(57)【要約】【課題】ＥＵＶ露光装置内のミラーを６軸微動調整可能で、さらに装置外部からの振動による光学要素の位置ずれが軽減された露光装置を提供する。【解決手段】ＥＵＶ露光装置であって、光学要素を有する可動部の位置及び／又は傾きを、前記可動部に非接触のままで測定する第１の測定手段と、前記第１の測定手段の測定結果に基づいて、固定部に対して非接触のままで前記可動部を相対的に６軸方向に駆動可能な駆動手段とを有することを特徴とする。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学要素を有する可動部の位置及び／又は傾きを、前記可動部に非接触のままで測定する第１の測定手段と、前記第１の測定手段の測定結果に基づいて、固定部に対して非接触のままで前記可動部を相対的に６軸方向に駆動可能な駆動手段とを有することを特徴とする駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、精密な調整駆動装置、特に半導体や液晶デバイスを製造する工程において使用する露光装置の光学要素（レンズやミラーなど）の姿勢を微調整するための装置に関する。さらに詳細には、この姿勢調整とは、光学要素を原版（たとえばマスクあるいはレチクルなど）の像を対象物（たとえばウエハ）に投影露光する際、より正確な結像関係を得るために行う。
【０００２】
【従来の技術】
半導体露光装置は、数多くの異なる種類のパターンを有する原版（レチクル）をシリコンウエハ（基盤）に転写する装置である。高集積度の回路を作成するためには、解像性能だけでなく重ね合わせ精度の向上が不可欠である。
【０００３】
半導体露光装置における重ね合わせ誤差はアライメント誤差、像歪み、および倍率誤差に分類される。アライメント誤差は、原版（レチクル）と基盤（ウエハ）との相対位置調整によって軽減することができる。一方、像ひずみや倍率誤差は、光学系の一部の光学要素を光軸移動させることによって調整可能である。光学要素を光軸の方向に移動させる際には、この光学要素の移動方向以外の成分、とりわけ平行偏芯、および傾き偏芯誤差成分が大きくならないようにしなければならない。
【０００４】
従来、半導体露光装置用の光学要素移動装置としては、平行板ばねを用いた機構による装置が考案されている（特開２０００−３５７６５１号公報）。
【０００５】
図１５（ａ）および（ｂ）は、従来の光学要素移動装置の上面図および断面図である。
【０００６】
同図に示すように、従来の光学要素移動装置は、光学系の倍率・収差等の調整を行うための調整レンズ７と調整レンズ７を支持するセル８とを保持する可動台１および投影光学系の固定部分の一部をなす固定台２を有するリング状の板ばね１１は、可動台１、固定台２の両端面にそれぞれ封止するように固定されている。可動台１は円筒形状であるが、上面の外径と下面の外径が異なっている。また、同様に、固定台２も円筒形状であるが、上面の開口部の内径と下面の開口部の内径が異なっている。固定台２は、少なくとも１ヶ所の穴を有し、駆動流体の圧力変化、もしくは体積変化により、可動部の位置を変化させることができる。
【０００７】
その他の従来例としては、米国特許５９８６８２７号公報にあるような光学要素微調整装置があるが、この構造では、３軸の微動にとどまり、光学要素面内の調整を行うことができないため、高精度の光学要素の位置および姿勢調整を必要とする、用途には不十分である。
【０００８】
また別の従来例として、特開２００２−１３１６０５号公報があるが、長いてこ（支点から力点もしくは作用点までの距離が長い）を用いた縮小機構によるため、低い固有振動数を持つことが予想される。低い固有振動数は、装置外部からの振動を可動部に伝えるため、高精度の位置・姿勢調整の用途には問題がある。また、高速駆動を要する場合にも問題となる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３５７６５１号公報
【特許文献２】
米国特許５９８６８２７号公報
【特許文献３】
特開２００２−１３１６０５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−３５７６５１号公報では、光学要素の移動に伴う平行偏芯や傾き偏芯の他成分は、板ばねガイドの案内精度に依存している。また光学要素の初期位置および姿勢は、装置の組み立て精度に依存している。しかしながら半導体デバイスパターンの高精細化に伴い、光学要素には従来に比べて高い位置、姿勢精度、および収差等補正のための駆動位置決め精度が要求されるようになってきている。このため、特開２０００−３５７６５１号公報や米国特許５９８６８２７号公報で示したような、１軸あるいは３軸のみを駆動する装置では不十分であり、並進方向に直交３軸、およびその並進軸回り３軸の合計６軸を調整可能な装置が求められている。
【００１１】
また装置外部から入る振動による光学要素の位置ずれを軽減するために、外部から入る振動が光学要素に伝わらないようにするための機構が組み込まれた６軸調整機構が求められている。
【００１２】
