(57)【要約】【課題】  経済的な構成で、精度劣化を生じさせることなく、ステージ天板の温度上昇を効果的に防止することができるステージ装置を提供する。【解決手段】  処理対象物を保持して移動するステージ可動部５と、ステージ可動部に設けられた軸受手段２４と、軸受手段を介してステージ可動部を案内するガイド面を有するステージガイド部２５とを備えたステージ装置において、ステージ可動部の温度を制御するためにステージガイド部の温度を調整する温度調整手段２７、２８ａ、２８ｂを設け、温度調整手段によって軸受手段を介した熱の移動を制御することにより、ステージ可動部の温度を制御する。【選択図】  図２
2005109331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を保持して移動するステージ可動部と、前記ステージ可動部に設けられた軸受手段と、前記軸受手段と協働して前記ステージ可動部を移動方向に案内するガイド面を有するステージガイド部と、前記ステージ可動部の温度を制御するために前記ステージガイド部の温度を調整する温度調整手段とを具備することを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記温度調整手段は、前記ステージガイド部を冷却することにより前記温度の調整を行うものであ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】
前記温度調整手段は、前記ステージガイド部に設けた冷媒を通す流路および温度センサ、ならびに前記温度センサからの検出信号に基づき前記冷媒の温度を制御する温度制御ユニットを有することを特徴とする請求項１または２に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記温度調整手段は、前記ステージガイド部に設けたヒートパイプおよび温度センサ、前記ヒートパイプに接続された冷媒を通す流路、ならびに前記温度センサの出力に基づき前記冷媒の温度を制御する温度制御ユニットを有することを特徴とする請求項１または２に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記温度調整手段は、前記ステージガイド部の異なる複数の部分を別個に温度調整するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項６】
前記温度調整手段は、前記ステージ可動部の駆動パターンに応じて前記ステージガイド部の異なる各部分を別個に温度調整するものであることを特徴とする請求項５に記載のステージ装置。
【請求項７】
前記温度調整手段は、前記ステージ可動部に設けた温度センサを備え、その検出信号に基づいて前記温度の調整を行うものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項８】
前記軸受手段はエアベアリングであり、前記ステージガイド部はステージ定盤であり、前記温度調整手段は前記ステージ定盤の温度を調整することにより、前記エアベアリングのエアギャップを経た熱の移動を制御して、前記ステージ可動部の温度制御を行うものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項９】
前記軸受手段は磁気軸受であり、前記ステージガイド部はステージ定盤であり、前記温度調整手段は前記ステージ定盤の温度を調整することにより、前記磁気軸受のギャップを経た熱の移動を制御して、前記ステージ可動部の温度制御を行うものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項１０】
前記ステージ可動部の移動を行うリニアモータを備え、前記リニアモータの固定子は前記ステージガイド部を支持する構造体上、または前記ステージガイド部上に設けられており、前記ステージ装置は露光装置における原版または基板の位置決めに使用されるものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載のステージ装置を用いてデバイスを製造す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、半導体リソグラフィ工程等の高精度な加工工程で用いるに好適なステージ装置、およびこのステージ装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス等の製造に用いられる露光装置としては、ウエハやガラス基板等の基板をステップ移動させながら、基板上の複数の露光領域にレチクルやマスク等の原版のパターンを、投影光学系を介して順次露光するステップ・アンド・リピート型の露光装置（ステッパと称することもある）や、ステップ移動と走査露光とを繰り返すことによって、基板上の複数の領域に露光転写を繰り返すステップ・アンド・スキャン型の露光装置（スキャナと称することもある）が代表的である。特にステップ・アンド・スキャン型のものは、スリットにより制限して投影光学系の比較的光軸に近い部分のみを使用しているため、より高精度かつ広画角な微細パターンの露光が可能となっている。
