(57)【要約】【課題】省スペース化及び低コスト化を図ることができる温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置を提供すること。【解決手段】物体の温調を行う温調装置であって、前記物体に熱的に接触された第１空間と、絞り部を介して前記第１空間に接続された第２空間と、前記第２空間から前記第１空間に前記絞り部を介して気体が流通するように前記第１空間及び前記第２空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する圧力調整装置とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の温調を行う温調装置であって、
前記物体に熱的に接触された第１空間と、
絞り部を介して前記第１空間に接続された第２空間と、
前記第２空間から前記第１空間に前記絞り部を介して気体が流通するように前記第１空間及び前記第２空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する圧力調整装置と
を備える温調装置。
【請求項２】
前記圧力調整装置は、前記第２空間を前記第１空間に対して高圧にする請求項１に記載の温調装置。
【請求項３】
前記第１空間に流通する前の前記気体の温度を調整する気体温度調整装置を更に備える請求項１又は請求項２に記載の温調装置。
【請求項４】
前記絞り部を介して前記第１空間に流通する前記気体の流量を調整する気体流量調整装置を更に備える請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の温調装置。
【請求項５】
前記物体の温度を検出する温度検出装置を更に備え、
前記圧力調整装置は、前記温度検出装置によって検出された前記物体の温度に応じて前記第１空間及び前記第２空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の温調装置。
【請求項６】
前記第１空間の圧力は、大気圧に保持されている請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の温調装置。
【請求項７】
前記第１空間は、前記絞り部よりも前記気体の流通の下流側に大気開放口を有する請求項６に記載の温調装置。
【請求項８】
前記絞り部は、複数設けられている請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の温調装置。
【請求項９】
物体の温調を行う温調方法であって、
前記物体に熱的に接触された第１空間の第１圧力を、絞り部を介して前記第１空間に接続された第２空間の第２圧力よりも低くし、前記第２空間から前記絞り部を介して前記第１空間に気体を流通させる温調方法。
【請求項１０】
前記第１空間に流通する前の前記気体の温度を調整する請求項９に記載の温調方法。
【請求項１１】
前記絞り部を介して前記第１空間に流通する前記気体の流量を調整する請求項９から請求項１０のうちいずれか一項記載の温調方法。
【請求項１２】
前記物体の温度に関する情報を求めて、
前記情報に応じて前記第１空間及び前記第２空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する請求項９から請求項１１のうちいずれか一項に記載の温調方法。
【請求項１３】
前記第１空間の圧力を、大気圧に保持する請求項９から請求項１２のうちいずれか一項に記載の温調方法。
【請求項１４】
前記第１空間は、前記絞り部よりも前記気体の流通の下流側に大気開放口を有する請求項１３に記載の温調方法。
【請求項１５】
前記物体の温度に関する情報を求め、
前記情報に応じて前記第１空間に流通する前記気体の流量を調整する請求項９から請求項１１のうちいずれか一項に記載の温調方法。
【請求項１６】
前記絞り部は、複数設けられている請求項９から請求項１５のうちいずれか一項に記載の温調方法。
【請求項１７】
前記物体は、
所定面内を移動可能に設けられ、マスクを通過した露光光によって露光処理を行うウエハを保持する基板保持部を有するステージ本体であり、
少なくとも前記露光処理中に前記ステージ本体の温調を行う請求項９から請求項１６のうちいずれか一項に記載の温調方法。
【請求項１８】
前記物体は、
マスクを通過した露光光によって露光処理を行うウエハであり、
少なくとも前記露光処理中に前記ウエハの温調を行う請求項９から請求項１６のうちいずれか一項に記載の温調方法。
【請求項１９】
前記マスクを交換する際に、前記第１空間に流通させる前記気体の温度を変化させる請求項１７又は請求項１８に記載の温調方法。
【請求項２０】
前記露光光を前記ウエハへ照射することによって発生する熱に対して前記温調を行う請求項１７から請求項１９のうちいずれか一項に記載の温調方法。
【請求項２１】
基板を保持する基板保持部を有し、所定面内を移動可能に設けられたステージ本体と、
前記物体として前記基板保持部の温調を行う請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の温調装置と
を備えるステージ装置。
【請求項２２】
前記ステージ本体を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置の温調を行う駆動温調装置と
を更に備え、
前記駆動温調装置は、前記第１空間に流通する前の前記気体の温調を行う請求項２１に記載のステージ装置。
【請求項２３】
前記ステージ本体は、前記駆動装置によって粗動及び微動が可能に形成されている請求項２１又は請求項２２に記載のステージ装置。
【請求項２４】
基板を用いて露光を行う露光装置であって、
請求項２１から請求項２３のうちいずれか一項に記載のステージ装置を備える露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や液晶表示素子等の電子デバイスをフォトリソグラフィ工程で製造する際に、パターンが形成されたマスクあるいはレチクル（以下、レチクルと称する）のパターン像を投影光学系を介して感光材（レジスト）が塗布された基板上の各投影（ショット）領域に投影する露光装置が用いられている。
