(57)【要約】【課題】磁場の乱れが少なく、高精度なステージの位置決めができるとともに、外乱磁場の発生が少ない露光装置を提供する。【解決手段】スライダ２７の右側面の下端部には、Ｘ方向に伸縮自在なピエゾ素子４１がＸ方向に向けて突設されている。ピエゾ素子４１の他端には、Ｔ字型をした仲介部材４２が接続されている。仲介部材４２の互いに隔離した２ヶ所には、Ｚ方向に伸縮する２個のピエゾ素子４３がＺ方向の下方に向けて接続されている。ピエゾ素子４３の先端には、テーブル４４が接続されている。スライダ２７の右側面の上端部には、ＸＹ平面で伸縮自在な板バネ４５がＸ方向に向けて突設されている。板バネ４５の他端には、Ｚ方向に伸縮するピエゾ素子４６がＺ方向の下方に向けて接続されている。ピエゾ素子４４の先端は、玉軸受（又は板バネ等）４７を介して、ＸＹ平面内で回動可能にテーブル４４に接続されている。【選択図】      図１
2005050944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、
前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、
前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、を具備する露光装置であって；
前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、
ある平面（ＸＹ平面）内で移動・位置決めされるＸＹステージと、
該ステージに一端が接続された第１のピエゾ素子と、
該第１のピエゾ素子の他端に接続された仲介部材と、
該仲介部材の互いに離隔した２ヶ所に各々の一端が接続された、前記ＸＹ平面の垂直方向（Ｚ方向）に伸縮する複数の第２のピエゾ素子と、
該第２のピエゾ素子の他端に接続されたテーブルと、
前記ステージに一端が接続され、前記テーブルに他端が接続された第３のピエゾ素子と、を具備し、
前記第１のピエゾ素子、前記第２のピエゾ素子及び前記第３のピエゾ素子の伸縮により前記テーブルを多自由度に位置・姿勢制御することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、
前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、
前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、を具備する露光装置であって；
前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、
ある平面（ＸＹ平面）内で移動・位置決めされるＸＹステージと、
該ステージに一端が接続された、前記ＸＹ平面内で伸縮する第１のピエゾ素子と、
該第１のピエゾ素子の他端に接続された、前記ＸＹ平面内で延びる仲介部材と、
該仲介部材の互いに離隔した２ヶ所に各々の一端が接続された、前記ＸＹ平面の垂直方向（Ｚ方向）に伸縮する２個の第２のピエゾ素子と、
該第２のピエゾ素子の他端に接続されたテーブルと、
前記ステージに一端が接続されると共に前記テーブルに他端が接続された、Ｚ方向に伸縮する第３のピエゾ素子と、を具備し、
前記第１のピエゾ素子の伸縮により前記テーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させ、
前記第２のピエゾ素子及び第３のピエゾ素子の伸縮により、前記テーブルをＺ軸方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、
前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、
前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、
前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、を具備する露光装置であって；
前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、
ある平面（ＸＹ平面）内で移動・位置決めされるＸＹステージと、
該ステージに一端が接続された、延出部材と、
該延出部材の互いに離隔した２ヶ所に各々の一端が接続された、前記ＸＹ平面の垂直方向（Ｚ方向）に伸縮する２個の第１のピエゾ素子と、
該第１のピエゾ素子の他端に接続された仲介部材と、
該仲介部材に一端が接続された、前記ＸＹ平面内で伸縮する第２のピエゾ素子と、
