージ WST1 (WST2)の放熱部 86Eから輻射した熱を常時吸収することができるので、ウェハステージ WST1 (WST2)において発生する熱による露光精度への影響を抑制することが可能となる。この場合、従来のように、ウェハステージ WS Tl (WST2)に冷媒を供給する配管（チューブ)を外部から接続する必要がないため、配管の張力によるウェハステージ WST1 (WST2)の移動精度の低下を防止することができ、この点力もも露光精度を高精度に維持することが可能となる。

[0133] また、本実施形態では、ウェハステージ WST1、 WST2に無線で電力が入力される電力入力系 84が設けられるとともに、送電'廃熱フレーム 24A， 24Bには、電力入力系の受信部 84Aに向けて無線で電力を出力する送信部 184、 284が設けられているので、ウェハステージ WST1、 WST2及び構成各部を駆動する駆動機構に電流を供給するための配線をウェハステージ WST1、WST2に外部から接続しなくて良く、配線の張力によるウェハステージ WST1、 WST2の移動精度の低下を防止することが可能となる。この点からも露光精度の向上を図ることが可能となる。

[0134] また、本実施形態では、ウェハステージ WST1、 WST2に、該ステージに設けられた計測器 (例えば、空間像計測器 FM1、 FM2)から出力された信号を無線で発信する発信部 88D、送電 ·廃熱フレーム 24A， 24Bに発信部 88Dからの信号を受信する受信部 188、 288が設けられているので、検出器から出力された信号を取り出すための配線をウェハステージ WST1、 WST2の外部から接続する必要がなレ、。したがつて、この場合にも、従来のような配線の張力によるステージの移動精度の低下を防止することが可能となり、ひいては露光精度の向上を図ることが可能となる。

[0135] また、本実施形態によると、上記のように高精度な位置決めが可能なウェハステージを 2つ備えており、 2つのウェハステージ WST1、 WST2が投影光学系 PO直下（露光位置）とァライメント系 ALG直下（ァライメント位置）との間を移動するので、ゥェハの露光動作とウェハのァライメント動作とを並行して行うことができる。したがって、高精度な露光を高スループットにて行うことが可能となる。

[0136] また、本実施形態によると、ウェハステージ WST1 (WST2)が粗動ステージ WRS1

(WRS2)と微動ステージ WFS1 (WFS2)とを備えており、平面モータ、微動機機構 1 40、自重キャンセル機構 22A1〜22A3 (22B1〜22B3)を構成するボイスコイルモータの全てにおいてコイル側が粗動ステージ WRS1 (WRS2)側に設けられていることから、微動ステージ WFS1 (WFS2)に対して駆動用の電流を供給するための配線を接続する必要がない。したがって、高精度な位置決め精度が要求される微動ステ一ジに粗動ステージから配線が接続されないので、より高精度なウェハの位置決めを実現することが可能である。また、コイルが粗動ステージ側にのみ設けられていることにより、冷媒の供給を粗動ステージ側にのみ行えば良いため、粗動ステージと微動ステージとの間に冷媒供給用の配管を設ける必要がなぐこの点からも高精度なゥェハの位置決めを実現することが可能である。

[0137] また、本実施形態では、微動機構 140を構成するボイスコイルモータそれぞれが X 軸及び Y軸に 45° 交差する方向の駆動力を発生し、それら駆動力の合力により微動ステージ WFS1、 WFS2が X軸、 Y軸方向に駆動されるようになっている。したがつて、単に X軸方向の駆動力を発生するボイスコイルモータや Y軸方向の駆動力を発生するボイスコイルモータを用いる場合に比べ、一つのボイスコイルモータで消費される電流を抑制することができる。したがって、モータにおける発熱を抑制することができるので、発熱に起因する露光精度の低下を抑制することが可能である。

[0138] また、本実施形態では、ベース BS上に保護プレート 26が設けられているので、平面モータの電機子ユニット 130を構成するコイルへの電流供給を停止した際に、ゥェハステージがベース BS上に落下した場合におけるベース BS上の永久磁石の損傷を防止すること力できる。

[0139] また、上記実施形態では、ヘッド 90x、 90yとスケーノレ 190, 290を設け、干渉計による測長ビームが当たらないところでのウェハステージ WST1、WST2の計測を実行することとしているので、上記実施形態のようにウェハステージ WST1、 WST2が投影光学系 PO直下とァライメント系 ALG直下との間で移動するような場合であっても、図 2のような干渉計配置で足り、干渉計の数を軽減することが可能となる。