そこで、本発明では、外部からの振動が光学要素の位置に影響を与えないようにしつつ、光学要素を６軸で駆動可能な駆動機構及びそれを用いた露光装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本願発明の駆動機構は、光学要素を有する可動部の位置及び／又は傾きを、前記可動部に非接触のままで測定する第１の測定手段と、前記第１の測定手段の測定結果に基づいて、固定部に対して非接触のままで前記可動部を相対的に６軸方向に駆動可能な駆動手段とを有することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１、および５に本発明の第１の実施形態の概略図を示す。図５は露光装置の例であるが、ここでは光源からの光をマスク（レチクル）に導く照明光学系、及びそのマスクを支持して駆動するマスクステージ等は省略し、マスクからの光をウエハ（被露光体）に導く投影光学系及びその投影光学系を支持する構造体について記載している。また、図１は、図５に記載の微動調整機構のみを拡大したものの斜視図である。
【００１５】
本発明の光学要素６軸微動機構２９は、マウント２３で支持された構造体フレーム２上の鏡筒２５に搭載されている。図５では合計４つの微動調整機構２９がひとつの鏡筒２５内に配置されている例である。勿論、光学要素の数が異なれば、その数に対応して微動調整機構の数も変更する必要がある。例えば、光学要素の数が６つならば微動調整機構の数も６つであることが好ましいし、光学要素の数が８つならば微動調整機構の数も８つであることが好ましい。また、すべての光学要素に微動調整機構を設ける必要は無く、微動調整機構の数が光学要素の数よりも少なくても構わない。
【００１６】
本実施形態で説明する機構は、固定台２に対して可動台１を６軸方向に非接触で運動可能なものである。ここで、６軸方向とは、ＸＹＺ方向とＸＹＺ軸周りの回転方向を意味する。
【００１７】
可動台１は、光学要素３２であるミラーやレンズである。あるいは可動台１は、レンズやミラーに加えて、それを支持するための保持部材も含んでよい。
【００１８】
アクチュエータは、可動台１を固定台２に対して駆動するための駆動機構である。ここで、アクチュエータとしては、可動台１をＸ方向に駆動するためのＸアクチュエータと、Ｙ方向に駆動するためのＹアクチュエータと、Ｚ方向に駆動するためのＺアクチュエータとを有する。ＸアクチュエータおよびＹアクチュエータのうち、少なくとも一方は複数個設けられている。ここで、例えばＹアクチュエータが２個ある場合、これらのＹアクチュエータを用いることで、可動台１をＹ方向だけでなく、Ｚ軸周りの回転方向（θ）にも駆動することができる。またＺアクチュエータは、少なくとも３個設けられている。これら３個以上のＺアクチュエータにより、微動ステージをＺ方向だけでなく、チルト方向（Ｘ、Ｙ軸まわりの回転方向）にも駆動することができる。
【００１９】
ここで、固定台２に対して可動台１を６軸方向に非接触で支持する場合、アクチュエータには、発熱が起こることが予想される。そこで、アクチュエータには、冷却機構を設けることで、発熱がアクチュエータの外部に漏れることを抑制することができる。
【００２０】
アクチュエータとしては、非接触の駆動機構であるリニアモータが望ましい。この場合、配線などの都合上、固定子としてコイルを固定台２側、可動子として永久磁石を可動台１側に設けることが望ましい。前述した冷却機構は、コイルなどを冷却するのに用いられる。冷却機構の一例としては、コイルをジャケットで覆い、ジャケット内部に冷却液を供給し、コイルの冷却を行う。微動を行うためのリニアモータにジャケットを用いた冷却機構を設ければ、コイルの切換などがないため、比較的簡単な構成でコイルを冷却することができる。また、コイルを輻射によって冷却しても構わない。輻射によって冷却する場合は、コイルと共に光学要素も冷却可能な構成にしても構わない。
【００２１】
以下リニアモータを用いた微動機構２９の詳細を説明する。
【００２２】
可動台１には、リニアモータを構成する可動子３が取り付けられている。図１では、可動台１の裏面にすべての可動子３が構成されているが、一部または全部の可動子３が可動台１の側面などに構成されていても構わない。
【００２３】
一方固定台２には、リニアモータを構成する固定子４（図１には不図示）が取り付けられている。
【００２４】
図２および図３にそれぞれ可動台１、固定台２の斜視図を示し、リニアモータの取り付け詳細説明する。
【００２５】
可動台１の裏面には７個の微動リニアモータ可動子３が取り付けられている。各可動子３は、可動台の厚み方向（光学要素の光軸方向と実質的に同じ）に着磁された２極の磁石１７およびヨーク１９を２組有している（図４参照）。この２組の磁石１７およびヨーク１９は、側板２０で連結して箱状の構造を形成し、後述の微動リニアモータ固定子４を非接触で挟み込むように対面する。
【００２６】
７個の可動子３のうち、３個の可動子９ａ、９ｂ、および９ｃは、可動台１を固定台２に対してＺ方向に微動駆動するためのＺ可動子を形成する。Ｚ可動子９ａ、９ｂ、および９ｃにおいては、図４に示すように前記２極の磁石１７がＺ方向に沿って配列されており、後述のＺ方向に直角な直線部をもつＺ固定子１４ａ、１４ｂ、および１４ｃの長円コイルに流れる電流と相互作用してＺ方向の推力を発生する。
【００２７】
残る４個の可動子のうち、２個の可動子は、可動台１を固定台２に対してＸ方向に微動駆動するためのＸ可動子１０ａ、および１０ｂを形成する。Ｘ可動子１０ａ、および１０ｂにおいては、前記２極（Ｎ極、Ｓ極）の磁石１７がＸ方向に沿って配列されており、後述のＸ方向に直角な直線部をもつＸ固定子１５ａおよび１５ｂの長円コイルに流れる電流と相互作用してＸ方向の推力を発生する。
【００２８】
