(57)【要約】【課題】露光精度の低下を抑制する露光装置及びデバイスの製造方法を提供すること。【解決手段】基板に所定のパターンを形成する露光装置であって、所定状態に設定された気体を収容する第１空間と、前記第１空間内を移動可能に配置された移動体と、前記第１空間に接続され、前記移動体の移動に応じて前記第１空間内との間で前記気体の移動が可能に設けられた第２空間と、前記第２空間から前記第１空間に流入する前記気体を前記所定状態となるように調整する調整装置とを備える。【選択図】図１
2011014785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に所定のパターンを形成する露光装置であって、
所定状態に設定された気体を収容する第１空間と、
前記第１空間内を移動可能に配置された移動体と、
前記第１空間に接続され、前記移動体の移動に応じて前記第１空間内との間で前記気体の移動が可能に設けられた第２空間と、
前記第２空間から前記第１空間に流入する前記気体を前記所定状態となるように調整する調整装置と
を備える露光装置。
【請求項２】
前記第１空間内の前記気体を前記所定状態に調整する第２調整装置を更に備える
請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記調整装置及び前記第２調整装置の上流の前記気体を第２状態に調整する第３調整装置を更に備える
請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記移動体は、前記基板を保持するステージである
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１空間と前記第２空間との接続部は、前記ステージの移動領域に対応する位置に設けられる
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記接続部は、前記移動体の移動による前記第１空間内の圧力変動に対応する位置に設けられる
請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記接続部は、複数設けられる
請求項５又は請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記接続部は、異物の流通を規制するフィルタを有する
請求項５から請求項７のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記調整装置は、加熱装置及び冷却装置を有する
請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第２空間は、前記第１空間よりも体積が大きい
請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第２空間は、前記移動体の移動面に対して垂直方向上に配置される
請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記移動体に位置検出用の光を照射する照射装置を更に備える
請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第１空間と前記第２空間とに跨って設けられ、マスクを介した露光光を前記基板に投影する投影光学系
を更に備える請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記第１空間は、前記第２空間よりも前記露光光の下流側に配置される
請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記第２空間に設けられ、前記マスクを保持して移動する第２移動体
を更に備える請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の露光装置を用いてデバイスを製造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、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、液晶表示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）などの露光装置が用いられている。
【０００３】
これらの露光装置では、半導体素子等の高集積化に伴って、感光基板上に形成する回路パターンの微細化が要請されている。回路パターンの微細化を実現するためには、非常に精密な装置である露光装置の温度状態を一定に制御して、所望の性能を発揮させる必要がある。
【０００４】
このため、例えば、特許文献１に示すように、露光装置では、露光装置本体をチャンバ内に収容し、そのチャンバ内部の空間が均一な温度分布となるように制御している。この種の露光装置においては、感光基板を載置する基板ステージが収容された空間の略全面に均一なダウンフローの温調気体を供給して、空気の揺らぎや温度むらを排除することにより、基板ステージの位置決めの高精度化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０２／１０１８０４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ステージが上記空間内を移動することにより、例えばステージが移動する側の空間においてダウンフローによる空気が圧縮され、空間内の圧力が変動する場合がある。この圧力変動は、当該空間の周囲の構成要素を振動させ、露光精度低下の原因となる虞がある。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、露光精度の低下を抑制する露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る露光装置（ＥＸ）は、基板（Ｗ）に所定のパターンを形成する露光装置であって、所定状態に設定された気体を収容する第１空間（４６）と、前記第１空間内を移動可能に配置された移動体（ＷＳＴ）と、前記第１空間に接続され、前記移動体の移動に応じて前記第１空間内との間で前記気体の移動が可能に設けられた第２空間（４２）と、前記第２空間から前記第１空間に流入する前記気体を前記所定状態となるように調整する調整装置（３８）とを備える。