[0140] なお、上記実施形態では、ウェハステージ WST1 (WST2)内に冷媒を循環する冷却管路 202が接続される液体温調系 86に設けられた放熱部 86Eにおいて、ウェハステージ WST1 (WST2)力発生した熱を輻射する場合について説明した力これに限らず、冷却管路 202や放熱部 86Eなどを設けずに、ウェハステージ WST1 (WS T2)から直接輻射する熱を、送電 ·廃熱フレーム 24A, 24Bが吸収することとしても良レ、。

[0141] なお、上記実施形態では、送電 ·廃熱フレーム 24A, 24Bとして、 X軸方向に関して幅の狭い板状の部材を用いた力 S、これに限られるものではなぐ露光ゃァライメントの際に邪魔にならなければ、その大きさ (X軸方向に関する幅)を大きくすることも可能である。この場合、放熱部 86Eの面積を小さくし (局所的にし）、送電 ·廃熱フレームをベース BS上面とほぼ同一面積にすることもできる。また、送電'廃熱フレームは、天井側（ウェハステージ WSTの上方）に設ける場合に限らず、床面側（ウェハステージ WSTの下方）に設け、放熱部 86Eをウェハステージ WSTの下面側に設けることとしても良い。また、上記実施形態における 2つの送電'廃熱フレーム 24A, 24Bを一体化した枠状の送電 ·廃熱フレームを採用することとしても良い。

[0142] また、上記実施形態では、送電.廃熱フレーム 24A， 24Bの廃熱部 186、 286に冷媒を供給して廃熱部 186， 286を冷却する場合について説明したが、これに限らず、例えば廃熱部にペルチェ素子などの冷却機構を設けることとしても良い。また、送電' 廃熱フレーム 24A, 24Bの廃熱部 186、 286力 S、放熱部から輻射する熱を吸収するということにのみ着目すれば、冷媒を供給しなくても良い。

[0143] なお、上記実施形態では、送電.廃熱フレーム 24A, 24Bのいずれかが廃熱部 18 6、 286と常時対峙 (対向）している場合について、説明したが、これに限らず、廃熱部 186、 286から輻射した熱が送電.廃熱フレーム 24A， 24Bに吸収されるのであれば、多少対向した状態からずれるようなことがあっても良い。すなわち、上記実施形態では、ウェハステージ WSTの Y軸方向の移動範囲の全範囲にわたって、送電-廃熱フレーム 24A, 24Bが設けられる場合について説明した力 S、これに限らず、ウェハステージ WSTの Y軸方向の移動範囲よりも小さい範囲にわたって、送電'廃熱フレーム 24A， 24Bが設けられていても良い。この場合、輻射した熱を常時吸収する場合に限らず、例えば、短時間の間、熱を吸収しないときが存在しても良レ、。具体的には、例えば少なくとも、ウェハステージ WST1 (WST2)上のウェハに対して露光を行う際にウェハステージ WST1 (WST2)が移動する範囲で、放電.廃熱フレーム 24A ( 24B)と廃熱部 186 (286)とが対向するようにすることができる。

[0144] なお、上記実施形態では、送電 ·廃熱フレーム 24A, 24Bが Y軸方向に延び、受電

'放熱アーム 20A, 20B力 X軸方向に延びている場合について説明した力これに限らず、送電'廃熱フレーム 24A, 24Bが X軸方向に延び、受電 '放熱アーム 20A, 20B力 Y軸方向に延びていても良い。また、 X, Y軸方向に限らず、送電'廃熱フレーム 24A, 24Bと受電.放熱アーム 20A, 20Bの一方が、 XY面内の所定方向に延び、他方が該所定方向に XY面内で交差する方向に延びていれば良い。

[0145] なお、上記実施形態では、平面モータの電機子ユニットをウェハステージ側に設ける場合について説明したが、これに限らずベース BS側に電機子ユニットを設け、ゥェハステージ側に磁石ユニットを設けることとしても良レ、。また、上記実施形態では、微動機構 140、自重キャンセル機構 22A1〜22A3 (22B1〜22B3)を構成するボイスコイルモータの全てにおいてコイル側が粗動ステージ WRS1 (WRS2)側に設けられる場合について説明したが、これに限らず、粗動ステージと微動ステージとの間に配線を設けても、微動ステージの移動に影響を与えない場合には、微動ステージ側にコイルを設けることとしても良い。