残りの２個の可動子は、可動台１を固定台２に対してＹ方向に微動駆動するためのＹ可動子１３ａ、および１３ｂを形成する。Ｙ可動子１３ａ、および１３ｂにおいては、前記２極の磁石１７がＹ方向に沿って配列されており、後述のＹ方向に直角な直線部をもつＹ固定子１６ａ、１６ｂの長円コイルに流れる電流と相互作用してＹ方向の推力を発生する。
【００２９】
なおＸ、Ｙ方向それぞれ２個のリニアモータ・アクチュエータについて述べたが、上で述べたように、どちらかは１個でも良い。
【００３０】
可動台１と固定台２のそれぞれ中央部の間には、可動台１の自重を支えるためのばね２１が配置され、Ｚ方向のリニアモータの推力を軽減し、その結果、モータの発熱を抑えることができる。自重補償ばね２１は自重支持方向および他の５自由度方向（つまり、６自由度方向すべて）のばね定数が極めて小さく設計されており、ばね２１を介して固定台２から可動台１への振動伝達がほぼ無視できるようになっている。本実施例では自重補償ばね２１は可動台１、固定台２間に１個だけ配置してあるが、複数個の自重補償ばねで分散させて支持してもよい。またこの自重補償手段は、図示したコイルばねだけでなく、その他のばね特性をもつ要素や、可動台１および固定台２間に上記リニアモータとは別に設けて、作用させることのできる磁力吸引、あるいは反発磁石などでも良い。また、自重補償ばねを設ける場合は、光学要素の光照射領域（露光光が当たる領域）の外側に設けるのが好ましい。
【００３１】
Ｘ可動子１０ａ、および１０ｂが発生する力の作用線のＺ座標は概ね一致している。Ｘ可動子１０ａ、および１０ｂが発生する力の作用線のＺ座標は、Ｘ可動子１０ａ、および１０ｂ、Ｙ可動子１３ａ、および１３ｂ、Ｚ可動子９ａ、９ｂ、および９ｃおよび可動台１（可動台１が光学要素３２を含んでいない場合はそれも含む）の重心のＺ座標と概ね一致するようになっていることが望ましい。これによって、Ｘ可動子１０ａ、および１０ｂに発生するＸ方向の推力によって、Ｙ軸まわりの回転力がほとんど可動台１に作用しないようになっている。また、同様に、Ｙ可動子１３ａ、および１３ｂが発生する力の作用線のＺ座標は概ね一致している。Ｙ可動子１３ａ、および１３ｂが発生する力の作用線のＺ座標は、Ｘ可動子１０ａ、および１０ｂ、Ｙ可動子１３ａ、および１３ｂ、Ｚ可動子９ａ、９ｂ、および９ｃおよび可動台１（可動台１が光学要素３２を含んでいない場合はそれも含む）の重心のＺ座標と概ね一致するようになっていることが望ましい。このためＹ可動子１３ａ、および１３ｂに発生するＹ方向の推力によって、Ｘ軸まわりの回転力がほとんど可動台１に作用しないようになっている。
【００３２】
一方固定台２には、可動台１を６軸方向に位置制御するための７個の微動リニアモータ固定子４、および可動台１の自重を支持するためのひとつまたは複数個の自重補償要素の一端が固定されている。
【００３３】
各固定子４は、長円形のコイルをコイル固定枠で支持する構造になっており、前述の可動台１裏面に固定されたリニアモータ可動子３と非接触で対面するようになっている。
【００３４】
７個の固定子３のうち、３個の固定子１４ａ、１４ｂ、および１４ｃは、可動台１を固定台２に対してＺ方向に微動駆動するためのＺ固定子を形成する。Ｚ固定子１４ａ、１４ｂ、および１４ｃは、前記長円コイルの直線部がＺ方向と直角になるように配置されており、前記Ｚ可動子９ａ、９ｂ、および９ｃのＺ方向に沿って配置された２極の磁石１７にＺ方向の推力を作用できるようになっている。
【００３５】
残る４個の固定子のうち、２個の固定子１５ａ、および１５ｂは、Ｘ固定子を形成する。Ｘ固定子１５ａ、および１５ｂでは、前記長円コイルの２つの直線部がＸ方向と直角になり、２つの直線部がＸ方向に沿うように配置されており、前記Ｘ可動子１０ａ、および１０ｂのＸ方向に沿って配置された２極の磁石１７にＸ方向の推力を作用できるようになっている。同様に、残りの２個の固定子１６ａ、および１６ｂはＹ固定子を形成する。Ｙ固定子１６ａ、および１６ｂでは、前記長円コイルの２つの直線部がＹ方向と直角になり、２つの直線部がＹ方向に沿うように配置されており、前記Ｙ可動子１３ａ、および１３ｂのＹ方向に沿って配置された２極の磁石１７にＹ方向の推力を作用できるようになっている。
【００３６】
可動台１には、可動台１の６軸方向の位置、角度を計測するリニアセンサ、もしくは２次元センサ（不図示）を有している。上記センサは、可動台１の可動範囲内で有効に働く必要があり、例えば、超音波センサ、光センサ、レーザ干渉計またはリニアスケールにより構成できる。上記のセンサとアクチュエータにより可動台１の位置・駆動制御を行うための制御系を構成することができる。
【００３７】
可動台１には、上記の計測手段のための、ミラー、あるいはセンサターゲット５が設けられている。図６は、すべての軸の計測手段にレーザ干渉計を用いた例を示す。詳細には、可動台１に６本の光ビームを照射することで、可動台１の６自由度の位置を計測している。図の例では、Ｘ軸に平行でＺ位置およびＹ位置の異なる３本の干渉計ビームにより、可動台１のＸ方向の位置およびθｙ、θｚ方向の回転量が計測できる。また、Ｙ軸に平行でＺ位置の異なる２本の干渉計ビームにより、Ｙ方向の位置およびθｘ方向の回転量が計測できる。さらにＺ軸に平行な干渉計ビームにより、Ｚ方向の位置が計測できる。レーザ光を照射するレーザ干渉計は、固定台２や構造体フレーム２４と一体的に設けても良いし、位置決め装置とは別に除振された別の構造体に設けても良い。これらの場合のいくつかの具体例を以下に示す。