【０００３】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置は、マスクを保持するステージ装置及び基板を保持するステージ装置を備えている。これらのステージ装置は、コイルなどを有するモータ装置の作動によって移動する。モータ装置の作動時にはコイルが発熱し、モータ装置自身の性能が低下したり、モータ装置の周辺に影響（例えば、周辺の部材が熱変形する等）を与えたりする場合がある。また、基板に露光光を照射する回数が多くなると、基板の温度が上昇して膨張や反りなどの変形が生じ、パターン像が歪んでしまう場合もある。これらの結果、露光不良が発生し、不良デバイスの発生を引き起こす可能性がある。
【０００４】
これに対して、ステージ装置に温調装置が設けられた構成が提案されている。温調装置として、例えばステージ装置内に流路を配置し、当該流路内に水などの液体の熱媒体を流通させる構成などが知られている。液体の媒体を流通させる構成においては、コイルの発熱などの大きな熱量に対して温調する場合であっても優れた温調能力を発揮する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００５７１０２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような温調装置は、例えば露光光の照射による発熱などコイルの発熱に比べて微量な熱量に対して温調する場合には、スペースやコストなどの面で大掛かりとなってしまう場合がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、省スペース化及び低コスト化を図ることができる温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る温調装置（６０）は、物体（４０）の温調を行う温調装置であって、前記物体に熱的に接触された第１空間（Ｋ１）と、絞り部（４３）を介して前記第１空間に接続された第２空間（Ｋ２）と、前記第２空間から前記第１空間に前記絞り部を介して気体が流通するように前記第１空間及び前記第２空間のうち少なくとも一方の圧力を調整する圧力調整装置（５０）とを備える。  
本発明によれば、絞り部を介して第２空間から第１空間へ気体が流通されるので、ジュール・トムソン効果によって第２空間内から第１空間に供給される気体の温度が変化する。第１空間に熱的に接触された物体は、第１空間に供給される気体の温度に応じて温調されることとなる。
【０００８】
本発明に係る温調方法は、物体（４０）の温調を行う温調方法であって、前記物体に熱的に接触された第１空間（Ｋ１）の第１圧力を、絞り部（４３）を介して前記第１空間に接続された第２空間（Ｋ２）の第２圧力よりも低くし、前記第２空間から前記絞り部を介して前記第１空間に気体を流通させる。  
本発明によれば、絞り部を介して第２空間から第１空間へ気体が流通されるので、ジュール・トムソン効果によって第２空間内から第１空間に供給される気体の温度が変化する。第１空間に熱的に接触された物体は、第１空間に供給される気体の温度に応じて温調されることとなる。
【０００９】
本発明に係るステージ装置（２）は、基板を保持する基板保持部（４０）を有し、所定面内を移動可能に設けられたステージ本体（２ａ）と、前記物体として前記基板保持部の温調を行う上記の温調装置（６０）とを備える。  
本発明によれば、温調装置によって基板保持部が温調されるため、当該基板保持部を介して基板が温調されることとなる。
【００１０】
本発明に係る露光装置（ＥＸ）は、基板を用いて露光を行う露光装置であって、上記のステージ装置（２）を備える。  
本発明によれば、ステージ装置において、基板保持部及び当該基板保持部によって保持される基板が温調されるため、基板の温度を所望の温度に保持しながら露光が行われることとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、省スペース化及び低コスト化を図ることができる温調装置及び温調方法を得ることができる。本発明によれば、移動時に振動等による影響を軽減しつつ基板の温度を適度に調節しながら当該基板を保持することができる。本発明によれば、露光不良の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。以下の各図においては、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向については、それぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１３】
図１は、露光装置ＥＸを示す概略構成図である。  
本実施形態では、露光装置ＥＸとして、極端紫外（ＥＵＶ：Extreme Ultra-Violet）光で基板Ｐを露光するＥＵＶ露光装置である場合を例に挙げて説明する。極端紫外光は、例えば波長５〜５０ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の電磁波である。以下の説明において、極端紫外光を適宜、ＥＵＶ光、と表記する。一例として、本実施形態では、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を露光光ＥＬとして用いる。
【００１４】
図１に示すように、露光装置ＥＸは、パターンが形成されたマスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ装置１と、基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ装置２を含むステージ装置ＳＴと、露光光ＥＬを発生する光源装置３と、光源装置３からの露光光ＥＬでマスクＭを照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置４とを備えている。基板Ｐは、半導体ウエハ等の基材の表面に感光材（レジスト）等の膜が形成されたものを含む。マスクＭは、基板Ｐに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。
【００１５】
本実施形態において、マスクＭは、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を有する反射型マスクである。露光装置ＥＸは、多層膜でパターンが形成されたマスクＭの表面（反射面）を照明光ＥＬ（ＥＵＶ光）で照明し、そのマスクＭで反射した露光光ＥＬで感光性を有する基板Ｐを露光する。
【００１６】