[0146] なお、上記実施形態では、送電 ·廃熱フレーム 24A, 24Bと受電.放熱アーム 20A

, 20Bとの間で、電力の無線伝送、熱の受け渡し、検出器からの検出信号の送受信、及び干渉計からの測長ビームが照射されないときの位置計測、を行う場合について説明したが、これに限らず、上記のうちの少なくとも 1つのみを行うようにしても良い

[0147] なお、上記実施形態では、磁束漏洩防止プレート 36として、図 5に示されるような肉厚なプレートを用いる場合について説明したが、これに限らず、薄板状のプレートを採用し、該プレートをスぺーサ部材を介してその上面の高さが図 5の磁束漏洩防止プレート 36の上面の高さと同一高さとなるようにベース BS上方に設けることとしても良レ、。

[0148] なお、上記実施形態では、干渉計システムとエンコーダ（ヘッド部 90とスケール 190 , 290)とを併用してウェハステージ WST1、 WST2の位置計測を行うこととした力これに限らず、干渉計システムを構成する干渉計を増やすことにより、干渉計システムのみでウェハステージ WST1、 WST2の位置計測を行っても良いし、逆に、ェンコ一ダのみでウェハステージ WST1、 WST2の位置計測を行っても良レ、。

[0149] なお、上記実施形態では、微動装置 140を構成する可動子 50において、磁石ュニット 52Aと 52Cと力 S並ぶ方向、及び磁石ユニット 52Bと 52Dとが並ぶ方向力 X軸及び Y軸に対し 45° 傾斜する方向となっている場合について説明した力これに限らず、磁石ユニット 52Aと 52Cとが並ぶ方向、及び磁石ユニット 52Bと 52Dとが並ぶ方向力 XY面内で X軸及び Y軸に交差する方向であれば、その角度は問わない。また、上記実施形態では、微動装置 140を構成するボイスコイルモータそれぞれが、 XY 面内で X軸及び Y軸に対して 45° 傾斜する方向の駆動力を発生する場合について説明したが、これに限られるものではなぐそれぞれの駆動力が XY面内で X軸及び Y軸に対して交差する方向に発生するのであれば、その角度は問わない。

[0150] なお、上記実施形態では、ベース BSの上面に、磁石ユニット 30を上方から覆う状態で、非磁性体力も成る保護プレート 26を設けることとしたが、これに限らず、ウェハステージ WST1 , WST2の下面に保護プレートを設けることとしても良い。この保護プレートにより、上記実施形態の保護プレート 26と同様、ウェハステージ WST1、 W ST2と、永久磁石 28N, 28S, 32との直接的な接角虫を防止し、永久磁石 28N, 28S , 32の損傷を防止することが可能となる。

[0151] なお、上記実施形態では、ウェハステージを 2つ有するウェハステージ装置に本発明を適用した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ぐゥェハステージを 1つのみ有するウェハステージ装置に本発明を適用することも可能であるし、ウェハステージを 3つ以上有するウェハステージ装置に本発明を適用することも可能である。

[0152] また、上記実施形態では、ァライメント系 ALGを 1つのみ備える場合について説明したが、これに限らず、ァライメント系 ALGをウェハステージ WST1、 WST2に対応して 2つ備える構成を採用することも可能である。

[0153] なお、上記実施形態のウェハフォーカスセンサに代えて、投影光学系 POを保持するボディに面形状検出装置を設けることとしても良い。この面形状検出装置としては、ウェハに対し、例えばウェハの直径より長いライン状のビームを斜入射させる照射系と、該照射系により照射されたビームの反射光を受光する検出器、例えば一次元 CC Dセンサ又はラインセンサなどを有する受光系を含んで構成されている。したがって、公知の多点 AF系の検出原理と同じ原理で、複数の点状の照射領域を計測点として、各計測点でのウェハの Z位置（ウェハが移動する所定面 (XY平面）と垂直な Z軸方向に関する位置情報）を検出することができる。この場合、露光開始前に、この面形状検出装置の照射領域をウェハが通過するときに、干渉計システム又はヘッド部 90 による計測値 (ウェハの位置)と、該検出装置による検出結果とに基づいてウェハ表面の Z位置情報の分布を算出し、露光動作の際には、該算出結果に基づいて、ゥェハステージの Z軸方向に関する位置 ·姿勢を制御するとすることができる。

