(57)【要約】  【課題】  感光基板を載置するテーブルの温度を均一に温調することができる温調方法、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法を提案する。  【解決手段】  移動可能な第１テーブル４３と、基板Ｗを保持しつつ第１テーブル４３に対して離間しつつ移動可能に支持される第２テーブル４２とを備えたステージ装置４０であって、第１テーブル４３における第２テーブル４２に対向する面４３ａの少なくとも一部に設置されて、第２テーブル４２に対して熱エネルギーを放射する放射部８０を備え、放射部８０から放射される熱エネルギーを用いて第２テーブル４２を所定の温度に調整する。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材に対して離間しつつ移動可能に支持される第２部材を所定の温度にする温調方法であって、
前記第１部材から前記第２部材に熱エネルギーを放射して前記第２部材を所定の温度に調整することを特徴とする温調方法。
【請求項２】
前記熱エネルギーは、前記第１部材における前記第２部材に対向する面の少なくとも一部の設けられた放射部から前記第２部材に対して放射されることを特徴とする請求項１に記載の温調方法。
【請求項３】
前記第２部材の温度に基づいて、前記熱エネルギーを調整することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の温調方法。
【請求項４】
移動可能な第１テーブルと、基板を保持しつつ前記第１テーブルに対して離間しつつ移動可能に支持される第２テーブルとを備えたステージ装置であって、
前記第１テーブルにおける前記第２テーブルに対向する面の少なくとも一部に設置されて、前記第２テーブルに対して熱エネルギーを放射する放射部を備え、
前記放射部から放射される熱エネルギーを用いて前記第２テーブルを所定の温度に調整することを特徴とするステージ装置。
【請求項５】
前記放射部は、熱エネルギーを有する流体が通る流路を備えることを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
【請求項６】
前記第２テーブルと前記第１テーブルとの間に配置されて前記第２テーブルを前記第１テーブルに対して移動させるアクチュエータを更に備え、前記熱エネルギーを有する流体は、前記アクチュエータの温度制御にも利用されることを特徴とする請求項５に記載のステージ装置。
【請求項７】
前記放射部は、熱電素子を備えることを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
【請求項８】
前記第２テーブルの温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に基づいて前記熱エネルギーの放出を制御する制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項４から請求項７のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項９】
前記放射部は、断熱部材を介して前記第１テーブルに固定されていることを特徴とする請求項４から請求項８のうちいずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項１０】
マスクを保持するマスクステージと、基板を保持する基板ステージとを有し、前記マスクに形成されたパターンを前記基板に露光する露光装置において、
前記マスクステージと前記基板ステージの少なくとも一方に、請求項４から請求項９のうちいずれか１項に記載のステージ装置を用いることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項１０に記載の露光装置を用いることを特徴とす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、基板を載置する部材を温調する方法、基板を載置するテーブルを温調可能なステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等を製造するリソグラフィ工程では、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などの逐次移動型の投影露光装置が主流となっている。
このような露光装置においては、半導体メモリの大容量化やＣＰＵプロセッサの高速化・大集積化の進展とともに感光基板上に形成されるパターンの微細化の要求が高まっており、高い露光精度が要求されている。
このため、感光基板を保持するテーブルを、所定の熱源から遮断して、テーブルの熱変形を抑えることにより、露光不良を抑える技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２４４１９６号公報
【特許文献２】特開平８−２９３４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した技術では、テーブルを所定の熱源から遮断するに過ぎず、テーブル内に発生した温度むら（温度勾配）を完全に解消することは困難であった。すなわち、テーブルは、他の熱源、例えば空調等の影響により、その内部に温度むらが発生してしまう。この温度むらにより、テーブルが局所的に熱変形して、テーブルの端部に配置された干渉計用反射鏡と、保持した感光基板との位置関係が微少にずれて、干渉計によるウエハの位置計測に誤差を与えてしまうことになる。これにより、露光精度が悪化するという問題がある。