本実施形態の露光装置ＥＸは、チャンバ装置６を有している。チャンバ装置６は、露光光ＥＬが進行する第３空間５を覆うと共に、第３空間５を所定状態の環境に設定可能になっている。チャンバ装置６は、第３空間５を形成する第３空間形成部材７と、第３空間５の環境を調整する第１調整装置８とを備える。
【００１７】
第１調整装置８は、真空システムを含み、第３空間５を真空状態に調整する。制御装置４は、第１調整装置８を用いて、露光光ＥＬが進行する第３空間５をほぼ真空状態に調整する。一例として、本実施形態においては、第３空間５の圧力は、１×１０−７〔Ｐａ〕程度の減圧雰囲気に調整される。
【００１８】
光源装置３から射出された照明光は、第３空間５を進行する。第３空間５には、照明光学系ＩＬの少なくとも一部、及び投影光学系ＰＬが配置される。光源装置３から射出された照明光は、第３空間５に配置されている照明光学系ＩＬを通ってマスクＭを照明する。
マスクＭに照明された照明光は、マスクＭのパターンの像の情報を含む露光光ＥＬとなって投影光学系ＰＬを通過する。本実施形態においては、第３空間５に基板ステージ装置２が配置される。
【００１９】
なお、本実施の形態での説明では、光源装置３からマスクＭを照明するまでのＥＵＶ光を照明光、マスクＭで反射して基板Ｐに投影されるまでのＥＵＶ光を露光光ＥＬとして説明するが、説明の都合上名称を使い分けたものであり、両者を露光光ＥＬとして扱ってもよい。
【００２０】
第３空間形成部材７は、第１開口９と、第１開口９の周囲に設けられた第１面１１とを有する。第１開口９は、第３空間５を進行した照明光が入射可能な位置に形成されている。また、本実施形態においては、第１開口９は、照明光学系ＩＬから射出された照明光が入射可能な位置に形成されている。
【００２１】
マスクステージ装置１は、マスクＭを保持しつつ、このマスクＭを移動させるように構成されており、第１開口９を覆うように配置される。マスクステージ装置１は、第３空間形成部材７（ガイド部材１８）に設けられた第１面１１と対向する第２面１２を有し、この第２面１２は第１面１１にガイドされつつ第１開口９との間で相対運動が可能である。本実施形態において、第３空間形成部材７の第１面１１とマスクステージ装置１の第２面１２との間にガスシール機構１０が形成される。このとき、第１面１１と第２面１２との間に所定のギャップＧ１が形成される。ギャップＧ１は、所定量（例えば０．１〜１μｍ程度）に調整されており、ギャップＧ１を介して第３空間５の内側にガスが流入することが抑制されている。本実施形態においては、第１開口９がマスクステージ装置１によって覆われ、前述のように、第１面１１と第２面１２との間にガスシール機構１０が形成されることによって、第３空間５は、ほぼ密閉された状態となる。これにより、チャンバ装置６は、第３空間５を所定状態（真空状態）に制御することができる。
【００２２】
マスクステージ装置１は、第１開口９を介して、マスクＭが第３空間５に配置されるように、そのマスクＭを保持する。本実施形態においては、マスクステージ装置１は、第３空間５の＋Ｚ側に配置され、マスクＭの反射面が−Ｚ側（第３空間５側）を向くように、マスクＭを保持する。また、本実施形態においては、マスクステージ装置１は、マスクＭの反射面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、マスクＭを保持する。照明光学系ＩＬから射出された照明光は、マスクステージ装置１に保持されているマスクＭの反射面に照射される。
【００２３】
マスクステージ装置１についてさらに詳述すると、マスクステージ装置１は、第１開口９より大きく、第２面１２が形成されて、第１面１１および第１開口に対して移動可能に構成された第１ステージ１３と、第１開口９より小さく、マスクＭを保持しながら第１ステージ１３に対して移動可能に構成された第２ステージ１４とを含む。第１ステージ１３は、第１開口９を覆うように配置され、その第１ステージ１３の第２面１２と第３空間形成部材７の第１面１１との間にガスシール機構１０が形成される。第１ステージ１３は、第１面１１にガイドされつつ、第１面１１および第１開口９に対して移動可能である。第２ステージ１４は、第１ステージ１３の−Ｚ側（第３空間５側）に配置されている。第２ステージ１４に保持されたマスクＭは、第１開口９を介して第３空間５に配置される。第２ステージ１４は、マスクＭを保持した状態で、第１ステージ１３に対して移動可能である。このような構成により、マスクＭを移動させるための粗動ステージとして第１ステージ１３を機能させ、マスクＭを移動させるための微動ステージとして第２ステージを機能させることができる。なお、第１ステージ１３、第２ステージ１４は、図示されていないが、各ステージをそれぞれ移動させる駆動装置を有している。
【００２４】
また、チャンバ装置６は、第３空間形成部材７の外面との間で、第４空間１５を形成する第２部材１６と、第４空間１５の環境を調整する第２調整装置１７とを備えている。第４空間１５は、マスクステージ装置１の少なくとも一部（例えば、第１ステージ１３等）を収容する。本実施形態において、第３空間５及び第４空間１５の外側は、大気空間であり、その圧力は、大気圧である。第２調整装置１７は、第４空間１５を、第３空間５の圧力よりも高く、大気圧よりも低い圧力に調整する。一例として、本実施形態においては、第４空間１５の圧力は、１×１０−１〔Ｐａ〕程度の減圧雰囲気に調整される。
【００２５】
以上のような構成により、マスクステージ装置１の少なくとも一部は第４空間１５に配置され、マスクステージ装置１に保持されたマスクＭは、第３空間５に配置される。
【００２６】
露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。
本実施形態においては、マスクＭの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐのショット領域を投影光学系ＰＬの投影領域に対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板Ｐのショット領域のＹ軸方向への移動と同期して、照明光学系ＩＬの照明領域に対してマスクＭのパターン形成領域をＹ軸方向に移動しつつ、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、そのマスクＭからの露光光ＥＬを基板Ｐに照射して、その基板Ｐを露光する。
【００２７】