[0154] なお、上記実施形態では、ウェハステージ WST1、 WST2を長ストロークで駆動する駆動装置として平面モータを用いることとしたが、これに限らず、リニアモータを用レ、ることとしても良い。

[0155] なお、上記実施形態のウェハステージ WST1、 WST2は、配線及び配管が接続されていないが、故障などの非常時において、ウェハステージ WST1、 WST2への直接的な電力供給等を行うことができるように、ウェハステージ WST1、 WST2の一部に配線 ·配管ポートを設けておくことができる。

[0156] なお、上記実施形態ではウェハステージ WST1、 WST2に微動機構 140、及び自重キャンセル機構 22A1〜22A3、 22B1〜22B3を設ける場合について説明したが、これに限らず、いずれか一方を設けたり、あるいはこれらの微動機構や自重キャンセル機構に代えて、通常用いられるボイスコイルモータを設けることとしても良レ、。この場合のボイスコイルモータとしては、ムービングマグネット型のボイスコイルモータ及びムービングコイル型のボイスコイルモータのいずれも採用可能である力上記実施形態で説明したように配線を引きずらないという観点からはムービングマグネット型のボイスコイルモータを採用することができる。

[0157] なお、上記実施形態ではウェハステージ装置に本発明の移動体装置が採用された場合について説明したが、これに限らず、レチクルステージ RST側に本発明のステージ装置を採用することも可能である。

[0158] また、上記実施形態では、ウェハ表面を水平面 (XY面）と平行に保持するウェハステージに本発明を採用した場合について説明した力これに限らず、ウェハ表面を X

Y面と直交する面にほぼ平行に保持するウェハステージ (縦型ステージ）に本発明を採用することも可能である。

[0159] 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は、例えば国際公開第 2005/074014号パンフレットなどに開示されているように、ウェハステージとは別に計測ステージを備えるものでも良い。この場合、本発明の移動体装置を、ゥェハステージ WSTとともに、又はウェハステージ WSTと代えて、計測ステージ MST に採用することも可能である。

[0160] また、上記実施形態では、ステップ ·アンド'スキャン方式等の走查型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されなレ、ことは勿論である。すなわちステップ ·アンド'リピート方式の投影露光装置、さらに、ステップ ·アンド 'スティツチ方式の露光装置、又はプロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクシヨン'ァライナーなどにも、本発明は適用できる。

[0161] 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ぐ例えば、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、有機 EL、薄膜磁気ヘッド、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ぐ光露光装置、 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ゥ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。

[0162] なお、上記実施形態では、露光光として波長 l lnmの EUV光を用いる場合について説明したが、これに限らず、露光光として波長 13nmの EUV光を用いても良レ、。この場合には、波長 13nmの EUV光に対して約 70%の反射率を確保するため、各ミラ一の反射膜としてモリブデン Moとケィ素 Siを交互に積層した多層膜を用いる必要がある。

[0163] また、上記実施形態では、露光光源として SOR (Synchrotron Orbital Radiation)を用いることとしたが、これに限らず、レーザ励起プラズマ光源、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、 X線レーザなどのレ、ずれを用いても良レ、。

[0164] なお、上記実施形態の露光装置では、露光光として波長 lOOnm以下の光を用いることとしたが、これに限らず、波長 lOOnm以上の光 (ArFエキシマレーザ光（波長 1 93nm)、 KrFエキシマレーザ光（波長 248nm)、 Fレーザ光（波長 157nm)、 Arレ一ザ光（波長 126nm)、 Krレーザ光（波長 146nm)などのパルスレーザ光や、超高圧水銀ランプからの g線（波長 436nm)、 i線（波長 365nm)などの輝線など）を用いることも可能である。また、投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。更に投影光学系としては、反射光学素子のみからなる反射型の投影光学系に限らず、反射光学素子と屈折光学素子を有する反射屈折型 (カタディオプトリック系）の投影光学系や、屈折光学素子のみを有する屈折型の投影光学系を用いることも可能である。

[0165] また、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。 [0166] 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（又は可変成形マスク、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種である DMD (Digital Micro- mirror Device)などを含む）を用いても良い。力かる可変成形マスクを用いる場合には、前述のァライメントマークの検出結果を考慮して、ウェハ上の複数の区画領域のうち、ァライメントマーク検出時に露光していたショット領域より後に露光が行われる少なくとも一つの別のショット領域の露光の際に、電子データに基づいて形成すべき、透過パターン又は反射パターンを変化させることで、ウェハとパターン像との相対位置制御を行っても良い。

