(57)【要約】【課題】  露光装置を構成する部材を改善することによって、高精度、高スループット、小型化、低コストを考慮した好適な露光装置を提供することを目的とする。【解決手段】  原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、少なくとも原版または基板を保持する保持部材および／または該保持部材を搭載した可動テーブルは、露光光の光軸に直交する面内に強度を向上させた繊維強化材を有する。【選択図】  図１
2005243809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、
少なくとも原版または基板を保持する保持部材および／または該保持部材を搭載した可動テーブルは、露光光の光軸に直交する面内に強度を向上させた繊維強化材を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記可動テーブルは、コア材と，該コア材の両面に前記繊維強化材を設けたサンドイッチ構造を有し、前記コア材には該コア材と前記繊維強化材により形成される密閉空間と外部とを連通する連通孔が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記可動テーブルは，前記繊維強化材の表面のうち少なくとも片面に、−１×１０−６〜３×１０−６（１／℃）の線膨張係数をもつガラスまたはセラミックス材を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記可動テーブルは、前記繊維強化材の表面のうち少なくとも片面が表面加工されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記可動テーブルは、該可動テーブルの表面の少なくとも片面に固定された複数の磁石片を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の露光装置。
【請求項６】
前記可動テーブルは、該可動ステージの位置を測定するためミラー部を有し、該ミラー部材および前記保持部材は、線膨張係数が−１×１０−６〜３×１０−６（１／℃）であることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の露光装置。
【請求項７】
前記ミラー部は、露光光の光軸に対し直交する面内の強度を向上させた繊維強化材で構成され、該繊維強化部材は前記ミラー部の長手方向に貫通した開口部と、応力を逃がすための溝を設けてあることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記ミラー部は、前記繊維強化材の表面のうち少なくとも片面が平面度が１μｍ以下となるよう表面加工されていることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記繊維強化材は積層された複数のシート材を有し、
該シート材は、面内方向に強度を向上させており、前記面内方向に対する熱伝導率が積層方向に対する熱伝導率よりも高くなるように積層されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】
原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、
少なくとも原版または基板を搭載して移動するステージを案内するガイド部材が、
露光光の光軸に平行な面内の強度を向上させた繊維強化材を用いて構成され、
前記ガイド部材の少なくとも１つの側面に静圧軸受けのガイド面としての鏡面を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
前記ガイド部材は、軽量のコア材の両面に前記繊維強化材を設けたサンドイッチ構造を有し、前記コア材には該コア材と前記繊維強化材により形成される密閉空間と外部とを連通する連通孔が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記ガイド面は、線膨張係数が−１×１０−６〜３×１０−６（１／℃）であるガラスまたはセラミックス材で構成され、前記ガラスまたはセラミックス材の表面は平面度が１μｍ以下となるよう表面加工されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、
少なくとも前記原版または基板を搭載したステージを駆動するための駆動手段は、コイルと、該コイルを内部に配置する筐体と、該筐体に対向して配置された永久磁石とを有し、前記筐体の側面のうち、前記永久磁石と対面する面に、前記永久磁石の駆動力に寄与する磁束と直交する面内の強度を向上させた繊維強化材を用いることを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
照明光学系からの露光光を、原版および投影光学系としての鏡筒を介して、ウエハに照射することにより、原版のパターンをウエハに露光する露光装置であって、
前記照明光学系、前記投影光学系、前記原版および／または基板を搭載して移動するステージを載せた定盤、前記ステージの位置を計測するための干渉計を固定支持する支柱、のうちいずれかを一体的に支持する本体構造体を有し、前記本体構造体は露光光の光軸と平行な面内の強度を向上させた繊維強化材で構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
鏡筒内部で光学要素を支持する支持部材と該支持部材を保持する鏡筒を有する露光装置であって、
前記支持部材が露光光の光軸と直交する面内の強度を向上させた繊維強化材で構成されており、および／また、前記鏡筒部材は露光光の光軸と平行となる面内の強度を向上させた繊維強化材で構成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