【００３８】
図１０に、光学要素３２とウエハやレチクル（ともに不図示）との相対的な位置を計測し補正するための構成例（第１の変形例）を示す。図１０は露光装置の例であるが、ここでは光源からの光をマスク（レチクル）に導く照明光学系、及びそのマスクを支持して駆動するマスクステージ等は省略し、マスクからの光をウエハ（被露光体）に導く投影光学系及びその投影光学系を支持する構造体について記載している。（勿論以下に述べる、図１１〜図１４に関しても同様である。）この例では、各光学要素３２を支持する固定台２に搭載された計測手段４２から、可動台１（特に光学要素３２）の６軸方向姿勢を非接触に計測する。この計測結果は、光学要素３２の「ローカル」情報であり、別の構造体に設置されたウエハや、レチクルとの相対的な距離や角度を計測し、補償するための手段が別途必要になる。この図１０の例では、光学要素３２の搭載された、構造体フレーム２４と別途設けた基準構造体４１間の姿勢を別途計測し、基準構造体を基準として光学要素３２の姿勢制御を行い、かつウエハやレチクルなど相対的な姿勢が必要な要素もすべてその基準構造体４１との相対的な姿勢補正を行うことで、すべての相対的な姿勢を制御することができる。このローカルな計測手段４２と、基準構造体４１、構造体フレーム２４間の計測手段４２はそれぞれ異なる原理のものを用いても良く、上記のようにレーザ干渉計や静電容量センサなど非接触なものを用いるのがよい。
【００３９】
図１１は、光学要素３２とウエハやレチクル（ともに不図示）との相対的な位置を計測し補正するための別の構成例（第２の変形例）を示す。この例では、図１０で示した手段に加えて、構造体フレーム２４と各固定台２あるいはローカルな計測手段４２の姿勢変動量も計測し、鏡筒２５の変形などに起因する誤差も補正している。これにより、さらに高精度な光学要素３２とウエハ、レチクルなどとの相対的な位置決めを行うことができる。
【００４０】
図１２は、光学要素３２とウエハやレチクル（ともに不図示）との相対的な位置を計測し補正するための別の構成例（第３の変形例）を示す。この例は、図１１で述べた例を別の構成で行ったものである。すなわち、基準構造体４１と各固定台２あるいは、ローカルな計測手段４２との間の姿勢変動量を、基準構造体４１上に搭載した非接触計測手段４２によって計測し、ローカルな姿勢計測結果と合わせた結果で光学要素３２の姿勢制御を行う。
【００４１】
図１３は、光学要素３２とウエハやレチクル（ともに不図示）との相対的な位置を計測し補正するための別の構成例（第４の変形例）を示す。この例は、図１２で述べた例を別の構成で行ったものである。すなわち、基準構造体４１と各光学要素３２の間の姿勢変動量を、基準構造体４１上に搭載した非接触計測手段４２によって計測し、姿勢制御を行う。これによってローカルな姿勢計測を行うことなく、高精度な光学要素３２の位置決めを行うことができる。
【００４２】
図１４は、光学要素３２とウエハやレチクルステージ（ともに不図示）との相対的な位置を計測し、補正するための別の構成例（第５の変形例）を示す。この例では、露光装置本体に組み込まれた波面形状計測装置を光学要素などの位置計測に用いる。このための構成の一例を詳細に説明する。干渉計ユニット４４からの光束を、ステージ上に設けたＴＳ４５を含む光学系に照射する。この光束のうち一部はＴＳ４５から干渉計ユニット４４に戻され、他方は鏡筒２５内に配置された投影光学系を介し、さらにたとえばレチクルまたはマスクステージ裏面に設けたＲＳミラー４６で反射され、再度投影光学系、およびＴＳ４５を経由して干渉計ユニット４４に入り、前述の投影光学系などを経由しなかった光束と干渉する。その強度分布から投影光学系の波面収差を測定することができ、さらにＴＳ４５、およびＲＳミラー４６を駆動し、露光領域内の複数の点における波面収差を測定することで、各光学要素３２やウエハ面、マスク面の位置・角度を算出することができる。したがって、波面収差計測計を用いて光学要素３２などの位置補正が可能となる。しかしこのような波面収差計測手段は、ステージを動かして計測用の光学系を所望の位置に移動させるなど、本来の露光動作とは異なる特別な操作を必要とするため、スループットの観点から考えて、常に使用可能な訳ではない。したがって常時の各光学要素３２の位置計測は、それぞれに設けられた非接触計測手段４２を用いて位置制御を行い、たとえば数時間や、数日に一度のような適当な間隔で波面収差計測手段による結果から非接触計測手段４２の校正を行うのがよい。
【００４３】
以上説明した非接触計測および駆動構成により、可動台１以外の部分からの振動外乱などを遮断し、高精度な光学要素３２の位置決めを実現することができる。
【００４４】
（第２の実施例）
図７、および５に本発明の第２の実施形態の概略図を示す。本実施例は、前述のリニアモータを電磁石の吸引力もしくは反発力を持って実現した実施形態であり、以下電磁石の吸引力による例を中心にして、その詳細を説明する。これによって、固定台２に対して可動台１を６軸方向に非接触で運動可能にする。ここで、６軸方向とは、ＸＹＺ方向とＸＹＺ軸周りの回転方向を意味する。
【００４５】
可動台１は、光学要素３２であるミラーやレンズである。あるいは可動台１は、レンズやミラーを支持するための保持部材なども含んでよい。
【００４６】