また、テーブルに温調装置等を設けることも可能であるが、テーブルの重量が増して、テーブルの位置決め性能等に悪影響がある。また、温調された流体を流す場合には、液体の流通により振動が発生して、露光に悪影響を与えてしまう。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、感光基板を載置するテーブルの温度を均一に温調することができる温調方法、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る温調方法、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、第１部材（４３）に対して離間しつつ移動可能に支持される第２部材（４２）を所定の温度にする温調方法であって、第１部材から第２部材に熱エネルギーを放射して第２部材を所定の温度に調整するようにした。
この発明によれば、第２部材を間接的に加熱或いは冷却して所定の温度に調整できる。また、第２部材に温調装置を設ける必要がなくなるので、第２部材の軽量化を図ることができる。
【０００６】
また、熱エネルギーが、第１部材（４３）における第２部材（４２）に対向する面（４３ａ）の少なくとも一部の設けられた放射部（８０）から第２部材（４２）に対して放射されるものでは、第２部材に近接した第１部材の対向面から熱エネルギーを放射するので、放射した熱エネルギーを無駄なく第２部材の温度調整に用いることができる。
また、第２部材（４２）の温度に基づいて、熱エネルギーを調整するものでは、第２部材を適切に温度調整することができ、第２部材に温度むらが発生することを防止することができる。
【０００７】
第２の発明は、移動可能な第１テーブル（４３）と、基板（Ｗ）を保持しつつ第１テーブルに対して離間しつつ移動可能に支持される第２テーブル（４２）とを備えたステージ装置（４０）であって、第１テーブルにおける第２テーブルに対向する面（４３ａ）の少なくとも一部に設置されて、第２テーブルに対して熱エネルギーを放射する放射部（８０）を備え、放射部から放射される熱エネルギーを用いて第２テーブルを所定の温度に調整するようにした。
この発明によれば、第１テーブルから第２テーブルに向けて熱エネルギーを投射することにより、間接的に第２テーブルを加熱或いは冷却して所定の温度に調整できる。そして、第２テーブルに温調装置を設ける必要がなくなるので、第２テーブルの軽量化を図ることができる。
【０００８】
また、放射部（８０）が、熱エネルギーを有する流体（Ｌ）が通る流路（８５）を備えるものでは、所定の温度に温調された流体を流路に流すことにより、放射部から液体の熱エネルギーを第２テーブルに向けて放射することができる。
また、第２テーブル（４３）と第１テーブル（４２）との間に配置されて第２テーブルを第１テーブルに対して移動させるアクチュエータ（３３０）を更に備え、熱エネルギーを有する流体（Ｌ）が、アクチュエータの温度制御にも利用されるものでは、アクチュエータの発熱が流体により抑えられることにより、アクチュエータの発熱が第２テーブルに及ぼす影響を遮断して、より第２テーブルを均一な温度に温調することができる。
また、放射部（８０）が、熱電素子を備えるものでは、より第２テーブルの温度調整の制御性を高めることが可能となる。
また、第２テーブル（４２）の温度を検出する温度センサ（８６）と、温度センサの検出結果に基づいて熱エネルギーの放出を制御する制御装置（５０）と、をさらに備えるものでは、第２テーブルの温度を精度よく均一に温調することが可能となる。
また、放射部（８０）は、断熱部材（８７）を介して第１テーブル（４３）に固定されているものでは、放射部から放射される熱エネルギーが第１テーブルを加熱或いは冷却してしまうことを防止することができる。また、放射部から放射する熱エネルギーを無駄なく第２テーブルに向けて放射することが可能となる。
【０００９】
第３の発明は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（２０）と、基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（４０）とを有し、マスクに形成されたパターン（ＰＡ）を基板に露光する露光装置（ＥＸ）において、マスクステージと基板ステージの少なくとも一方に、第２の発明のステージ装置を用いるようにした。
この発明によれば、マスクステージ又は基板ステージにおけるテーブルの温度が均一かつ一定に保たれるので、テーブル上に載置したマスク或いはウエハの位置を正確に計測することが可能となる。これにより、ウエハに微細なパターンを露光することが可能となる。
【００１０】
第４の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第３の発明の露光装置（ＥＸ）を用いるようにした。