【０００３】
これらの露光装置はウエハやレチクルを高速で移動させて位置決めするウエハステージ、レチクルステージ等のステージ装置を有しているが、ウエハを保持するウエハステージ天板やレチクルを保持するレチクルステージ天板の温度変動は、微細パターンの重ね合せ精度の劣化を引き起こす。熱による温度変動の要因としては、ウエハ、レチクル自体の熱膨張、位置計測用ミラーとウエハチャックやレチクルチャックとの間の熱膨張、天板上の基準マークや基準プレートの熱による位置変動等が該当する。また、天板へ伝達する熱を経路の観点から分類すると、静圧ガイドを介して伝達する熱、リニアモータ可動子を介して伝達する熱、雰囲気空間から伝達する熱、および露光光からの熱に分類することができる。
【０００４】
この熱による問題を解決するためには、熱の影響を極小化するためにステージ天板の構成部材に低熱膨張材を使用することや、ステージ空間の雰囲気温度を制御することや、ステージを駆動するアクチュエータ等の熱源自体を冷却して温調を行うことが一般的である。さらに有効な手段として、直接ステージ天板上のチャックに冷却手段を設ける方法が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
一方、熱による別の問題として、ステージ装置各部の熱によるたわみやその変動がステージ装置の走行精度を悪化させるという問題がある。これについては、ステージ定盤にヒータさらには冷却手段を設け、ステージ定盤の温度分布を制御することによりステージ定盤に熱歪を発生させ、これにより走行精度の悪化を生じさせるたわみをキャンセルするという提案がなされている（たとえば特許文献２参照）。この場合、ヒータや冷却手段はステージ定盤に熱歪を生じさせるものであるにすぎないため、ステージ天板の熱による温度上昇を防止するためには、別途上述のような対策を講じる必要がある。
【特許文献１】特開昭５７−６８８３５号公報
【特許文献２】特開平５−２０３７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ステージ天板の熱による温度上昇を防止するために、上述の直接天板を冷却する方法を用いるとすると、ステージ天板に冷媒などを通す経路や配管を設ける必要がある。かかる経路や配管は低熱膨張セラミック材で構成されるステージ天板の構成を複雑にすることに加え、配管が外部からの振動を伝えたり、配管自身が振動する等の問題がある。このことは、装置のコストアップと精度劣化を引き起こす。
【０００７】
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点に鑑み、経済的な構成で、または精度劣化を生じさせることなく、ステージ天板の温度上昇を効果的に防止することができるステージ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のステージ装置は、対象物を保持して移動するステージ可動部と、前記ステージ可動部に設けられた軸受手段と、前記軸受手段と協働して前記ステージ可動部を移動方向に案内するガイド面を有するステージガイド部と、前記ステージ可動部の温度を制御するために前記ステージガイド部の温度を調整する温度調整手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
ここで、ステージ装置としては、たとえば、ステップ・アンド・スキャン型の露光装置におけるレチクルスキャンステージや、ステップ・アンド・リピート型の露光装置におけるウエハステージが該当する。対象物としてはたとえば、ウエハやガラス基板等の基板、またはレチクルやマスク等の原版が該当する。ステージ装置としては、たとえば半導体露光装置において基板や原版を位置決めするためのものが該当する。ステージ可動部としては、たとえば、原版や基板が搭載されるステージ天板、レチクルが搭載されるレチクルステージ、またはウエハが搭載されるウエハステージが該当する。なお「ステージ」なる語は、ステージ装置を意味する場合と、ステージ装置の天板部分や可動部分を意味する場合がある。軸受手段としては、たとえば、エアベアリング等の静圧軸受や、磁気軸受等の電磁力を利用した電磁ガイドが該当する。
【００１０】
