(57)【要約】【課題】  ガス圧によりステージを浮上支持するステージ装置において、定盤に対するステージの浮上量やステージの曲がり量を適切に管理する。【解決手段】  ステージ装置は、定盤２１０上を移動するステージ２２０と、定盤２１０を通じてステージ２２０に対してガス供給及びガス吸引を行い、ステージ２２０を定盤２１０に対して浮上支持する浮上機構とを備える。浮上機構は、ステージ２２０に対する定盤２１０上での吸引箇所３２２ａ、３２３ａが互いに離れた複数のガス吸引経路３２２、３２３と、複数のガス吸引経路３２２、３２３の中からガス吸引に使用する経路を選択するための制御器３３１、３３２と、を有する。【選択図】    図４
2006080281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上を移動するステージと、
前記ベースを通じて前記ステージに対してガス供給及びガス吸引を行い、前記ステージを前記ベースに対して浮上支持する浮上機構と、を備え、
前記浮上機構は、前記ステージに対する前記ベース上での吸引箇所が互いに離れた複数のガス吸引経路と、前記複数のガス吸引経路の中から前記ガス吸引に使用する経路を選択するための制御器と、を有する、ことを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記ステージは、被保持部材を吸着保持するものであり、
前記制御器は、前記ステージによる前記被保持部材の保持時と非保持時との間で、前記経路の選択を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】
前記複数のガス吸引経路は、前記ステージに対するガス吸引のみに使用される第１ガス吸引経路と、前記ステージに対するガス吸引に加えて前記被保持部材の吸着保持に使用される第２ガス吸引経路と、を含み、
前記制御器は、前記ステージによる前記被保持部材の保持時に前記第２ガス吸引経路を選択し、前記被保持部材の非保持時に前記第１ガス吸引経路を選択する、ことを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記複数のガス吸引経路は、前記ステージに対するガス吸引のみに使用される第１ガス吸引経路と、前記ステージに対するガス吸引に加えて前記被保持部材の吸着保持に使用される第２ガス吸引経路と、を含み、
前記制御器は、前記ステージによる前記被保持部材の保持時に前記第１ガス吸引経路と前記第２ガス吸引経路とを選択し、前記被保持部材の非保持時に前記第１ガス吸引経路を選択する、ことを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記被保持部材の保持時と非保持時との間で、ガスの供給圧及びガスの吸引圧の少なくとも一方を変化させる、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】
前記ステージには、前記ガス供給に伴う浮上力を受ける領域である気体静圧軸受と、前記ガス吸引に伴う負圧空間を形成するための凹部とが設けられ、
前記気体静圧軸受は、所定方向に延在しており、
前記凹部は、前記気体静圧軸受に隣接し、且つ前記気体静圧軸受と同方向に延在している、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のステージ装置。
【請求項７】
前記凹部は、前記気体静圧軸受を間に挟んでその両側に配される２つの溝を含む、ことを特徴とする請求項６に記載のステージ装置。
【請求項８】
前記気体静圧軸受には、該気体静圧軸受の延在方向と同方向に所定間隔ずつ隔てられ、且つ該延在方向と同方向に所定長さずつ延在して設けられる複数のガス噴出溝が設けられている、ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のステージ装置。
【請求項９】
前記ステージに保持される前記被保持部材の湾曲を補正するように、ガスの供給圧及びガスの吸引圧の少なくとも一方を制御する、ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のステージ装置。
【請求項１０】
第１の部材と対向し、該第１の部材に対して相対移動可能な第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材との対向面の少なくとも一部にガスを供給する少なくとも１つのガス供給部と、
互いに離れた位置に設けられ、各々が前記対向面の少なくとも一部からガスを吸引する少なくとも２つのガス吸引部と、
前記少なくとも２つのガス吸引部における各々のガスの吸引状態を、互いに独立に制御する制御器と、を備えることを特徴とするガスベアリング装置。
【請求項１１】
前記制御器は、前記ガス供給部におけるガスの供給状態を制御することを特徴とする請求項１０に記載のガスベアリング装置。
【請求項１２】
前記制御器は、前記吸引状態または前記供給状態の制御の前後で、ガスを供給することによって前記第１の部材に作用する力とガスを吸引することによって前記第１の部材に作用する力とのバランスが変わらないように制御することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のガスベアリング装置。
【請求項１３】
前記制御器は、前記少なくとも２つのガス吸引部の中からガス吸引に使用する吸引部を選択することを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のガスベアリング装置。
【請求項１４】
案内面を有するベース部材と、前記案内面と対向する対向部を有し前記ベース部材に対して相対移動可能なステージとを備えたステージ装置において、
前記案内面と前記対向部との間に、請求項１０から請求項１３のいずれかに記載のガスベアリング装置が設けられていることを特徴とするステージ装置。
【請求項１５】
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であって、
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１から請求項９、１４のいずれか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１６】
請求項１５に記載の露光装置を用いて所定のパターンを物体上に形成するリソグラフィ工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージ装置及び露光装置に関し、特に、ステージをベース上に浮上支持する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置（マイクロリソグラフィ装置）では、回路パターンが描画されたマスク等に照明光（紫外線、Ｘ線、電子線等のエネルギー線）を照射し、等倍、所定の縮小倍率あるいは拡大倍率を有する投影結像系を介して感応基板（レジスト層が塗布された半導体ウエハやガラスプレート等）上に投影露光することにより、半導体デバイスや液晶表示デバイス等の回路パターンを形成する。このような露光装置では、マスクや感応基板を載置してレーザ干渉計による位置サーボ制御の下で平面（ＸＹ平面）内で精密に１次元あるいは２次元移動するためのステージ装置が設けられる。
【０００３】