アクチュエータは、可動台１を固定台２に対して駆動するための駆動機構である。ここで、アクチュエータとしては、可動台１をＸ方向に駆動するためのＸアクチュエータと、Ｙ方向に駆動するためのＹアクチュエータと、Ｚ方向に駆動するためのＺアクチュエータとを有する。ＸアクチュエータおよびＹアクチュエータのうち、少なくとも一方は複数個設けられている。ここで、例えばＹアクチュエータが２個ある場合、これらのＹアクチュエータを用いることで、可動台１をＹ方向だけでなく、Ｚ軸周りの回転方向（θ）にも駆動することができる。またＺアクチュエータは、少なくとも３個設けられている。これら３個以上のＺアクチュエータにより、微動ステージをＺ方向だけでなく、チルト方向（Ｘ、Ｙ軸まわりの回転方向）にも駆動することができる。
【００４７】
電磁石によるアクチュエータは、電磁石と、吸引板もしくは永久磁石からなる。本実施例の場合、可動台１と固定台２の一方に電磁石を、他方に磁性体、もしくは永久磁石を取り付け、それぞれ可動子３、固定子４として用いる。なお磁石の反発力より、吸引力を用いる方が、材料選択の自由度が得られ、かつ駆動に要する電力が小さくて良い。また配線などの都合上、固定子４側に電磁石を、すなわち固定台２に固定子４を、可動子３として磁性体もしくは永久磁石、すなわち可動台１に可動子３を設けることが望ましい。以下、電磁石の吸引力による駆動に絞って説明を行う。
【００４８】
図８および図９にそれぞれ可動台１、固定台２の斜視図を示す。可動台１の裏面には、磁性材料でできた７個の磁性体ブロック３２（３５，３７，３９）が取り付けられている。各磁性体ブロック３２は、後述の一組の電磁石３３（３６，３８，４０）で非接触に挟み込むように対面固定されている。
【００４９】
一方、電磁石３３は、固定台２側に固定されている。電磁石３３は、Ｅ字型の断面を有する磁性体ブロック３４（不図示）とコイル（不図示）とを具備している。コイルは、Ｅ字型の中央の突起部に巻きつけられている。Ｅ字型電磁石３３を二つ一組にして、それぞれ電磁石３３の三つのＥ字型突起の端面から、わずかの隙間をもって、可動台１側に取り付けた磁性体ブロック３２と対面固定される。
【００５０】
各電磁石は吸引力しか発生できないので、ＸＹ、およびＺそれぞれの駆動方向について＋方向に吸引力を発生する電磁石と−方向に吸引力を発生する電磁石を一組にする必要がある。一組の電磁石３３うち、一方コイルに電流を流すことで、電磁石３３から磁性体ブロック３２に吸引力が働くため、これをアクチュエータの推力としても良いが、両方のコイルに電流を流し、その差をアクチュエータの推力として用いても良い。
【００５１】
７個の可動台側磁性体ブロック３２のうち３個３５ａ、３５ｂ、および３５ｃは、可動台１を固定台２に対してＺ方向に微動駆動するためのＺ可動子を形成する。このＺ方向の磁性体ブロック３５ａ、３５ｂ、および３５ｃにおいては、図８に示すようにＺ方向に対して垂直な吸引面を持っており、後述のＺ方向に垂直にＥ字型の突面が並ぶＺ電磁石３６ａ、３６ｂ、および３６ｃによる吸引力を各組ごとに調節することでＺ方向の推力を発生する。なお、この３個のＺ方向の磁性体ブロック３５ａ、３５ｂ、および３５ｃは、可動部合計の重心を囲むように（３箇所で作る三角形の重心と一致させる）のが好ましい。
【００５２】
残り４個の可動台側磁性体ブロック３２（３５，３７，３９）のうち、２個の可動台側磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂは、可動台１を固定台２に対してＸ方向に微動駆動するためのＸ磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂを形成する。Ｘ磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂにおいては、図８に示すようにＸ方向に対して垂直な吸引面を持っており、Ｘ方向に垂直にＥ字型の突起面が並ぶＸ電磁石３８ａ、および３８ｂによる吸引力を各組ごと調節することでＸ方向の推力を発生する。同様に、残りの２個の可動台側磁性体ブロック３９ａ、３９ｂはＹ側磁性体ブロックを形成する。Ｙ磁性体ブロック３９ａ、３９ｂ  は、Ｙ方向に対して垂直な吸引面を持っており、Ｙ方向に垂直にＥ字型の突起面が並ぶＹ電磁石４０ａ、および４０ｂによる吸引力を各組ごと調節することでＹ方向の推力を発生する。
【００５３】
なおＸ、Ｙ方向それぞれ２組の電磁石アクチュエータについて述べたが、上で述べたように、Ｘ方向、Ｙ方向のどちらかは１組でも良い。
【００５４】
固定台側の磁性体ブロック３２（３５，３７，３９）および可動台側のＥ字形電磁石３３（３６，３８，４０）が有する磁性体ブロック３４はそれぞれ層間が電気的に絶縁された薄板を積層して形成しても良い。この積層板としては、珪素鋼板が良く知られている。これによって、磁束変化にともなってブロック内に渦電流が流れることを防止しており、Ｅ形電磁石３４の吸引力を高い周波数まで制御することができ、高速な応用が求められる用途なども適用可能のみならず、制御帯域を向上させ、その結果高い防振効果を得ることができる。
【００５５】