【０００９】
本発明に係るデバイスの製造方法は、上記の露光装置（ＥＸ）を用いてデバイスを製造する。
【００１０】
なお、上記各発明をわかりやすく説明するために一実施例を表す図面の符号に対応づけて説明したが、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】
【００１１】
本発明によれば、露光精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す図。
【図２】ウエハステージの構成を示す上面図。
【図３】駆動装置の構成を示す図。
【図４】駆動装置の一部の構成を示す図。
【図５】コイルの配置を示す図。
【図６】ウエハステージの底面の構成を示す図。
【図７】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】マイクロデバイスの製造工程のステップＳ１３の詳細工程の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の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、本実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
【００１４】
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハ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を投影光学系ＰＬ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。
【００１５】
露光装置ＥＸは、露光装置本体１０と、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置されると共に露光装置本体１０を収容する本体チャンバ４０と、本体チャンバ４０に隣接して配置された機械室７０とを備える。
【００１６】
露光装置本体１０は、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１２、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージＲＳＴ、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ＰＬ、ウエハＷを保持して移動可能なウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２と、投影光学系ＰＬ等を保持すると共にウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２が搭載される本体コラム３０、露光装置ＥＸを統括的に制御する不図示の制御装置等を備える。
【００１７】
本体コラム３０は、本体チャンバ４０の底面上に設置されたベースプレート３８の上方に、複数の防振台３２を介して支持されている。本体コラム３０は、防振台３２によって支持されたメインコラム３４と、このメインコラム３４上部に立設されたサポートコラム３６とを有している。メインコラム３４の天井部となるメインフレームには、投影光学系ＰＬが支持されている。サポートコラム３６には、レチクルステージＲＳＴ、照明光学系１２が支持されている。
【００１８】
本体チャンバ４０は、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持された露光室４２と、この露光室４２の側部に配置された不図示のレチクルローダ室及びウエハローダ室とを有するように形成されている。露光室４２は、本発明における第２空間である。露光室４２は、その内部に露光装置本体１０が配置される。
【００１９】
露光室４２の上部側面には、本体チャンバ４０内に温調した空気（気体）Ａを供給する機械室７０に接続される噴出口５０が設けられる。機械室７０から送気される温調された空気Ａは、噴出口５０からサイドフローにて露光室４２の上部空間４４に送り込まれるようになっている。
【００２０】
露光室４２の底部には、リターン部５２が設けられている。リターン部５２の下方には、リターンダクト５４の一端が接続されている。リターンダクト５４の他端は、機械室７０に接続されている。
【００２１】
メインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所には、リターンダクト５６が接続されている。リターンダクト５６の他端は、機械室７０に接続されている。図示は省略されているが、リターンダクト５６は、複数の分岐路を備えており、それぞれの分岐路がメインコラム３４の下端側面及び底面の複数箇所に接続された構成になっている。このため、露光室４２内の空気Ａは、リターン部５２等からリターンダクト５４、５６を介して機械室７０に戻されるようになっている。
【００２２】
露光室４２の側面には、給気管路６０が接続されている。給気管路６０は、機械室７０に接続されており、露光室４２内に延設されている。給気管路６０の内部には、ヒータ６２、送風機６４、ケミカルフィルタＣＦ、フィルタボックスＡＦが順次配置されている。給気管路６０は、２つの分岐路６６ａ，６６ｂに分岐されている。
【００２３】
分岐路６６ａ、６６ｂは、共にメインコラム３４のステージ空間４６に接続されている。分岐路６６ａは、温度安定化流路装置８０ａを介してステージ空間４６の＋Ｘ側に接続されている。分岐路６６ｂは、温度安定化流路装置８０ｂを介してステージ空間４６の−Ｘ側に接続されている。分岐路６６ａ及び分岐路６６ｂの端部は、ステージ空間４６にダウンフローを供給する供給口８１ａ、８１ｂとなっている。