この発明によれば、効率よく高性能なデバイスを製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
第２部材、第２テーブルは、熱エネルギーの放射を受けて加熱或いは冷却されるので、温調装置を備える必要がなくなり、第２部材、第２テーブルの軽量化を図ることができる。そして、第２部材、第２テーブルを温度むらがなく所定の温度に調整することができる。
したがって、このようなステージ装置では、適切な位置決め制御が可能となり、ウエハやマスクの位置決めを精度よく行うことができる。これにより、基板に形成する線幅を均一にすることができ、線幅不良の発生を低下させることができる。特に微細なパターンを形成する場合には、有効であり、歩留まりを向上させることができる。そして、微細なパターンを備えるデバイスを効率よく製造することができるので、半導体メモリの大容量化やＣＰＵプロセッサの高速化・高集積化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の温調方法、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の露光装置ＥＸの一実施形態を示す概略構成図である。
露光装置ＥＸは、レチクル（マスク）Ｒとウエハ（基板）Ｗとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンＰＡを投影光学系３０を介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである。
そして、露光装置ＥＸは、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージ２０、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系３０、ウエハＷを保持するウエハステージ４０、露光装置ＥＸを統括的に制御する制御装置５０等を備える。
そして、これらの各装置は、本体フレーム１００或いは基礎フレーム２００上に防振ユニット６０，７０等を介して支持される。
なお、以下の説明において、投影光学系３０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でレチクルＲとウエハＷとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向とする。更に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわり方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１３】
照明光学系１０は、レチクルステージ２０に支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、露光用光源、露光用光源から射出された光束の照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるレチクルＲ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれ不図示）を有している。
照明光学系１０から射出される露光光ＥＬとしては、水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の紫外光が用いられる。
そして、光源５から射出されたレーザビームは、照明光学系１０に入射され、レーザビームの断面形状がスリット状又は矩形状（多角形）に整形されるとともに照度分布がほぼ均一な照明光（露光光）ＥＬとなってレチクルＲ上に照射される。
そして、この照明光学系１０は、本体フレーム１００を構成する第２支持盤１２０の上面に固定された照明系支持部材１２によって支持される。
【００１４】
レチクルステージ（マスクステージ）２０は、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系３０の光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわちＸＹ平面内の２次元移動及びθＺ方向の微小回転を行うものであって、レチクルＲを保持するレチクル微動ステージと、レチクル微動ステージと一体に走査方向であるＹ軸方向に所定ストロークで移動するレチクル粗動ステージと、これらを移動させるリニアモータ等（いずれも不図示）を備える。そして、レチクル微動ステージには、矩形開口が形成されており、開口周辺部に設けられたレチクル吸着機構によりレチクルが真空吸着等により保持される。
レチクルステージ２０上には移動鏡２１が設けられ。また、移動鏡２１に対向する位置にはレーザ干渉計２２が設けられる。そして、レチクルステージ２０上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計２２によりリアルタイムで計測され、その計測結果は制御装置５０に出力される。そして、制御装置５０がレーザ干渉計２２の計測結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、レチクルステージ２０に支持されているレチクルＲの位置決め等が行われる。
このレチクルステージ２０は、本体フレーム１００を構成する第２支持盤１２０の上面に不図示の非接触ベアリング（例えば気体静圧軸受）を介して浮上支持される。