[0167] また、国際公開第 2001/035168号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウェハ上に形成することによって、ウェハ上にライン'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。

[0168] さらに、例えば特表 2004— 519850号公報（対応米国特許第 6, 611, 316号明細書）に開示されているように、 2つのレチクルパターンを投影光学系を介してウェハ上で合成し、 1回のスキャン露光によってウェハ上の 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。

[0169] なお、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、上述した各種の公報、国際公開パンフレット、及び米国特許明細書における開示を援用して、本明細書の記載の一部とする。

[0170] 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。

[0171] 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）はウェハに限られるものではなぐガラスプレート、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。 [0172] また、上記実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系につレ、ては機械的精度を達成するための調整、各種電気系につレ、ては電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもなレ、。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましレ、。

[0173] 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レ、たレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウェハを製作するステップ、前述した調整方法によりパターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置で、マスクに形成されたパターンを感光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、パターンの転写特性が調整される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。産業上の利用可能性

[0174] 以上説明したように、本発明の移動体装置及び微動体は、露光装置で用いるのに適している。また、本発明の露光装置及び露光方法は、物体を露光して、前記物体にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイク口デバイスの製造に適してレ、る。

Claims

請求の範囲

[1] 放熱部を有する移動体と；

該移動体を所定面内で二次元駆動する駆動装置と；

前記移動体とは非接触に設けられ、前記移動体力輻射した熱を吸収する廃熱部材と；を備え、

前記廃熱部材と前記放熱部とはその一方が前記所定面内の一軸方向に関して所定範囲に渡り、かつ他方が前記所定面内で前記一軸方向に直交する方向に関して所定範囲に渡つて設けられる移動体装置。

[2] 請求項 1に記載の移動体装置において、

前記放熱部は、前記一軸方向及びこれに直交する方向の一方に延設され、前記廃熱部材は、前記一軸方向及びこれに直交する方向の他方に延設され、かつ前記一方の方向に関して離れて複数設けられる移動体装置。

[3] 請求項 2に記載の移動体装置において、

前記放熱部は、前記所定面と実質的に平行な前記移動体の一面に設けられる移動体装置。

[4] 請求項 3に記載の移動体装置において、

前記移動体は、前記放熱部を含み、前記移動体を冷却することによって生じる熱を放出する放熱機構を有する移動体装置。

[5] 請求項 4に記載の移動体装置において、

前記放熱機構は、冷媒を循環する循環系と、前記冷媒を温調する温調部とを有し、前記廃熱部材は、前記温調部の少なくとも一部と常時対向した状態で設けられ、前記温調部から輻射した熱を吸収する移動体装置。

[6] 請求項 5に記載の移動体装置において、

前記循環系は、冷媒を通す配管とポンプとを有し、

前記温調部は、前記冷媒から吸熱して外部に熱を放熱する冷却機構を有する移動体装置。

[7] 請求項 1に記載の移動体装置において、

前記廃熱部材は、無線で電力を出力する電力出力部を有し、前記移動体は、前記電力出力部から無線で出力される電力が入力される電力入力部を有する移動体装置。

[8] 請求項 7に記載の移動体装置において、

前記移動体は、前記放熱部を含み、前記廃熱部材に吸収される熱を放熱する放熱機構を有し、

前記放熱機構は、前記入力された電力を用いる移動体装置。

[9] 請求項 7に記載の移動体装置において、

前記入力された電力は、前記移動体の冷却に用レ、られる移動体装置。

[10] 請求項 7に記載の移動体装置において、

前記駆動装置は、前記電力入力部に入力された電力を用いて前記移動体を駆動する移動体装置。

[11] 請求項 1に記載の移動体装置において、

前記移動体は、該移動体に設けられた計測器から出力された信号を無線で発信する発信部を有し、

前記廃熱部材は、前記発信部から無線で発信された信号を受信する受信部を有する移動体装置。

[12] 請求項 11に記載の移動体装置において、

前記移動体は、

前記所定面内の一軸方向に移動する粗動ステージと、

該粗動ステージに対して微小移動する微動ステージと、を有する移動体装置。

[13] 請求項 12に記載の移動体装置において、

前記駆動装置は、前記微動ステージに設けられた複数の磁石を含む可動子と前記粗動ステージに設けられた複数のコイルを含む固定子とを有するムービングマグネット型の微動機構を含み、