該第２のピエゾ素子の他端に接続されたテーブルと、
前記ステージに一端が接続されると共に前記仲介部材に他端が接続された、Ｚ方向に伸縮する第３のピエゾ素子と、を具備し、
前記第２のピエゾ素子の伸縮により前記テーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させ、
前記第１のピエゾ素子及び第３のピエゾ素子の伸縮により、前記第２のテーブルをＺ軸方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させることを特徴とする露光装置。
【請求項４】
前記第１又は第２のピエゾ素子がＸ軸及びＹ軸両方向に移動可能な２自由度駆動ピエゾ素子であり、
前記第３のピエゾ素子が、平行板バネ機構を介して前記ＸＹステージ又はテーブルと接続されていることを特徴とする請求項２又は３記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レチクル（原版）上に形成されたパターンを感応基板（ウェハ等）上に転写露光する露光装置に関する。特には、磁場の乱れが少なく、高精度なステージの位置決めができるとともに、外乱磁場の発生が少ない露光装置に関する。
【０００２】
【関連技術及び発明が解決しようとする課題】
半導体デバイスパターンのリソグラフィーにおいて現在一般的に用いられている光露光機のステージ装置としては、いわゆるＨ型あるいはＩ型ＸＹステージ装置が主に用いられている。これらのステージ装置は、ある方向に平行に延びる２本の固定ガイド間に移動ガイドを掛け渡し、該移動ガイド上で自走式のステージを走らせるものである。２本の固定ガイドと移動ガイドの形がアルファベットのＨやＩの形をしているので、この名前が付けられている。なお、ステージは、石或いはセラミックの定盤の面に、エアガイド＋真空吸着により高い剛性で非接触支持されている。
【０００３】
このステージ装置の各軸の駆動アクチュエータには、近年リニアモータが一般的に用いられるようになってきた。このステージ装置は、装置が簡単で、小型・軽量・高効率を期待できる。なお、両軸が長ストロークのウェハステージにはＨ型ステージが用いられ、一方向のみ長ストロークのレチクルステージにはＩ型ステージが用いられることが多い。
【０００４】
一方、電子線露光装置やＥＵＶＬ（極端紫外線）露光装置では、真空雰囲気での露光が前提であるので、定盤への真空吸着が利用できず、代わりに４面吸着された複数の一軸エアガイドの両端を支持する台座を必要とし、広い領域にわたって平坦度を必要とする剛な吸着・非接触案内定盤の概念が無い。そのため、ステージの剛性を高めたい場合には、空気軸受を多数配置する必要があり、ステージ構造が複雑になってしまう。また、バキュームの替りに磁石吸引力による与圧をかけることも考えられるが、磁場変動を嫌う荷電粒子線露光装置には使用しにくい。
【０００５】
さらに、上記のリニアモータ駆動Ｈ型・Ｉ型ステージ装置を、電子線露光装置中でレチクルステージやウェハステージとして用いようとすると、移動ガイド上で自走する側の軸のリニアモータについては、固定子も可動子も動くこととなるため、露光中の磁場変動が問題となる。この対策として、リニアモータの磁気を磁気シールドで遮蔽することも考えられるが、その場合は装置の構造が複雑になる。
【０００６】
他の代替案として、いわゆる十字型ステージ装置がある。つまり、Ｘ及びＹ方向のいずれにも２本の平行固定ガイドを設け、その間に十字型に交差する移動ガイドを互いにスライド可能に設け、移動ガイドの交差点上にステージを搭載する。そして、リニアモータを構成する永久磁石と電機子コイルの内、変動磁場の大きい永久磁石をＸＹ両軸とも固定子として定盤上に固定し、変動磁場の比較的少ない電機子コイルを可動子とすれば、露光中の変動磁場を低減できる。しかしながら、この十字型ステージ装置は、上述のＨ型ステージとＩ型ステージとを中央で連結したような形態であって、装置が大型になる。
【０００７】
さらに、他の代替案として２自由度リニアモータを用いるステージ装置がある。２自由度リニアモータとは、平面的に広く配置された固定子に沿って移動子が２次元的に運動可能なリニアモータである。しかし、この２自由度リニアモータは、特殊な構成をしており、高価である。
【０００８】
ＸＹステージの駆動手段としては、上記リニアモータの他に、非接触気体軸受を持つエアシリンダ等が開発されつつある。
なお、ステージの微動用やテーブルのレベリング用には、非磁性材筐体のピエゾ素子アクチュエータが用いられることが多い。
【０００９】
