(57)【要約】  物体を大気圧よりも気圧が低い雰囲気内に配置して、その物体を高精度に駆動できるステージ装置である。レチクル（１５）を駆動するステージ装置において、空間（Ａ）を形成し、開口部（１ａ）を有する真空チャンバ（１）と、物体を保持する静電チャック（１４）を有し、駆動時に静電チャック（１４）が空間（Ａ）内を移動する粗微動一体テーブル（１３）と、開口部（１ａ）を覆うように配置され、粗微動一体テーブル（１３）が駆動された時の反力によって移動可能なカウンタマス（１１）と、カウンタマス（１１）を収容する空間Ｂを形成する真空カバー（３０）とを備え、空間（Ａ）及び空間（Ｂ）を所定の気圧に設定する。
2008041575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を駆動するステージ装置であって、
第１空間を形成するとともに、少なくとも一部に形成された開口を有する第１部材と、
前記物体を保持する保持部を有し、駆動時には前記保持部が前記第１空間内を移動するように構成されたテーブルと、
前記開口を覆うように配置され、前記テーブルが駆動された時の反力によって移動可能な移動部材と、
前記移動部材を収容する第２空間を形成するための第２部材と、を備え、
前記第１空間の気圧と前記第２空間の気圧とを、前記第１空間および前記第２空間の外部の空間の気圧に対してそれぞれ所定の値に設定可能なステージ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記第２空間の気圧は、ほぼ１×１０-4Torrから１０Torrの間に設定されているステージ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のステージ装置において、
前記第２空間の気圧は、前記第１空間の気圧よりも高く、大気圧よりも低く設定されているステージ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のステージ装置において、
前記第１部材と前記移動部材とによって、前記第１空間と前記第２空間とを互い独立した空間とするためのシール装置の少なくとも一部が形成されるステージ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のステージ装置において、
前記シール装置は、前記第１部材と前記移動部材との間に形成されるベアリングを有し、前記ベアリングは、前記第１部材の前記開口の周囲に形成された第１面と、前記第１面と対向するように前記移動部材に設けられた第２面とを含むステージ装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のステージ装置において、
前記移動部材に接続されて該移動部材に用力を供給するための部材は、前記第２空間でのみ前記移動部材に接続されるステージ装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のステージ装置において、
前記テーブルは、前記移動部材に対して非接触で駆動されるステージ装置。
【請求項８】
露光ビームでマスクを介して基板を露光する露光装置であって、
前記マスクおよび前記基板の少なくとも一方を駆動するために、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のステージ装置を備えた露光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の露光装置において、
前記ステージ装置の前記テーブルは、ほぼ水平面に沿って走査され、
前記ステージ装置の前記移動部材は、鉛直下方にある前記水平面にほぼ平行な案内面に沿って移動する露光装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
前記露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を駆動するステージ装置、そのステージ装置を備えた露光装置、及びその露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、露光ビームとして荷電粒子線又は波長が例えば１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light:以下、ＥＵＶ光という）を用いて、マスクを介してウエハ等の基板を露光する露光装置においては、露光ビームが気体によって吸収されるのを防止するために、露光は、大気圧よりもかなり低い気圧の真空中で行われる。そのため、この種の露光装置には真空雰囲気を維持する真空チャンバが備えられており、真空チャンバ内でマスク及び／又は基板をそれぞれ精度良く駆動するために、一部が大気圧の雰囲気中に露出したステージ装置が配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２６０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の露光ビームとして荷電粒子線又はＥＵＶ光を用いる露光装置のステージ装置においては、一部が大気圧の雰囲気中に露出しているため、ステージ装置のいずれかの構成部材に大気圧と真空との差圧が加わる恐れがある。この種の露光装置において、露光ビームの通る雰囲気中の真空度はかなり高く、その差圧はかなり大きくなるため、その差圧によってその構成部材が変形する恐れがある。【０００４】