デバイスの製造方法であって、
基板に感光剤を塗布する工程と、
感光剤が塗布された基板の前記感光剤に請求項１〜１５のいずれかに記載の露光装置によりパターンを転写する工程と、
パターンが転写された基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のデバイス製造方法によって製造したことを特徴とする半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィー工程で使用する露光装置、および該露光装置に好適に用いられる駆動手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、半導体製造等に用いられる露光装置の構成を示す図である。ウエハＷを位置決めするためのウエハステージ１０１と、その上方に配設された投影レンズ１０２、レチクルステージ１０３および光源光学系１０６を有し、ｉ線、エキシマレーザー、電子線、Ｘ線、ＥＵＶなどの光源１０６から発生された露光光は、レチクルステージ１０３上のレチクルＲを透過または反射し投影レンズ１０２によってウエハＷに集光され、レチクルＲのパターンをウエハＷに転写する。
【０００３】
ウエハステージ１０１はベース１０１ａの中央部分に支持され、ベース１０１ａは防振装置１０ｌｂを介して床面に支持される。ベース１０１ａの外周部分にはフレーム１０５が立設支持されており、フレーム１０５の頂部１０５ａは中央に投影レンズ１０２を支持しその外側にはレチクルステージ１０３を支持するレチクルステージ支持体１０４、さらに光源光学系支持部材１０６ａを立設支持する。
【０００４】
ウエハステージ１０１の位置は、フレーム１０５に支持されたレーザー干渉計１０７によって光学的に非接触で計測され、また同様にレチクルステージ１０３の位置は、レーザー干渉計１０８によって計測される。
【０００５】
フレーム１０５およびレチクルステージ支持体１０４、ベース１０１ａおよび光源光学系支持部材１０６ａはいずれも構造支持部材であり、投影レンズ１０２とレチクルステージ１０３と光源光学系１０６および位置計測用のレーザ干渉計を支持するものである。
【０００６】
露光装置に用いられる部材の材質として、特許文献１では中空リブ構造を低熱膨張セラミックス材で構成する例が開示されている。また、特許文献２ではリニアモータのコイルを被う筐体をセラミックスで構成し、更に冷媒の内圧による破損および変形に対して、セラミックスの補強部材を設けた構成が開示されている。また、特許文献３では支持フレームを構成する材料として、セラミックスを使用する例が開示されている。また、特許文献４では鏡筒に過大な応力を与えることのない鏡筒を支持する鏡筒支持機構が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１６３２５７号公報
【特許文献２】特開２００２−３２５４２０号公報
【特許文献３】特開平１０−３０３１１２号公報
【特許文献４】特開平１１−０８４１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のように、可動テーブルを低熱膨張セラミックス材で構成すると，剛性を確保するために可動テーブルが大型化してしまう。また、アルミナセラミックと比べて加工性の面で問題となる。
【０００８】
また、特許文献２に記載のように、ステージの駆動手段であるコイルを被う筐体をセラミックス材で構成すると、駆動時に渦電流が発生することもない。しかしながら、ステンレスなどの材料で構成するものと比較して、加工コストが増大する問題がある。また、セラミックスは脆弱材料であるため、冷媒の圧力変動や製造時のクラック等により薄肉部が破損する恐れがあり、筐体部材として信頼性に欠ける。
【０００９】
また、特許文献３に記載のようなセラミックスも、加工コストの面で問題となる。また、セラミックスは鋳鉄と比べて減衰特性が少なく、特許文献３に記載のように減衰材の高い樹脂系の発泡材をセラミックの表面や内部空間に充填する構成は、製造面での難易度と更なるコスト増大を引き起こす。
【００１０】
また、特許文献４に記載のように、鏡筒支持台と鏡筒の間で発生する応力を緩和させる機構を設ける方法だと、鏡筒と鏡筒内部のレンズとの間に発生する応力を緩和させることはできないといった問題がある。
【００１１】
本発明は、上述の問題のうち少なくとも１つに鑑みなされたものであり、その目的は露光装置を構成する部材を改善することによって、高精度、高スループット、小型化、低コストを考慮した好適な露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明の第１の観点では、原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、少なくとも原版または基板を保持する保持部材および／または該保持部材を搭載した可動テーブルは、露光光の光軸に直交する面内に強度を向上させた繊維強化材を有することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の第２の観点では、原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、
少なくとも原版または基板を搭載して移動するステージを案内するガイド部材が、
露光光の光軸に平行な面内の強度を向上させた繊維強化材を用いて構成され、