マスクステージ装置１の第１ステージ１３は、基板Ｐ上の１つのショット領域の走査露光中に、マスクＭのパターン形成領域全体が照明光学系ＩＬの照明領域を通過するように、Ｙ軸方向（走査方向）に、比較的大きなストロークを有している。第１ステージ１３がＹ軸方向に移動することによって、第１ステージ１３に支持されている第２ステージ１４も、第１ステージ１３とともにＹ軸方向に移動する。したがって、第１ステージ１３がＹ軸方向に移動することによって、第２ステージ１４に保持されているマスクＭも、第１ステージ１３とともにＹ軸方向に移動する。第２ステージ１４は、第１ステージ１３に対して、微かに移動可能であり、第１ステージ１３のストロークよりも小さなストロークで移動するようになっている。また、第２ステージ１４が第１ステージ１３に対してＸ方向にも小さなストロークで移動できるようにしてもよい。
【００２８】
また、第３空間形成部材７の第１面１１と第１ステージ１３の第２面１２との間にガスシール機構１０が形成されており、第３空間形成部材７に対して第１ステージ１３を移動した場合においても、第３空間５の内側にガスが流入することが抑制される。また、本実施形態においては、第１面１１と第２面１２とのギャップＧ１を調整するギャップ調整機構が設けられており、第３空間形成部材７に対して第１ステージ１３を移動している状態においても、第１面１１と第２面１２とのギャップＧ１は所定量に維持される。これにより、第３空間形成部材７に対して第１ステージ１３を移動した場合においても、第３空間５の内側にガスが流入することが抑制される。
【００２９】
第３空間形成部材７は、第１面１１が形成されたガイド部材１８と、ガイド部材１８の少なくとも一部と対向するチャンバ部材１９とを含む。ガイド部材１８は、マスクステージ装置１の移動をガイドする。マスクステージ装置１（第１ステージ１３）は、前述のように、ガイド部材１８の第１面１１にガイドされつつ、第１開口９に対して移動する。
【００３０】
チャンバ装置６は、第３空間形成部材７と第１調整装置８の他に、ガイド部材１８とチャンバ部材１９とを接続するベローズ部材２０を有する。ベローズ部材２０は、可撓性を有し、弾性変形可能である。本実施形態において、ベローズ部材２０はステンレス製である。ステンレスは、脱ガス（アウトガス）が少ない。そのため、ベローズ部材２０が第３空間５に与える影響を抑制することができる。なお、ベローズ部材２０を用いたのは一例であり、脱ガス等の影響が少なければ、ステンレス以外の材料を用いることも可能である。
【００３１】
第３空間形成部材７は、第１の開口９、第１面１１を有する共に、ガイド部材１８、チャンバ部材１９を含むように構成される。そして、ガイド部材１８、チャンバ部材１９、ベローズ部材２０、マスクステージ装置１（主に第１ステージ１３）、及びステージ装置ＳＴに設けられたチャンバ部材ＳＣ（収容体の一部、詳細は後述）によって、ほぼ密閉された第３空間５が形成される。チャンバ部材１９は、ガイド部材１８の下面１８Ｂと対向する上面１９Ａを有し、ベローズ部材２０は、ガイド部材１８の下面１８Ｂとチャンバ部材１９の上面１９Ａとを接続するように配置されている。
【００３２】
本実施形態において、露光装置ＥＸは、ベース部材２１と、ベース部材２１上に第１防振システム２２を介して支持された第１支持部材２３とを備えている。チャンバ部材１９は、第１支持部材２３に支持されている。また、ベース部材２１上には、第１フレーム部材２４が配置されている。第１フレーム部材２４は、支柱部２５と、支柱部２５の上端に接続された支持部２６とを含む。支持部２６上には、ガイド部材１８の下面を支持する第２支持部材２７が接続されている。チャンバ部材１９と第２支持部材２７とは離れている。また、チャンバ部材１９と第１フレーム部材２４とは離れており、チャンバ部材１９と第１フレーム部材２４との間に、ベローズ部材等の可撓性（弾性）を有するシール機構が配置される。チャンバ部材１９は、第２支持部材２７に支持されたガイド部材１８の下面１８Ｂと対向する上面１９Ａを有する。ベローズ部材２０は、ガイド部材１８の下面１８Ｂとチャンバ部材１９の上面１９Ａとを接続するように配置されている。
【００３３】
光源装置３は、例えばキセノン（Ｘｅ）等のターゲット材料にレーザー光を照射して、そのターゲット材料をプラズマ化し、ＥＵＶ光を発生させるレーザ生成プラズマ光源装置、所謂ＬＰＰ（Laser Produced Plasma）方式の光源装置である。なお、光源装置３としては、所定ガス中で放電を発生させて、その所定ガスをプラズマ化し、ＥＵＶ光を発生させる放電生成プラズマ光源装置、所謂ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の光源装置であってもよい。光源装置３で発生したＥＵＶ光（照明光）は、波長選択フィルタ（不図示）を介して、照明光学系ＩＬに入射する。ここで、波長選択フィルタは、光源装置３が供給する光から、所定波長（たとえば１３．４ｎｍ）のＥＵＶ光だけを選択的に透過させ、他の波長の光の透過を遮る特性を有する。波長選択フィルタを透過したＥＵＶ光は、照明光学系ＩＬを介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク（レチクル）Ｍを照明する。
【００３４】
照明光学系ＩＬは、光源装置３からの露光光ＥＬでマスクＭを照明する。照明光学系ＩＬは、複数の光学素子を含み、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明光学系ＩＬの光学素子は、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばＭｏ／Ｓｉ多層膜を含む。
【００３５】
マスクステージ装置１の第１ステージ１３は、マスクＭを保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。マスクステージ装置１の第２ステージ１４は、マスクＭ保持した状態で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ装置１（マスクＭ）の位置情報を計測可能なレーザ干渉計（不図示）、及びマスクＭの反射面の面位置情報を検出可能なフォーカス・レベリング検出システム（不図示）が設けられており、制御装置４は、レーザ干渉計の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、マスクステージ装置１に保持されているマスクＭの位置を制御する。
【００３６】