また、露光装置の真空チャンバの外面には常に大気圧が作用し、真空チャンバ自体がかなり大きなこともあいまって、真空チャンバにも内外の差圧によって常に多大な力が作用している。このため、その差圧によって真空チャンバの一部が変形する恐れがある。さらに、大気圧が変動した場合には、そのステージ装置の構成部材及び真空チャンバにおける変形量が変化する恐れもある。【０００５】
このようにステージ装置のいずれかの構成部材及び／又は真空チャンバの一部が変形すると、ステージ装置の高精度の制御が難しくなるという問題があった。特に、一部が大気圧の雰囲気中に露出したステージ装置においては、真空チャンバの一部を可動部材の案内面として使用するため、その案内面が差圧によって変形すると、案内精度が低下してマスク及び／又は基板の位置決め精度等が低下する恐れがある。【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑み、駆動対象の物体を大気圧よりも気圧が低い雰囲気内に配置する場合に、その物体を高精度に駆動できるステージ装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、そのステージ装置を用いる露光装置及びデバイス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】
【０００７】
本発明によるステージ装置は、物体（１５）を駆動するステージ装置であって、第１空間（Ａ）を形成するとともに、少なくとも一部に形成された開口（１ａ）を有する第１部材（１）と、その物体を保持する保持部（１４）を有し、駆動時にはその保持部がその第１空間内を移動するように構成されたテーブル（１３）と、その開口を覆うように配置され、そのテーブルが駆動された時の反力によって移動可能な移動部材（１１）と、その移動部材を収容する第２空間（Ｂ）を形成するための第２部材（３０）と、を備え、その第１空間の気圧とその第２空間の気圧とを、その第１空間及びその第２空間の外部の空間（Ｃ）の気圧に対してそれぞれ所定の値に設定可能なものである。【０００８】
なお、以上の本発明の所定要素に付した括弧付き符号は、本発明の一実施形態を示す図面中の部材に対応しているが、各符号は本発明を分かり易くするために本発明の要素を例示したに過ぎず、本発明をその実施形態の構成に限定するものではない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、物体を保持するテーブルが駆動された時の反力によって移動部材が移動可能であるため、物体を駆動する際の振動が低減される。さらに、物体を保持するテーブルの保持部が配置される第１空間の気圧と、そのテーブルが駆動された時の反力によって移動可能な移動部材が収容される第２空間の気圧とをそれぞれ別個に設定することができる。そのため、例えば、第１空間、第２空間、及びその第２部材の外側の例えば大気圧の空間にかけて次第に気圧を高く設定することができる。従って、その第２空間を設けない場合に比べて、ステージ装置の各構成部材及び／又はその第１空間を区切る第１部材に対する気圧差を小さくできる。さらに大気圧が変動しても、その気圧差はほぼ一定に維持される。従って、ステージ装置の構成部材等の変形量が小さくなるため、駆動対象の物体を高精度に駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態のステージ装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の露光装置の概略構成を示す一部を切り欠いた図である。
【図３】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。
【符号の説明】
【００１１】
１…真空チャンバ、１ａ…開口部、１ｂ…摺動面、１１…カウンタマス、１１ａ…摺動面、１３…粗微動一体テーブル、１５…レチクル、１６…Ｙ方向リニアモータ固定子、１７…Ｙ方向リニアモータ可動子、２３…Ｙ方向トリムモータ、３０…真空カバー、３１…配管群、３２…配線、５０…ステージ装置、６３…ウエハステージ、７１…ウエハ、１００…露光装置、１０１…像光学システム
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態のステージ装置５０を示す。ステージ装置５０は、露光ビームとして例えば荷電粒子線又はＥＵＶ光を用いる露光装置において、レチクル１５（マスク）を保持して駆動するために使用される。以下、図１において、レチクル１５を駆動するための案内面（後述の真空チャンバ１の摺動面１ｂに相当し、本実施形態ではほぼ水平面である）に垂直にＺ軸（−Ｚ方向が鉛直下方）を取り、その案内面内で図１の紙面に垂直にＸ軸を取り、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。本実施形態のステージ装置５０を備える露光装置は、レチクルとレジスト（感光材料）が塗布されたウエハ（基板又は感応基板）とを所定の走査方向に同期して移動することによりウエハを露光する走査露光型であり、その走査方向は、図１ではＹ軸に平行な方向（Ｙ方向）である。また、図１は、ステージ装置５０のほぼ中央を通りＺＹ平面に平行な面に沿って断面を取ったものである。【００１３】