図８は、ＸＹステージの駆動手段にリニアモータ又はエアシリンダを用い、テーブルのＺ方向及びチルト駆動にピエゾ素子を用いたステージ装置を概略的に示す平面図である。
図８には、Ｘ方向に平行に延びる２本の固定ガイド２０１が、互いに平行に図示せぬ定盤上に固定されている。各固定ガイド２０１には、上下面に配置された気体軸受（図示せず）を介して、中空のボックス状をしたＸスライダ２０２がＸ方向に摺動可能に嵌合されている。固定ガイド２０１とＸスライダ２０２の摺動面の側面には、隙間が存在する。Ｘスライダ２０２には、図示せぬリニアモータが配置されており、Ｘ方向に駆動可能となっている。但し、この図では、テーブル２０７をＺ軸回り（θＺ）に回転させているので、Ｘスライダ２０２は、固定ガイド２０１と平行になっていない。なお、図は誇張して描かれている。
【００１０】
両Ｘスライダ２０２間には、Ｙ方向に延びる移動ガイド２０３が掛け渡されている。移動ガイド２０３には、気体軸受（図示せず）を介して、中空のボックス状をしたＹスライダ２０４がＹ方向に摺動可能に嵌合されている。Ｙスライダ２０４には、図示せぬリニアモータ又はエアシリンダが配置されており、Ｙ方向に駆動可能となっている。
【００１１】
Ｙスライダ２０４の側面には、Ｘ方向に延びる３本のピエゾアーム２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃが突設されている。中央のピエゾアーム２０５ｂは他の２本に比べて短くなっている。各ピエゾアーム２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃの先端には、Ｚ方向に伸縮可能なピエゾ素子２０６がＺ方向の下方に向けて固定されている。各ピエゾ素子２０６の下端には、ＸＹ平面に広がる四角いテーブル２０７が固定されている。テーブル２０７の側面の２箇所には、移動鏡２０８ａ、２０８ｂが固定されており、テーブル位置をレーザ干渉計で測定することができるようになっている。
【００１２】
上述のステージ装置においては、テーブルのＸ方向の駆動はＸスライダ２０２のリニアモータで行い、Ｙ方向の駆動はＹスライダ２０４のリニアモータ又はエアシリンダで行う。また、図の上下の２台のＸスライダ２０２各々のリニアモータの推力を変えることにより移動ガイド２０９とＹスライダ２０４、テーブル２０７の全体をＺ軸回り（θＺ）に回転させることができる。さらに、３本のピエゾ素子２０６を伸縮させることにより、テーブル２０７をＺ方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させることができる。
【００１３】
上述のステージ装置を露光装置に用いる場合には、ＥＢ露光装置やＥＵＶＬ露光装置に限らず、光露光装置においても、レチクル及びウェハをテーブルに搭載し、回転補正を行った後には、レーザ干渉計及びオートフォーカスにより位置・姿勢を制御する。そして、スキャン露光及びアライメント中は姿勢を維持しながら、レーザ干渉計によりＸＹ位置、オートフォーカスによりＺ位置を指令値追従サーボ制御する必要がある。
【００１４】
また、特にＥＢ露光装置やＥＵＶＬ（極端紫外線）露光装置では、ステージ反力に代表される鏡筒への振動伝達源を極力低減するために、ステージは鏡筒や露光装置支持構造体と機械的に分離あるいは弱分離させる必要がある。このことから装置本体とステージとの位値合わせ基準が変動したり、真空チャンバ隔壁を介しての高速性を要求されるロボットアームによるレチクル及びウェハ搬送においてレチクルやウェハの搭載位置ズレを修正するため、レチクル及びウェハ搭載後に、広角なテーブル回転による補正機構を必要とされる。
【００１５】
ところで、真空中におけるステージ高精度位置決め制御が要求されるＥＢ露光装置及びＥＵＶＬ露光装置のＸＹステージに図８に示したようなステージを用いた場合には、レチクル及びウェハのＺ軸回転（θＺ）補正を行うために、Ｘスライダ２０２と固定ガイド２０１との隙間を必要とするため、真空中への気体軸受の気体漏れが増え、真空度が悪化する要因となる。また、Ｚ軸回転をＸＹステージ駆動部で行なうため、気体軸受部が大型化し、それに伴って気体リークが増加する。さらに、ステージ回転慣性の増加に伴う制御応答性の低下の原因となる。