温度調整手段としては、たとえば、ステージガイド部を冷却することにより温度調整を行うものや、ステージガイド部に設けた冷媒を通す流路および温度センサ、ならびに温度センサからの検出信号に基づき冷媒の温度を制御する温度制御ユニットを有するものや、ステージガイド部に設けたヒートパイプおよび温度センサ、ヒートパイプに接続された冷媒を通す流路、ならびに温度センサの出力に基づき冷媒の温度を制御する温度制御ユニットを有するものや、ステージガイド部の異なる複数の部分を別個に温度調整するものや、ステージ可動部の駆動パターンに応じてステージガイド部の異なる各部分を別個に温度調整するものや、ステージ可動部に設けた温度センサを備え、その検出信号に基づいて温度の調整を行うものが該当する。ステージガイド部としては、たとえばステージ定盤が該当する。
【００１１】
本発明の好ましい態様においては、ステージ装置はステージ可動部の移動を行うリニアモータを備え、リニアモータの固定子はステージガイド部を支持する構造体上、またはステージガイド部上に設けられており、ステージ装置は露光装置における原版または基板の位置決めに使用される。
【００１２】
この構成において、対象物についてのステージ装置による位置決め動作や、それに伴う露光等の処理に際し、種々の熱源からステージ可動部や対象物に伝わる熱の影響により、対象物の位置決め精度や加工精度が悪化するおそれがある。このため、ステージ可動部の温度を制御する必要があるが、従来は、ステージ可動部に冷却手段を設けていたため、ステージ可動部の構成を複雑化するとともに、冷媒用の配管が振動したり振動を伝えたりして位置決め精度や加工精度を劣化させるという問題があった。これに対し、本発明によれば、ステージ可動部の温度を制御するためにステージガイド部の温度を調整する温度調整手段を設けるようにしたため、ステージ可動部に温度調整手段を設ける必要がなくなり、従来の問題が解決されることになる。
【００１３】
ステージ可動部へ伝わる熱としては、ステージガイド部から軸受手段を経てステージ可動部へ伝わる熱と、それ以外の経路を経てステージ可動部へ伝わる熱とがある。ステージ可動部の温度を調整することにより、軸受手段を経てステージ可動部へ伝達しようとする熱はステージガイド部において未然に排除され、それ以外の経路からステージ可動部へ伝わった熱は、軸受手段を介してステージガイド部側へ吸収される。つまりステージ定盤の温度を調整することにより、エアベアリングのエアギャップや、磁気軸受のギャップを経た熱の流れが制御され、これによりステージ可動部の温度が制御されることになる。
【００１４】
本発明のデバイス製造方法は、本発明のステージ装置を用いてデバイスを製造することを特徴とする。したがって、簡単な構成で、かつ高い加工精度およびスループットをもってデバイスを製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ステージ可動部の温度を制御するためにステージガイド部の温度を調整する温度調整手段を設けるようにしたため、簡便な構成で、高い精度さらには高いスループットをもって対象物を移動または位置決めし、対象物に対する処理を行うことができる。たとえば、本ステージ装置を露光装置に適用した場合には、簡便な構成で、オーバレイ精度や線幅精度を向上させ、露光処理の迅速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係るレチクルスキャンステージの構成を示す平面図および正面図である。このレチクルスキャンステージはＸ、Ｙおよびθの３軸の自由度を有する。レチクルスキャンステージは、レチクル２３を保持して移動する天板５、天板５に設けられたエアベアリング２４、エアベアリング２４と協働して天板５を案内するガイド面を有するステージガイド２５、天板５の温度を制御するためにステージガイド２５の温度を調整する温度調整手段、ステージガイド２５を支持する基準構造体４、および、天板５を移動させ、位置決めするための電磁アクチュエータを備える。
【００１７】
基準構造体４上には基準となる平面ガイド面６が設けられており、ステージガイド２５は平面ガイド面６上に設けられている。天板５はステージガイド２５に対してエアベアリング２４によって非接触に支持されており、ＸＹθ方向に移動可能である。エアベアリング２４は不図示の予圧磁石により天板５とステージガイド２５との間に吸引力を発生させ、不図示の静圧パッドにより反発力を発生させることによって、高剛性のガイドを構成している。
【００１８】