図１において、露光装置の露光ビームの光路がある空間（本実施形態ではレチクル１５が配置される空間Ａ）を覆い、真空雰囲気を提供する真空チャンバ１の一部が示されている。真空チャンバ１の内部の空間Ａは、真空ポンプ１０７（図２参照）により、１０-6Torr程度の気圧に保たれた領域となっている。真空チャンバ１は、比較的薄手の鋼板を用い、強度を高めるために必要な箇所にリブ（図示せず）を設置している。真空チャンバ１の上面には開口部１ａが形成されている。開口部１ａからは、ステージ装置５０の粗微動一体テーブル１３の一部が空間Ａに向けて格納されている。粗微動一体テーブル１３については後述する。開口部１ａは十分な大きさを持つものであって、粗微動一体テーブル１３がＹ方向に走査され、Ｘ方向に移動しても、粗微動一体テーブル１３と開口部１ａとは機械的に干渉することは無い。例えば、開口部１ａの設定に際しては、露光あるいは露光に付随して行われる粗微動一体テーブル１３の移動領域に基づいて、その大きさ、形状等を決めるようにすればよい。真空チャンバ１の上面の外面には、後述のカウンタマス１１の摺動面１ｂが設けられている。摺動面１ｂは、開口部１ａを囲む枠状の領域となるように設けられており、所定の平面度（高平面度）に仕上げられている。【００１４】
ステージ装置５０は、静電チャック１４を有する粗微動一体テーブル１３と、粗微動一体テーブル１３の駆動時の反力によって移動可能なカウンタマス１１と、カウンタマス１１を真空チャンバ１の上面との間に形成される空間（空間Ｂ）に収納するための箱状の真空カバー３０とを備えている。静電チャック１４は、レチクル１５を露光光の入射面及び反射面が鉛直下方（−Ｚ方向）になるように吸着保持する部分である。粗微動一体テーブル１３は、レチクル１５を真空雰囲気内で精度良く動かすためのものである。粗微動一体テーブル１３は、静電チャック１４の保持面および保持されたレチクル１５が空間Ａ内に配置されるようになっている。カウンタマス１１は、粗微動一体テーブル１３の駆動時の反力を相殺するために設けられたものであって、運動量保存の法則に基づいて、粗微動一体テーブル１３が移動したのとは反対の向きに移動できるように構成されている。カウンタマス１１の下面中央部には開口部１ａとほぼ同じ大きさの凹部１１ｅが形成されている。カウンタマス１１の質量は適宜設定してよいが、粗微動一体テーブル１３に対して例えばその１０倍というように質量を大きくすることで、カウンタマス１１の移動時のストロークを小さくすることが可能である。【００１５】
粗微動一体テーブル１３の上面には、Ｙ方向リニアモータ可動子１７が備えられている。また、Ｙ方向に細長いロッド状のＹ方向リニアモータ固定子１６が、凹部１１ｅをＹ方向に横切るようにカウンタマス１１に固定されている。Ｙ方向リニアモータ固定子１６とＹ方向リニアモータ可動子１７とで、粗微動一体テーブル１３をＹ方向に非接触に駆動するためのＹ軸リニアモータを構成している。そのリニアモータとしては、例えばムービングマグネット型を使用することができるが、これに限られるものではなく、ムービングコイル型を使用してもよい。【００１６】
Ｙ方向リニアモータ固定子１６を駆動して推力を発生させ、Ｙ方向リニアモータ可動子１７を所定の方向に移動させると、粗微動一体テーブル１３も空間Ａ内で同じ方向に移動するようになっている。その際の反力は、Ｙ方向リニアモータ固定子１６に作用する。Ｙ方向リニアモータ固定子１６はカウンタマス１１に接続されているので、これらは一体となって粗微動一体テーブル１３との質量比に応じたストローク分、粗微動一体テーブル１３とは反対の方向に移動するようになっている。このように、粗微動一体テーブル１３が駆動された時にＹ方向リニアモータ固定子１６に生じる反力は、Ｙ方向リニアモータ固定子１６及びカウンタマス１１の移動によって相殺される。その結果、例えば、反力がＹ方向リニアモータ固定子１６や真空チャンバ１に伝わってこれらに振動を与えたりする影響を抑えることができる。【００１７】
カウンタマス１１の下面中央部の凹部１１ｅを囲む外周部には摺動面１１ａが形成されている。カウンタマス１１の摺動面１１ａは真空チャンバ１の摺動面１ｂに対向して配置されている。カウンタマス１１の摺動面１１ａと真空チャンバ１の摺動面１ｂとの間でエアベアリング（流体ベアリング）が形成される。カウンタマス１１の摺動面１１ａには、真空チャンバ１の摺動面１ｂに向かって気体を噴出してカウンタマス１１を浮上させる複数のエアパッド１１ｃと、噴出された気体を回収する複数の差動排気溝１１ｄとが配置されている。複数のエアパッド１１ｃ及び差動排気溝１１ｄは、真空チャンバ１の開口部１ａを囲むように一周に渡って、摺動面１１ａ上に配置されている。【００１８】
そして、エアパッド１１ｃから摺動面１ｂ上に気体を噴き出し、その気体を差動排気溝１１ｄから排気することによって、摺動面１ｂ上において、非接触状態でカウンタマス１１をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ軸の周りに円滑に移動させることができる。さらに、真空チャンバ１内の空間Ａと、真空チャンバ１及びカウンタマス１１と真空カバー３０とで囲まれた空間Ｂとの間を気体が殆ど流れないように気密化できる。なお、カウンタマス１１の移動に伴ってカウンタマス１１と真空チャンバ１との間の位置関係が変わるため、摺動面１ｂと摺動面１１ａとの間にも位置関係の変化が生じる。そのため、真空チャンバ１の摺動面１ｂは、カウンタマス１１（摺動面１１ａ）の移動領域を予め考慮してその大きさが設定されている。摺動面１ｂを小さくするには、カウンタマス１１の粗微動一体テーブル１３に対する質量比を大きくして（つまりカウンタマス１１を重くする）、カウンタマス１１の移動領域が小さくなるようにするとよい。また、この際に、カウンタマス１１は、空間Ａと空間Ｂとが互い独立した空間となるような隔壁の機能を果たしている。したがって、真空チャンバ１とカウンタマス１１及びこれら両者によって形成される前記エアベアリング（摺動面１ｂと摺動面１１ａとを含む）によって、空間Ａと空間Ｂとが互い独立した空間となるためのシール装置の少なくとも一部が形成される。なお、空間Ｂを形成するためには他にも真空カバー３０等が必要であるが、その説明は後述する。【００１９】