前記ガイド部材の少なくとも１つの側面に静圧軸受けのガイド面としての鏡面を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の第３の観点では、原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、少なくとも前記原版または基板を搭載したステージを駆動するための駆動手段は、コイルと、該コイルを内部に配置する筐体と、該筐体に対向して配置された永久磁石とを有し、前記筐体の側面のうち、前記永久磁石と対面する面に、前記永久磁石の駆動力に寄与する磁束と直交する面内の強度を向上させた繊維強化材を用いることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の第４の観点では、照明光学系からの露光光を、原版および投影光学系としての鏡筒を介して、ウエハに照射することにより、原版のパターンをウエハに露光する露光装置であって、前記照明光学系、前記投影光学系、前記原版および／または基板を搭載して移動するステージを載せた定盤、前記ステージの位置を計測するための干渉計を固定支持する支柱、のうちいずれかを一体的に支持する本体構造体を有し、前記本体構造体は露光光の光軸と平行な面内の強度を向上させた繊維強化材で構成されていることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の第５の観点では、鏡筒内部で光学要素を支持する支持部材を有する露光装置であって、前記支持部材が露光光の光軸と直交する面内の強度を向上させた繊維強化材で構成され、および／または、鏡筒を構成する部材が露光光の光軸と平行となる面内の強度を向上させた繊維強化材で構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、露光装置を構成する部材を改善することによって、高精度、高スループット、小型化、低コストを考慮した好適な露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１２は、移動ステージ装置であるところの、ウエハステージを示す構成斜視図である。
【００１９】
図中において、２０１はステージ装置を支持する基準面を有する定盤、２０２は定盤に固定された固定Ｙガイドであり、側側面を基準面としている。２０３は移動体としてのＹステージであり、その両側に固定子２０４と可動子２０５を有するＹビーム２０６によって、固定Ｙガイドに案内されてＹ方向に移動する。
【００２０】
２０７は粗動ステージであり、不図示のＸリニアモータ可動子を備え、Ｙビームに設けられた不図示のＸガイドによってＸ方向に案内され、同じく粗動ステージ２０７に設けられたＸリニアモータ固定子２０８によってＸ方向に推力が与えられる。
【００２１】
粗動ステージ２０７上には、粗動ステージ２０７の推力を非接触で可動テーブル２０９へと伝達するための電磁継手、可動テーブル２０９の自重を非接触で支持する、自重補償機構、可動テーブルの６軸方向の位置姿勢を微調整するためのＸ方向微動リニアモータ、Ｙ方向微動リニアモータ、Ｚ方向および各軸周りの回転方向微動リニアモータを備えており、可動テーブルを非接触で６軸方向に位置決め可能な構成となっている。
【００２２】
また、可動テーブル上には、感光基板であるウエハＷを保持するチャックと位置計測用のミラーが搭載されている。
【００２３】
本発明の実施形態に係る露光装置について、実施例１および２ではウエハを保持、位置決めするための可動テーブルを、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明は、レチクルを保持、位置決めするための可動テーブルの場合にも同様の適用が可能である。
【００２４】
実施例２では、一枚の可動テーブルと磁石だけからなる可動ステージと、複数層のコイル列からなる固定子ユニットで構成される平面ステージの可動テーブルについて、図６および図７を参照しながら詳細の説明する。
【００２５】
実施例３では、リニアモータ等の駆動手段で発生する駆動力により、走査方向、および、非走査方向に駆動されるガイド部材について、図９および図１０を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
実施例４では、平面モータの固定子ユニットを構成するコイルを内部に配置する筐体に関し、図９および図１０を参照しながら詳細の説明をする。
【００２７】
実施例５では、露光装置を構成する構造支持部材に関し、図１１を参照しながら詳細の説明をする。
【００２８】
実施例６では、露光装置を構成する鏡筒および光学支持部材に関し、図１３および図１４を参照しながら詳細の説明をする。
【００２９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１に係るウエハステージを構成する可動テーブルおよびその周辺を示す概略の斜視図であり、図２はその平面図である。
【００３０】
可動テーブル１１上には、感光基板であるウエハＷとウエハＷを保持するチャック１２と位置計測用のミラー１３が搭載されている。
【００３１】
また、可動テーブル１１の下面には、電磁継手２１、自重補償機構２２と可動テーブルの６軸方向の位置姿勢を微調整するためのＸ方向微動リニアモータ２３ａ、Ｙ方向微動リニアモータ２３ｂ、Ｚ方向および各軸周りの回転方向微動リニアモータ２３ｃを備え、これらを粗動ステージ天板２０７上に配置して構成されている。
【００３２】
図１において、可動テーブル１１は軽量コア材１１ｂの両面に、繊維の配向方向により材料強度に異方性を有する繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のシート材を図３に示すように、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，・・・と複数層に亘って積層した積層板１１ａを接着して構成したサンドイッチ構造１１としている。
【００３３】
この積層板１１ａは例えば、図３に示すように、炭素繊維３０を０°、９０°に編みこんだ炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のシート材と、炭素繊維を−４５°、４５°に編みこんだ炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のシート材を交互に積層し構成することにより、炭素繊維が編みこまれた面内方向の強度を擬似等方的に強化されることが望ましい。
