(57)【要約】【課題】コスト高となることなく推力変動分を低減できるリニアモータを提供する。【解決手段】第１の方向に配列された複数のコイル体６３を有するコイルユニットと、複数の発磁体を有する発磁ユニットとを有し、コイルユニットと発磁ユニットとが相対移動する。コイル体は、第１の方向と交差する第２の方向に対して所定のスキュー角をもって形成されたスキュー部７０ａを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に配列された複数のコイル体を有するコイルユニットと、複数の発磁体を有する発磁ユニットとを有し、前記コイルユニットと前記発磁ユニットとが相対移動するリニアモータであって、
前記コイル体は、前記第１の方向と交差する第２の方向に対して所定のスキュー角をもって形成されたスキュー部を有するリニアモータ。
【請求項２】
前記スキュー部は、前記第２の方向に関して前記コイル体に対称に設けられている請求項１記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記コイル体には、前記スキュー部を有する第１の部分と、前記スキュー部を有さない第２の部分とが前記第２の方向に沿って設けられる請求項１または２記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記第２の方向に関して対称に配列される請求項３記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記コイル体には、前記スキュー部を有する第１コイル部と、前記スキュー部を有さない第２コイル部とが、前記第１及び第２の方向とに交差する第３の方向に沿って設けられる請求項１または２記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記第１コイル部と前記第２コイル部とは、前記第３の方向に関して対称に配列される請求項５記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記コイルユニットは、前記第３の方向に互いに重ねて配置された第１コイルユニットと第２コイルユニットを有し、それぞれのコイルユニットは前記スキュー部を有する第１コイル体と前記スキュー部を有さない第２コイル体とが前記第１方向に沿って交互に配置されており、前記第１コイルユニットにおける前記第１コイル体と前記第２コイル体の配置周期と前記第２コイルユニットにおける前記第１コイル体と前記第２コイル体の配置周期とが逆位相の関係となっている請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項８】
請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のリニアモータを備えるステージ装置。
【請求項９】
請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のリニアモータを備える露光装置。
【請求項１０】
リソグラフィ工程を有するデバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程は請求項９記載の露光装置を用いるデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ、ステージ装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示素子、その他のマイクロデバイスの製造工程の１つとして設けられる露光工程においては、露光装置を用いてフォトマスクやレチクル（以下、これらを総称する場合には、マスクという）に形成された微細なパターンをフォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウェハやガラスプレート等（以下、これらを総称する場合には、感光基板という）に転写する工程が繰り返し行われる。
【０００３】
マスクのパターンを感光基板上に転写する場合には、既に感光基板上に形成されているパターンとこれから転写するパターンとを高い精度をもって重ね合わせる必要があるため、感光基板を保持した状態で移動する基板ステージは極めて精確な移動動作が要求される。このような極めて精確な動作が要求される基板ステージの駆動源（更にはマスクステージの駆動源）としてリニアモータ装置が設けられることが多い。リニアモータ装置は、直線方向の駆動力（推力）を発生するモータであり、構造が簡易で部品点数が少なく、また、駆動における摩擦抵抗が少ないために動作精度が高く、更に直接的に直線駆動するので移動動作を迅速に行うことができるという多くの利点を有する。
【０００４】
この種のリニアモータは、コイルを直線状に配列したコイル列と、コイルの配列方向と同方向に極性が交互に変化するように磁石を配列した磁石列とを含んで構成される。かかる構成のリニアモータ装置は、例えば、コイル列に正弦波状の三相交流を供給することでコイルの配列方向に推力が発生し、コイル列と磁石列との相対位置に応じて三相交流を印加するコイルを切り替えることにより、コイルの配列方向に沿ってコイル列と磁石列との相対位置を連続的に変化させることができる。
しかしながら、リニアモータ装置における磁界は、コイルの配列周期で変化する基本成分以外に、基本成分の整数分の１の周期で変化する高調波成分が現れる。このため、コイル列に三相交流を印加すると磁界の高調波成分によって推力が位置によって変動し、ステージの位置を精確に制御する上で問題があった。以下、この推力変動分を「推力リップル」という。
【０００５】