【００２４】
ステージ空間４６は、本発明における第１空間である。ステージ空間４６は、メインコラム３４によって露光室４２内に形成される空間である。図１に示すように、露光室４２内の体積は、このステージ空間４６の体積よりも大きくなっている。ステージ空間４６は、露光室４２に対して露光光ＥＬの下流側に形成されている。
【００２５】
温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂは、給気管路６０から送気された空気Ａとの間で熱交換を行うことにより、更に空気Ａを高精度に温調する装置である。具体的には、特表２００２−１０１８０４号公報に開示された温度安定化流路装置を用いられる。温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂのそれぞれには、供給管９２及び排出管９４を介して温調装置９０が接続されている。このように、温調装置９０、供給管９２、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂ、排出管９４によって、温調用媒体Ｃの循環経路が構成されている。
【００２６】
温調用媒体Ｃとしては、例えばフロリナート（登録商標）が用いられ、温調装置９０により略一定温度に温度調整される。これにより、温度安定化流路装置８０ａ，８０ｂは、その温度が一定に維持される。温調用媒体Ｃとしては他に、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）や水を用いることもできる。
【００２７】
照明光学系１２は、レチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明する光学系である。照明光学系１２は、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、レチクルＲ上の露光光ＥＬによる照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を有している。
【００２８】
このような構成を有する照明光学系１２は、レチクルＲ上の所定の照明領域を、より均一な照度分布の露光光ＥＬで照明可能となっている。露光用光源から射出される露光光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）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の紫外光が用いられる。
【００２９】
レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内の２次元移動及び微小回転を行うステージである。レチクルＲは、レチクルステージＲＳＴに形成された矩形開口の周囲に設けられたレチクル吸着機構（不図示）により真空吸着等されるようになっている。
【００３０】
レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、不図示のレーザ干渉計によりリアルタイムで測定され、その測定結果は制御装置に出力される。制御装置がレーザ干渉計の測定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ＲＳＴに支持されているレチクルＲの位置決めが行われるようになっている。レチクルステージＲＳＴは、サポートコラム３６により支持されている。
【００３１】
投影光学系ＰＬは、レチクルＲに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハＷに投影露光する光学系である。投影光学系ＰＬは、複数の光学素子によって構成されている。本実施形態において、投影光学系ＰＬは、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬは、メインコラム３４の天板に設けられた穴部３４ａに、センサコラム３５を介して挿入、支持される。なお、センサコラム３５には、不図示のＦＡセンサ等が設置されている。このように、投影光学系ＰＬは、第１空間であるステージ空間４６と、第２空間である露光室４２との間に跨って配置されている。
【００３２】
ウエハステージＷＳＴは、ウエハＷを保持して移動可能に設けられたステージである。ウエハステージＷＳＴは、ステージ空間４６内に例えば２台（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）配置されている。ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２は、それぞれベースプレートＢＰの上面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介してエアスライダによって浮上支持された構成になっている。
【００３３】
ステージ空間４６には、駆動装置１５、検出装置２８及びチューブキャリアＴＣが設けられている。駆動装置１５は、ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２をＸＹ面内で２次元方向に駆動する。駆動装置１５は、ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２をそれぞれ独立して駆動可能に形成されている。
【００３４】
検出装置２８は、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸＹ平面における位置を検出する。検出装置２８は、例えばウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２のそれぞれに設けられた反射鏡２９に対して干渉光を照射し、反射光に基づいてウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２のＸＹ平面における位置を検出するようになっている。