【００３４】
また、図４で示すように炭素繊維３０を６０°、０°、−６０°に編みこんだ炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のシート材を積層した構造でも同様の効果を得ることができる。
【００３５】
擬似等方的に強度が高くなる平面を図１に示すように、露光光の光軸と直交するよう可動テーブルを構成することで、光軸と直交する面内の曲げ、ねじり強度が向上する構成としている。
【００３６】
強化方向を、ウエハチャック１２およびミラー１３の保持を妨げる曲げ、ねじり方向とすることで、可動テーブルに搭載されるチャックおよびチャックに保持されるウエハＷや位置計測用ミラーの変形量を軽減し、より高精度な位置決めが可能となる構成としている。
【００３７】
１１ｂは、前述の炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の積層板を図１のようにリブ構造に加工した軽量なコア材であり、中空リブ構造とすることで、可動テーブル１１の曲げ・ねじりに対する剛性を保ちながらも軽量な構造としている。
【００３８】
可動テーブル１１の重量を軽量化することにより、テーブルを移動させる際の加速度を向上できると同時に、テーブルの固有振動数の向上が実現でき、より高い周波数領域まで位置決め制御が可能となるよう制御特性の改善が出来る。
【００３９】
具体的なリブ形状の構成については、特開２００３−１６３２５７号公報で示されている方法による。
【００４０】
また、コア材１１ｂにはサンドイッチ構造により構成された各中空内部に対して、外気と導通させるための連通孔１１ｃが少なくとも１つ具備されていることが望ましい。外気とは、例えば大気だけではなく、Ｎ２雰囲気やＨｅ雰囲気や真空雰囲気である。この連通孔は例えば、中空内部の圧力と外気との圧力差により可動テーブルを構成する上下の積層材の面変形を引き起こさないよう、あるいは、中空内部の残留ガスが前記雰囲気中に漏れ出すことによるステージ環境の汚染、真空度の劣化などが発生しないよう設けられるものである。
【００４１】
また、前記積層により構成された炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）材は、炭素繊維が配向される面内方向へは、熱が炭素繊維を伝わって移動するため熱伝導率は高く、逆にシート材が積層される露光光の光軸と平行な方向へは、炭素繊維と炭素繊維との間がプラスチックで構成されるため熱伝導率が低くなる、熱伝導異方性特性を有する。
【００４２】
これにより、駆動時に可動テーブル下面に具備された、微動リニアモータ２３、あるいは、電磁継手２１のコイル発熱による、可動テーブル１１、チャック１２、ミラー１３間の熱変形の影響を抑制することができる。
【００４３】
サンドイッチ構造の可動テーブル１１上面積層板の上面には、可動テーブルを構成する材料、この場合、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）と線膨張係数が同程度である、−１×１０−６以上で、かつ、３×１０−６（１／℃）以下の線膨張係数をもった低熱膨張ガラス１４、例えば、ゼロジュアなど、あるいは、低熱膨張セラミックスが接着され、その表面は、チャック１２およびミラー１３を可動テーブル１１へとクランプする際、チャック１２およびミラー１３の平面度を崩さず保持するため、研削あるいはラップなどの仕上げ加工が施されていることが望ましい。
【００４４】
この低熱膨張ガラス１４は可動テーブル１１と低熱膨張ガラス間での線膨張係数差による変形を引き起こさず、表面に高い平面度を得るために設けられたものであり、可動テーブル１１を構成する材料と線膨張係数が近く、研削あるいはラップなどの仕上げ加工により必要平面度が得られる材料であれば同様な効果を得られるものである。
【００４５】
また、可動テーブルの表面に、めっき、または、蒸着、または、スパッタ、または、ＣＶＤ、または、ＰＶＤなどの方法により金属層を形成し、その表面を研削あるいはラップなどの仕上げ加工を施ス方法で、必要な平面度を得ても同様な効果を得られるものである。
【００４６】
可動テーブル１１の上面には、ウエハＷを搭載するためのウエハチャック１２があり、このチャック１２は不図示のバキュームエアや機械的クランプによって可動テーブル１１に固定されている。ウエハＷも、不図示のバキュームエアや静電気力によってチャック１２にクランプされている。
【００４７】
さらに、ウエハＷの相対位置を計測するためのミラー１３もあり、このミラー１３は可動テーブル１１が６自由度で計測できる構成で複数本搭載されている。このミラー１３と可動テーブル１１との固定方法は、例えば、特開平５−１９１５７号公報で示されている方法による。
【００４８】
前記チャック１２および前記ミラー１３は、可動テーブル１１との線膨張係数差による変形を起こさぬよう、可動テーブル１１を構成する材料、この場合、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）と同程度である、−１×１０−６以上で、かつ、３×１０−６（１／℃）以下の線膨張係数をもった低熱膨張材料で構成されることが望ましく、可動テーブルと等しい線膨張係数であり、かつ、露光光の光軸と直交する面内方向の曲げ、ねじり強度が等方的に向上するよう繊維を配向した炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を積層した繊維強化材料で構成されていることが望ましい。
【００４９】