カウンタマス１１の凹部１１ｅの上面には電磁コア１２が配置されている。電磁コア１２はコア部材にコイルを巻いたもので、コイルに電流を流すことにより、大きな磁場を発生することができるようになっている（一種の電磁石とも言える）。粗微動一体テーブル１３の可動範囲を覆うようにカウンタマス１１の凹部１１ｅ内に多数の電磁コア１２が規則的に配列されている。【００２０】
粗微動一体テーブル１３の上面には、磁性体（例えば、鉄片）２４が配置されている。磁性体２４と、カウンタマス１１に配置された電磁コア１２との相互作用により、粗微動一体テーブル１３はカウンタマス１１に接触することなく、中空の所定の位置に電磁コア１２とわずかな隙間を空けて滞留することができるようになっている。電磁コア１２及び磁性体２４によってレチクル１５のＺ・レベリング機構が構成されている。【００２１】
そして、選択的に電磁コア１２を励磁することにより、粗微動一体テーブル１３は、Ｘ軸及びＹ軸の周り（θｘ方向及びθｙ方向）に回動させることができる。また、電磁コア１２の全体を励磁することにより、粗微動一体テーブル１３をＺ方向に移動させることもできる。従って、電磁コア１２の励磁によって、粗微動一体テーブル１３をカウンタマス１１に対して非接触状態で３自由度方向（Ｚ、θｘ、θｙ）に移動させることができる。【００２２】
粗微動一体テーブル１３は、カウンタマス１１（Ｙ方向リニアモータ固定子１６や電磁コア１２も含む）に対して非接触で移動するようになっているので、電磁コア１２の励磁を停止させる場合には、粗微動一体テーブル１３が−Ｚ方向に落下しないようにストッパ等を設けておくとよい。
なお、カウンタマス１１と粗微動一体テーブル１３とを組み立てる際には、一例として、カウンタマス１１からＹ方向リニアモータ固定子１６を右方向に引き抜いた状態で、カウンタマス１１の凹部１１ｅ内に、粗微動一体テーブル１３の磁性体２４及びＹ方向リニアモータ可動子１７が固定された部分を配置する。この状態で、右側から凹部１１ｅを横切るようにＹ方向リニアモータ固定子１６を差し込み、一例として、Ｙ方向リニアモータ固定子１６のフランジ部をカウンタマス１１の右側面にボルト（不図示）で固定すればよい。【００２３】
また、粗微動一体テーブル１３のＹ方向の位置を正確に検出するために、Ｙ方向レーザ干渉計２２が真空チャンバ１の開口部１ａの近傍に設置されている。一方、粗微動一体テーブル１３の一端には、Ｙ方向移動鏡２１（端部の反射面で代用してもよい）が固定されている。Ｙ方向レーザ干渉計２２からのレーザ光が粗微動一体テーブル１３のＹ方向移動鏡２１に照射され、例えば不図示の参照鏡を基準として、粗微動一体テーブル１３の位置が高精度に計測される。【００２４】
カウンタマス１１の側方の真空チャンバ１の外面にトリムモータ固定子２３ｂが固定され、これに対向するようにカウンタマス１１にトリムモータ移動子２３ａが固定されている。トリムモータ移動子２３ａ及びトリムモータ固定子２３ｂより、真空チャンバ１に対するカウンタマス１１のＹ方向の位置を調整するための、例えばボイスコイルモータ等のＹ方向トリムモータ２３が構成されている。例えば粗微動一体テーブル１３をＹ方向に駆動する際に、カウンタマス１１の位置が次第に＋Ｙ方向又は−Ｙ方向に偏って来たような場合に、必要に応じて、Ｙ方向トリムモータ２３によってカウンタマス１１のＹ方向の位置を調整できるようになっている。【００２５】
真空カバー３０はカウンタマス１１を覆うように、真空チャンバ１の外面にシール材７４を介して固定されている。真空カバー３０の内側は真空ポンプ７０により排気されており、カウンタマス１１と真空カバー３０との間の空間Ｂは、ほぼ１０-4Torrから１０Torr程度の気圧に設定された領域となっている。これは、この空間Ｂは露光ビームが通過する空間ではなく、空間Ａで設定されている気圧まで下げる（高い真空度にする）必要がないからである。また、真空カバー３０の外側の空間Ｃは、大気圧と同じほぼ７６０Torrの気圧である。【００２６】
なお、本明細書の説明では、空間Ａで設定される気圧（真空度）を高真空、空間Ｂで設定される気圧（真空度）を低真空として扱うものとする。高真空と低真空との差は相対的なものであるので、高真空の領域の気圧が低真空の領域の気圧よりも低く（高い真空度に）なっていればよい。なお、後述するように、空間Ａと空間Ｂとの気圧（真空度）を同じ値に設定してもよい。以上のような構成により、本実施形態では、空間Ｂは、空間Ａに対しては真空チャンバ１の一部とカウンタマス１１と前記エアベアリングとによって隔てられている。また、空間Ｂは、空間Ｃに対しては真空カバー３０とシール材７４とによって隔てられている。さらに、空間Ａと空間Ｃとは真空チャンバ１によって隔てられている。【００２７】
また、カウンタマス１１に接続されてカウンタマス１１に用力を供給するための部材は、空間Ｂでのみカウンタマス１１に接続されている。この場合、用力は、カウンタマス１１の駆動に必要なものには限られない。具体的には、カウンタマス１１に配置されている電磁コア１２及びＹ方向リニアモータ固定子１６に電力を供給するための配線３２と、電磁コア１２を冷却するための冷却液（例えば冷却水）を流すための配管、差動排気溝１１ｄからの配管、及びエアパッド１１ｃに気体を供給するための配管を含む配管群３１とは、上述の真空カバー３０で覆われた低真空の空間Ｂに引き出される。Ｙ方向リニアモータ固定子１６がコイル等を有している場合は、そのコイルを冷却するための冷却液を流すための配管を設けてもよい。これら配線３２や配線群３１は可撓性を有しており、カウンタマス１１にかかる張力が小さくなるように構成されている。そして、配管群３１及び配線３２は、真空カバー３０の上部に設けられて、シール材７３によって気密化された開口を通して、それぞれ流体制御部７１及びモータ駆動部７２に連結されている。【００２８】
