(57)【要約】【課題】  実装部品の温度変化による干渉計測長誤差を抑制し、ステージの位置決め精度を向上させることを目的とする。【解決手段】  定盤上を非接触に移動可能なステージ可動部と、前記ステージ可動部の位置を計測する干渉計と、前記ステージ可動部に接続された配管または配線を備えるステージ装置であって、前記配管または配線から前記干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように配置された断熱材または熱回収ユニットを備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2008004918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定盤上を非接触に移動可能なステージ可動部と、前記ステージ可動部の位置を計測する干渉計と、前記ステージ可動部に接続された配管または配線を備えるステージ装置であって、
前記配管または配線から前記干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように配置された断熱材または熱回収ユニットを備えることを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記ステージ可動部の外部に引き出された配管または配線を保持する補助部材をさらに備え、
前記断熱材または前記熱回収ユニットの少なくとも一部は、前記補助部材に配置される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】
前記熱回収ユニットは、前記補助部材に配置された高熱伝導材と、該高熱伝導材を冷却する冷却装置とを備え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】
前記熱回収ユニットは、前記補助部材を覆う包囲部材と、前記包囲部材の内部空間を排気する排気手段とを備えることを特徴とする請求項２または３に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記ステージ可動部の外部に引き出された配管または配線を保持する補助部材をさらに備え、
前記熱回収ユニットは、前記補助部材を覆う包囲部材と、前記包囲部材の内部空間を排気する排気手段とを備える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６】
前記配管または配線は複数の配管または配線を有し、
内部に温調された冷媒が流れる配管が外側に配置するように束ねられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項７】
前記配管および配線は前記ステージ可動部内の空間を通して前記ステージ可動部外に引き出され、
前記熱回収ユニットは、前記ステージ可動部内の空間を排気する排気手段を有する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８】
前記排気手段は、前記ステージ可動部内の空間と対向する排気口と、該排気口に接続され、前記ステージ可動部外に引き出された前記配管および配線を覆う包囲部材とを備えることを特徴とする請求項７に記載のステージ装置。
【請求項９】
前記ステージ可動部は第１ステージと、該第１ステージに搭載され、前記第１ステージよりも小ストロークで移動する第２ステージとを備え、
前記排気手段によって排気される空間は、前記第１ステージと第２ステージの間の空間であることを特徴とする請求項７または８に記載のステージ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載のステージ装置を用いて基板または原版を位置決めすることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、前記露光された基板を現像する工程とを備える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に関するものである。また、レチクルまたはウエハを移動させるステージ装置を有する露光装置に関するものであり、このような露光装置を用いたデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
露光装置で用いられる精密位置決め装置では、平面方向にガイドを持たないで、少なくともその平面方向に精密な位置決めが可能である、いわゆる平面モータステージの採用が検討されている。このステージでは、高分解能・高精度に位置計測が可能な干渉計計測を用いるのが一般的である。また、このような平面モータ式ステージには、多数の配線や配管などの実装部品が可動部に配置されている。そして、それらの実装部品はケーブルベア（商標）と呼ばれる補助部材（以下、補助部材と呼ぶ）などを用いてステージ定盤等の固定部とステージ可動部とをフレキシブルに接続している。実装部品の主なものとしては、駆動用の動力線や制御線、さらには各種センサ出力を伝送するための信号線や駆動部温調用の冷媒配管、もしくは各種軸受け等に用いられる圧縮空気等が挙げられる。