電磁アクチュエータは天板５の両脇に設けられており、天板５の左右に固定された可動子２ａおよび２ｂ、可動子２ａおよび２ｂをＹ方向の長ストロークおよびＸ方向の短ストロークで駆動するための左右に互いに分離・独立した固定子１ａおよび１ｂを有する。固定子１ａおよび１ｂは、平面ガイド面６に対して静圧軸受によって非接触に支持されており、ＸＹθ方向（平面方向）に移動可能である。固定子１ａおよび１ｂは、所定の重量を有し、後述する反力カウンタの機能を備えている。可動子２ａおよび２ｂにはそれぞれ可動部Ｙマグネット１０および可動部Ｘマグネット１１が取り付けられている。固定子１ａおよび１ｂの内部には、Ｘ軸リニアモータ単相コイル１２、およびＹ方向に複数のコイルを並べたＹ軸リニアモータ多相コイル１３が配置され、これらを切り替えて使用することにより、天板５をＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動できるようになっている。
【００１９】
天板５のＸＹθ方向の位置はレーザヘッド１６を光源とするレーザ干渉計を利用した測長装置によって計測されるようになっている。この測長装置は、基準構造体４に対して位置的に固定された、左右２個のＹ軸計測用干渉計１９ａおよび１９ｂ、前後２個のＸ軸計測用干渉計２０ａおよび２０ｂ、ならびにＸ軸計測用バーミラー１８を備える。また、天板５に固定された、２つのＹ軸計測用ミラー１７ａおよび１７ｂ、ならびに２つの光学素子２２ａおよび２２ｂを備える。
【００２０】
天板５のＸ軸方向位置は、Ｘ軸計測用干渉計２０ａおよび２０ｂからのＹ方向の計測光が、光学素子２２ａおよび２２ｂによってＸ方向に反射または偏向され、さらにＸ軸計測用バーミラー１８によって反射され、逆の経路を経てＸ軸計測用干渉計２０ａおよび２０ｂに戻ることによって計測される。固定子１ａおよび１ｂのＹ軸位置は左右２個の固定子Ｙ軸計測用干渉計２１ａおよび２１ｂによって計測される。
【００２１】
このようなＸ−Ｙステージとして構成される本実施形態のレチクルスキャンステージは露光装置のウエハステージとしても用いることができる。その場合、天板５上に、ウエハを載置する。
【００２２】
レチクル２３が載置された天板５は、電磁アクチュエータによってＸＹθ方向に移動する。その際、固定子１ａおよび１ｂは、天板５全体に作用する駆動力の反作用としての駆動反力を受ける。この駆動反力により、固定子１ａおよび１ｂは平面ガイド面６上を移動する。これにより、固定子１ａおよび１ｂは、反力カウンタの役割を果たす。たとえば、天板５が＋Ｙ方向に移動すると、固定子１ａおよび１ｂは−Ｙ方向の駆動反力を受けて−Ｙ方向に移動することになる。
【００２３】
なお、Ｙ軸方向へ所定距離以上移動した固定子１ａおよび１ｂを押し戻すために、左右２個のＹ軸位置制御用リニアモータ１４ａおよび１４ｂが基準構造体４上に設けられている。また、Ｘ軸方向へ所定距離以上移動した固定子１ａおよび１ｂを押し戻すために、左右前後４個のＸ軸位置制御用リニアモータ１５が基準構造体４上に配置されている。これにより、天板５が所定以上移動した場合には、これとともに固定子１ａおよび１ｂも所定以上移動されることになるが、Ｙ軸位置制御用リニアモータ１４ａおよび１４ｂならびにＸ軸位置制御用リニアモータ１５によって、固定子１ａおよび１ｂを所定位置に戻すように制御することができる。また、抵抗や摩擦などの影響によって、固定子１ａおよび１ｂの位置にずれが生じても、前述の電磁アクチュエータの駆動によらず、Ｙ軸位置制御用リニアモータ１４ａおよび１４ｂならびにＸ軸位置制御用リニアモータ１５により、固定子１ａおよび１ｂの位置を修正することができる。
【００２４】
ステージガイド２５の温度を調整する温度調整手段は、ステージガイド２５に取り付けられた冷却路２７および温度センサ２８ａ、ならびに天板５上に取り付けられた温度センサ２８ｂを有する。温度センサ２８ａおよび２８ｂのうち、いずれか１つのみを設けるようにしても、温度調整機能を達成することは可能である。ステージガイド２５は支持スペーサ２６によって基準構造体４上に固定されている。
【００２５】
本レチクルスキャンステージが適用された露光装置における露光中およびアライメント中のステージ天板５およびレチクル２３に影響を及ぼす熱外乱の要因および伝達経路としては、（１）リニアモータコイル１２および１３からの発熱が固定子（ステータ）１ａおよび１ｂに伝達し、基準構造体４、支持スペーサ２６、およびステージガイド（ステージ定盤）２５を経、さらにエアベアリング２４のギャップを介して天板５へ伝達する場合や、リニアモータコイル１２および１３からの発熱が固定子１ａおよび１ｂに伝達し、さらにエアとＸおよびＹマグネット１０および１１を介して天板５へ伝達する場合、（２）レチクルの高速スキャン時にエアベアリング用予圧磁石または電磁ガイドの磁束が鉄系材料のステージガイド２５内で変化することにより、渦電流が発生してステージガイド２５の温度を上昇させ、その熱がエアベアリング２４を介して天板５へ伝達する場合、（３）ステージ天板５の周りの雰囲気の温度変動により天板５へ熱が伝達する場合、および（４）レチクル２３へ照射される露光光がレチクル２３に熱を付与し、レチクル２３自体が熱膨張する場合が考えられる。