一般に、真空中の配線及び配管からはアウトガスが放出され、この放出されたアウトガスは、露光装置内のコンタミナントとなり、様々な悪影響をもたらす。しかしながら、本実施形態において、真空カバー３０で覆われた低真空の空間Ｂは露光には直接関係の無い空間であるため、配管群３１及び配線３２が空間Ｂに引き出されても、配管群３１及び配線３２から放出されるアウトガスが露光装置内のコンタミナントになることは無い。【００２９】
上述の説明では、ステージ装置５０について、主にＹ方向の駆動機構及びその動作について述べたが、粗微動一体テーブル１３は、開口部１ａ内でＸ方向にも所定範囲内で正確に駆動することができる。ステージ装置５０は、レチクルステージとして用いられるため、走査方向（Ｙ方向）へのストロークに対して走査方向と直交する方向（Ｘ方向）へのストロークは相対的に小さくなるように構成されている。本実施形態の場合、粗微動一体テーブル１３のＹ方向への移動は前述のようにＹ軸リニアモータによって行なわれるが、Ｘ方向への移動はＶＣＭ（ボイスコイルモータ、図示せず）によって行なわれるように構成されている。このＶＣＭも、Ｘ方向モータ固定子、Ｘ方向モータ可動子を有する。Ｘ方向モータ固定子は、Ｙ方向リニアモータ固定子１６と平行に、凹部１１ｅをＹ方向に横切るようにカウンタマス１１に固定されている。そして、Ｘ方向モータ固定子と粗微動一体テーブル１３に接続されたＸ方向モータ可動子とによってＸ方向の推力を発生させて、粗微動一体テーブル１３をＸ方向に移動させる。【００３０】
また、Ｙ方向レーザ干渉計と同様、粗微動一体テーブル１３のＸ方向の位置を正確に検出するために、Ｘ方向レーザ干渉計（図示せず）が真空チャンバ１の開口部１ａの近傍に設置されている。一方、粗微動一体テーブル１３の一端には、Ｘ向移動鏡（図示せず）が固定されている。Ｘ方向レーザ干渉計からのレーザ光が粗微動一体テーブル１３のＸ方向移動鏡に照射され、例えば不図示の参照鏡を基準として、粗微動一体テーブル１３の位置が高精度に計測される。さらに、Ｙ方向トリムモータと同様、必要に応じて、Ｘ方向トリムモータ（図示せず）によってカウンタマス１１のＸ方向の位置を調整できるようになっている。これらにより、粗微動一体テーブル１３は、開口部１ａ内でＸ方向にも所定範囲内で正確に駆動することができる。【００３１】
以上述べた本実施形態のステージ装置５０の一連の動作について説明する。図１において、レチクル１５のパターンをウエハ（不図示）上に露光する際には、レチクル１５は静電チャック１４を介して粗微動一体テーブル１３に吸着保持される。レチクル１５をＹ方向に走査して露光を行う場合、配線３２を介してＹ方向リニアモータ固定子１６のコイルに電流を流すと、粗微動一体テーブル１３はレチクル１５と一体的にＹ方向に移動する。粗微動一体テーブル１３のＹ方向の位置は、Ｙ方向レーザ干渉計２２により計測される。粗微動一体テーブル１３がＹ方向に加速度を持って移動すると、粗微動一体テーブル１３の質量と加速度とに応じた反力がＹ方向リニアモータ固定子１６に加わる。Ｙ方向リニアモータ固定子１６はカウンタマス１１に係合しているため、その反力によって、カウンタマス１１は粗微動一体テーブル１３の移動方向とは逆方向にＹ軸に沿って移動する。これによって、粗微動一体テーブル１３のＹ方向の駆動時に振動が殆ど発生しないため、高精度にレチクル１５のパターンをウエハ上に転写できる。【００３２】
また、カウンタマス１１と真空カバー３０との間の空間Ｂは真空ポンプ７０によって低真空とされており、真空チャンバ１内で真空ポンプ１０７（図２参照）によって高真空とされた空間Ａとはわずかの気圧差がある。しかし、大気圧と比べると、この気圧差はほとんど無いといってよい。このため、カウンタマス１１に加わる気圧差による荷重（応力）はほとんど存在しないため、カウンタマス１１はほとんど変形しない。また、真空チャンバ１の摺動面１ｂに接する空間Ｂは低真空に保たれているため、ステージ装置５０が設置されている部分においては、真空チャンバ１の内外での気圧差がほとんど存在せず、気圧差による真空チャンバ１の変形はほとんどない。【００３３】
また、カウンタマス１１はエアパッド１１ｃにより真空チャンバ１の摺動面１ｂより数μｍ程度の隙間を開けて浮上しているが、カウンタマス１１の摺動面１１ａ及び真空チャンバ１の摺動面１ｂの変形がないため、その数μｍの隙間が保たれたまま、カウンタマス１１は粗微動一体テーブル１３の反力により容易に移動する。このため、カウンタマス１１の動きが妨げられることが無くなり、粗微動一体テーブル１３の精度良い駆動が可能となる。【００３４】
本実施形態の作用効果及びその変形例は以下の通りである。
（１）本実施形態のステージ装置５０は、レチクル１５を駆動するステージ装置であって、空間Ａを形成するとともに、少なくとも一部に形成された開口部１ａを有する真空チャンバ１と、レチクル１５を保持する静電チャック１４を有し、駆動時には静電チャック１４が空間Ａ内を移動するように構成された粗微動一体テーブル１３と、開口部１ａを覆うように配置され、粗微動一体テーブル１３が駆動された時の反力によって移動可能なカウンタマス１１と、カウンタマス１１を収容する空間Ｂを形成するための真空カバー３０と、を備え、空間Ａの気圧と空間Ｂの気圧とを、空間Ａ及び空間Ｂの外部の空間Ｃの気圧に対してそれぞれ所定の値に設定可能である。【００３５】