【０００３】
このように補助部材を用いて露光装置のステージに実装部品を引き回した先行技術として、特開２００３−３７１５３号公報（特許文献１）や、特開２００５−３２８１７号公報（特許文献２）が挙げられる。
【特許文献１】特開２００３−３７１５３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステージ可動部に配置される実装部品や、ステージ可動部と固定部との間で引き回される実装部品の多くは、発熱や温度上昇を伴う。駆動用の動力線であれば、駆動電流が流れることにより配線自体が発熱し温度上昇を招く。また駆動部からの発熱を回収して温度上昇した冷媒が流れる冷媒配管は、駆動部発熱に応じて温度上昇を伴う。また、場合によっては、駆動部の冷却効率を考え、ステージに設定される基準温度よりも低い温度の冷媒を流すこともあり、その場合は冷媒配管の温度低下を伴う。
【０００５】
露光装置のスループット（生産性）の更なる向上要求に伴い、ステージの高加速化・高速度化が進み、駆動部自体の発熱だけでなく、このような実装部品の温度変化も無視できなくなってきている。
【０００６】
これらの実装部品の温度変化は、ステージ構造体の熱変形や、ステージの位置を計測するための干渉計への測定精度の劣化を招き、ステージ位置決め精度のさらなる向上、さらには露光精度の向上の妨げになる懸念がある。特に、平面モータステージでは、実装部品が配置される補助部材の直近に干渉計の計測光軸が配置される可能性が高い。これらの実装部品が温度変化を生じると、計測光軸近傍の温度変化つまりは、空気屈折率変化を招く。これにより、計測光軸の光学的な距離が変化し、物理的に距離が変化した状態と見分けがつかなくなり、測長誤差として出力される。つまり、補助部材に配置される実装部品が温度変化しても、干渉計の計測光軸近傍の温度変化を生じさせないようにすることが要求されている。
【０００７】
また、ステージ可動部に配置される実装部品の温度変化は、実装部品周辺の気体を温めたり冷やしたりし、その温度変化を生じた気体がステージ可動部周辺に漂うことになる。この気体がステージ可動部周辺に配置された干渉計の計測光軸の測長誤差を招くことになる。つまり、ステージ可動部に配置される実装部品の温度変化に関しても、可動部周辺の計測光軸近傍の温度変化を生じさせないことが要求されている。
【０００８】
以上より、本発明では実装部品の温度変化による干渉計測長誤差を抑制し、ステージの位置決め精度を向上させることを目的としている。また、そのようなステージを露光装置に搭載することで、露光精度の向上を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決するために、本発明では、定盤上を非接触に移動可能なステージ可動部と、前記ステージ可動部の位置を計測する干渉計と、前記ステージ可動部に接続された配管または配線を備えるステージ装置であって、前記配管または配線から前記干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように配置された断熱材または熱回収ユニットを備えることを特徴としている。ここで「配管または配線」とは、配管および配線のいずれか一方、もしくは両者を含む意味として用いられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のステージ装置によれば、実装部品の温度変化の影響を抑制し、ステージの位置決め精度を向上、さらには露光精度の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜３の図面を参照して説明する。
図１は、ウエハを露光毎に順次連続移動させるステージ装置の構成を示す斜視図である。図２は、図１のステージを用いてウエハを露光毎に順次連続移動させる露光装置の構成を示したものである。図１のように、ステージ装置７５はステージ定盤１２上を非接触で二次元方向に移動可能なステージ可動部１１を有する。ステージ可動部１１上面に設けられた照度センサ６３は、露光光の照度を露光前にキャリブレーションのために計測し、その計測結果を露光量の補正に用いる。一方、ウエハ搬送ロボット７７は、ウエハ６４をステージ装置７５に供給する。露光パターンの原版であるレチクルを搭載したレチクルステージ７２は、ウエハ６４に対して所定の縮小露光倍率比で、レチクルをスキャン動作させる。縮小投影レンズ７３は、原版パターンをウエハ６４に縮小投影する。また、単結晶シリコンであるウエハ６４の表面には、露光光の照射で化学的に変化が生じるレジストが塗布されている。尚、本実施例では露光対象をウエハで説明しているが、液晶基板などでも良く、対象は問わない。
【００１３】
露光装置本体７４は、レクチルステージ７２、縮小投影レンズ７３、及びステージ装置７５を支持する。フォーカススコープ７６は、ウエハ６４のフォーカス計測を行う。アライメントスコープ７８は、ウエハ６４上作成したアライメントマーク（不図示）及びステージ上に設置した基準マーク（不図示）を計測し、ウエハ６４のアライメント及びレチクルとウエハ６４間のアライメントを行う際の計測用顕微鏡である。