ステージ装置に関し、振動等の外乱を避けるために、基板（マスクや感応基板）が載置されるステージを、ガス圧（通常はエア圧）を利用してベースに対して浮上支持する技術が知られている。ステージ浮上技術は、ステージとベースとの間隙（軸受部）のガス圧を制御することにより、ステージの浮上力を得るものであり、一般に、浮上支持されるステージに、ガス供給あるいはガス吸引用の配管（可撓性チューブなど）が直接接続される。
【０００４】
ステージ浮上技術では、ステージに上記配管を直接接続すると、ステージの移動に伴って配管の配設状態が変化することから配管用に比較的広いスペースが必要である。また、上記配管の配設状態の変化はステージの負荷を変化させ、ステージの位置制御性の低下を招く可能性がある。
【０００５】
これに対して、ステージに直接接続される配管の低減あるいはその配管の削減等を目的として、ベースを通じてステージに対しガス供給あるいはガス吸引を行う技術がある（例えば、特許文献１参照）。このステージ浮上技術は、ベースに設けられた穴を通じてステージとベースとの間隙（軸受部）に対してガス供給あるいはガス吸引を行うものであり、比較的大きな浮上力を得やすいという利点を有する。
【特許文献１】特開２００１−２０９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうしたステージ浮上技術では、ベースに対するステージの浮上量、すなわちベースとステージとの間隙の距離の管理が重要である。特に、ベースを通じてガス供給やガス吸引を行う技術では、比較的大きな浮上力を得やすい反面、ステージの浮き上がりやステージの曲がりを適切に抑える必要がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ガス圧によりステージを浮上支持するステージ装置において、ベースに対するステージの浮上量やステージの曲がり量を適切に管理することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、高精度な露光を実現することが可能な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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明のステージ装置は、ベース（２１０）上を移動するステージ（２２０）と、前記ベースを通じて前記ステージに対してガス供給及びガス吸引を行い、前記ステージを前記ベースに対して浮上支持する浮上機構と、を備え、前記浮上機構は、前記ステージに対する前記ベース上での吸引箇所（３２２ａ、３２３ａ）が互いに離れた複数のガス吸引経路（３２２、３２３）と、前記複数のガス吸引経路の中から前記ガス吸引に使用する経路を選択するための制御器（３３１、３３２）と、を有する、ことを特徴とする。
【０００９】
このステージ装置では、浮上機構によってステージとベースとの間隙のガス圧が制御され、ベースに対してステージが浮上支持される。また、制御器によって複数のガス吸引経路の中からガス吸引に使用する経路が選択され、これにより、ステージに対してベース上での吸引箇所の最適化が図られる。吸引箇所の最適化により、ベースに対するステージの浮上量やステージの曲がり量を適切に管理することが可能となる。
【００１０】
前記ステージ（２２０）は、被保持部材（Ｒ）を吸着保持するものであり、前記制御器（３３１、３３２）は、前記ステージによる前記被保持部材の保持時と非保持時との間で、前記経路の選択を行うとよい。
【００１１】
この場合、例えば、前記複数のガス吸引経路（３２２、３２３）は、前記ステージ（２２０）に対するガス吸引のみに使用される第１ガス吸引経路（３２２）と、前記ステージに対するガス吸引に加えて前記被保持部材の吸着保持に使用される第２ガス吸引経路（３２３）と、を含み、前記制御器（３３１、３３２）は、前記ステージによる前記被保持部材の保持時に前記第２ガス吸引経路（３２３）を選択し、前記被保持部材の非保持時に前記第１ガス吸引経路（３２２）を選択するとよい。
【００１２】
これにより、大気開放された箇所のガス吸引、すなわち無駄なガス吸引が回避され、ステージに対して確実なガス吸引が可能となる。その結果、ベースに対するステージの浮上量を適切に管理することが可能となる。また、被保持部材の保持時と非保持時とのそれぞれにおいて、１つのガス吸引経路を使用することから、ステージに対するガス吸引力に変化が生じにくく、ステージの曲がり量の管理も容易である。
【００１３】
また、前記複数のガス吸引経路（３２２、３２３）は、前記ステージ（２２０）に対するガス吸引のみに使用される第１ガス吸引経路（３２２）と、前記ステージに対するガス吸引に加えて前記被保持部材の吸着保持に使用される第２ガス吸引経路（３２３）と、を含み、前記制御器（３３１、３３２）は、前記ステージによる前記被保持部材（Ｒ）の保持時に前記第１ガス吸引経路（３２２）と前記第２ガス吸引経路（３２３）とを選択し、前記被保持部材の非保持時に前記第１ガス吸引経路（３２２）を選択してもよい。
【００１４】
被保持部材の保持時において、複数のガス吸引経路を使用し、ステージに対して複数の箇所でガス吸引を行うことにより、ステージの曲がり量をより適切に管理することが可能となる。
【００１５】
この場合、前記被保持部材（Ｒ）の保持時と非保持時との間で、ガスの供給圧及びガスの吸引圧の少なくとも一方を変化させることができる。
これにより、被保持部材の保持時と非保持時との間で、ガス吸引経路の使用数が変化しても、それに伴うステージの曲がり量の変化を抑制することが可能となる。
【００１６】
上記のステージ装置において、前記ステージ（２２０）には、前記ガス供給に伴う浮上力を受ける領域である気体静圧軸受（３０７）と、前記ガス吸引に伴う負圧空間を形成するための凹部（３０２、３０３）とが設けられ、前記気体静圧軸受（３０７）は、所定方向に延在しており、前記凹部（３０２、３０３）は、前記気体静圧軸受に隣接し、且つ前記気体静圧軸受と同方向に延在している構成とすることができる。
この場合、例えば、前記凹部は、前記気体静圧軸受（３０７）を間に挟んでその両側に配される２つの溝（３０２、３０３）を含む構成とすることができる。
例えば、前記気体静圧軸受（３０７）には、該気体静圧軸受の延在方向と同方向に所定間隔ずつ隔てられ、且つ該延在方向と同方向に所定長さずつ延在して設けられる複数のガス噴出溝（３０６）が設けられている構成とすることができる。
これにより、気体静圧軸受において十分な浮上力が生じるとともに、気体静圧軸受に残留する圧力（陽圧）を凹部（溝）を介して確実かつ短時間で軽減することが可能となる。
【００１７】
また、上記のステージ装置においては、前記ステージ（２２０）に保持される前記被保持部材（Ｒ）の湾曲を補正するように、ガスの供給圧及びガスの吸引圧の少なくとも一方を制御してもよい。
【００１８】
本発明のガスベアリング装置は、第１の部材（２１０）と対向し、該第１の部材に対して相対移動可能な第２の部材（２２２）と、前記第１の部材と前記第２の部材との対向面の少なくとも一部にガスを供給する少なくとも１つのガス供給部（３２１）と、互いに離れた位置に設けられ、各々が前記対向面の少なくとも一部からガスを吸引する少なくとも２つのガス吸引部（３２２、３２３）と、前記少なくとも２つのガス吸引部における各々のガスの吸引状態を、互いに独立に制御する制御器（３３１、３３２）と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