【００３５】
チューブキャリアＴＣは、ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２に接続される配管や配線などを保持する部分である。
【００３６】
メインコラム３４の天板３４ｓには開口部３７が形成されている。開口部３７は、天板３４ｓを貫通して形成されている。ステージ空間４６は、開口部３７を介して露光室４２に接続されている。開口部３７内には、気体の状態を調整する調整装置３８が配置されている。調整装置３８は、気体の状態として、例えば気体の温度状態や清浄状態などを調整する。調整装置３８は、気体の温度を調整するための加熱装置（不図示）や冷却装置（不図示）を有すると共に、気体の清浄状態を調整するためのフィルタなどを有している。加熱装置及び冷却装置は、開口部３７内の気体の温度状態を調整する。フィルタは、ステージ空間４６と露光室４２との間での異物の流通を規制する。
【００３７】
図２は、ステージ空間４６内の構成を示す平面図である。  
同図に示すように、ベースプレートＢＰの−Ｙ側端部は、ウエハＷのローディングポジションである。露光処理を終えたウエハＷをアンロードする場合や、未露光処理のウエハＷをロードする場合には、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の何れか一方がこの位置に配置されるようになっている。
【００３８】
図２においてウエハステージＷＳＴ１が配置されている位置は、露光ポジションである。露光処理を行うウエハＷを保持しているウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２の何れか一方が露光時にこの位置に配置されるようになっている。上述の通り、ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２は、個別にＸＹ面内の任意の方向に移動することができるため、ローディングポジションと露光ポジションとを交互に入れ替わることができるようになっている。ローディングポジションにおいてウエハのフォーカシング情報を検出しておくように構成しても良い。
【００３９】
チューブキャリアＴＣは、ウエハステージＷＳＴ１に対応して設けられるチューブキャリアＴＣ１及びウエハステージＷＳＴ２に対応して設けられるチューブキャリアＴＣ２を有している。チューブキャリアＴＣ１及びＴＣ２は、それぞれステージ接続部７１、Ｘ方向モータ７２及びＹ方向モータ７３を有している。
【００４０】
ステージ接続部７１は、ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２に近接した位置に設けられており、ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２に接続させるチューブなどの配管や、配線などを保持している。ステージ接続部７１は、Ｘ方向モータ７２に移動可能に指示されている。Ｘ方向モータ７２は、ステージ接続部７１をＸ方向に移動させるアクチュエータである。Ｘ方向モータ７２としては、例えばリニアモータ機構などが用いられている。
【００４１】
Ｙ方向モータ７３は、ベースプレートＢＰの＋Ｘ側及び−Ｘ側にそれぞれ設けられている。Ｙ方向モータ７３は、Ｘ方向モータ７２に接続されている。Ｙ方向モータ７３は、当該Ｘ方向モータ７２ごとステージ接続部７１をＹ方向に移動させるアクチュエータである。Ｙ方向モータ７３としては、例えばリニアモータ機構などが用いられている。
【００４２】
各ウエハステージＷＳＴ１及びＷＳＴ２には、それぞれ２つずつ検出装置２８が設けられている。ウエハステージＷＳＴ１に設けられる検出装置２８は、ウエハステージＷＳＴ１のＸ方向用の検出装置２８Ａｘと、ウエハステージＷＳＴ１のＹ方向用の検出装置２８Ａｙとを有している。同様に、ウエハステージＷＳＴ２に設けられる検出装置２８は、それぞれウエハステージＷＳＴ２のＸ方向用の検出装置２８Ｂｘと、ウエハステージＷＳＴ２のＹ方向用の検出装置２８Ｂｙとを有している。
【００４３】
ウエハステージＷＳＴ１及びウエハステージＷＳＴ２には、上記の検出装置２８Ａｘ、２８Ａｙ、２８Ｂｘ、２８Ｂｙからの光Ｌに対応して、反射鏡２９Ａｘ、２９Ａｙ、２９Ｂｘ、２９Ｂｙが設けられている。
【００４４】
検出装置２８Ａｘからの光Ｌは、チューブキャリアＴＣ１のステージ接続部７１の＋Ｚ側を進行する。検出装置２８Ａｙからの光Ｌは、チューブキャリアＴＣ１のＸ方向モータ７２の＋Ｚ側を進行する。検出装置２８Ｂｘからの光Ｌは、チューブキャリアＴＣ２のステージ接続部７１の＋Ｚ側を進行する。検出装置２８Ｂｙからの光Ｌは、チューブキャリアＴＣ２のＸ方向モータ７２の＋Ｚ側を進行する。
【００４５】
メインコラム３４の天板３４ｓに設けられる開口部３７は、ウエハステージＷＳＴ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）の移動領域に対応して配置されることが好ましい。具体的には、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動によって圧力の変動が発生する部分に対応して配置されることが好ましい。
【００４６】
ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２は、Ｘ方向及びＹ方向に移動する。この移動により、ステージ空間４６内はＸ方向及びＹ方向の端辺側が圧縮され、圧力変動が生じやすくなる。このため、開口部３７は、圧縮による圧力変動が生じやすいステージ空間４６のＺ方向視周縁部に沿って配置することが好ましいといえる。
【００４７】
本実施形態では、図１及び図２に示すように、例えばステージ空間４６のうちＸ方向の両端部側に１つずつ開口部３７が配置されている。開口部３７の配置については、勿論本実施形態の例に限られるものでは無い。例えばＹ方向の端部に開口部３７を配置しても構わないし、例えばＺ方向視でステージ空間４６の角部に開口部３７を配置しても構わない。更に、例えばステージ空間４６のＺ方向視周縁部に沿って開口部３７が環状に形成された構成であっても構わない。