【００１４】
ステージ可動部１１には配線や配管などの実装部品２２が接続され、この実装部品２２はステージ定盤上に固定された動力・信号電源１４に接続される。なお、電源１４はステージ定盤１２以外の部材に固定されていてもよく、実装部品２２は電源１４以外の固定部材に接続されていてもよい。また実装部品２２は補助部材１３によってフレキシブルに保持される。
【００１５】
実装部品２２の主なものとしては、駆動用の動力線や制御線、さらには各種センサ出力を伝送するための信号線や駆動部温調用の冷媒配管、もしくは各種軸受け等に用いられる圧縮空気等が挙げられる。
【００１６】
ステージ可動部１１のＸやＹ方向の位置は、ステージ可動部上に配置されたレーザ干渉計１７と干渉計ミラー１６を用いて計測される。尚、干渉計ミラー１６をステージ可動部１１上に配置して、干渉計１７を図１の干渉計ミラー１６相当の部分に配置しても良い。干渉計光路１５は、干渉計１７と干渉計ミラー１６を結ぶ直線上に配置され、計測光として利用される。いずれにしても、ステージ可動部１１もしくは、補助部材１３の近傍に、干渉計光路１５が配置されることになる。
【００１７】
実装部品２２の温度変化によって、干渉計光路１５近傍の空気温度変化すると、干渉計測長誤差を生じるが、実装部品２２を固定する補助部材１３の構成を工夫し、干渉計光路近傍へ熱流出を抑制することで、測長誤差を抑えることができる。
【００１８】
図３（ａ）は、実装部品２２を束ねてステージ可動部１１と固定部とをフレキシブルに接続する補助部材１３の断面構造を示す斜視図である。補助部材１３は、例えばケーブルベア（商標）などの配管や配線を保持しながら、形状がある程度自在に変形可能な構造物である。いいかえると、補助部材１３は配管や配線を支持および案内する支持案内部材として機能する。補助部材１３は、配管や配線２２を部分的に包囲していても、全体的に包囲していてもよい。
【００１９】
実装部品２２は、主に、以下のような要因により温度変化を生じる。つまり、駆動用配線であれば、駆動部へ電流を供給する際に配線自身が持つ電気抵抗によって発熱が生じ、これにより配線の温度上昇を招く。また、駆動部を温調した冷媒は、駆動部の発熱を回収した分、温度上昇を生じており、その冷媒が流れる冷媒配管も当然ながら温度上昇を招く。または、温調効率を向上させるために駆動部等へ供給する冷媒の温度をステージ基準温度（ステージ周辺の雰囲気温度も含む）よりも低温に設定する場合もあり、その場合は冷媒配管の温度低下を招く。
【００２０】
そのため、本実施例では実装部品２２と補助部材１３内面との間の断熱材２３を設けており、これによって実装部品２２が温度変化して補助部材１３に熱が伝わるのを抑制している。つまり、この断熱材２３は、干渉計光路１５を含む外部雰囲気（ステージ定盤１２上雰囲気）に実装部品２２からの熱が漏れることを抑制する。
【００２１】
断熱材２３は、図３（ａ）に示すように、補助部材１３の左右側面の内壁、及び補助部材１３の上下面の内壁に装着するという態様がある。断熱材は、配管あるいは配線から干渉計の計測光が通過する空間へ伝わる熱を低減するように補助部材１３に配置されていればよい。さらに、断熱材を配線や配管の間に配置すると空間へ伝わる熱をより低減できる。断熱材２３の材質として、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・℃以下のものが好適に利用される。また、断熱材２３の材質として、熱伝導率が補助部材の１／２以下のものを利用するのもよい。断熱材２３は、屈曲性を低下させないために、厚さ０．５ｍｍ以下のものが好適に利用される。また、本実施例において、配線や配管に直接断熱材を貼り付けていないため、配線や配管の屈曲性を大きく低下させることがない。つまり、配線や配管が曲がる際にステージに加わる外乱力の影響を抑えることができる。
【００２２】
図３（ｂ）は、補助部材１３と断熱材２３との関係を示す斜視図である。断熱材２３は、例えば複数に分割されており、その各々が補助部材１３の内壁に装着される。このような構成は、上述の屈曲性の低下を抑える効果をさらに促進する。
【００２３】
尚、補助部材１３は、形状変形性を向上させるため、等間隔の複数位置毎に縦方向に沿うスリットが形成されている。断熱材２３は、そのスリット間の内壁面の領域に装着される。装着の方法には、接着剤による接着の他、任意の装着法を用いて良い。
【００２４】
補助部材１３が複数の構成物で構成される場合は各構成物に断熱材２３を設置することで熱移動の抑制を行う。さらに、断熱材２３は低摩擦材であることが好ましく、これにより配線や配線と補助部材１３との摺動性、および配線や配管どうしの摺動性を向上させる。上述の断熱特性と摺動性をもつ材質として、例えばゴアテックスなどが利用されうる。
【００２５】
本実施例によれば、実装部品２２（配管または配線）から干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように断熱材が配置されているため、実装部品２２の温度変化による計測誤差を低減することができる。
【００２６】