そこで、特許文献１及び特許文献２には、コイル体を有する可動子ユニットを進行方向軸に対して所定の角度だけ傾斜して配置し、スキュー効果により上記の推力変動分を低減する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−４５７３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１０１６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
可動子ユニットを傾斜して配置する必要があるため、組立に手間がかかり、コスト高となる可能性がある。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、コスト高となることなく推力変動分を低減できるリニアモータ、ステージ装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図１１に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明のリニアモータは、第１の方向（Ｙ）に配列された複数のコイル体（６３）を有するコイルユニット（６２）と、複数の発磁体（６５）を有する発磁ユニットとを有し、コイルユニットと発磁ユニットとが相対移動するリニアモータであって、コイル体は、第１の方向と交差する第２の方向（Ｘ）に対して所定のスキュー角をもって形成されたスキュー部（７０ａ）を有するものである。
従って、本発明のリニアモータでは、推力変動分である推力リップルをスキュー部により、低減することができる。また、このスキュー部はコイル体に設けられているため、コイル体を傾けて配置することなく、容易に組み立てることができ、コストの上昇を防止することができる。
【０００９】
また、本発明のステージ装置は、先に記載のリニアモータを備えるものである。
従って、本発明のステージ装置では、コスト上昇が抑えられたリニアモータを備えることから、コストが抑えられたステージ装置を得ることができる。
【００１０】
そして、本発明の露光装置は、先に記載のリニアモータを備えるものである。
従って、本発明の露光装置では、コスト上昇が抑えられたリニアモータを備えることから、コストが抑えられた露光装置を得ることができる。
【００１１】
また、本発明のデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を有するデバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程は先に記載の露光装置を用いるものである。
従って、本発明のデバイスの製造方法では、デバイス製造に係るコストを低減することが可能になる。
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、コイルユニット容易に組み立てることができ、コストの上昇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のリニアモータ、ステージ装置及び露光装置並びにデバイスの製造方法の実施の形態を、図１ないし図１１を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明のリニアモータを駆動装置として備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。ここで、本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動しつつマスクＭに設けられているパターンを投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上に転写する所謂スキャニングステッパである。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内における前記同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向とする。更に、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り、及びＺ軸周りの回転方向をそれぞれθＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向とする。また、ここでいう「感光基板」は半導体ウエハ上にレジストが塗布されたものを含み、「マスク」は感光基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。
【００１４】
図１において、露光装置ＥＸは、マスク（レチクル）Ｍを保持して移動するマスクステージ（レチクルステージ）ＭＳＴ及びこのマスクステージＭＳＴを支持するマスク定盤３を有するステージ装置１と、光源を有し、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光で照明する照明光学系ＩＬと、感光基板（基板）Ｐを保持して移動する基板ステージＰＳＴ及びこの基板ステージＰＳＴを支持する基板定盤４を有するステージ装置２と、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、ステージ装置１及び投影光学系ＰＬを支持するリアクションフレーム５と、露光装置ＥＸの動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。リアクションフレーム５は床面に水平に載置されたベースプレート６上に設置されており、このリアクションフレーム５の上部側及び下部側には内側に向けて突出する段部５ａ及び５ｂがそれぞれ形成されている。
【００１５】
照明光学系ＩＬはリアクションフレーム５の上面に固定された支持コラム７により支持される。照明光学系ＩＬより射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。