【００４８】
図３は、駆動装置１５の構成を説明するための図である。  
図３に示すように、駆動装置１５は、固定部１６及び移動部１７を有する平面モータ装置である。固定部１６は、ベースプレートＢＰの上部に埋め込まれている。固定部１６は、コア部材２２及びコイル２１を有している。コア部材２２は、ＸＹ面内において所定のピッチで複数配列されている。このコア部材２２は、例えばＳＳ４００相当の低炭素鋼、ステンレス等の磁性体により形成されており、頭部２２ａと支柱部２２ｂとからなる。頭部２２ａはＸＹ面内における断面形状が矩形形状であり、支柱部２２ｂのＸＹ面内における断面形状は円形形状である。頭部２２ａと支柱部２２ｂは一体化されており、支柱部２２ｂの周囲には上記コイル２１が巻回されている。
【００４９】
図４は、コア部材２２の拡大図である。図４に示す通り、コイル２１は断熱材Ｔｉを介してコア部材２２の支柱部２２ｂの周囲に巻回されている。これは、コイル２１に電流を流したときに発生する熱がコア部材２２に伝わることにより生ずるウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の位置決め誤差を防止するためである。尚、断熱材Ｔｉとしては、断熱性及び耐熱性に優れた樹脂を用いることができる。
【００５０】
コア部材２２は、頭部２２ａの先端部が略一面に含まれるように支持部材１４上に配列されている。このとき、コア部材２２は、支柱部２２ｂが支持部材１４に磁気的に接続される。コア部材２２の頭部２２ａの間には、非磁性体からなるセパレータ２３が設けられている。このセパレータ２３は、例えばＳＵＳ、セラミックスから形成されており、隣接するコア部材２２の間で磁気回路が形成されないようにするためのものである。
【００５１】
セパレータ２３の上部の高さ位置は、コア部材２２の頭部２２ａの先端部の高さ位置と同一になるように設定されているため、固定部１６の上面（移動面）はほぼ平坦面になる。また、セパレータ２３はコア部材２２の頭部２２ａの間に設けられており、ガイド部材Ｇとコア部材２２の頭部２２ａ及びセパレータ２３によって上下方向が挟まれた空間が形成されることになる。この空間に冷媒を導入することで、コイル２１を冷却することが可能になる。
【００５２】
固定部１６に設けられるコイル２１には、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相からなる三相交流が供給される。ＸＹ面内で配列されたコイル２１の各々に各相の電流を所定の順序で所定のタイミングで印加することにより、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を所望の方向に所望の速度で移動させることができる。
【００５３】
図５は、図４中のＢ−Ｂ線に沿った断面矢視図である。図５に示す通り、断面形状が矩形形状であるコア部材２２の頭部２２ａがＸＹ面内でマトリックス状に配列されており、頭部２２ａの間にセパレータ２３が設けられている。図５においては、各コア部材２２に巻回されたコイル２１に印加される三相交流の各相を、コア部材２２の頭部２２ａに対応付けて図示している。図５を参照すると、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相がＸＹ面内で規則的に配列されていることが分かる。
【００５４】
移動部１７は、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の底部に固定され、固定部１６上のガイド部材Ｇの上面（ガイド面）Ｇａに沿って移動する。移動部１７は、支持部材２５、永久磁石２６及びエアパッド２７を含んで構成される。支持部材２５の底面には永久磁石２６とエアパッド２７とが規則的に配列されている。永久磁石２６としては、ネオジウム・鉄・コバルト磁石、アルミニウム・ニッケル・コバルト（アルニコ）磁石、フェライト磁石、サマリウム・コバルト磁石、又はネオジム・鉄・ボロン磁石等の希土類磁石を用いることが可能である。
【００５５】
図６は、図３中のＣ−Ｃ線に沿った断面矢視図である。図６に示す通り、永久磁石２６は隣接するものが互いに異なる極となるようＸＹ面内に所定の間隔で配列されている。かかる配列によって、Ｘ方向及びＹ方向の両方向に交番磁界が形成される。永久磁石２６間には真空予圧型のエアパッド２７が設けられている。エアパッド２７は、ガイド部材Ｇに向かってエア（空気）を吹き付けることにより、固定部１６（ガイド部材Ｇ）に対して移動部１７を、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（非接触支持）させる。
【００５６】
次に、露光装置ＥＸの作用、特に空調方法について説明する。  
まず、制御装置により機械室７０が作動され、温調された空気Ａが、露光室４２に向けて送気される。これにより、露光室４２内では、噴出口５０から露光室４２の上部空間４４に、温調された空気Ａが均一なサイドフローにて送り込まれる。
【００５７】
また、分岐路６６ａ，６６ｂから供給口８１ａ及び８１ｂを介して、メインコラム３４のステージ空間４６に、温調された空気Ａが送り込まれる。ステージ空間４６に送り込まれた空気Ａは、当該ステージ空間４６内において略一定の圧力状態となり、よどみや揺らぎを発生させることなく、略下方に向けて円滑に流れる。これにより、レーザ干渉計２８等の測定誤差の発生が防止される。
【００５８】