可動台１と固定台２のそれぞれ中央部の間には、可動台１の自重を支えるためのばね２１が配置され、Ｚ方向のリニアモータの推力を軽減し、その結果、モータの発熱を抑えることができる。自重補償ばね２１は自重支持方向および他の５自由度方向のばね定数が極めて小さく設計されており、ばね２１を介して固定台２から可動台１への振動伝達がほぼ無視できるようになっている。本実施例では自重補償ばね２１は可動台１、固定台２間に１個だけ配置してあるが、複数個の自重補償ばねで分散させて支持してもよい。またこの自重補償手段は、図示したコイルばねだけでなく、その他のばね特性をもつ要素や、可動台１および固定台２間に上記リニアモータとは別に設けて、作用させることのできる磁力吸引、あるいは反発磁石などでも良い。
【００５６】
Ｘ磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂが発生する力の作用線のＺ座標は概ね一致している。Ｘ磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂが発生する力の作用線のＺ座標は、Ｘ磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂ、Ｙ磁性体ブロック３９ａ、および３９ｂ、Ｚ磁性体ブロック３５ａ、３５ｂ、および３５ｃおよび可動台１（可動台１が光学要素３２を含んでいない場合はそれも含む）の重心のＺ座標と概ね一致するようになっていることが望ましい。このためＸ磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂに発生するＸ方向の推力によって、Ｙ軸まわりの回転力がほとんど可動台１に作用しないようになっている。
【００５７】
Ｙ磁性体ブロック３９ａ、および３９ｂが発生する力の作用線のＺ座標は概ね一致している。Ｙ磁性体ブロック３９ａ、および３９ｂが発生する力の作用線のＺ座標は、Ｘ磁性体ブロック３７ａ、および３７ｂ、Ｙ磁性体ブロック３９ａ、および３９ｂ、Ｚ磁性体ブロック３５ａ、３５ｂ、および３５ｃおよび可動台１（可動台１が光学要素３２を含んでいない場合はそれも含む）の重心のＺ座標と概ね一致するようになっていることが望ましい。このためＹ磁性体ブロック３９ａ、および３９ｂに発生するＹ方向の推力によって、Ｘ軸まわりの回転力がほとんど可動台１に作用しないようになっている。
【００５８】
一方固定台２には、可動台１を６軸方向に位置制御するための７個の電磁石アクチュエータの固定子４、および可動台１の自重を支持するためのひとつまたは複数個の自重補償要素の一端が固定されている。
【００５９】
各電磁石３３は、前述のように二つ一組のＥ字型の断面を持つ磁性体ブロック３４にコイルを巻いてできており、前述の可動台１裏面に固定された磁性体ブロック３２と非接触で挟み込むように対面している。
【００６０】
可動台１には、可動台１の６軸方向の位置、角度を計測するリニアセンサ、もしくは２次元センサ（不図示）を有している。上記センサは、可動台１の可動範囲内で有効に働く必要があり、例えば、超音波センサ、光センサ、レーザ干渉計またはリニアスケールにより構成できる。上記のセンサとアクチュエータにより可動台１の位置・駆動制御を行うための制御系を構成することができる。
【００６１】
可動台１には、上記の計測手段のための、ミラー、あるいはセンサターゲット５が設けられている。図６は、すべての軸の計測手段にレーザ干渉計を用いた例を示す。詳細には、可動台１に６本の光ビームを照射することで、可動台１の６自由度の位置を計測している。図の例では、Ｘ軸に平行でＺ位置およびＹ位置の異なる３本の干渉計ビームにより、可動台１のＸ方向の位置およびθｙ、θｚ方向の回転量が計測できる。また、Ｙ軸に平行でＺ位置の異なる２本の干渉計ビームにより、Ｙ方向の位置およびθｘ方向の回転量が計測できる。さらにＺ軸に平行な干渉計ビームにより、Ｚ方向の位置が計測できる。レーザ光を照射するレーザ干渉計は、固定台２や構造体フレーム２４と一体的に設けても良いし、位置決め装置とは別に除振された別の構造体に設けても良い。具体例な計測方法は、実施例１に述べたのと同じでよい。
【００６２】
以上、光学要素、もしくは光学要素を支持する可動体を高精度に駆動する駆動機構、及びそれを用いた露光装置について述べて来た。この実施例での露光装置は、主にＥＵＶ光（波長１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下）の光を用い、光源から被露光体までの光路、光学系が、ほぼすべて真空に保たれている露光装置であり、同様にここでの光学要素は、ＥＵＶ光を６０％以上の反射率で反射するような、Ｍｏ膜、Ｓｉ膜と（或いはＭｏ膜、Ｂｅ膜）を複数層重ね合わせた多層膜を表面に形成した反射部材であることが好ましい。
【００６３】
また、電磁石等を使う場合、必然的に発熱することが予想される一方で、光学要素も光を吸収して発熱するという問題が起こるため、電磁石と光学要素を同時に冷却することが可能な冷却手段、好ましくは輻射により冷却を行う輻射冷却手段を設けるように構成すると尚好ましい。
【００６４】
次に、図１６及び図１７を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図１６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。本実施形態においては、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェ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）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。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７）される。