【００１６】
ステージ装置１のうちマスク定盤３は各コーナーにおいてリアクションフレーム５の段部５ａに防振ユニット８を介してほぼ水平に支持されており、その中央部にマスクＭのパターン像が通過する開口３ａを備えている。マスクステージＭＳＴはマスク定盤３上に設けられており、その中央部にマスク定盤３の開口３ａと連通しマスクＭのパターン像が通過する開口Ｋを備えている。マスクステージＭＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング９が設けられており、マスクステージＭＳＴはエアベアリング９によりマスク定盤３に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。
【００１７】
図２はマスクステージＭＳＴを有するステージ装置１の概略斜視図である。
図２に示すように、ステージ装置１（マスクステージＭＳＴ）は、マスク定盤３上に設けられたマスク粗動ステージ１６と、マスク粗動ステージ１６上に設けられたマスク微動ステージ１８と、マスク定盤３上において粗動ステージ１６をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のＹリニアモータ２０、２０と、マスク定盤３の中央部の上部突出部３ｂの上面に設けられ、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内する一対のＹガイド部２４、２４と、粗動ステージ１６上において微動ステージ１８をＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に微小移動可能な一対のＸボイスコイルモータ１７Ｘ及び一対のＹボイスコイルモータ１７Ｙとを備えている。なお、図１では、粗動ステージ１６及び微動ステージ１８を簡略化して１つのステージとして図示している。
【００１８】
Ｙリニアモータ２０のそれぞれは、マスク定盤３上においてＹ軸方向に延びるように設けられたコイルユニット（電機子ユニット）からなる一対の固定子２１と、この固定子２１に対応して設けられ、連結部材２３を介して粗動ステージ１６に固定された磁石ユニットからなる可動子２２とを備えている。そして、これら固定子２１及び可動子２２によりムービングマグネット型のリニアモータ２０が構成されており、可動子２２が固定子２１との間の電磁気的相互作用により駆動することで粗動ステージ１６（マスクステージＭＳＴ）がＹ軸方向に移動する。固定子２１のそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリング１９によりマスク定盤３に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則により粗動ステージ１６の＋Ｙ方向の移動に応じて固定子２１が−Ｙ方向に移動する。この固定子２１の移動により粗動ステージ１６の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。なお、固定子２１は、マスク定盤３に変えてリアクションフレーム５に設けられてもよい。固定子２１をリアクションフレーム５に設ける場合にはエアベアリング１９を省略し、固定子２１をリアクションフレーム５に固定して粗動ステージ１６の移動により固定子２１に作用する反力をリアクションフレーム５を介して床に逃がしてもよい。
【００１９】
Ｙガイド部２４のそれぞれは、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内するものであって、マスク定盤３の中央部に形成された上部突出部３ｂの上面においてＹ軸方向に延びるように固定されている。また、粗動ステージ１６とＹガイド部２４、２４との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、粗動ステージ１６はＹガイド部２４に対して非接触で支持されている。
【００２０】
微動ステージ１８は不図示のバキュームチャックを介してマスクＭを吸着保持する。微動ステージ１８の＋Ｙ方向の端部にはコーナーキューブからなる一対のＹ移動鏡２５ａ、２５ｂが固定され、微動ステージ１８の−Ｘ方向の端部にはＹ軸方向に延びる平面ミラーからなるＸ移動鏡２６が固定されている。そして、これら移動鏡２５ａ、２５ｂ、２６に対して測長ビームを照射する３つのレーザ干渉計（いずれも不図示）が各移動鏡との距離を計測することにより、マスクステージＭＳＴのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置が高精度で検出される。制御装置ＣＯＮＴはこれらレーザ干渉計の検出結果に基づいて、Ｙリニアモータ２０、Ｘボイスコイルモータ１７Ｘ、及びＹボイスコイルモータ１７Ｙを含む各モータを駆動し、微動ステージ１８に支持されているマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）の位置制御を行う。
【００２１】
図１に戻って、開口Ｋ及び開口３ａを通過したマスクＭのパターン像は投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは複数の光学素子により構成され、これら光学素子は鏡筒で支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば１／４又は１／５の投影倍率を有する縮小系である。なお、投影光学系ＰＬとしては等倍系あるいは拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬの鏡筒の外周にはこの鏡筒に一体化されたフランジ部１０が設けられている。そして、投影光学系ＰＬはリアクションフレーム５の段部５ｂに防振ユニット１１を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤１２にフランジ部１０を係合している。