マスクステージ装置１の第１ステージ１３及び第２ステージ１４は、金属製である。一例として、本実施形態の第１ステージ１３及び第２ステージ１４は、脱ガス（アウトガス）が少ないステンレス製である。
【００３７】
投影光学系ＰＬは、複数の光学素子を含み、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの光学素子は、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばＭｏ／Ｓｉ多層膜を含む。
【００３８】
投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒２８に保持されている。鏡筒２８は、フランジ２９を有する。フランジ２９には、第２フレーム部材３０の下端が接続されている。第２フレーム部材３０の上端は、防振システム３１を介して、第１フレーム部材２４の支持部２６と接続されている。鏡筒２８(フランジ２９）は、第２フレーム部材３０に吊り下げられている。
【００３９】
図２は、基板ステージ装置２の外観斜視図である。  
図２に示す基板ステージ装置２は、定盤ＪＢと、ウエハ等の基板Ｐを保持して６自由度方向に移動可能な本体ステージ（移動部材）２ａとを有している。本体ステージ２ａは、比較的大ストロークでＸ方向とＹ方向に移動可能になっており、比較的小ストロークでＺ方向、θｘ方向、θｙ方向、θｚ方向に移動可能となっている。本体ステージ２ａは、基板Ｐを保持する基板ホルダ４０を有している。基板ホルダ４０は、本体ステージ２ａ上に配置されており、基板Ｐを保持するチャック機構（不図示）を有している。
【００４０】
本体ステージ２ａを駆動する駆動装置は、本体ステージ２ａをＸ方向にロングストロークで駆動するとともに、Ｙ方向、Ｚ方向、θｘ、θｙ、θｚに微小駆動する第１駆動系９０と、本体ステージ２ａ及び第１駆動系９０をＹ方向にロングストロークで駆動する第２駆動系７３Ａ、７３Ｂとを備えている。これら第１駆動系９０、第２駆動系７３Ａ、７３Ｂの駆動は、制御装置４に制御される。
【００４１】
第２駆動系７３Ａはリニアモータを有しており、このリニアモータはＹ方向に延びる固定子７４Ａと、当該固定子７４Ａに対して駆動される可動子７５Ａとから構成される。なお、可動子７５Ａは、本実施形態の構成においてはＹ粗動ステージということもできる。可動子７５Ａは、内部に磁石を有している。磁石は、Ｙ軸方向に複数並んで取り付けられており、異なる磁極の磁石が交互に並んで配置されている。第１駆動系９０の固定子９０Ａと第２駆動系７３Ａ、７３Ｂの可動子７５Ａ、７５Ｂとの間は、接続部材７０及び７１を介して一体的に形成されている。第１駆動系９０及び第２駆動系７３Ａ、７３Ｂには、冷却装置（不図示）が設けられている。冷却装置は、例えば液体などの冷媒を流通させる冷媒流通路を有している。
【００４２】
図３は、基板ステージ装置２の構成を示す平面図である。図４は、図３におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。  
図３及び図４に示すように、基板ステージ装置２には、温調装置６０が設けられている。温調装置６０は、圧力調整装置５０と、チューブ４２と、絞り部４３と、溝部４１とを有している。温調装置６０は、圧力調整装置５０からチューブ４２及び絞り部４３を介して溝部４１内に気体を流通させる構成になっている。
【００４３】
圧力調整装置５０は、電空レギュレータ５１と、圧力計５２と、流量計５３とを有しており、それぞれ配管部５４によって接続されている。なお、図３では、圧力調整装置５０の詳細な構成を省略して示している。電空レギュレータ５１は、配管５４ａ及び配管５４ｂに接続されている。配管５４ａは例えば工場などに設けられる気体供給源（不図示）に接続されている。
【００４４】
電空レギュレータ５１は、配管５４ａを介して供給される気体の圧力及び流量を調整し、当該気体を配管５４ｂへ供給する。圧力及び流量の調整は、例えば制御装置４の制御に基づいて行われるようになっている。圧力計５２は配管５４ｂ内の圧力を検出可能になっている。流量計５３は、配管５４ｂ及び配管５４ｃに接続されており、配管５４ｂから配管５４ｃへ流通する気体の流量を検出可能になっている。圧力計５２及び流量計５３によって検出された検出結果は、例えば制御装置４へ送信されるようになっている。制御装置４は、圧力計５２及び流量計５３の検出結果に基づいて電空レギュレータ５１を制御するようになっている。
【００４５】
チューブ４２は、例えば均一な内径を有する管状部材であり、圧力調整装置５０と溝部４１とを接続している。チューブ４２のうち圧力調整装置５０に接続される第１端部４２ａ側は、例えば接続部材７０の下面７０ａから上面７０ｂへと当該接続部材７０を貫通するように設けられている。第１端部４２ａは、接続部材７０の上面７０ｂにおいて、圧力調整装置５０の配管５４ｃに接続されている。チューブ４２のうち溝部４１に接続される第２端部４２ｂ側は、本体ステージ２ａを貫通するように設けられており、下面２ｃから本体ステージ２ａの外部に露出している。チューブ４２の管内に形成される空間Ｋ２は、本発明における第２空間である。チューブ４２の一部は、第３空間５内に露出している。チューブ４２の露出部分は、例えば断熱部材４６によって覆われている。
【００４６】
溝部４１は、本体ステージ２ａの上面２ｂに平面視で例えば円環状に形成された溝である。溝部４１は、本体ステージ２ａ上に基板ホルダ４０が配置されることにより、当該本体ステージ２ａ及び基板ホルダ４０で囲まれた空間となっている。この空間Ｋ１は、本発明における第１空間である。
【００４７】
第１空間Ｋ１は基板ホルダ４０に接するように形成されているため、第１空間Ｋ１と基板ホルダ４０との間で熱の移動が行われることとなる。このように、第１空間Ｋ１は、基板ホルダ４０及び基板Ｐとの間で熱的に接触された状態になっている。本実施形態において、熱的に接触された状態とは、温調可能な程度に熱の移動が行われるように接触された状態ことをいい、例えば直接的に接触している状態を含むと共に、温調可能な程度に熱の移動が行われるのであれば他の固体や液体、気体などを介して接触している状態も含む。
【００４８】
絞り部４３は、チューブ４２の第２端部４２ｂに設けられている。絞り部４３は、チューブ４２の内径に比べて小さい内径を有している。チューブ４２の管内は、絞り部４３を介して溝部４１内に接続されている。このため、第２空間Ｋ２は絞り部４３を介して第１空間Ｋ１に接続されていることになる。なお、絞り４３としては多孔体を用いることができる。その材質としては、特に限定されるものではないが、例えば、セラミック等により形成するようにしてもよい。