このガスベアリング装置では、ガス供給部によって第１の部材と第２の部材との間隙のガス圧を制御し、第１の部材に対して第２の部材を浮上支持することが可能である。また、制御器によって少なくとも２つのガス吸引部における各々のガスの吸引状態を、互いに独立に制御することから、第２の部材に対する吸引状態の最適化が図られる。吸引状態の最適化により、第１の部材に対する第２の部材の浮上量や第２の部材の曲がり量を適切に管理することが可能となる。
【００２０】
この場合、例えば、前記制御器（３３１、３３２）は、前記ガス供給部（３２１）におけるガスの供給状態を制御するとよい。
また例えば、前記制御器（３３１、３３２）は、前記吸引状態または前記供給状態の制御の前後で、ガスを供給することによって前記第１の部材（２１０）に作用する力とガスを吸引することによって前記第１の部材に作用する力とのバランスが変わらないように制御するとよい。
また例えば、前記制御器（３３１、３３２）は、前記少なくとも２つのガス吸引部（３２２、３２３）の中からガス吸引に使用する吸引部を選択するとよい。
【００２１】
本発明の別のステージ装置は、案内面を有するベース部材（２１０）と、前記案内面と対向する対向部を有し前記ベース部材に対して相対移動可能なステージ（２２２）とを備えたステージ装置において、前記案内面と前記対向部との間に、上記のガスベアリング装置が設けられていることを特徴とする。
このステージ装置では、ガスベアリング装置を介して、ベース部材に対するステージの浮上量を適切に管理することが可能となる。
【００２２】
本発明の露光装置は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（２００）と、基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（２００）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、上記のステージ装置を用いる、ことを特徴とする。
【００２３】
この露光装置では、ステージの浮上量や曲がり量が適切に管理可能なステージ装置を用いていることから、微細なパターンを高精度で基板に露光転写することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のステージ装置によれば、ガス圧によりステージを浮上支持するとともに、ベースに対するステージの浮上量やステージの曲がり量を適切に管理することができる。
【００２５】
本発明のガスベアリング装置によれば、第１の部材に対する第２の部材の浮上量や第２の部材の曲がり量を適切に管理することができる。
【００２６】
本発明の露光装置によれば、微細なパターンを高精度に基板に露光転写することができ、品質の良好なマイクロデバイス等を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本実施形態に係るレチクルステージ装置２００を示す斜視図、図２はレチクルステージ装置２００の分解斜視図、図３はステージ部２２０を示す斜視図及び断面図である。
【００２８】
レチクルステージ装置２００は、図１に示すように、レチクル定盤２１０、レチクルステージ部２２０を取り囲むように配置された枠状部材２３０、及びステージ部２２０を駆動するレチクルステージ駆動系（リニアモータ２４０、ボイスコイルモータ２５０）等を備える。
【００２９】
レチクル定盤（ベース）２１０は、不図示の支持部材によって略水平に支持されている。そして、レチクル定盤２１０は、図２に示すように、概略板状の部材からなり、その略中央に突部２１６ａが形成されている。この突部２１６ａの略中央には、露光用照明光ＥＬを通過させるために、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形開口２１６ｂがＺ方向に連通状態で形成され、矩形開口２１６ｂのＸ軸方向の一側と他側には、Ｙ軸方向を長手方向とするＸＺ断面逆Ｌ字状のガイド部２１６ｃ，２１６ｄがそれぞれ設けられている。これらのガイド部２１６ｃ，２１６ｄは、外側に上端部が張り出す状態（張り出し部分２１６ｅ、図４参照）で設けられ、上端面が突部２１６ａの上面に平行になっている。
【００３０】
ステージ部（移動部材）２２０は、図３（ａ）に示すように、略矩形形状のステージ本体２２２（スライダ）、ステージ本体２２２からＹ方向に延設された４つの延設部２２４等から構成される。
【００３１】
延設部２２４の底面（下面、−Ｚ側の面）には、延設部２２４の＋Ｙ端部から−Ｙ端部にわたり、図３（ｂ）に示される断面Ｌ字状でＹ軸方向を長手方向とするアングルプレート状の部材（以下、「アングル部材」と呼ぶ）２２７ａ，２２７ｂが固定されている。このアングル部材２２７は、実際には、ネジ部材によって複数箇所でレチクルステージ本体２２２に固定されている。
【００３２】
上記のアングル部材２２７ａ，２２７ｂは、レチクル定盤２１０のガイド部２１６ｃ，２１６ｄ（図２参照）のそれぞれの上部突出部に側方及び下方から所定のクリアランスをそれぞれ介して係合するものである。すなわち、アングル部材２２７ａ，２２７ｂは、ガイド部２１６ｃ，２１６ｄのそれぞれの上部突出部を、アングル部材２２７ａ，２２７ｂとステージ本体２２２とでＸ軸方向の両側から抱え込むように配置される。
【００３３】
また、延設部２２４の底面（−Ｚ側の面）には、それぞれ気体静圧軸受が形成される。気体静圧軸受により、ステージ部２２０は、レチクル定盤２１０上に数ミクロン程度のクリアランスを介して、非接触に浮上支持される。なお、気体静圧軸受に関するステージ部２２０及びレチクル定盤２１０の構造（浮上機構）については後述する。
【００３４】
このステージ部２２０は、軽量且つ高剛性の素材、例えばＭＭＣ（金属基複合材；Metal Matrix Composite：金属とセラミックスの複合体（アルミ合金又は金属シリコンをマトリックス材として、その中に各種セラミックス強化材を複合化させた素材））により一体化されている。但し、以下の説明では、説明を分かりやすくするために、必要に応じて各部が別部材であるかのような表現を用いる場合がある。上記各部のいずれか１つを他と別部材で構成してもよいし、全てを別部材で構成してもよい。
【００３５】
ステージ部２２０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２３３ａ，２３３ｂが固定され、外部に設けた干渉計２３５ａ〜２３５ｃ（図１１参照）によって、Ｙ移動鏡２３３ａ，２３３ｂのＹ方向の位置を測定することで、ステージ部２２０（レチクルＲ）のＹ方向の位置が高精度に計測される。
【００３６】
また、ステージ本体２２２の略中央には、露光用照明光ＥＬの通路となる段付き開口２２３が形成され、この段付き開口２２３の段部（１段掘り下げられた部分）には、レチクルＲを下側から吸着保持するレチクルホルダ（載置面）２２５が設けられる。更に、段付き開口２２３のＸ方向の両辺に沿って、４つ（各辺にそれぞれ２つ）のレチクルクランプ２７０が配置される。
【００３７】