この場合、粗微動一体テーブル１３（レチクル１５）を駆動する際の反力によってカウンタマス１１が移動するため、レチクル１５を駆動する際の振動が低減される。この結果、露光精度を低下させることなくレチクル１５を高速に駆動して、露光工程のスループットを向上できる。
さらに、一例として、粗微動一体テーブル１３のレチクル１５を保持する静電チャック１４が配置される空間Ａ、カウンタマス１１と真空カバー３０との間の空間Ｂ、及び真空カバー３０の外側の大気圧の空間Ｃにかけて次第に気圧が高く設定される。従って、ステージ装置５０の各構成部材及び／又は空間Ａを区切る真空チャンバ１に対する気圧差が、真空カバー３０（空間Ｂ）を設けない場合に比べて小さくなり、ステージ装置５０の構成部材及び／又は真空チャンバ１の変形量が小さくなる。【００３６】
また、空間Ｃの大気圧が変動しても、空間Ｂと空間Ａとの気圧差はほぼ一定に維持されるため、ステージ装置５０の構成部材及び／又は真空チャンバ１の変形量が変動することはない。従って、常にレチクル１５を高精度に駆動できる。
（２）また、空間Ｂの気圧は、ほぼ１×１０-4Torrから１０Torrの間の低真空に設定されている。しかしながら、空間Ｂの気圧はその範囲に限定されることはない。ただし、空間Ｂの気圧がその上限より大きくなると、空間Ｂと空間Ａとの気圧差が大きくなって、カウンタマス１１及び／又は真空チャンバ１の変形量が大きくなる恐れがある。一方、空間Ｂの気圧がその下限より小さくなるようにしてもよい。例えば、空間Ａと空間Ｂとの気圧が同じになるように設定することも可能である。この場合、空間Ａと空間Ｂとの気圧差は小さくなって好ましいが、その分、空間Ｂの気圧を維持するための機構が複雑化する。【００３７】
なお、レチクル１５が配置される空間Ａの気圧は、ほぼ１０-6Torrの高真空に保たれている。空間Ａの気圧は、本実施形態では、露光ビームの透過率が大きく減衰しない範囲であればよい。
（３）なお、空間Ｂの気圧は、その外側の空間Ｃの気圧（ここでは大気圧）よりも低く、かつ空間Ａの気圧よりも高いだけでもよく、特に圧力の値を特定しなくてもよい。この場合にも、空間Ａと空間Ｂとの気圧差は、空間Ａと大気圧との気圧差よりも小さくなるため、ステージ装置５０の構成部材及び／又は真空チャンバ１の変形量が小さくなる。【００３８】
（４）また、図１のステージ装置５０において、真空チャンバ１とカウンタマス１１とによって、空間Ａと空間Ｂとを互い独立した空間とするためのシール装置の少なくとも一部が形成されている。このようにカウンタマス１１を空間Ａと空間Ｂとの隔壁（シール装置の一部）としても兼用することによって、簡単な構成で空間Ａと空間Ｂとを区切ることができる。【００３９】
（５）この場合、そのシール装置は、真空チャンバ１とカウンタマス１１との間に形成される差動排気型のエアベアリング（ベアリング）を有し、そのエアベアリングは、真空チャンバ１の開口部１ａの周囲に形成された摺動面１ｂ（第１面）と、摺動面１ｂと対向するようにカウンタマス１１に設けられた摺動面１１ａ（第２面）とを含んでいる。これによって、簡単な構成で空間Ａと空間Ｂとを分けることができる。【００４０】
なお、カウンタマス１１を真空チャンバ１の摺動面１ｂに対して磁性流体軸受（ベアリング）を介して支持してもよい。これによって、空間Ａと空間Ｂとの間の気密性を向上しながら、カウンタマス１１を真空チャンバ１に対して円滑に移動できる。
（６）また、カウンタマス１１に接続されてカウンタマス１１に用力を供給するための配管群３１及び配線３２は、空間Ｂでのみカウンタマス１１に接続される。この場合には、空間Ｂとレチクル１５が配置される空間Ａとは実質的に分離されているため、配管群３１及び配線３２から放出されるアウトガスがレチクル１５が配置される空間Ａに漏れ出て、空間Ａ内の光学系（不図示）等に悪影響を与えることがない。【００４１】
（７）また、粗微動一体テーブル１３はカウンタマス１１に対して非接触で駆動される。従って、粗微動一体テーブル１３に保持されているレチクル１５の位置及び速度を高精度に制御できる。
この場合、粗微動一体テーブル１３を非接触にカウンタマス１１に支持するための電磁コア１２及び磁性体２４よりなるＺ・レベリング機構（支持機構）も備えられている。従って、走査露光時に例えばオートフォーカス方式で粗微動一体テーブル１３（レチクル１５）のＺ方向の位置等の制御を行うこともできる。【００４２】
なお、粗微動一体テーブル１３を例えば粗動テーブルと微動テーブルとに分けて構成してもよい。
（８）また、図１の実施形態では、カウンタマス１１の案内面（摺動面１ｂ）を真空チャンバ１と一体として形成しているため、構成が簡素である。しかしながら、例えば真空チャンバ１の外面に高平面度の案内部材を固定して、その案内部材（別部材）の上面をカウンタマス１１の案内面としても構わない。【００４３】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態につき図２を参照して説明する。本実施形態は、図１のステージ装置５０を、露光ビームとしてＥＵＶ光を用いる露光装置（ＥＵＶ露光装置）１００に適用したものである。図２において、図１と同一の部材には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、そのＥＵＶ光として特に１〜５０ｎｍ程度の波長の光が好ましい。【００４４】
図２において、露光装置１００は、ＥＵＶ光（露光ビーム）の光路を覆う大型の箱状の真空チャンバ１と、ＥＵＶ光を発生するレーザプラズマＸ線源と、ＥＵＶ光で反射型のレチクル１５を照明する照明システムと、レチクル１５を保持して移動する図１の実施形態と同じステージ装置５０（レチクルステージ系）と、レチクル１５から反射されるＥＵＶ光によってウエハ７１上にレチクル１５のパターンの縮小像を形成する像光学システム１０１（投影系）と、ウエハ７１を保持して移動するステージ装置（ウエハステージ系）とを備えている。図２においても、図１と同様に、レチクル１５を駆動する際の案内面（真空チャンバ１の摺動面１ｂに相当し、ほぼ水平面である）に垂直にＺ軸を取り、その案内面内で直交する２方向にＸ軸及びＹ軸（走査方向）を取って説明する。【００４５】