【００４９】
本体ステージ２ａは、大気開放口４４を有している。大気開放口４４は、溝部４１内と本体ステージ２ａの外面とを貫通するように設けられた開口部であり、本実施形態では本体ステージ２ａを例えばＺ方向に貫通するように設けられている。大気開放口４４は、例えば大気開放管４４ａなどを介してチャンバ装置６の外部に接続されている。このように、第１空間Ｋ１とチャンバ装置６の外部（大気）との間は大気開放口４４を介して接続されており、第１空間Ｋ１の圧力が大気圧に保持されるようになっている。大気開放口４４は、第１空間Ｋ１において、絞り部４３よりも気体流通の下流側となる位置（絞り部４３と溝部４１との間には設けない）であればどの位置に設けるようにしても構わない。
【００５０】
接続部材７０内には、熱交換器４５が設けられている。熱交換器４５は、温調媒体（例えば、冷媒）流通部４５ａを有している。温調媒体流通部４５ａは、例えば第２駆動系７３Ａの冷却装置を構成する冷媒流通路の一部を用いることができる。チューブ４２は、熱交換器４５内を通過するように配置されている。温調媒体流通部４５ａにより、熱交換器４５内においてチューブ４２の管内が温調（例えば、冷却）されるようになっている。熱交換器４５による温調は、例えば制御装置４によって制御されるようになっている。例えば熱交換器４５内の温調媒体流通部４５ａに流通させる媒体の流量などを調節することで、温調動作を制御することができるようになっている。
【００５１】
本体ステージ２ａ内には、温度センサ４７が設けられている。温度センサ４７は、本体ステージ２ａの内部の温度及び基板ホルダ４０の温度を検出し、制御装置４に検出結果を送信するようになっている。温度センサ４７が基板Ｐの温度を検出可能な構成としても構わない。
【００５２】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。  
第３空間５は、第１調整装置８によって、真空状態（第１の圧力値）に調整される。  
また、第４空間１５が、第２調整装置１７によって、第３空間５の圧力とほぼ同じか、または第３空間５の圧力より高く、かつ大気圧よりも低い圧力（第２の圧力値）に調整される。あるいは、第４空間１５が第３空間５よりも低い圧力に設定されるようにしてもよい。第１面１１と第２面１２とのギャップＧ１は、ギャップ調整機構３５によって所定量に調整されており、第１面１１と第２面１２との間に形成されたガスシール機構１０によって、第３空間５の内側にガスが流入することが抑制されている。これにより、第３空間５の真空状態、環境が維持される。
【００５３】
マスクＭがマスクステージ装置１に保持されるとともに、基板Ｐが基板ステージ装置２に保持された後、制御装置４は、基板Ｐの露光処理を開始する。マスクＭを照明光で照明するために、制御装置４は、光源装置３の発光動作を開始する。
【００５４】
光源装置３の発光動作により光源装置３から射出されたＥＵＶ光は、照明光学系ＩＬに入射する。照明光学系ＩＬに入射したＥＵＶ光は、その照明光学系ＩＬを進行した後、第１開口９に供給される。第１開口９に供給されたＥＵＶ光は、照明光として、第１開口９を介してマスクステージ装置１に保持されているマスクＭに入射する。つまり、マスクステージ装置１に保持されているマスクＭは、光源装置３より射出され、照明光学系ＩＬを介した照明光（ＥＵＶ光）で照明される。マスクＭの反射面に照射され、その反射面で反射した照明光は、マスクＭのパターンの像の情報を含む露光光ＥＬとして第３空間５に配置されている投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬに入射した露光光ＥＬは、その投影光学系ＰＬを進行した後、基板ステージ装置２に保持されている基板Ｐに照射される。
【００５５】
制御装置４は、マスクＭのＹ軸方向への移動と同期して、第２駆動系７３Ａ、７３Ｂの駆動により基板ＰをＹ軸方向に走査移動しつつ、マスクＭを露光光ＥＬで照明する。これにより、基板Ｐは露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。そして、制御装置４は、第１駆動系９０の駆動による基板ＰのＸ軸方向へのステップ移動と、上記第２駆動系７３Ａ、７３Ｂの駆動による基板ＰのＹ軸方向への走査移動とを繰り返すことにより、基板ＰにマスクＭのパターンを露光する。
【００５６】
基板ステージ装置２を移動させる際、第２駆動系７３Ａ、７３Ｂのコイル装置の動作によって当該コイル装置が発熱する。この発熱により、例えば、第２駆動系７３Ａ、７３Ｂなどの駆動系の性能が低下したり、当該駆動系の周辺の部材が熱変形したり、基板ステージ装置２の移動が不安定になったりする場合がある。これに対して、本実施形態では、コイル装置が格納されたコイルジャケットを不図示の冷却装置によって冷却することにより、コイル装置の発熱が周囲に伝達されるのを防ぐようにしている。
【００５７】
また、基板Ｐに照射される露光光の照射回数が多くなると、当該基板ステージ装置２に保持される基板Ｐの温度が上昇して膨張や反りなどの変形が生じ、パターン像が歪んでしまう場合もある。この結果、露光不良が発生し、不良デバイスの発生を引き起こす可能性がある。これに対して、本実施形態では、温調装置６０によって基板ホルダ４０の温度を温調するようにしている。
【００５８】
用力供給源から圧力調整装置５０に供給された気体は、電空レギュレータ５１によって圧力及び流量を調節された状態で配管５４ｃに供給される。制御装置４は、電空レギュレータ５１によって配管５４ｃへ供給される気体の圧力が大気圧よりも高くなるように調整する。
【００５９】
この気体は、大気圧よりも高い圧力を保持した状態で配管５４ｃから第２空間Ｋ２へ供給される。第２空間Ｋ２に供給された気体は、熱交換器４５によって所定温度まで温調（例えば、冷却）されることになる。用力供給源から電空レギュレータ５１に供給される気体は、温度が一定でない場合がある。熱交換器４５を通過させることにより、第２空間Ｋ２を流れる気体の温度が安定化するようにする。このときの所定温度としては、例えば第３空間５内の温度とほぼ同一の温度であることが好ましい。
【００６０】