【００２２】
ステージ装置２は、基板ステージＰＳＴと、基板ステージＰＳＴをＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能に支持する基板定盤４と、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５に設けられ、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に移動可能なＸリニアモータ（リニアモータ装置）４０と、Ｘガイドステージ３５をＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ（リニアモータ装置）３０、３０とを有している。基板ステージＰＳＴは感光基板Ｐを真空吸着保持する基板ホルダＰＨを有しており、感光基板Ｐは基板ホルダＰＨを介して基板ステージＰＳＴに支持される。また、基板ステージＰＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング３７が設けられており、これらエアベアリング３７により基板ステージＰＳＴは基板定盤４に対して非接触で支持されている。基板定盤４はベースプレート６の上方に防振ユニット１３を介してほぼ水平に支持されている。
【００２３】
また、Ｘガイドステージ３５の＋Ｘ側には、Ｘトリムモータ８４の可動子８４ａが取り付けられている。また、Ｘトリムモータ８４の固定子（不図示）はリアクションフレーム５に設けられている。このため、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に駆動する際の反力は、Ｘトリムモータ８４及びリアクションフレーム５を介してベースプレート６に伝達される。
【００２４】
基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の側縁にはＹ軸方向に沿って延設されたＸ移動鏡５１が設けられ、Ｘ移動鏡５１に対向する位置にはレーザ干渉計５０が設けられている。レーザ干渉計５０はＸ移動鏡５１の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡５２とのそれぞれに向けてレーザ光（検出光）を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＸ移動鏡５１と参照鏡５２との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＸ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。同様に、基板ステージＰＳＴ上の＋Ｙ側の側縁にはＸ軸方向に沿って延設されたＹ移動鏡（不図示）が設けられ、Ｙ移動鏡に対向する位置にはＹレーザ干渉計（不図示）が設けられており、Ｙレーザ干渉計はＹ移動鏡の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡（不図示）とのそれぞれに向けてレーザ光を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＹ移動鏡と参照鏡との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＹ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。レーザ干渉計の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計の検出結果に基づいてリニアモータ３０、４０を介して基板ステージＰＳＴの位置制御を行う。
【００２５】
図３に示すように、Ｙリニアモータ３０のそれぞれは、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる可動子３２と、この可動子３２に対応して設けられコイルユニットからなる固定子３１とを備えた三相モータが用いられる。
ここで、固定子３１はベースプレート６に突設された支持部３６（図１参照）に設けられている。なお、図１では固定子３１及び可動子３２は簡略化して図示されている。
【００２６】
Ｙリニアモータ３０の可動子３２は、Ｘガイドステージ３５の両端に設けられた支持部材６０に、図４（ａ）に示すように、固定子３１を挟んだ両側にヨーク６４及び永久磁石（発磁体）６５がそれぞれ固定子３１と隙間をあけて対向して設けられる構成となっている。磁石６５は、Ｘ方向に延在し、且つＹ方向に互いに間隔をあけて複数配列されている。
【００２７】
Ｙリニアモータ３０の固定子３１は、コイルジャケット６１内にコイルユニット６２が設けられる構成となっている。コイルユニット６２は、Ｙ方向（第１の方向）に沿って配列された複数のコイル体６３を合成樹脂等の所定の材料で固着して一体成型したモールド体で形成されている。合成樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ガラス繊維充填エポキシ樹脂、ガラス繊維強化熱硬化性プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化熱硬化性プラスチック（ＣＦＲＰ）等の合成樹脂が挙げられる。これらは非導電性且つ非磁性材料である。
【００２８】
各コイル体６３は、図５に示すように、一対の第１コイル部７０の間に第２コイル部８０が配置された積層構造を有している。すなわち、第１コイル部７０は、第２コイル部８０を間にしてＺ方向に関して対称に配置され、可動子３２の磁石６５と対向する位置に配置されるようになっている（図４（ａ）参照）。