さらに本実施例では断熱材が補助部材１３に配置されているため、実装部品２２の柔軟性を維持することができ、実装部品からステージ可動部１１にかかる力を抑制することができる。すなわち、ステージ可動部１１の位置決め精度を向上させることができる。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。基本的な構成は、実施例１と同様に図１、図２と同様であるが、補助部材１３周辺の構成が実施例１と若干異なる。
【００２８】
図４は、ステージ装置７５の補助部材１３周辺の構成を示す斜視図であり、図４（ａ）は、補助部材１３及び内部の実装部品２２を含む構成を示す断面図である。本実施例も実施例１と同様に、実装部品２２は、補助部材１３によって保持されている。実装部品２２と補助部材１３との間の左右側方の部分には、可撓性を有する平板状の高熱伝導材料３２を配置している。
【００２９】
高熱伝導材料３２は例えば、面方向には熱伝導率が１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるような高い伝導率をもち、厚さ方向には熱伝導率が低い高配向性炭素質繊維フィルムなどから構成されている。
【００３０】
図４（ｂ）は、補助部材１３と冷却装置３４の関係を説明する説明図である。実装部品２２の熱は高熱伝導材料３２を介して冷却装置３４で除去している。冷却装置は、例えば冷媒が循環する循環機構を備えたものでも良い。また、冷却装置は可動の妨げにならないように、可動ステージ１１上に設けるのではなく、動力・信号電源１４（図１参照）付近などに設置されているのが望ましい。
【００３１】
高熱伝導材料３２を使用して冷却装置３４に熱を伝導する場合、干渉計光路１５を含む外部雰囲気（ステージ定盤１２上雰囲気）に熱が漏れることを防止する。
【００３２】
即ち、ステージ可動部１１から高熱伝導材料３２を介して動力・信号電源１４に伝わった熱を冷却装置３４で除去（吸熱）する。
【００３３】
高熱伝導材料３２および冷却装置３４は、実装部品２２から干渉計の計測光路１５が配置される空間へ伝わる熱を低減するように、補助部材１３に配置されていればよい。本発明において、実装部品２２に直接高熱伝導材料３２を貼り付けていないため、実装部品２２の屈曲性を大きく低下させることがない。つまり、実装部品２２が曲がる際にステージ可動部１１に加わる外乱力の影響を抑えることができる。
【００３４】
高熱伝導材料３２は、低摩擦材であり補助部材１３及び配管や配線２２の摺動性を向上させるため、実装部品２２と補助部材１３の変形性（運動性）への影響は小さい。尚、図４（ｂ）では、説明の都合上、冷却装置３４付近で高熱伝導材料３２を露出させた状態を図示しているが、この部分も補助部材１３で完全に包囲しても良いことは勿論である。
【００３５】
本実施例によれば、実装部品（配線または配管）２２から干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように熱回収ユニットが配置されているため、実装部品２２の温度変化による計測誤差を低減することができる。ここで、熱回収ユニットは、補助部材１３に配置された高熱伝導材３２と、高熱伝導材３２を冷却する冷却装置３４とを備える
さらに本実施例では熱回収ユニットの一部である高熱伝導材３２が補助部材１３に配置されているため、実装部品２２の柔軟性を維持することができ、実装部品からステージ可動部１１にかかる力を抑制することができる。すなわち、ステージ可動部１１の位置決め精度を向上させることができる。
【実施例３】
【００３６】
次に、本発明の第３の実施形態について図５を用いて説明する。本実施例においても、基本的な構成は実施例１と同様に図１、図２に基づいており、補助部材１３周辺の構成が実施例１および２と異なる。
【００３７】
図５は、ステージ装置７５の補助部材周辺の構成を示す斜視図であり、図５（ａ）は、補助部材１３及び内部の実装部品２２を含む構成を示す断面図である。実装部品２２を保持する補助部材１３の外周に対して一定隙間を介して包み込む包囲部材４１は、蛇腹構造などの屈曲性が良好でかつ断熱性に優れた部材である。
【００３８】
補助部材１３とその外周を包む包囲部材４１との間には隙間を形成しており、熱排気空間４３となっている。これにより、実装部品２２の温度変化に伴う熱を、温度変化した気体を介して一緒に排気し、干渉計光路１５（図２参照）を含むステージ可動部１１周辺に熱が漏れることを防止する。ここで、熱排気空間４３の趣旨は実装部品２２からの熱を、包囲部材４１を介してステージ可動部１１周辺に漏らすことなく排気することであり、実装部品２２とそれを覆う包囲部材４１との間に空気等の気体が流れる空間があれば良い。そのため、実装部品２２が自立して引き回しが可能な場合は、補助部材１３が無くても良く、補助部材１３の有無は制限されるものではない。また、補助部材１３の機能（実装部品をフレキシブルに保持する）と包囲部材４１の機能（実装部品２２を覆う）の両方を有する部材があれば、その部材を実装部品２２に周辺に配置するのでも良い。
【００３９】