【００１６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、磁場の乱れが少なく、高精度なステージの位置決めができるとともに、外乱磁場の発生が少ない露光装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の第１の露光装置は、  所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、  前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、  前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、  前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、  を具備する露光装置であって；  前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、  ある平面（ＸＹ平面）内で移動・位置決めされるＸＹステージと、  該ステージに一端が接続された第１のピエゾ素子と、  該第１のピエゾ素子の他端に接続された仲介部材と、  該仲介部材の互いに離隔した２ヶ所に各々の一端が接続された、前記ＸＹ平面の垂直方向（Ｚ方向）に伸縮する複数の第２のピエゾ素子と、  該第２のピエゾ素子の他端に接続されたテーブルと、  前記ステージに一端が接続され、前記テーブルに他端が接続された第３のピエゾ素子と、  を具備し、  前記第１のピエゾ素子、前記第２のピエゾ素子及び前記第３のピエゾ素子の伸縮により前記テーブルを多自由度に位置・姿勢制御することを特徴とする。
【００１８】
駆動手段にピエゾ素子を用いることにより、磁場の乱れを少なくすることができる。また、ピエゾ素子をテーブル周辺に設けることにより、テーブルの位置・姿勢制御装置を小型軽量にできる。
【００１９】
本発明の第２の露光装置は、  所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、  前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、  前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、  前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、を具備する露光装置であって；  前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、  ある平面（ＸＹ平面）内で移動・位置決めされるＸＹステージと、  該ステージに一端が接続された、前記ＸＹ平面内で伸縮する第１のピエゾ素子と、  該第１のピエゾ素子の他端に接続された、前記ＸＹ平面内で延びる仲介部材と、
該仲介部材の互いに離隔した２ヶ所に各々の一端が接続された、前記ＸＹ平面の垂直方向（Ｚ方向）に伸縮する２個の第２のピエゾ素子と、  該第２のピエゾ素子の他端に接続されたテーブルと、  前記ステージに一端が接続されると共に前記テーブルに他端が接続された、Ｚ方向に伸縮する第３のピエゾ素子と、を具備し、  前記第１のピエゾ素子の伸縮により前記テーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させ、  前記第２のピエゾ素子及び第３のピエゾ素子の伸縮により、前記テーブルをＺ軸方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させることを特徴とする。
【００２０】
レベリングテーブルに、現在適用しているＺ、θＸ、θＹの３自由度の他に、θＺを併せ持つことにより、４自由度制御可能なピエゾ駆動レベリングテーブルとすることができ、θＺ位置決め誤差分を補償することができる。
【００２１】
本発明の第３の露光装置は、  所望のパターンが形成されたレチクルを載置するレチクルステージと、  前記レチクルにエネルギ線照明を当てる照明光学系と、  前記パターンを転写する感応基板を載置する感応基板ステージと、  前記レチクルを通過したエネルギ線を前記感応基板上に投影結像させる投影光学系と、を具備する露光装置であって；  前記レチクルステージ又は感応基板ステージが、  ある平面（ＸＹ平面）内で移動・位置決めされるＸＹステージと、  該ステージに一端が接続された、延出部材と、  該延出部材の互いに離隔した２ヶ所に各々の一端が接続された、前記ＸＹ平面の垂直方向（Ｚ方向）に伸縮する２個の第１のピエゾ素子と、  該第１のピエゾ素子の他端に接続された仲介部材と、該仲介部材に一端が接続された、前記ＸＹ平面内で伸縮する第２のピエゾ素子と、  該第２のピエゾ素子の他端に接続されたテーブルと、  前記ステージに一端が接続されると共に前記仲介部材に他端が接続された、Ｚ方向に伸縮する第３のピエゾ素子と、を具備し、  前記第２のピエゾ素子の伸縮により前記テーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させ、  前記第１のピエゾ素子及び第３のピエゾ素子の伸縮により、前記第２のテーブルをＺ軸方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させることを特徴とする。