【００６５】
図１７は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（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１９（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。これらのステップ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。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、上述の露光装置を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００６６】
本発明の実施態様は以下のように記載することができる。
【００６７】
（実施態様１）  光学要素を有する可動部の位置及び／又は傾きを、前記可動部に非接触のままで測定する第１の測定手段と、前記第１の測定手段の測定結果に基づいて、固定部に対して非接触のままで前記可動部を相対的に６軸方向に駆動可能な駆動手段とを有することを特徴とする駆動機構。
【００６８】
（実施態様２）  前記駆動手段が、少なくとも６組の独立に制御可能な微動機構を有することを特徴とする実施態様１記載の駆動機構。
【００６９】
（実施態様３）  前記駆動手段が、前記固定部と前記可動部のいずれか一方に第１の磁性体ブロックを、他方にコイルを有していることを特徴とする実施態様１又は２記載の駆動機構。
【００７０】
（実施態様４）  前記駆動手段が、前記可動部に第１の磁性体ブロックを、前記固定部にコイルを有していることを特徴とする実施態様３記載の駆動機構。
【００７１】
（実施態様５）  前記駆動手段が、前記固定部と前記可動部のいずれか一方に第１の磁性体ブロックを、他方に電磁石を有していることを特徴とする実施態様１又は２記載の駆動機構。
【００７２】
（実施態様６）  前記駆動手段が、前記可動部に第１の磁性体ブロックを、前記固定部に電磁石を有していることを特徴とする実施態様５記載の駆動機構。
【００７３】
（実施態様７）  前記第１の磁性体ブロックが永久磁石であることを特徴とする実施態様３乃至６いずれかに記載の駆動機構。
【００７４】
（実施態様８）  前記第１の測定手段は、レーザ干渉計、エンコーダ、渦電流式センサ、静電容量センサのうち少なくとも１つを有することを特徴とする実施態様１乃至７いずれかに記載の駆動機構。
【００７５】
（実施態様９）  前記可動部に対して、反重力方向に力を付加する支持手段を有することを特徴とする実施態様１乃至８いずれかに記載の駆動機構。
【００７６】
（実施態様１０）  前記支持手段が、前記可動部に非接触のまま、前記可動部に力を付与することを特徴とする実施態様９記載の駆動機構。
【００７７】
（実施態様１１）  前記支持手段が、前記固定部と前記可動部とを連結する弾性部材を有することを特徴とする実施態様９記載の駆動機構。
【００７８】
（実施態様１２）  前記支持手段は、前記可動部の重力と実質的に同じ力を、前記可動部に対して反重力方向に付与していることを特徴とする実施態様９乃至１１いずれかに記載の駆動機構。
【００７９】
（実施態様１３）  前記固定部と前記可動部との間に、ベローズ、反発磁石、吸引磁石、ばねのいずれかを有することを特徴とする実施態様１乃至９いずれかに記載の駆動機構。
【００８０】
（実施態様１４）  前記第１の測定手段が、前記固定部に対して固定されていることを特徴とする実施態様１乃至１３いずれかに記載の駆動機構。
【００８１】
（実施態様１５）  前記可動部は前記光学要素であり、該光学要素が前記第１の測定手段に用いるターゲットを有することを特徴とする実施態様１乃至１４いずれかに記載の駆動機構。
【００８２】
（実施態様１６）  前記光学要素が反射部材であることを特徴とする実施態様１乃至１５いずれかに記載の駆動機構。
【００８３】
（実施態様１７）  実施態様１乃至１６いずれかに記載の駆動機構を有し、該駆動機構で前記光学要素を駆動することを特徴とする露光装置。
【００８４】
（実施態様１８）  前記光学要素を含み、光源から発した光をマスクに導き、該マスクを介した光を被露光体に導く光学系と、該光学系及び前記固定部を支持する構造体フレームと、前記構造体に対する前記固定部の位置及び／又は傾きを測定する第２の測定手段とを有しており、前記駆動手段が、前記第１の測定手段及び前記第２の測定手段の測定結果に基づいて、前記光学要素を駆動することを特徴とする実施態様１７記載の露光装置。
【００８５】
（実施態様１９）  前記構造体フレームとは別体の基準構造体に対する前記構造体フレームの位置及び／又は傾きを測定する第３の手段を有しており、前記駆動手段が、前記第１の測定手段及び前記第２の測定手段及び前記第３の測定手段の測定結果に基づいて、前記光学要素を駆動することを特徴とする実施態様１８記載の露光装置。
【００８６】
（実施態様２０）  前記光学要素を含み、光源から発した光をマスクに導き、該マスクを介した光を被露光体に導く光学系と、該光学系及び前記固定部を支持する構造体フレームと、前記構造体フレームとは別体の基準構造体に対する前記固定部の位置及び／又は傾きを測定する第４の測定手段とを有しており、前記駆動手段が、前記第１の測定手段及び前記第４の測定手段の測定結果に基づいて、前記光学要素を駆動することを特徴とする実施態様１７記載の露光装置。