熱排気空間４３内の排気は、例えばファンや真空ポンプなどの吸気機構（不図示）をステージ固定部に設置し、包囲部材４１の端部に適当に接続することで行われ、排気された気体はステージ可動部１１周辺に影響を与えないように熱排気処理される。
【００４０】
図５（ｂ）は、補助部材１３及び内部の実装部品２２を含む部分に関して、実施例２の形態と組み合わせた構成を示す断面図である。
【００４１】
また本実施例では、実装部品２２の縦方向の配列に沿って断熱材２３または高熱伝導材料３２を設置する（図では断熱材２３を配置した例を示す）ことで干渉計計測空間への熱の移動を効率的に抑制する。
【００４２】
補助部材１３内の実装部品２２沿って高熱伝導材料３２を用いる場合、実施例２と同様に冷却装置３４を用いて排熱効果を向上させるのが好ましい。
【００４３】
尚、実装部品２２の縦方向の配列に沿う断熱材２３または高熱伝導材料３２の構成は、上記実施例１，２に適用しても良いことは勿論である。
【００４４】
本実施例によれば、実装部品２２から干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように熱回収ユニットが配置されているため、実装部品２２の温度変化による計測誤差を低減することができる。ここで、熱回収ユニットは、補助部材１３を覆う包囲部材４１と、包囲部材３１の内部空間を排気する排気手段とを備える。
【００４５】
このような構成によれば、補助部材１３によって実装部品２２の柔軟性を維持するとともに、実装部品２２からの熱を回収することができる。
【００４６】
また、実施例１および２の構成に加えて包囲部材４１と、包囲部材３１の内部空間を排気する排気手段とを備えてもよい。
【実施例４】
【００４７】
次に、図６を用いて第４の実施形態を説明する。本実施例においても、基本的な構成は実施例１と同様に図１、図２に基づいており、補助部材１３周辺の構成に関して実施例１の形態をさらに発展させた形態である。
【００４８】
可動ステージ１１に引き回される実装部品は、大きく以下の様に分類される。配線自体が発熱する可能性のある駆動用配線２２ａと、温度上昇する可能性のある冷媒の戻り配管２２ｃがあり、また一方で、温度変化の無視し得るセンサ出力伝送用配線２２ａと、温調されている冷媒が流れて温度変化の無視出来る冷媒供給用配管２２ｂもある。そこで、干渉計光路１５雰囲気への影響を極力抑制するために、上記のような各実装部品の特徴を加味して実装部品２２の配置を工夫した形態が本実施例である。
【００４９】
図６では、発熱もしくは温度変化を伴う実装部品（配線２２ａや冷媒戻り配管２２ｃ）は、実装束の外側には配置せず、なるべく内側に配置している。図６においてハッチングが施されている配管は、冷媒戻り配管２２ｃを示しており、駆動部等からの発熱を回収した冷媒が流れており、温度上昇が見込まれるため、実装束の内側に配置している様子を示している。一方、温調された冷媒が流れる冷媒供給配管２２ｂは、温度が安定しているために実装束の外周部に配置をしている。もし、冷媒戻り配管２２ｃでも温度変化が微小で影響が軽微な配管に関しては、外周部に配置しても構わない。本発明の趣旨は温度が安定している配管を実装束の外側（外周部を形成する部分）に配置することである。また、ここでは温度が安定している冷媒供給配管２２ｂを実装束の外側に配置して、実装束の外側温度を安定させているが、もちろん実装束の外周部に温度制御された専用の温調配管を引き回しても構わない。
【００５０】
また一方で、以下のような実装部品は積極的に実装束の内側に配置している。その実装部品とは、電流による配線発熱で温度上昇が見込まれている駆動配線２２ａや、駆動部の発熱を回収した冷媒が流れるため温度上昇が見込まれる冷媒戻り配管２２ｃなどである。
【００５１】
干渉計光路１５近傍への影響を考慮するのであれば、少なくとも干渉計光路１５に対向する面に温度安定した冷媒配管を配置するだけでも効果が期待できる。図６の実装束においては、図１で示されているように実装束（補助部材１３）の＋Ｚ方向に干渉計光路１５が配置されている。つまり、図６の実装束の上面（＋Ｚ面）の温度変化が特に干渉計光路１５への影響が大きい。そのため、少なくとも実装束の上面近傍の外周部に温度が安定した冷媒配管（冷媒供給配管２２ｂもしくは専用温調配管）を配置するのが望ましい。もし設計的に許容されるのであれば、側面（＋Ｘ面と−Ｘ面）に沿った外周部、さらには底面（−Ｚ面）にも温度が安定した冷媒配管を配置するのが、より望ましい。
【００５２】
なお、本実施例は実施例１乃至３の実装部品２２として適用できる。すなわち、実装部品２２から干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように配置された断熱材または熱回収ユニットが設けられるとともに、実装部品２２は、内部に温調された冷媒が流れる配管が外側に配置するように束ねられる。これによって、実装部品２２から干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減することができる。
【実施例５】
【００５３】
実施例１乃至４では、ステージ可動部１１に接続された実装部品のうち、ステージ可動部１１外に引き出された実装部品の温度変化による影響を抑制する例について説明してきた。