該微動機構により、前記微動ステージが前記粗動ステージに対して微小駆動される移動体装置。

[14] 請求項 13に記載の移動体装置において、

前記微動機構は、前記所定面内で直交する第 1軸及び第 2軸方向に交差する第 1 方向の駆動力を発生する第 1の微動ユニットと、前記所定面内で前記第 1軸及び第 2 軸方向と前記第 1方向とに交差する第 2方向の駆動力を発生する第 2の微動ユニットと、を含み、

前記第 1、第 2の微動ユニットの発生する駆動力の合力により、前記微動ステージを前記第 1軸方向、前記第 2軸方向及び前記所定面内の回転方向の少なくとも一方向に駆動する移動体装置。

[15] 請求項 13に記載の移動体装置において、

前記移動体は重力方向と直交する水平面内で駆動され、

前記駆動装置は、前記微動ステージの自重をキャンセルする自重キャンセル機構と、前記微動ステージに対して前記重力方向の駆動力を作用させるムービングマグネット型のボイスコイルモータと、を含む移動体装置。

[16] 請求項 15に記載の移動体装置において、

前記移動体は、前記廃熱部材に対向する放熱部を含む少なくとも一部が前記粗動ステージに設けられる放熱機構を有する移動体装置。

[17] 請求項 1に記載の移動体装置において、

前記移動体が配置される移動面がほぼ水平に設定されるベースを更に備え、前記駆動装置は、

前記ベースに設けられ、複数の永久磁石が二次元方向に配列された磁石ユニットと、

前記移動体に設けられ、前記磁石ユニットと対向した状態で二次元方向に配置された複数の電機子コイルを有する電機子ユニットとを有し、

前記磁石ユニットと前記電機子ユニットとの間の電磁相互作用により、前記移動体が駆動される移動体装置。

[18] 請求項 17に記載の移動体装置において、

前記磁石ユニットは、隣り合う磁石面の極性が互いに異なるように配列され、矩形の磁石面を有する複数の推力発生磁石と、前記隣り合う推力発生磁石の間に形成される磁束経路中に配設され、起磁力を強化する複数の補間磁石とを含む移動体装置。

[19] 請求項 18に記載の移動体装置において、前記駆動装置は、前記磁石ユニットと前記電機子ユニットとによる電磁相互作用により、前記移動体に重力方向の浮上力を発生させる移動体装置。

[20] 請求項 19に記載の移動体装置において、

前記移動体に設けられ、前記磁石ユニットとの間に磁気吸引力を発生させ、該吸引力と前記浮上力とのバランスにより前記移動体と前記ベースとの間を所定間隔に維持する磁性体部材を更に備える移動体装置。

[21] 請求項 20に記載の移動体装置において、

前記磁石ユニットと前記移動体との接触を防止する非磁性体の保護部材を更に備える移動体装置。

[22] 請求項 21に記載の移動体装置において、

前記ベースの移動面に設置可能で、前記移動体の非使用時における前記磁石ュニットからの磁束の漏洩を抑制又は防止するカバー部材を更に備える移動体装置。

[23] 請求項 1に記載の移動体装置において、

前記廃熱部材と前記移動体との一方に設けられたスケールと、前記廃熱部材と前記移動体との他方に設けられ、前記スケールに光ビームを照射するヘッドと、を有するエンコーダ装置を更に備える移動体装置。

[24] 請求項 23に記載の移動体装置において、

前記移動体の位置情報を検出する干渉計を更に備え、

少なくとも前記干渉計を用いた前記移動体の位置情報の検出を行えないときに、前記エンコーダ装置を用いた前記移動体の位置情報の検出を実行する移動体装置

[25] 請求項 1に記載の移動体装置において、

前記廃熱部材を温調する温調装置を更に備える移動体装置。

[26] 請求項 25に記載の移動体装置において、

前記移動体は複数設けられ、前記廃熱部材は、前記各移動体から輻射する熱を吸収する移動体装置。

[27] 請求項 26に記載の移動体装置において、

前記複数の移動体は、所定方向に関して相互に位置を交換することが可能である移動体装置。

[28] 請求項 27に記載の移動体装置において、

前記廃熱部材は、前記所定方向を長手方向とし、かつ前記所定面内で前記所定方向と直交する方向に関して前記移動体の幅と同程度以下の間隔で複数設けられる移動体装置。

[29] 請求項 28に記載の移動体装置において、

前記所定面の第 1領域で前記駆動装置により駆動される前記移動体の位置情報を計測する計測装置を更に備え、

前記移動体は、前記駆動装置による少なくとも前記第 1領域内での駆動中、前記計測装置により計測される位置情報を用いて位置制御が行われるとともに、前記廃熱部材によって前記輻射した熱が吸収される移動体装置。