【００２２】
前記露光装置においては、  前記第１又は第２のピエゾ素子がＸ軸及びＹ軸両方向に移動可能な２自由度駆動ピエゾ素子であり、  前記第３のピエゾ素子が、平行板バネ機構を介して前記ＸＹステージ又はテーブルと接続されていることが好ましい。
【００２３】
Ｘ軸及びＹ軸両方向に移動可能な２自由度駆動ピエゾを用いると共に、第３のピエゾ素子が、平行板バネ機構を介してＸＹステージ又はテーブルと接続されていることにより、テーブルのＺ軸回り（θＺ）及びスキャン軸であるＹ方向位置の微調整を行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
まず、図４を参照しつつ露光装置の例として電子線露光装置について説明する。
【００２５】
図４は、電子線露光装置の全体構成例を模式的に示す図である。
図４には、電子線露光装置１００が模式的に示されている。電子線露光装置１００の上部には、光学鏡筒（真空チャンバ）１０１が示されている。光学鏡筒１０１には真空ポンプ１０２が接続されており、光学鏡筒１０１内を真空排気している。
【００２６】
光学鏡筒１０１の上部には、電子銃１０３が配置されており、下方に向けて電子線を放射する。電子銃１０３の下方には、コンデンサレンズ１０４ａや電子線偏向器１０４ｂ等を含む照明光学系１０４、及びレチクルＭが配置されている。
電子銃１０３から放射された電子線は、コンデンサレンズ１０４ａによって収束される。そして、偏向器１０４ｂにより図の横方向に順次走査（スキャン）され、光学系１０４の視野内にあるレチクルＭの各小領域（サブフィールド）の照明が行われる。なお、図ではコンデンサレンズ１０４ａは一段であるが、実際の照明光学系には、数段のレンズやビーム成形開口、ブランキング開口等が設けられている。
【００２７】
レチクルＭは、レチクルステージ１１１の上部に設けられたチャック１１０に静電吸着等により固定されている。レチクルステージ１１１は、定盤１１６に載置されている。
【００２８】
レチクルステージ１１１には、図の左方に示す駆動装置１１２が接続されている。なお、実際には、図１等に示すように駆動装置１１２はステージ１１１に組み込まれている。駆動装置１１２は、ドライバ１１４を介して、制御装置１１５に接続されている。また、レチクルステージ１１１の側方（図の右方）にはレーザ干渉計１１３が設置されている。レーザ干渉計１１３は、制御装置１１５に接続されている。レーザ干渉計１１３で計測されたレチクルステージ１１１の正確な位置情報が制御装置１１５に入力される。レチクルステージ１１１の位置を目標位置とすべく、制御装置１１５からドライバ１１４に指令が送出され、駆動装置１１２が駆動される。その結果、レチクルステージ１１１の位置をリアルタイムで正確にフィードバック制御することができる。
【００２９】
定盤１１６の下方には、ウェハチャンバ（真空チャンバ）１２１が示されている。ウェハチャンバ１２１の側方（図の右側）には、真空ポンプ１２２が接続されており、ウェハチャンバ１２１内を真空排気している。
ウェハチャンバ１２１（又は別途の投影光学系鏡筒）内には、コンデンサレンズ（投影レンズ）１２４ａや偏向器１２４ｂ等を含む投影光学系１２４、及びウェハＷが配置されている。
【００３０】
レチクルＭを通過した電子線は、コンデンサレンズ１２４ａにより収束される。コンデンサレンズ１２４ａを通過した電子線は、偏向器１２４ｂにより偏向され、ウェハＷ上の所定の位置にレチクルＭの像が結像される。なお、図ではコンデンサレンズ１２４ａは一段であるが、実際には、投影光学系中には複数段のレンズや収差補正用のレンズやコイルが設けられている。
【００３１】
ウェハＷは、ウェハステージ１３１の上部に設けられたチャック１３０に静電吸着等により固定されている。ウェハステージ１３１は、定盤１３６に載置されている。