前記炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成される、位置計測用ミラー１３の干渉計による参照光を反射する側面１４は、−１×１０−６以上で、かつ、３×１０−６（１／℃）以下の線膨張係数をもった低熱膨張ガラス、例えば、ゼロジュアなど、あるいは、低熱膨張セラミックスが接着され、その表面に蒸着された反射膜を平面度１μｍ以下となるようラップ加工が施されていることが望ましく、軽量化のための貫通丸穴１３ａと、ミラー固定時の応力逃がし用の溝１３ｂが長手方向に対して同一断面形状となるよう形成されていることが望ましい。
【００５０】
前記長手方向に設けられた溝１３ｂは、反射面の面精度を保つための応力逃がしの役目があり、貫通丸穴１３ａは軽量化によりミラー１３の固有振動数を高めるために設けられているものである。
【００５１】
可動テーブル１１に、留め具であるところのネジ穴の形成には、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）との線膨張係数差による局所的な変形を起こさないよう、低熱膨張の金属材料、例えば、インバーなどの埋め金を接着し、埋め金に雌ネジを設ける方法が望ましい。
【００５２】
実施例１では、繊維強化材を構成する繊維として炭素繊維の場合について説明したが、これに限られるものではなく、ガラス繊維やアラミド繊維やケブラー繊維等であってもよい。
【００５３】
また、繊維強化材のマトリックスとしては、形状安定性に優れたシアネート樹脂を用いることが望ましいが、これに限られるものではなく、エポキシ樹脂やセラミックス材料であってもよい。
【００５４】
実施例１では、軽量のコア材として、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）の場合について説明したが、これに限られるものではなく、アルミや、−１×１０−６以上で、かつ、３×１０−６（１／℃）以下の線膨張係数をもった低熱膨張セラミックスなどの軽量コア材であっても良い。
【００５５】
また、実施例１では、コア材の形状について、リブ構造について説明したが、形状はこれに限られるものではなく、図５示すようにハニカム構造５０であってもよいし、コルゲート構造であっても良い。
【００５６】
本実施例では、繊維材料により強度を向上させる方向に関し、光軸と直交する面内について説明したが、この構成に限られるものではなく、光軸に直交する方向および平行な方向、その両方の強度を向上させた構成としても良い。
【００５７】
また、実施例１ではウエハを保持、位置決めするための可動テーブルを、図面を参照しながら詳細に説明したが、レチクルを保持、位置決めするための可動テーブルの場合にも同様の適用が可能である。
【００５８】
本実施例を適用することにより、軽量、高剛性、高固有振動数の制御性能に優れた可動テーブルおよびチャックおよび位置計測用のミラーが構成できる。
【００５９】
（実施例２）
図６は本発明の実施例２に係るウエハステージを構成する可動テーブルおよびその周辺を示す概略の斜視図であり、図７はその平面図である。
【００６０】
本実施例は、一枚の可動テーブルと磁石だけからなる可動ステージ６１と、複数層のコイル列６３ａからなる固定子ユニット６３で構成される平面ステージの可動テーブル６１であり、可動テーブル６１下面の構成以外は実施例１と同じであるため、可動テーブル下面の構成についてのみ説明する。
【００６１】
平面ステージの構成は従来例と同一なので省略する。
【００６２】
平面ステージにおける可動テーブル下面には、Ｎ極６２ａ、Ｓ極６２ｂ少なくとも１組以上の分割された永久磁石片６２が、独立して可動テーブル下面に接着されることが望ましい。
【００６３】
可動テーブルの構成、可動テーブル上面に搭載されるチャックおよび位置計測用ミラーの構成は実施例１と同じであり、それによる効果も実施例１と同じである。
【００６４】
実施例２の効果として、−１×１０−６以上で、かつ、３×１０−６（１／℃）以下の線膨張係数である可動テーブルと、下面に接着固定された永久磁石との線膨張係数差による可動テーブルの変形を軽減することで、ウエハ保持精度が向上する。
【００６５】
（実施例３）
図８は実施例３に係る移動ステージを構成するガイド部材およびその周辺を示す概略の斜視図である。
【００６６】
図８において、ガイド部材であるところのビーム８１は、実施例１の可動テーブル１１と同様に、軽量コア材８１ｂの両面に、繊維の配向方向により材料強度に異方性を有する繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のシート材を図３に示すように、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，・・・と複数層に亘って積層した積層板８１ａを接着して構成したサンドイッチ構造としている。積層板の構成は実施例１で説明した構成と同一なので省略する。
【００６７】
擬似等方的に強度が高くなる平面を図８に示すように、露光光の光軸と平行となるようビームを構成することで、光軸と平行な面内の曲げ、ねじり強度が向上する構成としている。
【００６８】
強化方向を粗動ステージ駆動用リニアモータの推力方向と直交方向とすることで、加減速時にビーム８１に作用する曲げ変形を軽減する効果がある。
【００６９】
軽量コア材８１ａは、実施例１と同様に、リブ構造であっても良いし、ハニカム構造であっても良いし、コルゲート構造であっても良い。また材質についても、実施例１と同様である。
【００７０】
また、コア材にはサンドイッチ構造により構成された各中空内部に対して、外気と導通させるための連通孔８１ｃが少なくとも１つ具備されていることが望ましい。効果は実施例１と同じである。
【００７１】