【００５４】
本実施例では、ステージ可動部１１上に配置される実装部品の温度変化の干渉計光路１５に影響を抑制する例について説明する。また、本実施例においても、基本的な構成は他の実施例と同様に図１、図２に基づいており、ステージ可動部１１周辺の構成に関して発展させた形態である。
【００５５】
まず、課題を明確にするため、従来構成における実装部品の温度変化による影響について図７を用いて説明する。図７は従来構成におけるステージ可動部１１を示した図である。ステージ可動部１１は、粗微動構成になっており、粗動ステージ（第１ステージ）９１と、粗動ステージ９１に搭載され、粗動ステージ９１に対して小ストロークで移動する微動ステージ９２（第２ステージ）とを備える。図７（ａ）はステージ可動部１１を上面から見た図であり、点線で示されたものは微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２の間に配置された主に微動駆動用の部品群（８１、８２、８３）である。また、図７（ｂ）は、可動ステージ１１をウエハ６４中心付近でＹ軸方向に沿って切断した断面図を模式的に示している。ステージ可動部１１には補助部材１３が接続されており、その補助部材１３には前述してきた実装部品２２が配置されている。ステージ定盤１２上を大きなストロークで移動する場合は、粗動ステージ部９２で移動し、ウエハ６４の精密な位置決めには、微動ステージ部９１が行っている。粗動ステージ上９２には、微動ステージ部９１を非接触に浮上させるための自重補償機構８３や粗動ステージ部９２の加減速時に微動ステージ部９１にも非接触で加減速力を付与するための電磁継手機構８１が設置されている。さらには粗動ステージ部９２と微動ステージ部９１との相対位置関係を計測する位置センサ８２なども設置されている。
【００５６】
ここで、ステージ可動部１１に接続された実装部品は、ステージ可動部内を通してステージ可動部外に引き出される。図における実装部品８５はステージ可動部１１内を通る配管や配線である。通常、実装部品８５（図７（ａ）は不図示）は、図７（ｂ）のように微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２に挟まれた領域でかつ駆動部やセンサ類（８１，８２，８３）に囲まれており、空気の流れが悪い領域に配置されていることが多い。図７の矢印はステージ微動部９１とステージ粗動部９２との隙間における空気の流れを示している。つまり、空気の流れが悪いため、例えば、実装部品８５が温度上昇すると、実装部品８５周辺の空気が温められ、その温度上昇した空気は浮力の影響で少しずつステージ可動部１１周辺に流れ出す。そのため、ステージ可動部１１に設置された干渉計ミラー１６近傍、つまりは干渉計光路１５の空気温度が変化し、干渉計測長誤差が生じてしまう。また、温度上昇した空気が微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２との間に留まっていると、精密な位置決めが必要とされる微動ステージ部９１にも温められた空気から熱が伝わり、微動ステージ部９１に熱変形が生じてしまう。この熱変形によって、ステージの位置決め精度劣化、それにともなう露光精度劣化も懸念される。
【００５７】
つまり、実装部品８５の温度変化によって、実装部品８５周辺の空気温度が変化するが、その空気が干渉計光路１５に流れ込むことの抑制が求められている。さらには、その温度変化した空気が微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２の間に留まらないようにすることが求められている。
【００５８】
以上のことを考慮して、本実施例では図８のような構成をとっている。図８は、図７と同様に、ステージ可動部１１に関して示した図である。図７の構成に加え、微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２との間に配置された実装部材８５（図８（ａ）は不図示）の温度変化に伴って温度変化が生じた空気を積極的に吸込むための真空吸引口（排気口）を配置している。この実施例では、実装部品８５の配置等を考慮して微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２の間の４箇所に真空吸引口を配置出来るように、真空吸引配管８６を実装している。真空吸引配管８６は、補助部材１３に配置された実装部品と一緒に実装され、ステージ可動部１１外の真空ポンプや吸引ファンなどの排気手段に接続されている。これにより、実装部品の影響で温度変化した空気は、真空吸引口に強制的に集められ、位置決め精度に影響を与えない場所に移動させられる。図中の矢印はステージ微動部９１とステージ粗動部９２との間の空間における空気の流れを示している。また、真空吸引口で吸込んだ空気の分、ステージ可動部１１周辺の空調された空気が流入するため、従来構成よりも空気の流れが出来、微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２との間の空間の空調性能が改善される。これにより、微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２の間との間で温度変化した空気を干渉計光路１５に流出させず、さらには長時間留めておくことがなくなる。