【００１５】
投影光学系３０は、フッ素ドープ石英、蛍石、フッ化リチウム等のフッ化物結晶からなるレンズや反射鏡などの複数の投影レンズ系を投影系ハウジング（鏡筒３１）で密閉したものであり、レチクルステージ２０の直下に設けられる。投影レンズ系は、レチクルＲを介して射出される露光光ＥＬを所定の投影倍率β（βは例えば１／４）で縮小して、レチクルＲのパターンの像をウエハＷ上の特定領域（ショット領域）に結像させる。なお、投影光学系３０の投影レンズ系の各要素は、それぞれ保持部材（不図示）を介して投影系ハウジングに支持され、各保持部材は各要素の周縁部を保持するように例えば円環状に形成されている。
なお、露光光ＥＬとして、Ｆ２レーザ等の真空紫外線を用いるため、透過率の良好な光学硝材（光学素子）として、蛍石（ＣａＦ２の結晶）、フッ素や水素等をドープした石英ガラス、及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）等が用いられる。この場合、投影光学系ＰＬにおいて、屈折光学部材のみで構成して所望の結像特性（色収差特性等）を得るのは困難であることから、屈折光学部材と反射鏡とを組み合わせた反射屈折系を採用してもよい。
そして、鏡筒３１の外壁にはフランジ３３が設けられ、フランジを有する円筒形のセンサ支持架台３５に挿入される。更に、鏡筒３１及びセンサ支持架台３５は、本体フレーム１００を構成する第１支持盤１１０に設けられた穴部１１３に挿入、支持される。そして、第１支持盤１１０は、防振ユニット６０を介して、基礎フレーム２００上にほぼ水平に支持される。
なお、センサ支持架台は、オートフォーカスセンサ等のセンサ類を支持する部材である。また、第１支持盤１１０とセンサ支持架台３５との間には、不図示のキネマティックマウントが設けられ、投影光学系３０のあおり角を調整することが可能である。
【００１６】
ウエハステージ（基板ステージ、ステージ装置）４０は、ウエハＷを支持しつつ、ＸＹ平面内の２次元移動及びθＺ方向の微小回転を行うものであって、ウエハＷを保持するウエハホルダ４１、ウエハＷのレベリング及びフォーカシングを行うためにウエハホルダ４１をＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向の３自由度方向に微小移動可能なＺテーブル４２、Ｚテーブル４２をＹ軸方向に連続移動するとともにＸ軸方向にステップ移動するＸＹテーブル４３、ＸＹテーブル４３をＸＹ平面内で移動可能に支持するウエハ定盤４４、Ｚテーブル４２及びＸＹテーブル４３とを一体として平行移動させるリニアモータ等からなる駆動部（不図示）等を備える。
また、Ｚテーブル（第２部材、第２テーブル）４２上には移動鏡４７が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計４８が設けられる。ウエハステージ４０上のウエハＷの２次元方向の位置、及び回転角はレーザ干渉計４８によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置５０に出力される。そして、制御装置５０がレーザ干渉計４８の計測結果に基づいてリニアモータ等を駆動することでウエハステージ４０に支持されているウエハＷの位置決めを行う。
ＸＹテーブル（第１部材、第１テーブル）４３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（エアパッド）４５が固定されており、これらのエアパッド４５によってＸＹテーブル４３がウエハ定盤４４上に、例えば数ミクロン程度のクリアランスを介して浮上支持される。
また、ウエハ定盤４４は、基礎フレーム２００の支持盤２１０上に、防振ユニット７０を介してほぼ水平に支持されている。
【００１７】
制御装置５０は、露光装置ＥＸを統括的に制御するものであり、各種演算及び制御を行う演算部の他、各種情報を記録する記憶部や入出力部等を備える。
そして、例えば、レーザ干渉計２２，４８の検出結果に基づいてレチクルＲ及びウエハＷの位置を制御して、レチクルＲに形成されたパターンＰＡの像をウエハＷ上のショット領域に転写する露光動作を繰り返し行う。
【００１８】
本体フレーム１００は、投影光学系３０を支持する第１支持盤１１０と、投影光学系３０の上方に配置されるレチクルステージ２０等を支持する第２支持盤１２０と、第１支持盤１１０と第２支持盤１２０との間に立設する複数の支柱１３０とから構成される。第１支持盤１１０は、上述したように、円筒状の投影光学系３０の外径よりもやや大きく形成された穴部１１３が形成される。なお、第１支持盤１１０或いは第２支持盤１２０と複数の支柱１３０とは、締結手段等で連結される構造としてもよいし、これらを一体に形成した構造としてもよい。
そして、上述したように、本体フレーム１００は、防振ユニット６０を介して基礎フレーム２００上に支持される。
【００１９】
基礎フレーム２００は、その上面に防振ユニット７０を介してウエハステージ４０を支持する支持盤２１０と、支持盤２１０上に立設するとともに防振ユニット６０を介して本体フレーム１００を支持する複数の支柱２２０とから構成される。支持盤２１０と支柱２２０とは、締結手段等で連結される構造であっても、一体に形成される構造であってもよい。