ビームの側面には、粗動ステージ２０７を静圧軸受けにより案内するためのガイド面８２を具備し、前記ガイド面は、ビームを構成材料、この場合、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）と線膨張係数が同程度である、−１×１０−６以上で、かつ、３×１０−６（１／℃）以下の線膨張係数をもった低熱膨張ガラス、例えば、ゼロジュアあるいは低熱膨張セラミックスなどが接着され、その表面は、平面度１μｍ以下となるようラップ加工が施されていることが望ましい。
【００７２】
ビーム８１に、留め具であるところのネジ穴の形成には、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）との線膨張係数差による局所的な変形を起こさないよう、低熱膨張の金属材料、例えば、インバーなどの埋め金を接着し、埋め金に雌ネジを設ける方法が望ましい。
【００７３】
実施例３では、実施例１と同様に炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）によるサンドイッチ構造体について説明したが、サンドイッチ構造体を構成する材料は、これに限られるものではなく、実施例１で説明した全ての構成が同様に適応可能である。また、その効果も基本的に同じである。
【００７４】
実施例３では、繊維材料により強度を向上させる方向に関し、光軸と平行な面内について説明したが、この構成に限られるものではなく、光軸に直交する方向および平行な方向、その両方の強度を向上させた構成としても良い。
【００７５】
本実施例を適用することにより、ガイド面が高剛性でありながら、軽量、高固有振動数のビームが構成できる。
【００７６】
（実施例４）
図９は実施例４に係る平面ステージの概略構成を示す正面図であり、図１０は上面図である。
【００７７】
図中において、９１ａおよび９１ｂは実施例２で説明した平面ステージの可動テーブルである。固定子ユニット６３は、スキャン方向および非スキャン方向に複数本のコイル列６６が、複数層に亘って配置されたコイルユニット６７と、コイルユニット６７に冷媒媒体を流す為の流路６９を、その内部に配置する筐体６８からなるである。
【００７８】
前記可動テーブルＡ９１ａおよび可動テーブルＢ９１ｂは、このコイルユニット６７に対し、ローレンツ力により浮上力および並進力が与えられるものであり、ガイド部材なしで、６自由度の姿勢制御が行われるものである。
【００７９】
固定子ユニット６３を構成する筐体６８において、可動テーブル６１、特に可動磁石と対面する一側面のみ６８ａを、繊維の配向方向により材料強度に異方性を有する炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のシート材を図３に示すように、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，・・・と複数層に亘って積層した積層板１１ａで構成している。積層板１１ａの構成は実施例１で説明した構成と同一なので省略する。
【００８０】
擬似等方的に強度が高くなる平面を図９に示すように、可動テーブル６１の下面に具備された永久磁石６２の磁束と直交するよう、前記筐体の一側面を構成することで、磁束と直交する面内の曲げ、ねじり強度が向上する構成としている。
【００８１】
前記強化方向をすることで、筐体内部を流れる冷却媒体の内圧により作用する曲げ変形に効果がある。また、内圧による曲げ変形の強度を向上したことにより、磁石と対面する側面６８ａのみを薄くすることが出来ることから、コイルと磁石との対面距離を短く取ることができる。それにより、より大きな駆動力を得る構成が可能となる。
【００８２】
また、積層により構成された炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、炭素繊維が配向される面内方向へは、熱が炭素繊維を伝わって移動するため熱伝導率は高く、逆にシート材が積層される露光光の光軸と平行な方向へは、炭素繊維と炭素繊維との間がプラスチックで構成されるため熱伝導率が低くなる、熱伝導異方性特性を有する為、コイルでの発熱が、可動テーブル６１へと伝わる影響を抑制する効果がある。
【００８３】
また、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）は、導電性を有する特徴があるが、これは炭素繊維が配向されている方向で、電気抵抗が低いためであり、炭素繊維と直交する方向においては電気抵抗が高く、その方向では電気的にほぼ絶縁材料と見なすことができる。
【００８４】
実施例４では、可動磁石の磁束と直交する面内に擬似等方的に炭素繊維が配向されているため、可動テーブルが固定子ユニットに対して、相対移動する際に発生する渦電流を小さくして、粘性抵抗を抑制することができる。
【００８５】
実施例４では、繊維材料により強度を向上させる方向に関し、磁束と直交する面内について説明したが、この構成に限られるものではなく、磁束に直交する方向および平行な方向、その両方の強度を向上させた構成としても良い。
【００８６】
実施例４では、平面ステージの固定子ユニットの例を説明したが、直線方向の駆動力を発生するリニアモータ、回転方向の駆動力を発生する回転モータなど、コイルおよびコイルを冷却する流路を内部に配置した筐体を具備する各種モータに対しても本発明を適用することができる。
【００８７】
実施例４でも、実施例１と同様に炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）による例について説明したが、これに限られるものではなく、実施例１で説明した全ての構成が同様に適応可能である。
【００８８】
本実施例によれば、冷媒の内圧による曲げ変形に対し高剛性で、かつ、渦電流およびコイルからの発熱の影響を抑制するモータを構成できる。
【００８９】
（実施例５）
図１１は実施例５に係る露光装置の構造を示す正面図である。
【００９０】