ステージ部２２０において、段付き開口２２３のＸ方向の両側には、リニアモータ２４０の可動子ユニット２４４が配置される。可動子ユニット２４４は、図３（ｂ）に示すように、ステージ本体２２２の上面及び下面に一対の磁極ユニット２４４ａ，２４４ｂが埋め込まれる。更に、Ｘ方向の端部には、ボイスコイルモータ２５０の可動子ユニット２５４が配置される。可動子ユニット２５４としては、板状の永久磁石２５４ａが用いられる。
【００３８】
レチクルステージ駆動系は、ステージ部２２０をＹ方向に駆動するとともにθｚ方向に微小駆動する一対のリニアモータ２４０と、ステージ部２２０をＸ方向に微小駆動するボイスコイルモータ２５０からなる。一対のリニアモータ２４０は、枠状部材２３０の内部のＸ方向両側に、それぞれＹ方向に架設された固定子ユニット２４２及び上述した可動子ユニット２４４から構成される。また、ボイスコイルモータ２５０は、枠状部材２３０の内部の−Ｘ側に、Ｙ軸方向に架設された固定子ユニット２５２及び上述した可動子ユニット２５４から構成される。
【００３９】
固定子ユニット２４２は、Ｙ軸方向を長手方向とする一対のＹ軸リニアガイド２４２ａ，２４２ｂからなり、Ｚ方向に所定間隔を空けて相互に対向して且つＸＹ面にそれぞれ平行に保持されて、枠状部材２３０の内壁面に固定される。そして、Ｙ軸リニアガイド２４２ａ，２４２ｂの内部には、Ｙ軸方向に所定間隔で複数の電機子が配置される。そして、各Ｙ軸リニアガイド２４２ａ，２４２ｂの間には、所定のクリアランスを介して、ステージ部２２０の磁極ユニット２４４ａ，２４４ｂが配置される。
【００４０】
固定子ユニット２５２は、Ｙ軸方向を長手方向とする一対の電機子ユニット２５２ａ，２５２ｂからなり、Ｚ方向に所定間隔を空けて相互に対向して且つＸＹ面にそれぞれ平行に保持されて、枠状部材２３０の内壁面に固定される。そして、電機子ユニット２５２ａ，２５２ｂの間には、所定のクリアランスを介して、ステージ部２２０の永久磁石２５４ａが配置される。
【００４１】
このように、Ｙ軸リニアガイド２４２ａ，２４２ｂ及び磁極ユニット２４４ａ，２４４ｂによりステージ部２２０をＹ方向に移動可能なムービングマグネット型のリニアモータ２４０が構成される。また、電機子ユニット２５２ａ，２５２ｂと永久磁石２５４ａとにより、ステージ部２２０をＸ方向に微小移動可能なムービングマグネット型のボイスコイルモータ２５０が構成される。
【００４２】
そして、Ｙ軸リニアガイド２４２ａ，２４２ｂ内の電機子コイルに電流が供給されると、ステージ部２２０をＹ方向に駆動する駆動力が発生する。また、電機子ユニット２５２ａ，２５２ｂを構成する電機子コイルにＹ軸方向の電流が流れると、ステージ部２２０をＸ方向に駆動する駆動力が発生する。
【００４３】
枠状部材２３０は、その下面に気体静圧軸受が形成される。これにより、枠状部材２３０は、レチクル定盤２１０上に数ミクロン程度のクリアランスを介して非接触に浮上支持される。また、枠状部材２３０の＋Ｘ側面及び＋Ｙ側面には、磁気ユニットからなる可動子２６１，２６３，２６５，２６７が設けられる。これら可動子２６１，２６３，２６５，２６７に対応して、レチクル定盤２１０には、支持台２１２を介して、電機子ユニットからなる固定子２６２，２６４，２６６，２６８が設けられる。可動子２６１，２６３，２６５，２６７は、その内部に永久磁石を備えており、Ｚ方向の磁界を形成する。固定子２６２，２６４は、その内部に電機子コイルを備えており、Ｙ方向に電流が流れるように形成される。固定子２６６，２６８は、その内部に電機子コイルを備えており、Ｘ方向に電流が流れるように形成される。
【００４４】
したがって、可動子２６１，２６３と固定子２６２，２６４により、ムービングマグネット型ボイスコイルモータからなるＸ軸方向駆動用のトリムモータ２６０Ｘが構成される。同様に、可動子２６５，２６７と固定子２６６，２６８により、ムービングマグネット型ボイスコイルモータからなるＹ軸方向駆動用のトリムモータ２６０Ｙが構成される。このように、４つのトリムモータ２６０Ｘ，２６０Ｙにより、枠状部材２３０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向の３自由度方向に駆動することが可能である。また、枠状部材２３０の−Ｘ方向及び−Ｙ方向の側壁には、それぞれ窓ガラス２３２，２３４がはめ込まれており、ステージ部２２０の位置を計測するレーザ干渉計２３５ａ〜２３５ｃからの測長ビームが透過可能となっている。
【００４５】
ステージ部２２０のＹ方向の位置は、レーザ干渉計２３５ａ〜２３５ｃから発した測長ビームを、窓ガラス２３４を介してＹ移動鏡２３３ａ，２３３ｂに照射し、その反射光を検出することで行われる。ステージ部２２０のＸ方向、θｚ方向の位置は、レチクル定盤２１０に固定されたＸ固定鏡（図示せず）に複数の測長ビームを照射し、その反射光を検出することがで行われる。このＸ固定鏡は、ステージ部２２０の移動範囲をカバーするようにＹ方向に沿って長尺に形成されており、枠状部材２３０の外部に設置される。窓ガラス２３４を通過した測長ビームは、ステージ部２２０に固定された光学素子によって光路を略９０度曲げられ、その後、窓ガラス２３２を通過してＸ固定鏡に達するようになっている。なお、枠状部材２３０に窓ガラス２３２，２３４を設けず、枠状部材２３０の内側（枠内）に前記測長ビームの射出部とＸ固定鏡とを配置するようにしてもよい。
【００４６】
このように構成されたレチクルステージ装置２００では、ステージ部２２０の移動に伴う反力が枠状部材２３０の移動によりキャンセルされる。例えば、ステージ部２２０がＸ軸方向に駆動されると、ボイスコイルモータ２５０の可動子がステージ部２２０と一体でＸ軸方向に駆動され、この駆動力の反力がボイスコイルモータ２５０の固定子（電機子ユニット２５２ａ，２５２ｂ）及び固定子が固定された枠状部材２３０に作用する。枠状部材２３０は、レチクル定盤２１０に対して所定のクリアランスを介して非接触に支持されているので、上述した反力の作用により、枠状部材２３０は、運動量保存の法則に従った距離だけその反力に応じた方向に移動する。同様に、Ｙ軸方向に駆動された場合にも、運動量保存の法則に従って、枠状部材２３０が移動する。特に、枠状部材２３０がステージ部２２０を取り囲むように形成されているので、必然的に大型化し、その重量が大きくなる。したがって、ステージ部２２０との重量比を大きくすることができる。このため、枠状部材２３０の移動距離は、比較的短くて足りる。
【００４７】
次に、ステージ部２２０の浮上機構について図４及び図５を参照して説明する。
図４は、ステージ部２２０の浮上機構を示す図であり、レチクル定盤２１０のガイド部２１６ｄ及びステージ本体２２２のアングル部材２２７ｂの近傍の断面を模式的に示している。図５は、図４に示すＡ−Ａ断面図である。
【００４８】
図４に示すように、ステージ本体２２２の底面（下面、−Ｚ側の面）には、レチクル定盤２１０のガイド部２１６ｄの上面に対向する位置に、所定深さの凹溝からなる第１溝３０１、第２溝３０２、及び第３溝３０３が設けられている。図５に示すように、これらの溝３０１，３０２，３０３はそれぞれ、ステージ本体２２２の延設部２２４のＹ方向の両端付近までＹ軸方向に延在して設けられており、また、互いにＸ方向に所定間隔ずつ隔てられかつ互いに平行な関係にある。本実施形態では、各溝３０１，３０２，３０３の幅及び深さはそれぞれ互いに同程度である。溝３０１，３０２，３０３の形状は上記に限らず、例えば、幅及び深さは互いに異なってもよい。なお、後述するように、第１溝３０１はステージ本体２２２の浮上支持におけるガス供給に用いられ、第２溝３０２及び第３溝３０３は、上記浮上支持におけるガス吸引（ガス排出）に用いられる。