[30] 請求項 29に記載の移動体装置において、

前記駆動装置は、前記第 1領域と少なくとも一部が異なる第 2領域に配置される前記移動体を駆動し、

前記廃熱部材は、前記第 2領域内での駆動中に前記移動体から輻射する熱を吸収する移動体装置。

[31] 請求項 30に記載の移動体装置において、

前記複数の移動体のうち前記第 1領域に配置される第 1移動体との交換で、前記第 2領域に配置される第 2移動体が前記第 1領域に配置される移動体装置。

[32] 請求項 31に記載の移動体装置において、

前記第 1及び第 2領域では、それぞれ前記移動体に載置される物体に対して異なる動作が実行され、

前記駆動装置は、前記異なる動作の少なくとも一部が並行して行われるように前記第 1及び第 2領域内でそれぞれ前記移動体を駆動する移動体装置。

[33] 請求項 32に記載の移動体装置において、

前記複数の移動体は、それぞれ二次元駆動され、かつ前記所定面内の第 1軸方向に放熱部が延設される放熱機構を有し、

前記廃熱部材は、前記所定面内で前記第 1軸方向と交差して設けられる移動体装置。

[34] 請求項 33に記載の移動体装置において、

前記廃熱部材は、前記所定面内で前記第 1軸方向と直交する第 2軸方向に延び、力、つ前記第 1軸方向に関して離れて複数設けられ、

前記放熱部は、前記第 1軸方向に関して前記複数の廃熱部材の間隔と同程度以上の所定範囲に渡って設けられる移動体装置。

[35] 請求項 33に記載の移動体装置において、

前記廃熱部材は、前記所定面内で前記第 1軸方向と直交する第 2軸方向に延び、力、つ前記第 1軸方向に関して前記放熱部の幅と同程度以下の間隔で複数設けられる移動体装置。

[36] 移動体と；

前記移動体に設けられ、無線で電力が入力される電力入力部と；

前記移動体とは非接触で、前記電力入力部の少なくとも一部と常時対向した状態で設けられ、前記電力入力部に向けて無線で電力を出力する電力出力部と；前記電力入力部に入力された電力を用いて、前記移動体を駆動する駆動装置と；を備える移動体装置。

[37] 請求項 36に記載の移動体装置において、

前記移動体とは非接触で、前記移動体の少なくとも一部と常時対向した状態で設けられ、前記移動体から輻射した熱を吸収する廃熱部材を更に備える移動体装置。

[38] 移動体と；

該移動体に設けられた計測器と；

前記移動体に設けられ、前記計測器から出力された信号を無線で発信する発信部と；

前記移動体とは非接触で、前記発信部の少なくとも一部と常時対向した状態で設けられ、前記発信部から無線で発信された信号を受信する受信部と；を備える移動体装置。

[39] 請求項 1に記載の移動体装置において、

前記移動体は、真空又は減圧下に配置されてレ、る移動体装置。

[40] 物体を露光して、前記物体にパターンを形成する露光装置であって、前記物体が前記移動体上に載置される請求項 1に記載の移動体装置を具備する露光装置。

[41] 物体を露光して、前記物体にパターンを形成する露光装置であって、

請求項 26に記載の移動体装置を具備し、

前記物体が載置された前記複数の移動体の 1つとの交換で、前記所定面内で前記物体の露光が行われる露光位置に、前記物体の次に露光すべき物体が載置された別の移動体を配置する露光装置。

[42] 請求項 41に記載の露光装置において、

前記 1つの移動体に載置された物体の露光動作の少なくとも一部と並行して、前記所定面内で前記露光位置と異なる計測位置にて前記別の移動体に載置された物体の計測が行われ、