図１１の露光装置は、基板であるウエハＷを位置決めするためのウエハステージ１０１と、その上方に配置された投影光学系である投影レンズ１０２と、原版であるレチクルＲをウエハステージと同期し位置決めを行うためのレチクルステージ１０３、および、光源光学系１０６を有し、光源光学系から発生した露光光は、レチクルステージ１０３上のレチクルＲを透過、あるいは、反射し投影レンズ１０２によって、ウエハステージ１０１上のウエハＷに転写される。
【００９１】
ウエハステージ１０１はベース１０１ａの中央部分に支持され、ベース１０１ａは防振装置１０１ｂを介して不図示の床面に支持されている。ベース１０１ａの外周部分には支持フレーム１０５が支持されており、前記フレーム１０５の上部中央部には投影レンズ１０２が支持されており、その外側には、レチクルステージを支持する支持部材１０９と光源光学系１０６を支持するＬ字型の支持部材１０６ａが支持されている。
【００９２】
本発明は、図中のハッチングを施した、フレーム１０５およびレチクルステージ支持部材１０９、ベース１０１ａ、光源光学系支持部材１０６ａ、および位置計測用レーザー干渉計支持支柱１０７、１０８を、繊維の配向方向により、材料強度に異方性を有する繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のシートを図３に示すよう３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，・・・と複数層に亘って積層した積層板、あるいは、前記積層板を表面材として使用し、その内部に軽量のコア材を接着することにより構成するサンドイッチ構造体により構成している。積層板の構成は実施例１で説明した構成と同一なので省略する。
【００９３】
擬似等方的に強度が高くなる平面を露光光の光軸と平行となるよう露光装置の構造支持部材を構成することで、光軸と平行な面内の曲げ、ねじり強度が向上する構成としている。
【００９４】
ウエハＷ面およびレチクルＲ面と直交する方向の面内強度を強化することで、レチクルＲ、投影レンズ系１０２、ウエハＷ間の各相対位置関係を高精度に保つことを阻害する外力による変形を抑制することができる。
【００９５】
また、繊維材料により強度を向上させる方向は、この構成に限られるものではなく、光軸に直交する方向および平行な方向、その両方の強度を向上させた構成としても良い。
【００９６】
構造支持部材に、留め具であるところのネジ穴の形成には、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）との線膨張係数差による局所的な変形を起こさないよう、低熱膨張の金属材料、例えば、インバーなどの埋め金を接着し、埋め金に雌ネジを設ける方法が望ましい。
【００９７】
実施例５では、実施例１と同様に炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）による構造体について説明したが、支持構造体を構成する材料は、これに限られるものではなく、実施例１で説明した全ての構成が同様に適応可能である。また、その効果も基本的に同じである。
【００９８】
本実施例に拠れば、従来の鋳物やセラミックスで構造支持部材を構成するものと比較して軽量で、レチクルＲ、投影レンズ系、ウエハＷ間の各相対位置関係を高精度に保持するために必要な剛性を高くすることができ、基板サイズの大径化への対応が容易となる。また、移動ステージの移動に伴う変動荷重による影響を抑制し、露光装置の更なる高速化、高精度化を実現できる。
【００９９】
（実施例６）
図１３は実施例６に係る鏡筒１０２、およびその内部に保持される、光学素子保持部材の構造を示す部分断面図である。
【０１００】
図１３の投影レンズ系の鏡筒は、光学素子であるレンズ部材１５２が、レンズ保持部材１５１に保持され、数十枚のレンズ保持部材１５１がスペーサ１５３を介し積み重ねあう形状で、鏡筒１０２に保持されている状態を示している。
【０１０１】
本発明は、前記レンズ保持部材１５１、および、鏡筒１０２を繊維の配向方向により、材料強度に異方性を有する炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のシートを図３、あるいは、図１４に示すよう３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，・・・と複数層に亘って積層した積層板、あるいは、前記積層板を表面材として使用し、その内部に軽量のコア材を接着することにより構成するサンドイッチ構造体により構成している。積層板の構成は実施例１で説明した構成と同一なので省略する。
【０１０２】
擬似等方的に強度が高くなる平面を露光光の光軸と直交となるよう繊維を配向した、前記積層板を用いてレンズ保持部材を構成することで、光軸と直交する面内方向、すなわちレンズ面内方向の伸び、曲げ、ねじり強度が向上する構成としている。こうような構成とすることで、レンズ保持部材１５１に働く、レンズに歪みを与える応力を最小限に抑制する構成としている。
【０１０３】
また、鏡筒１０２を構成する部材に関して、擬似等方的に強度が高くなる平面を露光光の光軸と平行するよう繊維を配向した、前記積層板を用いることで、前記レンズ保持部材間１５１の位置および姿勢を高精度に保持できる構造としている。
【０１０４】
また、レンズ保持部材１５１とレンズ保持部材１５１を保持する鏡筒１０２とを、同一の線膨張係数をもつ構造材で構成することで、線膨張係数差に起因する変形を抑制する構成としている。
【０１０５】
また、レンズ部材１５２とレンズ保持部材１５１とを接着固定する際は、実施例１および実勢例３で説明したものと同様に、前記積層材に金属膜を成形し、その表面を研磨した面とレンズを接着しても良いし、積層板表面に線膨張係数の低いガラスあるいはセラミックス材を貼り合わせ、表面を研磨した面とレンズ部材１５２を接着する構成としても良く、その方法は従来の方法と同じである。
【０１０６】