図２において、反射型のレチクル１５は、搬送ロボット（不図示）によって真空チャンバ１内への搬入及び真空チャンバ１からの搬出が行われる。搬入されたレチクル１５は、ステージ装置５０の粗微動一体テーブル１３の下方（−Ｚ方向である鉛直下方）に静電チャック１４を介して保持される。レチクル１５は、粗微動一体テーブル１３によってＸ方向、Ｙ方向、Ｚ軸の周りの回転方向に駆動されるとともに、カウンタマス１１の電磁コア（図１の電磁コア１２）によってＺ方向及びＸ軸、Ｙ軸の周りの回転方向に駆動される。【００４６】
ステージ装置５０のカウンタマス１１は、真空カバー３０によって覆われており、真空カバー３０とカウンタマス１１との間の空間Ｂは、ほぼ１×１０-4Torrから１０Torrの間の低真空に保たれている。一方、ＥＵＶ光（露光ビーム）は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光路を含む真空チャンバ１の内部の空間Ａは、適当な真空ポンプ１０７によってほぼ１×１０-6Torr程度の高真空に保たれている。【００４７】
図２において、ＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源は、レーザ源１０８（励起光源）と、ノズル１１２からキセノンガス（ターゲットガス）を放出するキセノンガス供給装置１０９とからなっている。レーザプラズマＸ線源の発光部は小型の真空チャンバ１１０によって覆われている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は、放物面ミラー１１３によって集光される。【００４８】
放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。ＥＵＶ光は放物面ミラー１１３の多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通して集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４はＥＵＶ光を反射して、反射型のレチクル１５上にＥＵＶ光を集光する。ＥＵＶ光によってレチクル１５の所定部分（円弧状の照明領域）が照明される。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４とは照明システムを構成する。【００４９】
レチクル１５のパターン面には、ＥＵＶ光を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層とが形成されている。レチクル１５でＥＵＶ光が反射されることにより、ＥＵＶ光はパターン化される。パターン化されたＥＵＶ光は、像光学システム１０１を介してウエハ７１上に達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面の第１ミラー１１５ａ、凸面の第２ミラー１１５ｂ、凸面の第３ミラー１１５ｃ、及び凹面の第４ミラー１１５ｄよりなる４枚の反射ミラーから構成されている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄにはＥＵＶ光を反射する多層膜が形成されている。【００５０】
レチクル１５により反射されたＥＵＶ光は、第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、レチクル１５のパターンを例えば１／４、１／５、１／６等の縮小倍率で縮小した像をウエハ７１上に形成する。像光学システム１０１は、像の側（ウエハ７１の側）でテレセントリックである。なお、像光学システム１０１を構成するミラーの枚数及び配置は任意である。【００５１】
また、ウエハ７１はウエハステージ６３のテーブル６５上に静電チャック６１を介して吸着して保持されている。ウエハステージ６３は、レーザ干渉計（不図示）の計測結果に基づいて、ウエハ７１をＹ方向に一定速度で移動するとともに、Ｘ方向、Ｙ方向へのウエハ７１のステップ移動を行う。ウエハステージ６３は、さらに好ましくはＺ方向及びＺ軸の周りの回転方向等にもウエハ７１の位置決めを行う。【００５２】
ウエハ７１上の１つのダイ（ショット領域）を露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりレチクル１５の照明領域に照射され、レチクル１５とウエハ７１とは像光学システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小倍率に従った所定の速度比でＹ方向に同期して移動する（同期走査される）。この際、レチクル１５のステージ装置５０において、カウンタマス１１は粗微動一体テーブル１３と逆方向に駆動されるため、粗微動一体テーブル１３の走査に伴う振動が低減される。このようにして、レチクルパターンはウエハ７１上の一つのダイに露光される。その後、ウエハステージ６３を駆動してウエハ７１をステップ移動した後、ウエハ７１上の次のダイに対してレチクル１５のパターンが走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハ７１上の複数のダイに対して順次レチクル１５のパターンが露光される。【００５３】