【００４９】
また、図４に示すように、ステージ本体２２２のアングル部材２２７ｂの上面には、第１溝３０１に対向位置に、所定深さの凹溝からなる第４溝３０４が設けられている。第４溝３０４の、延在長さ、幅、及び深さは第１溝３０１とほぼ同じである。なお、後述するように、第４溝３０４はステージ本体２２２の浮上支持におけるガス供給に用いられる。
【００５０】
また、ステージ本体２２２の底面において、第１溝３０１と第２溝３０２との間には、Ｙ方向に延在して大気開放溝３０５が設けられている。大気開放溝３０５は、溝３０１，３０２，３０３に比べて幅が狭く、また、Ｙ軸方向の両端が開放されている。
【００５１】
更に、ステージ本体２２２の底面において、第２溝３０２と第３溝３０３との間には、Ｙ方向に延在する複数のガス噴出溝３０６が設けられている。複数のガス噴出溝３０６は同一直線上でＹ方向に互いに所定間隔ずつ隔てられており、それぞれがＹ軸方向に所定長さ延在し、かつ溝３０１，３０２，３０３に比べて幅が狭い。なお、ステージ本体２２２の底面における、複数のガス噴出溝３０６が設けられた、第２溝３０２と第３溝３０３との間の領域が気体静圧軸受３０７（エアパッド）となる。
【００５２】
図４に示すように、第１溝３０１と各ガス噴出溝３０６とは、通気経路３１０を介して連通されている。実際には、通気経路３１０は、細孔、コネクタ、及び配管チューブ等を含む。各ガス噴出溝３０６に対して通気経路３１０は１つずつ設けられてもよく、複数ずつ設けられてもよい。
【００５３】
また、ステージ本体２２２の上面には、レチクルＲを吸着保持するための吸着孔３１５が設けられている。この吸着孔３１５は、通気経路３１６を介して第３溝３０３と連通されている。
【００５４】
ここで、先の図２及び図３を用いて説明したように、レチクル定盤２１０における突部２１６ａには、Ｘ軸方向の一側にガイド部２１６ｃが設けられるとともに、他側にガイド部２１６ｄが設けられている。またこれに対応して、ステージ本体２２２には、Ｘ軸方向の一側にアングル部材２２７ａが配設されるとともに、他側にアングル部材２２７ｂが配設されている。図４及び図５では、それぞれ＋Ｘ側の、ガイド部２１６ｄ及びアングル部材２２７ｂの近傍の様子を示しているが、−Ｘ側のガイド部２１６ｄ及びアングル部材２２７ｂの近傍も同様の浮上機構からなる。両者の構造は概ね左右対称である。
【００５５】
図４に戻り、レチクル定盤２１０のガイド部２１６ｄ並びに突部２１６ａには、第１溝３０１に対するガス供給のためのガス供給経路３２１と、第２溝３０２に対するガス吸引のための第１ガス吸引経路３２２と、第３溝３０３に対するガス吸引のための第２ガス吸引経路３２３とが設けられている。ガス供給経路３２１及びガス吸引経路３２２，３２３はそれぞれ、細孔、コネクタ、及び配管チューブ等を含む。
【００５６】
ガス供給経路３２１は、レチクル定盤２１０におけるガイド部２１６ｄのＸ方向の張り出し部分２１６ｅの上端面に設けられる第１噴出口３２１ａと、その張り出し部分２１６ｅの下端面に設けられる第２噴出口３２１ｂとを含む。第１噴出口３２１ａは、上記張り出し部分２１６ｅの上端面において、ステージ本体２２２の第１溝３０１と対向する位置に設けられている。第２噴出口３２１ｂは、上記張り出し部分２１６ｅの下端面において、その張り出し部分２１６ｅを挟んで第１噴出口３２１ａの反対位置であり、ステージ本体２２２のアングル部材２２７ｂの第４溝３０４に対向する位置に設けられている。
【００５７】
ガス供給経路３２１は、制御弁３３０を介して窒素又は希ガス（例えばヘリウムガス）などの所定のガスの供給源であるガス供給装置３２５に接続されている。ガス供給装置３２５から供給される加圧ガスは、第１噴出口３２１ａと第２噴出口３２１ｂとのそれぞれから噴出される。第１噴出口３２１ａから噴出されたガスは、一旦第１溝３０１で受け止められ、さらに第１噴出口３２１ａからガスが噴出され続けることにより、そのガスが第１溝３０１の全体に行き渡り、第１溝３０１におけるガスの静圧がある程度の圧力になった段階でそのガスは、通気経路３１０を介して各ガス噴出溝３０６に供給される。ガス噴出溝３０６からのガス噴出により、気体静圧軸受３０７の領域において、ステージ本体２２２の底面とレチクル定盤２１０上面との間隙の圧力（静圧、隙間内圧力）が高まり、ある程度の圧力になると、ステージ本体２２２がレチクル定盤２１０に対して浮上支持される。
【００５８】
このとき、張り出し部分２１６ｅにおける第１噴出口３２１ａからの噴出ガスは第１溝３０１を介してステージ本体２２２を上方に押圧し、第２噴出口３２１ｂからの噴出ガスは第４溝３０４を介してステージ本体２２２を下方に押圧する。そのため、第１溝３０１に作用するガスによる上向きの力は、第４溝３０４に作用するガスによる下向きの力によってほぼ相殺され、その結果、ステージ本体２２２が必要以上に浮き上がることが防止される。つまり、ステージ部２２０の重量は、気体静圧軸受３０７における圧力によって支持される。なお、気体静圧軸受３０７に残留する圧力（陽圧）は、ガス吸引経路３２２，３２３を介して適宜軽減される。
【００５９】
ガス吸引経路３２２，３２３はそれぞれ、制御弁３３１，３３２を介して真空ポンプ３２６に接続されている。真空ポンプ３２６は不図示のガス回収装置に接続されている。第１ガス吸引経路３２２と第２ガス吸引経路３２３とは互いに独立した関係にある。第１ガス吸引経路３２２は、レチクル定盤２１０におけるガイド部２１６ｄの上端面に設けられる第１吸引口３２２ａを含み、第２ガス吸引経路３２３は、レチクル定盤２１０におけるガイド部２１６ｄの上端面に設けられる第２吸引口３２３ａを含む。第１吸引口３２２ａは、ガイド部２１６ｄの上端面において、ステージ本体２２２の第２溝３０２と対向する位置に設けられている。第２吸引口３２３ａは、ガイド部２１６ｄの上端面において、ステージ本体２２２の第３溝３０３と対向する位置に設けられている。すなわち、第１吸引口３２２ａ及び第２吸引口３２３ａはそれぞれ、気体静圧軸受３０７の隣接位置に設けられている。言い換えると、第１吸引口３２２ａ及び第２吸引口３２３ａは、気体静圧軸受３０７を間に挟んで、その両側に対称に、Ｘ方向に互いに離間して配されている。
【００６０】
気体静圧軸受３０７の隣接位置に、ガス吸引用の溝３０２，３０３及び吸引口３２２ａ，３２３ａを設けるのは、気体静圧軸受３０７のガスを直接吸引することで、気体静圧軸受３０７に残留する圧力（陽圧）を確実かつ短時間で軽減すること等を目的としている。ただし、吸引口３２２ａ，３２３ａの配設位置は上記に限定されない。例えば、ガス吸引用の第２溝３０２及び第３溝３０３の双方を、気体静圧軸受３０７に対してＸ方向の一方の側（例えば、＋Ｘ側）に並べて設け、これに対応して、吸引口３２２ａ，３２３ａを、気体静圧軸受３０７に対してＸ方向の一方の側（例えば、＋Ｘ側）に並べて設けてもよい。
【００６１】
図６は、レチクルＲの保持時と非保持時との間におけるガス吸引経路３２２，３２３の切り替えの様子を模式的に示す図である。