そして、基礎フレーム２００は、クリーンルーム等の床面Ｆ上に足部２１５を介して略水平に設置される。
【００２０】
図２は、ウエハステージ４０の拡大図であり、図３は、放射部８０の平面図である。
上述したように、ウエハステージ４０は、上面にウエハホルダ４１が配置されたＺテーブル４２と、Ｚテーブル４２と一体となってＸＹ方向に移動するＸＹテーブル４３を有する。Ｚテーブル４２とＸＹテーブル４３の間には３つの支持装置３００が配置され、これによりＺテーブル４２がＸＹテーブル４３の上に三点支持される。
【００２１】
支持装置３００は、弾性部材等で構成された自重支持部３１０と駆動部３３０とから構成される。そして、自重支持部３１０によってＺテーブル４２をその自重を補償しつつ支持すると共に、駆動部３３０によりＺテーブル４２をＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向の３自由度方向に微小駆動する。これにより、Ｚテーブル４２上のウエハホルダ４１に吸着保持したウエハＷのレベリング及びフォーカシングを行う。このように、自重支持部３１０によってＺテーブル４２の重量をキャンセルしているので、駆動部３３０がＺテーブル４２の重量を支持する必要がなくなって、エネルギー消費を大幅に減少させることができる。
自重支持部３１０の構成としては、例えば、バネ部材や反発力と磁石との吸引力とを組み合わせてＺテーブル４２の自重を補償する構成のものや、空気バネ内の圧縮ガス（空気）を利用して自重を補償するような構成を用いることができる。
なお、駆動部（アクチュエータ）３３０は、自重支持部３１０の上端に配置されたコイル３３１と、コイル３３１に対応してＺテーブル４２の下面４２ｂに配置された円環状の永久磁石３３２とから構成されるボイスコイルモータである。
【００２２】
また、ＸＹテーブル４３の上面４３ａ、すなわち、Ｚテーブル４２と対向する面上には、Ｚテーブル４２に対して熱エネルギーを投射する放射部８０が配置される。
放射部８０は、略Ｖ字に形成された板部材であって、その内部に所定の温度に調整された液体Ｌを流す流路が形成されている。そして、その上面８０ａは、内部を流れる液体Ｌの熱エネルギーを外部に放射する放熱板として機能する。
すなわち、流路８５には、所定の温度に調整された液体Ｌが流され、これにより、放射部８０は、液体Ｌの温度と同一温度に加熱或いは冷却される。そして、上面８０ａから、その表面温度に従った熱エネルギーが外部に放射される。
なお、放射部８０は、断熱部材８７を介してＸＹテーブル４３上に固定されており、また、断熱部材８７が放射部８０の側面をも取り囲むように配置されるので、放射部８０から放射される熱エネルギーは、上面８０ａから略Ｚ方向にのみ放射される。
放射部８０の上部には、Ｚテーブル４２が近接して配置される。例えば、放射部８０とＺテーブル４２の下面との距離は、１０ｍｍ程度に設定できる。したがって、放射部８０から外部に向けて放射された熱エネルギーの殆どは、放射部８０とＺテーブル４２との間の気体を介して、Ｚテーブル４２の下面を加熱或いは冷却する。
なお、放射部８０の平面形状は、できるだけ大面積とすることが、Ｚテーブル４２を短時間に加熱或いは冷却可能となるので好ましい。本実施形態において、放射部８０の平面形状を略Ｖ字型としているのは、上述した支持装置３００等を避けて配置した。
【００２３】
放射部８０の流路８５には、所定の温度に調整された流体Ｌを供給・回収する液体温調装置８８が連結される。液体温調装置８８は、制御装置５０により制御され、液体供給量、流速、液体温度を調整可能である。
また、Ｚテーブル４２上には、Ｚテーブル４２の温度を計測する温度センサ８６が配置され、この温度センサ８６の検出結果が制御装置５０に送られる。制御装置５０は、温度センサ８６の検出結果に基づいて液体温調装置８８を駆動して、液体供給量、流速、液体温度を制御する。なお、温度センサ８６は、複数であることが好ましい。Ｚテーブル４２の全体の温度分布を測定し、均一な温度分布を実現するためである。
複数の温度センサの検出結果に基づいてＺテーブル４２の平均温度を求め、この平均温度が所定の温度となるように液体温調装置８８によって液体Ｌの供給量、液体温度等を設定する。液体Ｌの温度は、必ずしもＺテーブル４２の目標温度（所定の温度）と一致させる必要はない。両者の温度の間に所定の関係があれば、その関係に基づいて液体温調装置８８を制御して液体Ｌの供給量、液体温度等を設定し、これによって放射部８０から放射される熱エネルギーによってＺテーブル４２が所定の温度となるように調整すればよい。
温度センサ８６の設置位置は、特に限定されるものではなく、例えば、Ｚテーブル４２の内部に埋め込んでもよい。
【００２４】
また、液体温調装置８８から供給される液体Ｌの一部或いは全部は、支持装置３００の駆動部３３０の周囲に形成された流路（不図示）にも流される。
これにより、駆動部３３０、特にコイル３３１が冷却され、コイル３３１で発生した熱がＺテーブル４２を加熱しないようにしている。したがって、Ｚテーブル４２は、駆動部３３０の影響を受けず、更に一定の温度に調整される。
液体Ｌを支持装置３００の駆動部３３０の冷却にも用いる場合、先に放射部８０の流路８５に液体Ｌを流し、流路８５から排出された液体Ｌを駆動部３３０の周囲に形成された流路に流せばよい。これとは逆に、駆動部３３０の冷却に使用した液体Ｌを放射部８０の流路８５に流すようにしてもよい。