熱交換器４５を通過した気体は、絞り部４３を介して第１空間Ｋ１に供給される。第１空間Ｋ１は大気圧に保持されており、第２空間Ｋ２を流通する気体は大気圧よりも高圧になっている。したがって、絞り部４３を介して第２空間Ｋ２から第１空間Ｋ１へ供給される気体は、ジュール・トムソン効果により、第２空間Ｋ２を流通していた時に比べて温度が変化した状態となる。
【００６１】
ジュール・トムソン効果とは、実在気体が絞りや多孔体を介して高圧側から低圧側へ流れるときに、温度が変化する現象である。温度変化については、気体の種類によって上昇する場合と下降する場合とがある。一般的に、常温・常圧付近の空気を用いた場合には、温度が下降することが知られている。本実施形態では第２空間Ｋ２から第１空間Ｋ１へ供給される気体として用力（空気）を用いているため、第１空間Ｋ１に供給される際に気体の温度は下降する。
【００６２】
チューブ４２内の第２空間Ｋ２を流通する気体は、熱交換器４５によって第３空間５内の温度とほぼ同一の温度に保持されている。このため、第１空間Ｋ１の気体の温度は第３空間５内の温度に比べて低くなる。第１空間Ｋ１は基板ホルダ４０に熱的に接触した状態となっているため、基板ホルダ４０から第１空間Ｋ１の気体へと熱が移動し、基板ホルダ４０が冷却される。基板ホルダ４０からの熱を受けた第１空間Ｋ１の気体は、大気開放口４４を介して大気へと排出される。
【００６３】
このように温調装置６０の動作により、基板ホルダ４０が冷却される。制御装置４は、露光装置ＥＸに露光動作を行わせる際、基板Ｐに露光光を照射している期間及び基板Ｐを交換する期間の両期間に亘って基板ホルダ４０の冷却を行わせ続けることが好ましい。制御装置４は、露光動作においてロットが切り替わる場合、すなわちマスクＭを交換させる期間にも、基板ホルダ４０の冷却を行わせ続けることが好ましい。制御装置４は、マスクＭの交換時おいては、第２空間Ｋ２の気体の温度が第３空間５内の温度よりも低くなるように熱交換器４５によって第２空間Ｋ２の気体の温度を調整しても良い。
【００６４】
ジュール・トムソン効果では、絞り部の下流側に供給される気体の温度は絞り部の上流側及び下流側に接続される空間の圧力差に応じて変化する。第１空間Ｋ１は大気圧に維持されているため、例えば制御装置４は、第２空間Ｋ２に供給する気体の圧力を調節することで気体の温度調節を行わせることもできる。具体的には、常温・常圧の空気において、圧力差１００ｋＰａあたり０．２Ｋ程度温度が低下する。制御装置４は、これを利用して第１空間Ｋ１に供給する気体の温度を調節させることもできる。加えて、熱交換器４５によって第２空間Ｋ２の気体の温度を調節させることで、上記温度調節を行わせることができる。第１空間Ｋ１内を所望の温度に調整する場合には、例えば温度センサ４７の検出結果などを適宜用いることができる。
【００６５】
以上のように、本実施形態によれば、絞り部４３を介して第２空間Ｋ２から第１空間Ｋ１へ気体を流通させるので、ジュール・トムソン効果によって第２空間Ｋ２内の気体の温度が変化（本実施形態では冷却）して第１空間Ｋ１に供給される。第１空間Ｋ１に熱的に接触された基板ホルダ４０は、第１空間Ｋ１に供給される気体の温度に応じて温調（本実施形態では冷却）されることとなる。このように、液体の熱媒体を用いて温調を行う温調装置に比べてシンプルな構成の温調装置６０を用いることとしたので、省スペース化及び低コスト化を図ることができる。
【００６６】
また、本実施形態によれば、シンプルな構成の温調装置６０によって省スペース化を図ることができるため、移動時に振動等の影響を軽減しつつ基板Ｐの温度を適度に調節しながら当該基板を保持することができる基板ステージ装置２を得ることができ、露光不良の発生を抑制することができる露光装置ＥＸを得ることができる。
【００６７】
また、本実施形態ではチューブ４２に気体を流通させるだけであるため、例えば水などの冷媒を流通させる場合に比べてチューブ４２の内径を小さくすることができる。チューブ４２として冷媒流通用のチューブに比べて細いチューブを用いることができるため、本実施形態のように本体ステージ２ａからチューブ４２がはみ出している構成であっても、基板ステージ装置２に与える振動等の影響は少なくて済む。
【００６８】
また、本実施形態のように露光装置ＥＸがＥＵＶ光を用いて基板Ｐを露光するＥＵＶ露光装置である場合、基板ホルダ４０の冷却に液体の冷媒を用いた際に、当該冷媒を構成する液体の分子が第３空間５内に漏れ出す可能性がある。これに対して、本実施形態では、ジュール・トムソン効果を利用した液体を用いない温調を行うこととしたので、第３空間５内に分子が漏れ出す可能性を低くすることができる。また、第３空間５内は減圧雰囲気となっているため、液体が漏れ出した場合の影響が、常圧下よりも大きくなり易いと考えられる。そのため、第３空間５内の環境を保持しやすくすることができるという利点もある。
【００６９】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、基板ステージ装置２の本体ステージ２ａの構成として、図５に示す構成ように、リブ部材１０２がＸ方向及びＹ方向に格子状に配置され、当該リブ部材１０２に囲まれた部分１０３が中空になっている構成としても構わない。図５では、枠部材１０１内にリブ部材１０２がＸ方向及びＹ方向に２つずつ設けられており、当該枠部材１０１及びリブ部材１０２によって中空部分１０３が９箇所に形成されている。勿論、リブ部材１０２の数及び当該リブ部材１０２によって形成される中空部分１０３の数についてはこれ以外であっても構わない。
【００７０】
図５に示す本体ステージ２ａを上記実施形態の基板ステージ装置２に適用させた場合、例えば図６に示す構成となる。図６に示すように、本体ステージ２ａの上面２ｂには、例えば中空部分１０３を塞ぐ位置に基板ホルダ４０が配置されている。本体ステージ２ａの下面２ｃには、例えば中空部分１０３を塞ぐ位置に板状部材１０４が配置されている。この板状部材１０４は、例えば平面視で本体ステージ２ａにほぼ一致する寸法に形成されている。リブ部材１０２、基板ホルダ４０及び板状部材１０４によって囲まれた中空部分１０３が上記実施形態における第１空間Ｋ１を構成している。図６に示す構成の場合、第１空間Ｋ１が９箇所に設けられることになる。板状部材１０４には、中空部分１０３ごとに上記実施形態の絞り部４３及び大気開放口４４が形成されている。絞り部４３は、例えば図６に示される３つの中空部分１０３のうち左側に１つ、中央に２つ、右側に１つ設けられている。大気開放口４４は、中空部分１０３ごとに１つずつ設けられている。大気開放口４４は、例えば大気開放管４４ａを介して大気に接続されている。チューブ４２内の空間は、上記実施形態と同様、第２空間Ｋ２を構成している。第２空間Ｋ２は、例えば上記実施形態と同様に熱交換器及び圧力調整装置に接続されている。このように、本体ステージ２ａに構造上形成される中空部分１０３を第１空間Ｋ１として利用することができる。