【００５９】
ここで、粗動ステージ９２と微動ステージ９１の間の空間に駆動部やセンサが配置される場合には、実装部品８５だけでなく駆動部やセンサ等によっても温度変化が生じるため、本実施例の構成は効果的である。
【００６０】
本実施例では、実装部品２２はステージ可動部１１内の空間を通してステージ可動部１１外に引き出され、この空間内の実装部品２２から干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように熱回収ユニットが配置される。ここで、熱回収ユニットはステージ可動部１１内の空間を排気する排気手段を備えることによって、空間内の温度変化した気体が干渉計の計測光が通過する空間に流れ出て伝わる熱を低減することができる。なお、ステージ可動部１１内の空間はステージ可動部１１を構成する部材で囲まれた空間が好ましく、例えば粗動ステージと微動ステージの間の空間を意味するが、粗動と微動を一体にした構成の場合には中空内部であってもよい。
【実施例６】
【００６１】
次に、実施例５で示した構成をさらに発展させた実施形態を以下に示す。本実施例においても、基本的な構成は他の実施例と同様に図１、図２に基づいており、ステージ可動部１１周辺の構成に関して発展させた形態である。本実施例で特に言及しない箇所は実施例５と同様であるものとする。図９は、本実施形態を説明した図であり、図７で示したステージ可動部１１の側部に排気口を備える排気口部材８７を追加した構成を示している。排気口部材８７は、微動ステージ部９１と粗動ステージ部９２との隙間の空気を均一、かつ効率的に排気に出来るように、圧力調整部品８８を有した部品である。圧力調整部品８８とは、排気口全体で均一に排気可能なように、排気口部材内の圧力を調整するものである。これにより、排気流量が排気口内で偏ることを抑制している。具体的には圧力損失調整用フィルターであったり、複数の穴を排気口全体にわたって設けた板部材であったりする。また、排気口部材８７は、ウエハの微動位置決めに影響を与えないように粗動ステージ部９２に固定されている。
【００６２】
排気口部材８７は、実施例３で説明した補助部材１３と包囲部材４１との隙間で形成された熱排気空間４３に接続されており、これにより、ステージ可動部１１の位置決めに影響を与えない場所に排気した空気を移動させている。実施例５の構成では、局所的に温度変化した空気をステージ可動部１１外へ排気するのに対して、本実施例の構成では、ステージ微動部９１とステージ粗動部９２との間の空間を全体的に排気するものである。図９の矢印はステージ微動部９１とステージ粗動部９２との間の空間における空気の流れを示している。本実施例構成だと空気の流れが均一になり、ステージ微動部９１とステージ粗動部９２との間の空間の排気効果がより高くなっている。
【００６３】
ここで、排気口部材８７は、補助部材１３に配置された真空吸引配管８６に接続して、実施例５で説明したようにステージ可動部１１外へ排気しても同様の効果が期待できる。
【００６４】
本実施例では、配管または配線２２はステージ可動部１１内の空間を通してステージ可動部１１外に引き出され、この空間内の配管または配線２２から干渉計の計測光が通過する空間に伝わる熱を低減するように熱回収ユニットが配置される。ここで、熱回収ユニットはステージ可動部１１内の空間を排気する排気手段を備えることによって、空間内の温度変化した気体が干渉計の計測光が通過する空間に流れ出て伝わる熱を低減することができる。なお、ステージ可動部１１内の空間はステージ可動部１１を構成する部材で囲まれた空間が好ましく、例えば粗動ステージと微動ステージの間の空間を意味するが、粗動と微動を一体にした構成の場合には中空内部であってもよい。
【００６５】
上述の実施例１乃至６では露光装置に適用したステージ装置について説明した。しかしながら、ステージ装置は露光装置に適用した場合に限定されない。また、ステージ装置は平面モータ型以外のガイドを有するステージ装置であってもよい。本実施例の露光装置によれば、干渉計の計測光路の温度変化による計測誤差を低減し、ステージ可動部１１の位置決め精度を向上させることができるため、結果として露光精度を向上させることができる。
【実施例７】
【００６６】
（デバイス製造方法の実施例）
次に、図９及び図１０を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。
【００６７】
図９は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの方法を例に説明する。ステップＳ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップＳ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスクを製作する。
【００６８】