ウェハステージ１３１には、図の左方に示す駆動装置１３２が接続されている。なお、実際には、図１等に示すように駆動装置１３２はステージ１３１に組み込まれている。駆動装置１３２は、ドライバ１３４を介して、制御装置１１５に接続されている。また、ウェハステージ１３１の側方（図の右方）にはレーザ干渉計１３３が設置されている。レーザ干渉計１３３は、制御装置１１５に接続されている。レーザ干渉計１３３で計測されたウェハステージ１３１の正確な位置情報が制御装置１１５に入力される。ウェハステージ１３１の位置を目標位置とすべく、制御装置１１５からドライバ１３４に指令が送出され、駆動装置１３２が駆動される。その結果、ウェハステージ１３１の位置をリアルタイムで正確にフィードバック制御することができる。
【００３２】
次に、本発明の実施の形態に係る露光装置に用いるステージ装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る露光装置のステージ装置の全体構成を示す平面図である。
図１には、定盤等に設置されるステージ装置１が示されている。このステージ装置１は、図４におけるレチクルステージ１１１にあたる。
【００３３】
図１には、Ｘ方向に延びる２本の固定ガイド１３、１４が、互いにある距離を隔てて平行に配置されている。各固定ガイド１３、１４は、図示せぬ固定部材により定盤上に固定されている。固定ガイド１３、１４には、気体軸受（図２参照）を介して、Ｘスライダ２３、２４がそれぞれ嵌合されている。固定ガイド１３、１４とＸスライダ２３、２４とは、エアシリンダ（図２参照）を構成しており、Ｘスライダ２３、２４はＸ軸上を駆動される。
【００３４】
図の上下のＸスライダ２３、２４の間には、Ｙ方向に延びる移動ガイド２５が掛け渡されている。移動ガイド２５には、気体軸受（図２参照）を介して、Ｙスライダ２７が嵌合されている。移動ガイド２５とＹスライダ２７とは、エアシリンダ（図２参照）を構成しており、Ｙスライダ２７はＹ軸上を駆動される。
【００３５】
Ｙスライダ２７の図１における右側面の下端部には、Ｘ方向に伸縮自在な第１のピエゾ素子４１がＸ方向に向けて突設されている。第１のピエゾ素子４１の先端には、ＸＹ平面内で延びるＴ字型をした仲介部材４２が接続されている。仲介部材４２の互いに離隔した２ヶ所には、Ｚ方向に伸縮する２個の第２のピエゾ素子４３がＺ方向の下方に向けて接続されている。第２のピエゾ素子４３の先端には、ある厚さを有する平板状をしたテーブル（レチクル載置台）４４が接続されている。テーブル４４には、レチクルを載せ、電子線の通過する円形の孔４４ａが形成されている。テーブル４４の図の上方及び右方の端面には、移動鏡４８ａ、４８ｂが設けられている。移動鏡４８ａ、４８ｂの側面は、高精度に研磨されており、図４に示したレーザ干渉計１１３の検出光の反射面として利用される。
【００３６】
一方、Ｙスライダ２７の図１における右側面の上端部には、ＸＹ平面で伸縮自在な板バネ４５がＸ方向に向けて突設されている。板バネ４５の他端には、Ｚ方向に伸縮する第３のピエゾ素子４６がＺ方向の下方に向けて接続されている。第３のピエゾ素子４６の先端は、玉軸受（又は板バネ等）４７を介して、ＸＹ平面内で回動可能にテーブル４４に接続されている。
【００３７】
図２は、図１のステージ装置のエアシリンダの平面断面図である。
図２には、ブロック状のスライダ２３、２４、２７及びその貫通内孔２３ａ、２４ａ、２７ａに嵌合されたガイド１３、１４、２５が示されている。ガイド１３、１４、２５の図の左右の両側面には、仕切り板３、４が突設されている。
【００３８】
内孔２３ａ、２４ａ、２７ａの両端部には、多孔性の部材からなるエアパッド５１が設けられている。各エアパッド５１の外側には、大気開放ガードリング５２、低真空（Ｌｏｗ  Ｖａｃｕｕｍ）ガードリング５３、高真空（Ｈｉｇｈ  Ｖａｃｕｕｍ）ガードリング５４が順に形成されている。
【００３９】
エアパッド５１から噴出された気体は、大気開放ガードリング５２から通路（図示せず）を経て、大気に開放される。大気開放ガードリング５２から外側に洩れた気体は、低真空ガードリング５３により排気され、さらに高真空ガードリング５４から排気され、高真空に保たれているウェハチャンバ内にできるだけ洩れ出さないようになっている。
【００４０】
内孔２３ａ、２４ａ、２７ａの中央付近の両内側壁には、図の左右方向に掘り込まれた深い気体室５、６が形成されている。スライダ２３、２４、２７の内部には、気体室５、６に気体を供給するための気体通路５５が形成されている。気体通路５５は、スライダ２３、２４、２７の側面まで形成されており、気体を供給する配管５６に繋がれている。
【００４１】
気体室５、６には、それぞれ仕切り板３、４が嵌合されており、各気体室５、６は、２つずつの気体領域５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂに分けられている。ここで、隣り合う気体領域の圧力に差をつけることにより、スライダ２３、２４、２７がガイド１３、１４、２５上を駆動される。