【００２９】
第１コイル部７０は、その長辺部において、Ｘ方向（第２の方向）に対して所定のスキュー角をもって形成されたスキュー部７０ａ、７０ａを有する略ダイヤ形状に形成されている。すなわち、スキュー部７０ａは、図６の平面図に示すように、長さ方向（Ｘ方向）の中央部が最も外側に突出するようにＸ軸に対して傾いた状態で形成されている。また、コイル中心から視て、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に関して略対称となるように形成されている。
第２コイル部８０は、Ｘ方向と平行な長辺部を有する平面視略０字形状を呈している。
【００３０】
これら第１コイル部７０及び第２コイル部８０は、それぞれ中心部の開口部に対応した形状の突形状を有する治具（図示せず）に対して、線状または帯状の導電線を巻回することにより製造される。そして、製造された第１コイル部７０及び第２コイル部８０を積層することにより、コイル体６３を製造することができる。
なお、第１コイル部７０及び第２コイル部８０を個別に製造して積層する方法の他に、両者を一括して製造するようにしてもよい。例えば、第１コイル部７０及び第２コイル部８０の中心開口部に対応した突形状が順次形成された治具を用いて一体化された第１コイル部７０及び第２コイル部８０を製造する手順としてもよい。
【００３１】
そして、可動子３２が固定子３１に対して移動することによりＸガイドステージ３５がＹ軸方向に移動する。また、Ｙリニアモータ３０、３０のそれぞれの駆動を調整することでＸガイドステージ３５はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このＹリニアモータ３０、３０により基板ステージＰＳＴがＸガイドステージ３５とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。
【００３２】
また、Ｘリニアモータ４０は、Ｘガイドステージ３５にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子４１と、この固定子４１に対応して設けられ、基板ステージＰＳＴに固定された磁石ユニットからなる可動子４２とを備えている。そして、可動子４２が固定子４１に対して移動することで基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に移動する。なお、固定子４１には、上述したコイル体６３と同様のコイル体が設けられており、Ｙリニアモータ３０と同様の作用・効果を奏するが、以下ではＹリニアモータ３０についてのみ言及する。
【００３３】
上記の構成のＹリニアモータ３０においては、固定子３１におけるコイル体６３に対する通電量に応じた推力で可動子３２がＹ方向に移動する。
このとき、第２コイル部８０に通電された電力は、第２コイル部８０がスキュー角を有していないため、実質的に可動子３２の推力として変換される。
一方、第１コイル部７０に通電された電力は、第１コイル部７０がスキュー部７０ａを有しているため、スキュー部７０ａには、そのスキュー角に応じて、Ｙ方向に作用する駆動力との他にＸ方向に作用する駆動力が発生する。しかし、本実施形態の場合、第１コイル部７０の各長辺部は２つの傾斜部分の接合部となるＸ方向の中心部で最も外側に突出するよう略対称となるよう形成されているので、長辺部の２つの傾斜部分において発生するＸ方向に作用する駆動力は反対向き（＋Ｘ方向と−Ｘ方向の関係）となる。その結果、これらの駆動力は互いに相殺し合って可動子３２に作用する実際の推力には寄与しないようになっている。これはもう一方の長辺部においても同様である。したがって、Ｘ方向の駆動力が発生しても外乱とはならない。
一方、Ｙ方向に作用する駆動力は２つの傾斜部分において同じ方向（例えば＋Ｙ方向）となり、さらに各辺で発生するＹ方向の駆動力も同一方向となる。そのため、これらＹ方向の駆動力を前記スキュー効果によるＹ方向の推力リップルの低減に寄与させることが可能となる。特に、本実施形態では、第１コイル部７０がコイル体６３において、磁石６５に近い位置に配置されていることから、より効果的に推力リップルが低減される。
【００３４】
また、本実施形態では、第１コイル部７０と第２コイル部８０とがＺ方向に関して対称に配置されているため、可動子３２の移動に際してＺ方向に偏った推力が生じることを抑制できる。
【００３５】
このように、本実施形態では、第１コイル部７０がスキュー部７０ａを有しているため、推力リップルを低減するために、コイルユニット６２やコイル体６３をＸ軸に対して傾斜して設ける必要がなくなり、固定子３１の組立に手間が掛かってコスト高となることを防止できる。
なお、上述した作用・効果は、Ｙリニアモータ３０と同様にＸリニアモータ４０にも生じるものである。
【００３６】
（第２実施形態）
続いて、リニアモータの第２実施形態について、図７を参照して説明する。
上記第１実施形態では、第１コイル部７０及び第２コイル部８０が同一に配置されたコイル体６３がＹ方向に複数配列される構成として説明したが、本実施形態では、第１コイル部７０及び第２コイル部８０が異なる配置のコイル体がＹ方向に配列される場合について説明する。
【００３７】
図７に示すように、本実施形態のコイルユニット６２は、上述した一対の第１コイル部７０の間に第２コイル部８０が配置されたコイル体６３と、このコイル体６３とは異なり一対の第２コイル部８０の間に第１コイル部７０が配置されたコイル体６３’とがＹ方向に交互に配列された構成となっている。
換言すると、コイルユニット６２は、Ｚ方向（第３の方向）に互いに重ねて配置された第１コイルユニットＣＵ１、第２コイルユニットＣＵ２及び第３コイルユニットＣＵ３を有している。それぞれのコイルユニットＣＵ１〜ＣＵ３は、第１コイル部７０と第２コイル部８０とがＹ方向に沿って交互に配置されている。そして、隣り合うコイルユニットＣＵ１〜ＣＵ３では、第１コイル部７０と第２コイル部８０との配置周期が逆位相の関係となっている。