図６に示すように、本実施形態では、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ガス吸引経路３２２，３２３を選択的に切り替える。すなわち、レチクルＲの保持時においては、第２ガス吸引経路３２３を使用し、レチクルＲの非保持時においては、第１ガス吸引経路３２２を使用する。
【００６２】
より具体的には、レチクルＲがステージ本体２２２に搭載されると、第１ガス吸引経路３２２の制御弁３３１を閉、第２ガス吸引経路３２３の制御弁３３２を開にする。これにより、第２ガス吸引経路３２３内が負圧となり、第２ガス吸引経路３２３の第２吸引口３２３ａを介して、第３溝３０３に面する空間のガスが吸引される。気体静圧軸受３０７の隣接位置からガスが吸引されることにより、ステージ本体２２２が必要以上に浮き上がることが確実に防止される。また、第３溝３０３は、通気経路３１６を介してレチクルＲ吸着用の吸着孔３１５に連通していることから、負圧による吸引作用により、レチクルＲがステージ本体２２２に吸着保持される。なお、このとき、第１ガス吸引経路３２２内は大気圧となる。
【００６３】
一方、レチクルＲの交換時などのレチクルＲの非保持時においては、第１ガス吸引経路３２２の制御弁３３１を開、第２ガス吸引経路３２３の制御弁３３２を閉にする。これにより、第１ガス吸引経路３２２の第１吸引口３２２ａを介して、第２溝３０２に面する空間のガスが吸引される。なお、このとき、第２ガス吸引経路３２３内は大気圧となる。気体静圧軸受３０７の隣接位置からガスが吸引されることにより、ステージ本体２２２が必要以上に浮き上がることが確実に防止される。
【００６４】
特に、レチクルＲの非保持時においては、レチクルＲ吸着用の吸着孔３１５が大気圧に対して開放されているため、吸着孔３１５に連通している第２ガス吸引経路３２３を使用すると、十分なガス吸引が行えず、浮上力と吸引力とのバランスが崩れ、ステージ本体２２２が過度に浮き上がる可能性がある。レチクルＲの非保持時には、レチクルＲの吸着保持に併用される第２ガス吸引経路３２３ではなく、ステージ本体２２２のガス吸引のみに使用される第１ガス吸引経路３２２を使用することで、ステージ本体２２２の浮上量を適切に管理することができる。
【００６５】
制御弁３３１，３３２としては、例えば、電磁弁が用いられる。この場合、開閉制御のみの電磁弁を用いてもよく、流量制御用の電磁弁を用いてもよい。また、第１ガス吸引経路３２２と第２ガス吸引経路３２３の切り替えを、三方弁などの１つの制御弁で行ってもよい。なお、第１ガス吸引経路３２２と第２ガス吸引経路３２３との切り替え時において、双方の経路からガス吸引を行う時間を設ける（すなわちオーバラップさせる）ことにより、切り替え時に生じるガス吸引不足を防止することが可能である。この場合、例えば、一方の制御弁を閉から開状態に変化したのを確認した後に、他方の制御弁を開から閉状態にするとよい。
【００６６】
なお、上記の浮上機構は、レチクルＲの搭載部であるステージ本体２２２のＸ方向両側に設けられていることから、左右で合計４系統のガス吸引経路が設けられることになる。そして、レチクルＲの保持時には内側２系統のガス吸引経路を使用し、レチクルＲの非保持時には外側２系統のガス吸引経路を使用することになる。内側２系統のガス吸引経路のそれぞれに対して１つずつ制御弁を設けてもよく、１つの制御弁を共用させてもよい。同様に、外側２系統のガス吸引経路のそれぞれに対して１つずつ制御弁を設けてもよく、１つの制御弁を共用させてもよい。
【００６７】
また、本例においては、ステージ本体２２２に対して、ある領域では気体静圧軸受３０７を介して鉛直上向きに押圧し、別の領域ではガス吸引経路３２２，３２３を介して鉛直下向きに吸引している（いわゆる押し引きしている）ことから、ステージ本体２２２に対して曲げモーメントが作用する。しかしながら、ステージ本体２２２に対する吸引箇所（第２溝３０２、第３溝３０３）が、押圧箇所（気体静圧軸受３０７）の隣接位置であることから、吸引箇所と押圧箇所の距離が短く、実際に生じる曲げモーメントは極めて小さい。
【００６８】
図７は、レチクルＲの保持時と非保持時との間におけるガス吸引経路３２２，３２３の切り替えの他の例を模式的に示す図である。
図７において、本例では、レチクルＲの保持時においては、第１ガス吸引経路３２２と第２ガス吸引経路３２３との双方を使用し、レチクルＲの非保持時においては、第１ガス吸引経路３２２のみを使用する。
【００６９】
すなわち、レチクルＲの保持時には、第１ガス吸引経路３２２の制御弁３３１、第２ガス吸引経路３２３の制御弁３３２をともに開にする。一方、レチクルＲの非保持時においては、第１ガス吸引経路３２２の制御弁３３１を開、第２ガス吸引経路３２３の制御弁３３２を閉にする。本例では、レチクルＲの保持時において、気体静圧軸受３０７の両側でガス吸引を行うことから、ステージ本体２２２に対して曲げモーメントが生じにくいという利点がある。
【００７０】
なお図７の例では、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ガス吸引経路の使用数が変化する。そのため、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ステージ本体２２２に対する負圧力の変化が生じ、ステージ本体２２２の曲がり量が変化する可能性がある。そのため、図８あるいは図９に示すように、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ガスの供給圧及びガスの吸引圧の少なくとも一方を変化させるのが好ましい。
【００７１】
図８の例では、レチクルＲの保持時において、第１ガス吸引経路３２２と第２ガス吸引経路３２３との双方を使用し、レチクルＲの非保持時においては、第１ガス吸引経路３２２のみを使用している。更に本例では、レチクルＲの非保持時において、ガス吸引経路の数の減少に伴う吸引力を補うために、その減少分に見合う分だけガスの供給圧を減少させている。つまり、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ガス供給経路３２１、第１ガス吸引経路３２２、及び第２ガス吸引経路３２３による浮上力と吸引力とのバランスが保たれるように、ガス供給経路３２１におけるガスの供給圧（供給量）を制御している。これにより、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ガス吸引経路の使用数が変化したことに伴うステージ本体２２２の曲がり量の変化が抑制される。
【００７２】
また、図９の例では、レチクルＲの非保持時において、ガス吸引経路の数の減少に伴う吸引力を補うために、その減少分に見合う分だけガスの吸引圧を増加させている。つまり、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ガス供給経路３２１、第１ガス吸引経路３２２、及び第２ガス吸引経路３２３による浮上力と吸引力とのバランスが保たれるように、第１ガス吸引経路３２２におけるガスの吸引圧（吸引量）を制御している。これにより、レチクルＲの保持時と非保持時との間で、ガス吸引経路の使用数変化に伴うステージ本体２２２の曲がり量の変化が抑制される。
【００７３】
図１０は、上記の実施形態の変形例を示している。