空気Ａにより、ステージ空間４６に配置されたウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が略均一に温調される。このため、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２が高精度に機能（駆動）することになる。空気Ａは、エアパッド２７に設けられた排気口１０５や、ステージ空間４６の底部に設けられた排気口から適宜排気される。このため、空気Ａは、ステージ空間４６内で流れが乱れてよどむことなく排気され、ステージ空間４６に安定した空気Ａの流れが発生する。排気された空気Ａは、リターンダクト５８、５６に排気され、機械室７０に戻される。一方、露光室４２に送り込まれた空気Ａは、リターンダクト５４に排気され、機械室７０に戻される。このようにして、露光室４２及びメインコラム３４のステージ空間４６が温調された清浄な状態に空調される。
【００５９】
ステージ空間４６内の気体の状態は、露光室４２の気体の状態に比べてより精密に調整される。制御装置は、ステージ空間４６内の気体が調整された状態で露光処理を行わせる。露光処理では、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬが、各種レンズやミラー等からなる照明光学系１２において、必要な大きさ及び照度均一性に整形された後にパターンが形成されたレチクルＲを照明し、このレチクルＲに形成されたパターンが投影光学系ＰＬを介して、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２上に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に、縮小転写される。
【００６０】
制御装置は、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２を、ウエハＷのショット領域を投影光学系ＰＬの焦点位置に移動させながら上記の露光処理を行わせる。ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動により、ステージ空間４６内のうちウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動方向上の気体は、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動によって圧縮される。期待の圧縮によりステージ空間４６内の圧力が変動すると、当該変動によってステージ空間４６内の周囲の構成要素、例えばメインコラム３４や投影光学系ＰＬなどを振動させ、露光精度低下の原因となる虞がある。
【００６１】
これに対して、本実施形態では、メインコラム３４の天板３４ｓに開口部３７が形成されているため、ステージ空間４６内の気体は当該開口部３７を介して露光室４２側へ逃がされることになる。具体的には、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動によって移動方向上の気体が圧縮され、当該移動方向上における圧力が一時的に上昇する。例えばウエハステージＷＳＴ１が＋Ｘ方向に移動する場合、ステージ空間４６の＋Ｘ側の圧力が一時的に上昇する。天板３４ｓの＋Ｘ方向側には開口部３７が形成されているため、ステージ空間４６の＋Ｘ側の気体は、開口部３７に流入する。開口部３７内では、ステージ空間４６側から露光室４２側へ気体の移動が生じる。
【００６２】
一方、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の移動方向とは反対方向上においては、一時的に圧力が減少する。例えば、上記同様ウエハステージＷＳＴ１が＋Ｘ方向に移動する場合、ステージ空間４６の−Ｘ側の圧力は一時的に減少する。天板３４ｓの−Ｘ方向側には開口部３７が形成されているため、ステージ空間４６の−Ｘ側では、開口部３７から気体がステージ空間４６内に流入する。開口部３７内では、露光室４２側からステージ空間４６側へ気体の移動が生じる。
【００６３】
このようにステージ空間４６内では一時的な圧力変動が生じた場合であっても、当該圧力変動に応じて開口部３７を介して露光室４２との間で気体が移動する。実際には、気体は主としてステージ空間４６内と開口部３７内とを往復するように移動する。このように気体が移動するため、圧縮された気体がメインコラム３４などを振動させる作用が抑えられることになり、振動等の影響が吸収されることになる。開口部３７内には調整装置３８が設けられているため、開口部３７内の気体の状態はステージ空間４６内の気体の状態と同一となるように調整される。このため、ステージ空間４６と開口部３７との間で気体が移動する場合であっても、ステージ空間４６内の気体の状態が変動するのが抑えられることになる。
【００６４】
以上のように、本実施形態によれば、所定状態に設定された気体を収容するステージ空間４６と、当該ステージ空間４６内を移動可能に配置されたウエハステージＷＳＴ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）と、ステージ空間４６に接続されウエハステージＷＳＴの移動に応じてステージ空間４６内との間で開口部３７を介して気体の移動が可能に設けられた露光室４２とを備えることとしたので、ステージ装置４６から露光室４２へ（開口部３７へ）と気体を逃がすことができる。このため、ステージ空間４６内の圧力変動による振動等の影響が吸収されることになる。これにより、露光精度の低下を抑制することができる。
【００６５】
これに加えて、本実施形態によれば、露光室４２（開口部３７）からステージ空間４６に流入する気体を当該ステージ空間４６内と同一の所定状態となるように調整する調整装置３８が設けられているので、開口部３７を介してステージ装置４６へと流入する気体によってステージ装置４６内の気体の状態が変化することが抑えられる。これにより、ステージ装置４６内で用いられる検出装置２８（２８Ａｘ、２８Ａｙ、２８Ｂｘ、２８Ｂｙ）の光路上において、気体の状態が安定することになるため、検出装置２８による検出結果に誤差が発生するのを抑えることができる。
【００６６】
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。  