ステップＳ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップＳ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。
【００６９】
ステップＳ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。
【００７０】
ステップＳ６（検査）では、ステップＳ５で作製された半導体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。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップＳ７）される。
【００７１】
図１０は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップＳ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。
【００７２】
ステップＳ１４（イオン打ち込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップＳ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。
【００７３】
ステップＳ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップＳ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップＳ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【００７４】
これらのステップ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。
【００７５】
本デバイス製造方法においては、ステージ可動部１１の位置決め精度の低下を防止する上記実施例１，２，３のいずれかのステージ装置を適用した露光装置を用いるため、信頼性の高いデバイスを安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】ステージ装置の構成を示す斜視図である。
【図２】ステージ装置を搭載する露光装置全体を示す概念図である。
【図３】図３（ａ）は、実施例１のステージ装置の補助部材、配線・配管、及び断熱材の構成を説明する斜視図である。図３（ｂ）は、ステージ装置の補助部材、及び断熱材の関係を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、実施例２のステージ装置の補助部材、配線・配管、及び高熱伝導材料の構成を説明する斜視図である。図４（ｂ）は、実施例２のステージ装置の補助部材、高熱伝導材料、及びステージ可動部の関係を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、実施例３のステージ装置の補助部材、配線・配管、及び補助部材の外周を包む包囲部材の構成を説明する斜視図である。図５（ｂ）は、実施例３のステージ装置の補助部材、配線、断熱材（高熱伝導材料）、及び補助部材の外周を包む包囲部材の関係を説明する斜視図である。
【図６】実施例４におけるステージ装置の補助部材内に配置される配線・配管の配置関係について説明する図である。
【図７】ステージ装置のステージ可動部周辺に関する従来構成を示した図である。
【図８】実施例４におけるステージ可動部周辺の排気構成について説明した図である。
【図９】実施例５におけるステージ可動部周辺の排気構成について説明した図である。
【図１０】実施例１，２，３のいずれかのステージ装置、及び露光装置を使用したデバイス製造を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図５に示すフローチャートにおけるステップ４のウエハプロセスに関する詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１１  ステージ可動部
１２  ステージ定盤
１３  補助部材
１４  動力・信号電源
１５  干渉計光路
１６  干渉計ミラー
２２  実装部品
２２ａ  配線
２２ｂ  冷媒供給配管
２２ｃ  冷媒戻り配管
２３  断熱材
３１  配管や配線
３２  高熱伝導材料
４１  包囲部材
４３  熱排気空間
６３  照度センサ
６４  ウエハ
７１  照明系ユニット
７２  レチクルステージ
７３  縮小投影レンズ
７４  露光装置本体
７５  ステージ装置
７６  フォーカススコープ
７７  ウエハ搬送ロボット
７８  アライメントスコープ
８１  電磁継手
８２  センサ
８３  自重補償機構
８５  実装部品
８６  真空吸引配管
８７  排気口部品
８８  圧力調整部品
９１  微動ステージ部
９２  粗動ステージ部
【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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