また、第１コイル部７０の厚さは、第２コイル部８０の厚さよりも薄く形成されている。
【００３８】
上記構成のコイルユニット６２においては、Ｙ方向の幅が第２コイル部８０に対して大きい第１コイル部７０が第２コイル部８０と隣り合うことになり、また、第１コイル部７０が第２コイル部８０よりも薄いため、上記第１実施形態と比較して、コイル体６３、６３’の配列ピッチを小さくすることができる。
すなわち、幅広の第１コイル部７０の幅をＷ１とし、幅狭の第２コイル部８０の幅をＷ２とし（Ｗ１＞Ｗ２）、コイル部間の隙間をＳとすると、第１実施形態におけるコイル体６３のＹ方向の配列ピッチは、Ｗ１＋Ｓとなり、本実施形態におけるコイル体６３、６３’の配列ピッチは（Ｗ１／２）＋（Ｗ２／２）＋Ｓとなり、配列ピッチを（Ｗ１−Ｗ２）／２小さくすることができる。
【００３９】
従って、本実施形態では、固定子３１にコイル体６３、６３’を高密度で搭載することが可能になり、高推力のリニアモータを構築することができる。また、一定の推力を出力させる場合には、通電量を低減することが可能になり、発熱量を抑制して空気揺らぎ等の誤差要因を抑制することができる。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、コイル体６３、６３’が３つのコイル部からなるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図４（ｂ）に示すように、可動子３２の永久磁石６５が固定子３１のＺ方向の一方側にのみ配設される構成では、コイル部を必ずしもＺ方向について対称に配置する必要がなくなるため、コイル体６３、６３’が２つのコイル部からなる構成であってもよい。さらに、コイル体を構成するコイル部の数は、上記に限定されるものではなく、４つ以上であってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、コイル体６３、６３’がＺ方向に積層された第１コイル部７０及び第２コイル部８０を有する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば図８に示すように、Ｘ軸に対して傾いたスキュー部を有する第１の部分６３ａと、第１の部分６３ａ、６３ａの間に配置されＸ軸に平行でスキュー部を有さない第２の部分６３ｂとがＸ方向に沿って設けられる構成であってもよい。
逆に、図９に示すように、第２の部分６３ｂ、６３ｂの間に第１の部分６３ａが配置された第１、第２の部分６３ａ、６３ｂがＸ方向に沿って設けられる構成であってもよい。
これらの構成では、Ｚ方向の厚さを薄くすることができ、薄型のリニアモータを実現することが可能になる。
また、図１０に示すように、コイル体６３の長辺部にＸ軸に平行となる部分は設けず、さらに各長辺部の２つの傾斜部分の接合部が同一側（図では＋Ｙ側）で最も突出し、且つＹ方向で逆側に位置する各長辺部の２つの傾斜部分の接合部が同一側（図では−Ｙ側）で最も凹むような第１の部分６３ａを形成してもよい。すなわち、各コイル体６３において、Ｙ軸方向において突出する第１の部分６３ａａと、Ｙ軸方向において凹み、隣りのコイル体６３の第１の部分６３ａａと嵌合する第１の部分６３ａｂとがそれぞれ形成される構成としてもよい。この場合も、Ｘ方向に作用する駆動力は、各コイルの長辺部６３aa、６３abの側でそれぞれ傾き方向の違う部分同士で相殺されるようになっており、コイル全体としてＸ方向の駆動力が発生しないようになっている。そして、図１０（ａ）、（ｂ）のような形状とすれば、複数のコイルをほぼ隙間なく並べることができる。さらに、図１１に示すように、最も突出する長辺部６３aaの一部、及び最も凹む長辺部６３abの一部に、Ｘ軸と平行な第２の部分６３ｂを設ける構成としてもよい。この場合も複数のコイルをほぼ隙間なく並べることができる。
なお、図８〜図１１に示すいずれの構成の場合でも、Ｘ方向の推力が可動子３２に作用しないよう、前述のように第１の部分６３ａと第２の部分６３ｂとを、Ｘ方向に関して対称に配列してＸ方向の駆動力が発生しても互いに相殺するように構成することが好ましい。
【００４３】
また、上記実施形態では、可動子３２が固定子３１に対してＹ方向に駆動するリニアモータを例示したが、これ以外にも、複数のコイルユニットをＺ方向に沿って配置し、各コイルユニットをそれぞれ独立して通電制御することにより、可動子３１をＹ方向及びＺ方向に駆動する構成であってもよい。この構成は、米国特許公開２００６／００４９６９７号に詳述されている。
【００４４】
また、上記実施形態では、固定子３１にコイルユニット６２を設け、可動子３２に永久磁石６５を設けた、いわゆるムービングマグネット型のリニアモータに本発明を適用するものとして説明したが、可動子３２にコイルユニット６２を設け、固定子３１に永久磁石６５を設けた、いわゆるムービングコイル型のリニアモータにも適用可能である。
【００４５】
なお、上記実施形態の感光基板Ｐとしては、半導体デバイス用の半導体ウエハのみならず、液晶ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００４６】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００４７】
また、例えば米国特許第６，６１１，３１６号に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の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などにも本発明を適用することができる。