図１０の例では、ガスの供給圧あるいはガスの吸引圧の制御により、ステージ本体２２２に保持されるレチクルＲの湾曲を補正している。すなわち、本例では、レチクルＲの保持時において、ステージ本体２２２に対して、ガス供給経路による鉛直上向きの浮上力Ｆｓと、内側のガス吸引経路による鉛直下向きの吸引力Ｆｖ１と、外側のガス吸引経路による鉛直下向きの吸引力Ｆｖ２とが作用しており、このうち、内側のガス吸引経路のガス吸引圧を制御して吸引力Ｆｖ１を大きくしている（Ｆｖ１→Ｆｖ１’＞Ｆｖ１）。これにより、ステージ本体２２２に曲げモーメントＭ１が作用し、ステージ本体２２２の湾曲が補正され、これに伴い、レチクルＲの湾曲が補正される。なお、図１０は一例であって、ガス吸引箇所の選択、及びガス供給圧と吸引圧とのバランスを適宜変更することにより、様々な形状の湾曲の補正が可能である。
【００７４】
次に、上述したレチクルステージ装置２００を露光装置１００に適用した実施形態について説明する。図１１は、露光装置１００を示す模式図である。
【００７５】
露光装置１００は、露光用照明光（露光光）ＥＬをレチクルＲに照射しつつ、レチクルＲとウエハ（板状体、基板）Ｗとを一次元方向に相対的に同期移動させて、レチクルＲに形成されたパターン（回路パターン等）ＰＡを投影光学系４０を介してウエハＷ上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、いわゆるスキャニング・ステッパである。
【００７６】
この露光装置１００は、露光用照明光ＥＬによりレチクルＲを照明する露光照明系１０、レチクルＲを保持するレチクルステージ装置２００、レチクルＲから射出される露光用照明光ＥＬをウエハＷ上に照射する投影光学系４０、ウエハＷを保持するウエハステージ装置５０、及び露光装置１００の動作を統括的に制御する主制御系７０等を含んで構成される。
【００７７】
露光照明系１０は、光源１２から照射された露光用照明光ＥＬがレチクルＲ上の所定の照明領域内にほぼ均一な照度分布で照射するために、オプティカルインテグレータ等を備える。
【００７８】
露光用照明光ＥＬには、波長約１２０ｎｍ〜約１９０ｎｍの真空紫外線、例えば、発振波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ（ＡｒＦレーザ）、発振波長１５７ｎｍのフッ素レーザ（Ｆ２レーザ）、発振波長１４６ｎｍのクリプトンダイマーレーザ（Ｋｒ２レーザ）、発振波長１２６ｎｍのアルゴンダイマーレーザ（Ａｒ２レーザ）等が用いられる。
【００７９】
レチクルステージ装置２００は、露光照明系１０の直下に設けられる。レチクルステージ装置２００の具体的構成は、上述した通りである。
【００８０】
投影光学系４０は、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）で密閉したものである。投影レンズ系は、レチクルＲを介して射出される照明光を所定の投影倍率β（βは、例えば１／４）で縮小して、レチクルＲのパターンＰＡ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４０の投影レンズ系の各要素は、それぞれ保持部材を介して投影系ハウジングに支持され、該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（いずれも不図示）。
【００８１】
ウエハステージ装置（ステージ装置）５０は、ウエハＷを保持するウエハホルダ５２とＸＹ平面内で移動可能なウエハステージ５３等から構成される。ウエハホルダ５２は、ウエハステージ５３に支持されるとともに、ウエハＷを真空吸着によって保持する。ウエハステージ５３は、互いに直交する方向へ移動可能な一対のブロックをベース５４上に重ね合わせたものであって、不図示の駆動部によりＸＹ平面内で移動可能となっている。
【００８２】
そして、外部に設けたレーザ干渉計測長器によってウエハステージ５３のＸ方向及びＹ方向の位置が逐次検出されて、主制御系７０に出力される。
【００８３】
ウエハホルダ５２の−Ｙ側の端部には、平面鏡からなるＹ移動鏡５６がＸ方向に延設されている。このＹ移動鏡５６にほぼ垂直に外部に配置されたＹ軸レーザ干渉計５７からの測長ビームが投射され、その反射光がＹ軸レーザ干渉計５７に受光されることによりウエハＷのＹ位置が検出される。また、略同様の構成によりＸ軸レーザ干渉計によってウエハＷのＸ位置が検出される。
【００８４】
そして、ウエハステージ５３のＸＹ面内の移動により、ウエハＷ上の任意のショット領域をレチクルＲのパターンＰＡの投影位置（露光位置）に位置決めして、レチクルＲのパターンＰＡの像をウエハＷに投影転写する。
【００８５】
主制御系７０は、露光装置１００を統括的に制御するものである。例えば、露光量（露光光の照射量）やレチクルステージ装置２００及びウエハステージ５３の位置等を制御して、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。また、主制御系７０には、各種演算を行う演算部７１の他、各種情報を記録する記憶部７２が設けられる。
この制御系は、前述の制御弁３３１、３３２等とも接続され、例えば、レチクルＲがレチクルステージ装置２００のステージ本体２２２に保持されているか否かという情報に基づいて制御弁３３１、３３２の開閉状態を適宜選択したり、ガスの供給圧、吸引圧の調整を行えるように構成されている。
【００８６】
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。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８７】
例えば、上記実施形態では、本発明に係るステージ装置をレチクルステージ装置に適用した例について説明したが、ウエハステージ装置に適用してもよい。
【００８８】
また、上記実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、本発明はステップ・アンド・リピート方式の露光装置にも適用可能である。また、本実施形態の露光装置の照明光学系８０が備える光源は、超高圧水銀ランプ、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、又はＦ２レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ６）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。
【００８９】
更に、光源としてＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。例えば、単一波長レーザの発振波長を１．５１〜１．５９μｍの範囲内とすると、発生波長が１８９〜１９９ｎｍの範囲内である８倍高調波、又は発生波長が１５１〜１５９ｎｍの範囲内である１０倍高調波が出力される。
【００９０】