【００８７】
（実施態様２１）  前記光学系の波面収差を測定する波面収差計測手段を有し、該波面収差計測手段により、前記測定手段の校正を行うことを特徴とする実施態様１７乃至２０いずれかに記載の露光装置。
【００８８】
（実施態様２２）  前記光学系の内部が真空であることを特徴とする実施態様１７乃至２１いずれかに記載の露光装置。
【００８９】
（実施態様２３）  前記光学系を通る光が、ＥＵＶ光（波長１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下）であることを特徴とする実施態様１７乃至２２いずれかに記載の露光装置。
【００９０】
（実施態様２４）  前記光学要素と前記駆動手段の両者を輻射により冷却する冷却手段を有することを特徴とする実施態様１７乃至２３いずれかに記載の露光装置。
【００９１】
（実施態様２５）  実施態様１７乃至２４いずれかに記載の露光装置を用いて被露光体を露光する露光工程と、露光された前記被露光体を現像する現像工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【００９２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、固定台など可動台以外の部分からの振動外乱などを遮断し、高精度な光学要素位置決めを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のリニアモータを用いた光学要素微動調整機構
【図２】第１実施例の可動台上の可動子の配置
【図３】第１実施例の固定台上固定子の配置
【図４】第１実施例の可動子の詳細
【図５】第１実施例の光学要素が搭載される装置全体図の概要
【図６】第１実施例の６軸微動機構の位置計測系
【図７】第２実施例の電磁石型光学要素微動調整機構
【図８】第２実施例の可動台上可動子の配置
【図９】第２実施例の固定台上固定子の配置
【図１０】第１実施例の位置計測方法の第１の変形例
【図１１】第１実施例の位置計測方法の第２の変形例
【図１２】第１実施例の位置計測方法の第３の変形例
【図１３】第１実施例の位置計測方法の第４の変形例
【図１４】第１実施例の位置計測方法の第５の変形例
【図１５】従来の板ばね式光学要素微動機構の詳細
【図１６】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。
【図１７】図１６に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
１  可動台
２  固定台
３  リニアモータ可動子
４  リニアモータ固定子
５  センサターゲット
６  板ばね押さえ
７  レンズ
８  セル
９ａ、９ｂ、９ｃ  Ｚ可動子
１０ａ、１０ｂ  Ｘ可動子
１１  リング状板ばね
１２  Ｏリング
１３ａ、１３ｂ  Ｙ可動子
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ  Ｚ固定子
１５ａ、１５ｂ  Ｘ固定子
１６ａ、１６ｂ  Ｙ固定子
１７  磁石
１８  継手
２０  ヨーク
２１  自重補償ばね
２２  ベース
２３  マウント
２４  構造体フレーム
２５  鏡筒
２７  ウエハステージ
２８  ウエハ
２９  微動調整機構
３０  光学要素保持ブロック
３１  可動台位置計測計
３２  磁性体ブロック
３３  電磁石
３４  Ｅ字型断面磁性体ブロック
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ  Ｚ方向磁性体ブロック
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ  Ｚ方向Ｅ字型電磁石
３７ａ、３７ｂ  Ｘ方向磁性体ブロック
３８ａ、３８ｂ  Ｘ方向Ｅ字型電磁石
３９ａ、３９ｂ  Ｙ方向磁性体ブロック
４０ａ、４０ｂ  Ｙ方向Ｅ字型電磁石
４１  基準構造体
４２  非接触計測手段
４３  ステージ
４４  干渉計ユニット
４５  ＴＳ
４６  ＲＳミラー
【図１】
2004281654.tif 000003
【図２】
2004281654.tif 000004
【図３】
2004281654.tif 000005
【図４】
2004281654.tif 000006
【図５】
2004281654.tif 000007
【図６】
2004281654.tif 000008
【図７】
2004281654.tif 000009
【図８】
2004281654.tif 000010
【図９】
2004281654.tif 000011
【図１０】
2004281654.tif 000012
【図１１】
2004281654.tif 000013
【図１２】
2004281654.tif 000014
【図１３】
2004281654.tif 000015
【図１４】
2004281654.tif 000016
【図１５】
2004281654.tif 000017
【図１６】
2004281654.tif 000018
【図１７】
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