【００４８】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００４９】
また、本実施形態においては、露光光ＥＬがＥＵＶ光である場合を例にして説明したが、露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等を用いることもできる。その場合、第１空間５は必ずしも真空状態に調整される必要はなく、例えば第１空間５を第１のガスで満たすことができる。第１空間５を第１のガスで満たす場合、第１のガスが満たされた第１空間５の環境を維持するために、本実施形態のガスシール機構１０を用いることができる。また、第２部材１６で形成される第２空間１５を第２のガスで満たすことができる。
【００５０】
また、本発明は、基板ステージ（ウエハステージ）が複数設けられるツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）或いは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。更に、本発明を本願出願人が先に出願した特願２００４−１６８４８１号のウエハステージに適用してもよい。
【００５１】
また、本発明が適用される露光装置は、本願特許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、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系につい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い。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い。
【００５２】
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１２は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、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を示す図である。
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・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Ｓ１１（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（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、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Ｓ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００５３】
図１３は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエ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。
ウエ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Ｓ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（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Ｓ２９（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、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００５４】
また、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ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、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等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、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】ステージ装置１の概略斜視図である。
【図３】ステージ装置２の概略斜視図である。
【図４】Ｙリニアモータの部分断面図である。
【図５】コイル体の分解斜視図である。
【図６】コイル体の平面図である。
【図７】第２実施形態に係るＹリニアモータの部分断面図である。
【図８】別形態のコイル体の平面図である。
【図９】別形態のコイル体の平面図である。
【図１０】別形態のコイル体を示す平面図（図１０（a））および概略斜視図（図１０（ｂ））である。
【図１１】別形態のコイル体を示す平面図である。
【図１２】本発明のマイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１２におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
ＥＸ…露光装置、  ６２…コイルユニット、  ６３…コイル体、  ６３ａ…第１の部分、  ６３ｂ…第２の部分、  ６５…永久磁石（発磁体）、  ７０…第１コイル部、  ７０ａ…スキュー部、  ８０…第２コイル部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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