前記別の移動体は、前記計測位置から前記露光位置に移動される露光装置。

[43] 請求項 42に記載の露光装置において、

前記所定面内の前記露光位置を含む第 1領域内での移動体の位置情報と、前記第 1領域と少なくとも一部が異なり、前記所定面内の前記計測位置を含む第 2領域内での移動体の位置情報と、を独立に計測する計測装置を更に備える露光装置。

[44] 請求項 43に記載の露光装置において、

前記廃熱部材は、少なくとも前記露光位置に配置される移動体から輻射した熱を吸収する露光装置。

[45] 請求項 44に記載の露光装置において、

前記廃熱部材は、前記移動体の載置面側に設けられ、

前記移動体は、前記載置面側に前記放熱部が配置される放熱機構を有し、前記放熱部を介して前記廃熱部材に熱が吸収される露光装置。

[46] 請求項 45に記載の露光装置において、

前記移動体は、真空又は減圧下に配置されてレ、る露光装置。

[47] 物体にパターンを形成する露光方法であって、

前記物体の露光時に、請求項 1に記載の移動体装置の前記移動体に前記物体を載置した状態で、前記移動体を駆動する露光方法。

[48] 物体にパターンを形成する露光方法であって、

請求項 26に記載の移動体装置によって、前記所定面内で前記物体の露光が行われる露光位置に配置される前記複数の移動体の 1つを駆動し、前記 1つの移動体との交換で、前記物体の次に露光すべき物体を載置する別の移動体を前記露光位置に配置する露光方法。

[49] 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は、請求項 47に記載の露光方法を用いて基板上にパターンを形成するデバイス製造方法。

[50] リソグラフイエ程を含むデバイス製造方法であって、

請求項 40に記載の露光装置を用いて基板上にパターンを形成するデバイス製造方法。

[51] 移動体と；

前記移動体に対して、非接触状態で支持された微動体と；

前記移動体に設けられた 4つの電機子コイルと、前記微動体に設けられ、前記 4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと、を有する駆動機構と；を備える移動体装置。

[52] 請求項 51に記載の移動体装置において、

前記磁石ユニットは、前記 4つの電機子コイルのレ、ずれかを介して対向する少なくとも一対の磁石を含み、

前記対をなす磁石同士の対向する部分が逆極性である移動体装置。

[53] 請求項 51に記載の移動体装置において、

前記駆動機構は、前記 4つのコイルに選択的に電流を供給することにより、前記微動体に二次元面内における並進駆動力及び前記二次元面内での回転駆動力の少なくとも一方を作用させる移動体装置。

[54] 請求項 51に記載の移動体装置において、

前記移動体に設けられ、前記微動体の自重を支持する自重キャンセル機構を更に備える移動体装置。

[55] 請求項 54に記載の移動体装置において、

前記微動体と前記自重キャンセル機構との間は、非接触状態である移動体装置。

[56] 請求項 54に記載の移動体装置において、

前記自重キャンセル機構は、前記微動体に対して、前記二次元面に垂直な方向に移動する力、及び前記二次元面に傾斜する方向に移動する力を作用させる移動体装置。

[57] 請求項 51に記載の移動体装置において、

前記微動体は、前記移動体の鉛直方向上方に配置されている移動体装置。

[58] 請求項 51に記載の移動体装置において、

前記移動体を駆動する平面モータを更に備える移動体装置。

[59] 移動体に対して、微小駆動可能に支持される微動体であって、

前記移動体に対し、非接触状態で支持される微動体本体と；

前記微動体本体に設けられ、前記移動体に設けられた 4つの電機子コイルと協働して駆動力を発生する磁石ユニットと；を備える微動体。

[60] 請求項 59に記載の微動体において、

前記対をなす磁石同士の対向する部分が逆極性である微動体。

[61] 請求項 59に記載の微動体において、

前記微動体本体及び前記磁石ユニットの自重は、前記移動体に設けられた自重キヤンセル機構により支持される微動体。

[62] 請求項 61に記載の微動体において、

前記微動体本体と前記自重キャンセル機構との間は、非接触状態である微動体。

[63] 請求項 62に記載の微動体において、

前記自重キャンセル機構は、前記微動体本体に対して、二次元面に垂直な方向に移動する力、及び前記二次元面に傾斜する方向に移動する力を作用させる微動体

[64] 移動体と; 前記移動体に対して、非接触状態で支持された請求項 59に記載の微動体と；を備える移動体装置。

物体にパターンを形成する露光装置であって、

前記物体が前記微動体上に載置される請求項 51に記載の移動体装置を具備する露光装置。