上記実施形態の基板としては、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。
【００６７】
また、本発明が適用される露光装置の光源には、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）等のみならず、ｇ線（４３６ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）を用いることができる。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、上記実施形態では、屈折型の投影光学系を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、反射屈折型や屈折型の光学系でもよい。
【００６８】
また、本発明の露光装置は、半導体素子の製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上へ転写する露光装置、液晶表示素子の製造に用いられて回路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。
【００６９】
また、本発明は、投影光学系と基板との間に局所的に液体を満たし、該液体を介して基板を露光する、所謂液浸露光装置に適用したが、液浸露光装置については、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている。さらに、本発明は、特開平６−１２４８７３号公報、特開平１０−３０３１１４号公報、米国特許第５，８２５，０４３号などに開示されているような露光対象の基板の表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。
【００７０】
また、上記実施形態では、ウエハステージＷＳＴが複数（ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の２つ）設けられる構成を例示したが、これに限定されるものではなく、単数で設けられる構成であってもよい。
【００７１】
また、ステージユニットが複数設けられるのではなく、特開平１１−１３５４００号公報や特開２０００−１６４５０４号公報に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材や各種の光電センサを搭載して、露光に関する情報を計測する計測ステージとをそれぞれ備えた露光装置にも本発明を適用することができる。
【００７２】
露光装置１０としては、マスクとしてのレチクルＲと、基板としてのウエハＷとを同期移動してマスク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、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを一括露光し、基板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。
【００７３】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板とをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板上に転写した後、第２パターンと基板とをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００７４】
上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。
【００７５】
露光装置１０の種類としては、基板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。
【００７６】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスクとも呼ばれ、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）などを含む）を用いてもよい。
【００７７】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板上に形成することによって、基板上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【００７８】
また、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第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。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００７９】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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の製造にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００８６】
ＥＸ…露光装置  Ｗ…ウエハ  Ａ…空気  Ｌ…光  ＷＳＴ（ＷＳＴ１、ＷＳＴ２）…ウエハステージ  １０…露光装置本体  ２８…検出装置  ３４…メインコラム  ３７…開口部  ３８…調整装置  ４２…露光室  ４６…ステージ空間
【図１】
2011014785.tif 000003
【図２】
2011014785.tif 000004
【図３】
2011014785.tif 000005
【図４】
2011014785.tif 000006
【図５】
2011014785.tif 000007
【図６】
2011014785.tif 000008
【図７】
2011014785.tif 000009
【図８】
2011014785.tif 000010