【００４２】
例えば、図の下側の気体領域５ａ、６ａの圧力を図の上側の気体領域５ｂ、６ｂよりも高くすることにより、比較的高い圧力のかかった気体室５、６の図の下方の壁が押され、スライダ２３、２４、２７がガイド１３、１４、２５上を相対的に図の下方向に移動する。このようにして、スライダ２３、２４、２７を駆動することができる。
【００４３】
この実施の形態においては、スライダ２４、２３及びスライダ２７のエアシリンダの駆動により、ステージ装置１のＸＹ駆動を行う。また、第１のピエゾ素子４１の伸縮によりテーブル４４をＺ軸回り（θＺ）に回転させ、第２のピエゾ素子４３及び第３のピエゾ素子４６の伸縮により、テーブル４４をＺ軸方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させる。
【００４４】
次に、同ステージのテーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させる様子について図３を参照しつつ詳しく説明する。
図３は、同ステージのテーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させた状態を示す平面図である。
図３においては、第１のピエゾ素子４１のＸ方向の長さを縮めることにより、テーブル４４が図の上部の玉軸受４７を中心にＺ軸回り（θＺ）に回転している。
【００４５】
次に、本発明の他の実施の形態に係る露光装置に用いるステージ装置について説明する。
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るステージ装置の全体構成を概略的に示す平面図である。
図５には、図３に示したようなＸＹステージ装置が示されている。この実施の形態においては、スライダ２７の図１における右側面の下端部には、Ｘ方向に伸縮自在な第１のピエゾ素子４１ａがＸ方向に向けて突設されている。さらに、その第１のピエゾ素子４１ａの先端には、Ｙ方向に伸縮自在な他の第１のピエゾ素子４１ｂがＹ方向に向けて突設されている。第１のピエゾ素子４１ｂの先端には、Ｔ字型をした仲介部材４２が接続されている。
【００４６】
このステージでは、Ｘ方向に延びる第１のピエゾ素子４１ａを伸縮することにより、テーブル４４が玉軸受４７を中心にＺ軸回り（θＺ）に回転しうる。また、Ｙ方向に延びる第１のピエゾ素子４１ｂを伸縮することにより、テーブル４４のＹ方向位置の微調整を行うことができる。上記の動作を行なう時、板バネ４５は適宜変形する。
【００４７】
このように、Ｘ軸及びＹ軸両方向に移動可能な２自由度駆動ピエゾ素子を用いると共に、第３のピエゾ素子４６を平行板バネ機構を介してテーブル４４と接続することにより、テーブル４４のＺ軸回り（θＺ）及びＹ方向位置の微調整を行うことができる。
【００４８】
次に、本発明の他の実施の形態に係る露光装置に用いるステージ装置について説明する。
図６は、本発明の第３の実施の形態に係るステージ装置のテーブル部を示す平面図である。
図６には、図３に示したようなＸＹステージ装置のテーブル部が示されている。この実施の形態においては、スライダ２７の図における右側面の下端部には、Ｘ方向に延びるバー（延出部材）５０が突設されている。バー５０の互いに離隔した２ヶ所には、Ｚ方向に伸縮する２個の第１のピエゾ素子４３′がＺ方向の下方に向けて接続されている。第１のピエゾ素子４３′の下端には、ＸＹ平面内で延びるＬ字型をした仲介部材４２′が接続されている。仲介部材４２′の図の上部の側面には、Ｘ方向に伸縮自在な第２のピエゾ素子４１′がＸ方向に向けて突設されている。第２のピエゾ素子４１′の先端は、ある厚さを有する平板状をしたテーブル４４′の突き出し部４４ｂ′に接続されている。テーブル４４′には、レチクルを載せるように円形の孔４４ａ′が形成されている。テーブル４４′の図の上方及び右方の端面には、移動鏡４８ａ、４８ｂが設けられている。
【００４９】
一方、スライダ２７の図の右側面の上端部には、ＸＹ平面で伸縮自在な板バネ４５がＸ方向に向けて突設されている。板バネ４５の他端には、Ｚ方向に伸縮する第３のピエゾ素子４６がＺ方向の下方に向けて接続されている。第３のピエゾ素子４６の先端は、玉軸受（又は板バネ等）４７を介して、ＸＹ平面内で回動可能にテーブル４４′に接続されている。
【００５０】