【００７１】
また、上記実施形態においては、温調装置６０が基板ホルダ４０を温調する構成として説明したが、これに限られることは無い。基板Ｐは基板ホルダ４０によって保持されるため、基板ホルダ４０を介して第１空間Ｋ１と基板Ｐとの間で熱の移動が行われることにもなる。したがって、例えば第１空間Ｋ１が基板ホルダ４０を介して基板Ｐに対して温調可能な程度に熱の移動が行われるように接触された状態になっているのであれば、温調装置６０が基板Ｐを温調する構成として説明することも勿論可能である。
【００７２】
また、上記実施形態においては、１つの第１空間Ｋ１と１つの第２空間Ｋ２とを接続する絞り部４３を１つだけ配置する構成としたが、これに限られることは無く、例えば１つの第１空間Ｋ１と１つの第２空間Ｋ２とが複数の絞り部４３を介して接続されている構成であっても構わない。
【００７３】
また、上記実施形態においては、１つの第１空間Ｋ１に１つの大気開放口４４が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、１つの第１空間Ｋ１に複数の大気開放口４４が設けられた構成としても構わない。
【００７４】
また、上記実施形態においては、温調装置６０を露光装置ＥＸの基板ステージ装置２に適用する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、露光装置ＥＸの他の部位に温調装置６０を適用させる構成であっても構わない。また、露光装置ＥＸに限られず、他の機器に温調装置６０を適用させる構成であっても構わない。これらの場合において、温調装置６０を冷却及び加熱のいずれに用いても構わない。
【００７５】
また、上記実施形態においては、第２空間Ｋ２から第１空間Ｋ１へ絞り部４３を介して供給させる気体として、空気を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、他の気体であっても構わない。
【００７６】
また、上記実施形態では、第１空間Ｋ１を大気圧に維持する構成としたが、これに限られることは無く、大気圧よりも高い圧力に維持しても良いし、大気圧よりも低い圧力に維持しても構わない。
【００７７】
また、上記実施形態では、圧力調整装置５０を用いて第２空間Ｋ２へ供給する気体の圧力を主として調整する例を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば圧力調整装置５０を用いて気体の流量を主として調整するようにしても構わない。第１空間に流入する気体の流量を変化させた場合、上記ジュール・トムソン効果による温度の変化量には寄与しないものの、第１空間Ｋ１での熱の移動量を増減させることができる。具体的には、流量を大きくすることにより第１空間Ｋ１での熱の移動量が増加するため、基板ホルダ４０の冷却を促進させることができる。また、流量を小さくすることで第１空間Ｋ１での熱の移動量が減少するため、基板ホルダ４０の冷却を抑制することができる。
【００７８】
なお、上記各実施形態の基板（物体）としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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３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３空間５を第１のガスで満たすことができる。第３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３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４空間１５を第２のガスで満たすことができる。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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７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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
図８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。
【００８９】
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。
【００９０】
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】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図。
【図２】本実施形態に係るマスクステージ装置の構成を示す斜視図。
【図３】本実施形態に係るマスクステージ装置の構成を示す平面図。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図。
【図５】本発明に係る本体ステージの他の構成を示す斜視図。
【図６】本発明に係るマスクステージ装置の他の構成を示す斜視図。
【図７】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。
【図８】図５におけるステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図。
【符号の説明】
【００９２】
ＥＸ…露光装置  Ｐ…基板  ＥＬ…露光光  Ｍ…マスク  ＳＴ…ステージ装置  １…マスクステージ装置  ２…基板ステージ装置  ２ａ…本体ステージ  ４…制御装置  ４０…基板ホルダ  ４１…溝部  ４２…チューブ  ４３…絞り部  ４４…大気開放口  ４５…熱交換器  ５０…圧力調整装置  ６０…温調装置  ７３Ａ、７３Ｂ…駆動系
【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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