特に、発振波長を１．５４４〜１．５５３μｍの範囲内とすると、発生波長が１９３〜１９４ｎｍの範囲内の８倍高調波、即ちＡｒＦエキシマレーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波長を１．５７〜１．５８μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、即ちＦ２レ−ザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。また、発振波長を１．０３〜１．１２μｍの範囲内とすると、発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範囲内である７倍高調波が出力され、特に発振波長を１．０９９〜１．１０６μｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜１５８μｍの範囲内の７倍高調波、即ちＦ２レーザ光とほぼ同一波長となる紫外光が得られる。この場合、単一波長発振レーザとしては例えばイットリビウム・ドープ・ファイバーレーザを用いることができる。
【００９１】
また、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ェ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。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ェハなどが用いられる。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。
また、例えば、特開平１０−１５４６５９号に開示されているように、基板上の液体を介してその基板に像を形成する液浸露光装置に本発明を適用してもよい。
【００９２】
また、本発明のステージは、露光装置に設けられるレチクルステージ及びウェハステージのみならず、物体を載置した状態で移動させる（１次元的な移動又は２次元的な移動に制限されない）ステージ装置を制御する場合一般について適用することが可能である。
【００９３】
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。尚、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。
【００９４】
次に、上述した露光装置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。図１２に示すように、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（ウェハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。
【００９５】
次に、ステップＳ１３（ウェハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウェ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で処理されたウェ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。
【００９６】
図１３は、半導体デバイスの場合における、図１３のステップＳ１３の詳細なフローの一例を示す図である。図１３において、ステップＳ２１（酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においてはウェ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）においてはウェ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）においてはウェ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、ウェ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。
【００９７】
ウェ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、ウェ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ェハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウェハを現像し、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、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００９８】
以上説明したマイクロデバイス製造方法においては、露光ステップ（ステップＳ２６）において前述した信号処理方法を用いてマスク及びウェハの位置情報が高い精度をもって測定されるため、ウェハ上に既に形成されているパターンとウェハ上に転写するパターンとの重ね合わせ精度を向上させることができ、結果的に最小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まり良く生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明に係るレチクルステージ装置を示す斜視図である。
【図２】レチクルステージ装置の分解斜視図である。
【図３】ステージ部を示す斜視図及び断面図である。
【図４】ステージ部の浮上機構を示す図であり、レチクル定盤のガイド部及びステージ本体のアングル部材の近傍の断面を模式的に示している。
【図５】図４に示すＡ−Ａ断面図である。
【図６】レチクルの保持時と非保持時との間におけるガス吸引経路の切り替えの様子を模式的に示す図である。
【図７】レチクルの保持時と非保持時との間におけるガス吸引経路の切り替えの他の例を模式的に示す図である。
【図８】レチクルの保持時と非保持時との間で、ガスの供給圧を変化させる例を示す図である。
【図９】レチクルの保持時と非保持時との間で、ガスの吸引圧を変化させる例を示す図である。
【図１０】ガスの吸引圧の制御により基板（レチクル）の曲がりを補正する例を説明するための図である。
【図１１】露光装置を示す模式図である。
【図１２】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】半導体デバイスの場合における、図１２のステップＳ１３の詳細なフローの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
ＥＬ…露光用照明光、Ｒ…レチクル（マスク、被保持部材）、Ｗ…ウエハ（基板）、４０…投影光学系、５０…ウエハステージ装置、７０…主制御系、１００…露光装置、２００…レチクルステージ装置、２１０…レチクル定盤（ベース、第１の部材、ベース部材）、２１６ｃ，２１６ｄ…ガイド部、２１６ｅ…張り出し部分、２２０…ステージ部、２２２…ステージ本体（第２の部材、ステージ）、２２４…延設部、２２７ａ，２２７ｂ…アングル部材、３０１…第１溝、３０２…第２溝、３０３…第３溝、３０４…第４溝、３０５…大気開放溝、３０６…ガス噴出溝、３０７…気体静圧軸受、３１０、３１６…通気経路、３１５…吸着孔、３２１…ガス供給経路（ガス供給部）、３２１ａ…第１噴出口、３２１ｂ…第２噴出口、３２２…第１ガス吸引経路（ガス吸引部）、３２３…第２ガス吸引経路（ガス吸引部）、３２２ａ…第１吸引口、３２３ａ…第２吸引口、３２５…ガス供給装置、３２６…真空ポンプ、３３０、３３１、３３２…制御弁（制御器）。
【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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