この実施の形態においては、Ｘ方向に延びる第２のピエゾ素子４１′の伸縮によりテーブル４４′をＺ軸回り（θＺ）に回転させ、Ｚ方向に伸縮する第１のピエゾ素子４３′及び第３のピエゾ素子４６の伸縮により、テーブル４４′をＺ軸方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させる。
【００５１】
次に、本発明の他の実施の形態に係る露光装置に用いるステージ装置について説明する。
図７は、本発明の第４の実施の形態に係るステージ装置のテーブル部を示す平面図である。
図７には、図３に示したようなＸＹステージ装置のテーブル部が示されている。この実施の形態においては、スライダ２７の図の右側面の下端部には、Ｘ方向に延びるバー（延出部材）５０が突設されている。バー５０の互いに離隔した２ヶ所には、Ｚ方向に伸縮する２個のピエゾ素子４３′′がＺ方向の下方に向けて接続されている。ピエゾ素子４３′′の下端には、ある厚さを有する平板状をした第１のテーブル４４′′が接続されている。第１のテーブル４４′の図の上方及び右方の端面には、移動鏡４８ａ、４８ｂが設けられている。
【００５２】
一方、スライダ２７の図の右側面の上端部には、ＸＹ平面で伸縮自在な板バネ４５がＸ方向に向けて突設されている。板バネ４５の他端には、Ｚ方向に伸縮するピエゾ素子４６がＺ方向の下方に向けて接続されている。ピエゾ素子４６の先端は、第１のテーブル４４′′（仲介部材）に接続されている。
【００５３】
第１のテーブル４４′′の中央付近には、ある厚さを有する平板状をした第２のテーブル４９が載置されている。第２のテーブル４９の図の上部の中央には、玉軸受４７′′が配置されており、ＸＹ平面内で第１のテーブル４４′′上を回動可能となっている。第２のテーブル４９には、レチクル又はウェハを載せられるように円形の孔４９ａが形成されている。第２のテーブル４９の図の下方には、Ｘ方向に伸縮自在なピエゾ素子４１′′がＸ方向に向けて突設されている。ピエゾ素子４１′′の他端は、第１のテーブル４４′′上に固定されている。
【００５４】
この実施の形態においては、ピエゾ素子４１′′の伸縮により第２のテーブル４９をＺ軸回り（θＺ）に回転させ、ピエゾ素子４３′′及びピエゾ素子４６の伸縮により、第１のテーブル４４′′をＺ軸方向、Ｘ軸回り（θＸ）及びＹ軸回り（θＹ）に移動・回転させる。この実施の形態のように、テーブルを２つ設けて一方のテーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させることもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＥＢ露光装置やＥＵＶＬ露光装置において、レベリングテーブル部にθＺ補正機構を設けることにより、真空度悪化要因の低減、気体軸受部の気体リークの低減、さらには、ＸＹステージのＹ軸位置決残誤差分を補償することで、高精度なステージ位置決めができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るステージ装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のステージ装置のエアシリンダの平面断面図である。
【図３】同ステージのテーブルをＺ軸回り（θＺ）に回転させた状態を示す平面図である。
【図４】電子線露光装置の全体構成例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るステージ装置の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るステージ装置のテーブル部を示す平面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るステージ装置のテーブル部を示す平面図である。
【図８】ＸＹステージの駆動手段にリニアモータ又はエアシリンダを用い、テーブルのＺ方向及びチルト駆動にピエゾ素子を用いたステージ装置を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１  ステージ装置
１３、１４  固定ガイド
２３、２４  Ｘスライダ
２５  移動ガイド
２７  Ｙスライダ
４１、４３、４６  ピエゾ素子
４２  仲介部材
４４  テーブル
４５  板バネ
４７  玉軸受
４８ａ、４８ｂ  移動鏡
【図１】
2005050944.tif 000003
【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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