露光の際には、ウエハ７１上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに悪影響を与えないように、ウエハ７１はパーティション１１６の内部に配置されることが望ましい。パーティション１１６には開口１１６ａが形成され、像光学システム１０１のミラー１１５ｄからのＥＵＶ光は、開口１１６ａを通してウエハ７１上に照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、ウエハ７１上のレジストにＥＵＶ光を照射することにより生じるガス状の異物が像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはレチクル１５に付着するのを防止する。この結果、これらの光学性能の悪化が防止される。【００５４】
本実施形態の作用効果は以下の通りである。
（１）本実施形態の図２の露光装置１００は、ＥＵＶ光でレチクル１５を介してウエハ７１を露光する露光装置であって、レチクル１５を駆動するために図１のステージ装置５０を備えている。
この場合、図２において、ステージ装置５０のカウンタマス１１の上方に真空カバー３０を配置しているため、真空隔壁を兼ねたカウンタマス１１の内外での気圧差がほとんど無くなり、かつ大気圧が変動してもその気圧差は変動しないため、カウンタマス３０の気圧差による変形が低減される。また、真空チャンバ１の摺動面１ｂも内外での気圧差が小さく、かつ一定になるため、気圧差による変形が低減される。従って、真空チャンバ１の摺動面１ｂとカウンタマス１１の摺動面１１ａとの隙間は気圧差により変動することがなくなり、安定したカウンタマス１１の移動が図れる。そのため、粗微動一体テーブル１３の動きも円滑となり、レチクル１５の高精度の駆動が可能となる。【００５５】
（２）また、図２の露光装置１００において、ステージ装置５０の粗微動一体テーブル１３は、ほぼ水平面に沿って走査され、カウンタマス１１は、鉛直下方にある水平面にほぼ平行な真空チャンバ１の摺動面１ｂ（案内面）に沿って移動する。
従って、粗微動一体テーブル１３及びカウンタマス１１の移動を円滑に行うことが可能であり、レチクル１５の駆動をより高精度に行うことができる。【００５６】
また、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図３に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置（ＥＵＶ露光装置）によりマスクのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。【００５７】
言い換えると、このデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光装置を用いてウエハ（基板）を露光することと、露光されたウエハを現像することとを含んでいる。この際に、上記の実施形態の露光装置によれば、レチクルを高精度に駆動できるため、高機能の電子デバイスを高精度に製造できる。
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。【００５８】
（１）上述の実施形態では、露光光源としてレーザプラズマＸ線源を用いるものとしたが、これに限らず、ＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation)リング、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、Ｘ線レーザなどのいずれを用いても良い。
（２）上述の実施形態では、ＥＵＶ露光装置に図１のステージ装置５０を適用した例について説明したが、パターンを転写するエネルギ線は特に限定されず、光、紫外線、Ｘ線（軟Ｘ線等）、荷電粒子線（電子線、イオンビーム）等であっても良い。【００５９】
（３）上述の実施形態では、ステージ装置をレチクルを駆動するためのステージ装置に適用したが、ウエハを駆動するためのステージ装置に適用しても構わない。また、レチクル及びウエハをそれぞれ図１の実施形態と同様のステージ装置によって駆動してもよい。
（４）上述の実施形態では、図２の真空チャンバ１の上面にステージ装置５０を装着したが、真空チャンバ１の側面又は下面にステージ装置５０を装着してもよい。例えばステージ装置５０によってウエハを駆動する場合には、ステージ装置５０は真空チャンバ１の下面に装着される。【００６０】
また、上記の実施形態の露光装置１００（ＥＵＶ露光装置）は、本願請求の範囲に挙げられたステージ装置５０等の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及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。【００６１】
また、明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約を含む２００６年９月２９日付け提出の日本国特許出願第２００６−２６６３１５の全ての開示内容は、そっくりそのまま引用して本願に組み込まれている。
【図１】
2008041575.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008041575.tif 000005
【国際調査報告】
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2008041575.tif 000007
2008041575.tif 000008
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