また、繊維材料により強度を向上させる方向は、この構成に限られるものではなく、光軸に直交する方向および平行な方向、その両方の強度を向上させた構成としても良い。
【０１０７】
構造支持部材に、留め具であるところのネジ穴の形成には、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）との線膨張係数差による局所的な変形を起こさないよう、低熱膨張の金属材料、例えば、インバーなどの埋め金を接着し、埋め金に雌ネジを設ける方法が望ましい。
【０１０８】
実施例５では、実施例１と同様に炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）による構造体について説明したが、支持構造体を構成する材料は、これに限られるものではなく、実施例１で説明した全ての構成が同様に適応可能である。また、その効果も基本的に同じである。
【０１０９】
本実施例に拠れば、従来の光学素子保持支持部材および鏡筒で構成するものと比較して軽量で、レンズの光学特性を保つための保持剛性および、鏡筒の各光学素子保持部材間の位置および姿勢を高精度に保つための保持剛性を高くすることができ、高精度の光学性能が長期間に亘って維持することのできる光学素子保持機構が組み込まれた鏡筒を有する露光装置を提供することができる。
【０１１０】
（実施例７）
実施例７において、上述のような露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１５は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（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２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。
【０１１１】
一方、ステップ３（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４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記の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。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ５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。ステップ６（検査）ではステップ５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、ステップ７でこれを出荷する。
【０１１２】
上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに転写する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。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を形成する。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】実施例１に係る可動テーブルを示す斜視図
【図２】実施例１に係る可動テーブルを示す平面図
【図３】第１構成における積層シート材の断面図
【図４】第２構成における積層シート材の断面図
【図５】実施例１に係る可動テーブルを示す斜視図
【図６】実施例２に係る可動テーブルを示す斜視図
【図７】実施例２に係る可動テーブルを示す平面図
【図８】実施例３に係るビームを示す斜視図
【図９】実施例４に係る固定子ユニットを示す平面図
【図１０】実施例４に係る固定子ユニットを示す平面図
【図１１】実施例５に係る構造支持部材を示す平面図
【図１２】位置決めステージ装置であるところのウエハステージを示す斜視図
【図１３】実施例６に係る鏡筒、およびその内部に保持される、光学素子保持部材の構造を示す部分断面
【図１４】実施例６に係るレンズ保持部材の構造を示す
【図１５】実施例７に係るデバイス製造方法を示す図
【符号の説明】
【０１１４】
１１  可動テーブル
１１ｂ  リブ構造のコア材
１２  チャック
１３  位置計測用ミラー
２１  電磁継手
２２  自重補償機構
２３  微動リニアモータ
３０  繊維
５０  ハニカム構造のコア材
６２  永久磁石片
６３  固定子ユニット
６６  コイル列
６７  コイルユニット
６８  筐体
１０１  ウエハステージ
１０１ａ  ベース
１０２  投影レンズ
１０３  レチクルステージ
１０４  ベース
１０５  フレーム
１０６  光源
１０７  レーザー干渉計
２０１  定盤
２０２  Ｙガイド
２０３  Ｙステージ
２０６  Ｙビーム
２０７  粗動ステージ
１５１  レンズ保持部材
１５２  レンズ部材
１５３  スペーサ
【図１】
2005243809.tif 000003
【図２】
2005243809.tif 000004
【図３】
2005243809.tif 000005
【図４】
2005243809.tif 000006
【図５】
2005243809.tif 000007
【図６】
2005243809.tif 000008
【図７】
2005243809.tif 000009
【図８】
2005243809.tif 000010
【図９】
2005243809.tif 000011
【図１０】
2005243809.tif 000012
【図１１】
2005243809.tif 000013
【図１２】
2005243809.tif 000014
【図１３】
2005243809.tif 000015
【図１４】
2005243809.tif 000016
【図１５】
2005243809.tif 000017