【００２５】
続いて、上述した露光装置ＥＸを用いてレチクルＲのパターンＰＡの像をウエハＷに露光する方法について説明する。
まず、レチクルＲがレチクルステージ２０にロードされるとともに、ウエハＷがウエハステージ４０にロードされる。
続いて、各種の露光条件が設定された後に、制御装置５０の管理の下で、レチクル顕微鏡及びオフアクシス・アライメントセンサ等（ともに不図示）を用いたレチクルアライメント、アライメントセンサのベースライン計測等の所定の準備作業が行われる。その後、アライメントセンサを用いたウエハＷのファインアライメント（エンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）等）が終了し、ウエハＷ上の複数のショット領域の配列座標が求められる。
ウエハＷの露光のための準備作業が終了すると、制御装置５０は、アライメント結果に基づいてウエハＷ側のレーザ干渉計４８の計測値をモニタしつつ、ウエハＷのファーストショット（第１番目のショット領域）の露光のための加速開始位置（走査開始位置）にウエハステージ４０を移動させる。
次いで、制御装置５０は、レチクルステージ２０及びウエハステージ４０とのＹ軸方向の走査を開始させ、レチクルステージ２０、ウエハステージ４０がそれぞれの目標走査速度に達すると、露光光ＥＬによってレチクルＲのパターン領域が照射され、走査露光が開始される。
そして、レチクルＲのパターン領域の異なる領域が露光光ＥＬで逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、ウエハＷ上のファーストショット領域に対する走査露光が終了する。これにより、レチクルＲのパターンＰＡが投影光学系３０介してウエハＷ上のファーストショット領域のレジスト層に縮小転写される。
このファーストショット領域に対する走査露光が終了すると、制御装置５０は、ウエハステージ４０をＸ，Ｙ軸方向にステップ移動させて、セカンドショット領域の露光のための加速開始位置に移動させる。すなわち、ショット間ステッピング動作が行われる。そして、セカンドショット領域に対して上述したような走査露光を行う。
このようにして、ウエハＷのショット領域の走査露光と次ショット領域の露光のためのステッピング動作とが繰り返し行われて、ウエハＷ上の全ての露光対象ショット領域にレチクルＲのパターンＰＡが順次転写される。
そして、このような処理を繰り返し行うことにより、複数のウエハＷの露光が行われる。
【００２６】
上述した露光処理では、その以前から、制御装置５０が温度センサ８６の情報に基づいて液体温調装置８８に指令し、所定温度の液体Ｌを放射部８０に供給している。そして、露光処理が行われる際には、既にＺテーブル４２が放射部８０からの放射される熱エネルギーによって均一の温度に温調され、温度むらのない状態に維持されている。
このため、Ｚテーブル４２上に設けた移動鏡４７に測長レーザ光を投射してその反射光を受光することにより、Ｚテーブル４２、ひいてはＺテーブル４２上に載置したウエハＷのＸＹ方向の位置を計測するが、この計測結果にＺテーブル４２の温度むらの影響（誤差）が殆ど含まれなくなる。したがって、ウエハＷのＸＹ方向の位置が正確に計測され、露光精度を向上させることができる。
また、ウエハステージ４０は、支持装置３００の駆動部３３０を駆動して、ウエハＷのＺ方向の位置と姿勢（傾斜角）を制御し、ウエハＷの表面を投影光学系３０の像面に合わせ込む処理を行うが、所定温度に調整された液体Ｌが駆動部３３０の周囲に流されるので、駆動部３３０から発せられる熱がＺテーブル４２を加熱することが防止される。これにより、Ｚテーブル４２の温度むらの発生が防止されて、露光精度を向上させることができる。
【００２７】
以上のように、本発明によれば、Ｚテーブル４２は、ＸＹテーブル４３上に設けた放射部８０からの熱エネルギーの放射を受けて加熱或いは冷却されるので、Ｚテーブル４２を温度むらがなく所定の温度に調整することができる。
また、制御装置５０、液体温調装置８８等を介してＺテーブル４２の平均温度を所定の温度に設定することができるので、投影光学系３０のレンズ先端部（Ｚテーブル４２側）の周囲温度やレーザ干渉計２２の測定光路の周辺温度とＺテーブル４２の平均温度とを略等しくすることが可能となる。これにより、ＸＹテーブル４３等の移動によって生じる空気渦を原因とする空気ゆらぎを減少させることができ、その空気ゆらぎに起因する干渉計の測定誤差も低減される。そのため、Ｚテーブル４２上に戴置したウエハＷのＸＹ方向の位置を正確に測定し、位置決めすることができる。
また、Ｚテーブル４２に温調装置を備える必要がないので、Ｚテーブル４２の軽量化等を図ることができ、しかも、Ｚテーブル４２が液体Ｌを流すことによって発生する振動の影響も受けない。
そして、ウエハＷのＸＹ方向の位置計測が正確となるので、ウエハＷに形成する線幅を均一にすることが可能となり、線幅不良の発生を低下させることができる。特に微細なパターンを形成する場合には、有効であり、歩留まりを向上させることができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは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プロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。
【００２９】
例えば、放射部８０として、所定の温度に調整された液体Ｌを流す方式について説明したが、これに代えてペルチェ素子（熱電素子）を用いることもできる。液体Ｌを流す必要がないので、振動の影響がなく、またメンテナンス性に優れる。
【００３０】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報等に開示されているように、ウエハ等の被処理基板を別々に載置してＸＹ方向に独立に移動可能な２つのステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００３１】
また、上述の実施形態においては、投影光学系とウエハとの間が気体（空気や窒素）で満たされている露光装置について説明しているが、液浸式の露光装置に本発明を適用することができる。
【００３２】
また、前述した実施形態ではステップ・アンド・リピート方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発明を適用することができる。更に、本発明は半導体素子の製造に用いられる露光装置だけではなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）等を含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。更には、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ウエ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。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光など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、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（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などが用いられる。
【００３３】
レチクルステージ２０の移動により発生する反力は、投影光学系３０に伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（対応ＵＳＰ５，８７４，８２０）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
また、ウエハステージ４０の移動により発生する反力は、投影光学系３０に伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（対応ＵＳＰ５，５２８，１１８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００３４】
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４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。
【００３５】
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。
【００３６】
図５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。
【００３７】
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。
【００３８】
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】
【００３９】
【図１】露光装置ＥＸの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】ウエハステージ４０の拡大図である。
【図３】放射部８０の平面図である。
【図４】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である。
【図５】図４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】
【００４０】
２０  レチクルステージ（マスクステージ）
４０  ウエハステージ（ステージ装置、基板ステージ）
４２  Ｚテーブル（第２部材、第２テーブル）
４３  ＸＹテーブル（第１部材、第１テーブル）
４３ａ  上面（対向する面）
５０  制御装置
８０  放射部
８５  流路
８６  温度センサ
８７  断熱部材
３３０  駆動部（アクチュエータ）
Ｌ  流体
Ｒ  レチクル（マスク）
ＰＡ  パターン
Ｗ  ウエハ（ウエハ）
ＥＸ  露光装置
【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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