【００２６】
そこで、露光時やアライメント時には、ステージガイド２５に設けられた冷却路２７に冷媒を循環させ、温度センサ２８ａによる検出温度が一定となるように冷媒の温度を制御することにより、ステージガイド２５の温度を一定にする。これにより、支持スペーサ２６を経て伝達してくる熱および前記渦電流に起因する発熱によるステージガイド２５の温度変動を抑えることができる。このようにしてステージガイド２５の温度を一定に制御することにより、ステージガイド２５と天板５との間に温度差が生じると、エアベアリング２４のエアギャップを介して天板５の熱がステージガイド２５に伝達するので、天板５およびレチクル２３の温度制御を行うことができる。
【００２７】
このとき、天板５上の温度センサ２８ｂを用いて直接天板５の温度を計測し、冷媒の温度を制御することによって、センサ用のケーブルを引き回すことによるデメリットはあるものの、精度的には天板５およびレチクル２３の温度制御性能をより向上させることができる。また、エアベアリング２４の代わりに電磁力を利用した電磁ガイドを用いた構成の場合でも、大気中で用いられるときには、同様の作用により同様の効果が得られることは言うまでもない。電磁ガイドを真空中で用いる場合でも、空気層を介して熱を伝達させることはできないが、ステージ天板５の熱を輻射によりステージガイド２５へ逃がすことが可能であるため、同様の効果を得ることができる。
【００２８】
本実形態のレチクルスキャンステージは、レチクルとウエハを共に同期走査しながら露光を行ってウエハの１つのショット領域にレチクルパターンの露光転写を行い、ウエハをステップ移動させることで複数のショット領域にパターンを並べて転写する、いわゆるステップ・アンド・スキャン型の走査型露光装置において好適に用いられる。ただし本発明のステージ装置はステップ・アンド・スキャン型の露光装置への適用に限定されるものではなく、レチクルステージへの適用に限定されるものでもない。ウエハステージが高速でステップ移動するステップ・アンド・リピート型の露光装置におけるウエハステージとしても有効である。
【００２９】
本実施形態によれば、露光装置に本レチクルスキャンステージを適用した場合、上述のように露光中およびアライメント中の熱外乱による天板５の温度変動を小さくすることができるので、オーバレイ精度の向上を図ることができる。また、ステージ天板５への冷媒用の配管等が不要であるため、露光処理時に配管等によってステージ天板５に作用する振動外乱、たとえば多相リニアモータの切替え時に発生するコギング、実装外乱等を極小化し、振動による精度劣化を抑えることができる。したがって、オーバレイ精度、線幅精度等の向上を図ることができる。また、ステージ天板５の速度および加速度を増加させ、スループットの向上を図ることができる。
【００３０】
図３は第２の実施形態に係るレチクルスキャンステージにおけるステージガイドの裏面を示す。ステージガイド２５の中央にはレチクルを照射する露光光が通過する開口３６が設けられている。また、長手方向の両サイドに沿って冷却路３７−１〜３７−４および温度センサ３８−１〜３８−４が設けられている。冷却路３７−１〜３７−４には別個に冷媒を循環させ、各冷媒の温度を、温度センサ３８−１〜３８−４からの検出信号に基づき、図示していない温度制御ユニットによりそれぞれ独立に制御できるようになっている。他の構成は第１実施形態の場合と同様である。
【００３１】
この構成において、本レチクルスキャンステージが適用された露光装置における露光時およびアライメント時には、冷却路３７−１〜３７−４が設けられたステージガイド３５の各温調部分の温度は、対応する温度センサ３８−１〜３８−４からの検出信号に基づいて、温度制御ユニットにより別個に制御される。したがって、ステージガイド３５において局所的な温度分布が発生した場合には、その温度分布に応じて、各温調部分についての独立した温度制御がなされることになる。
【００３２】
この例では４つの冷却路および温度センサが設けられているが、さらに多くのユニットを設けることによって、より局所的な温度制御が可能となる。また、あらかじめステージの駆動デューティに応じたステージガイド３５の温度分布を求めておき、フィードフォワード的に各温調部分の温度を個別的に制御することにより、時定数の短い迅速な温度制御が可能となる。
【００３３】
図４は、第３の実施形態に係るレチクルスキャンステージにおけるステージガイドの裏面を示す。ステージガイド２５の裏面には複数のヒートパイプ３０−１〜３０−８、および温度センサ３１−１〜３１−８が設けられている。ステージガイド２５の外部には冷却マニホールド３２−１〜３２−８が設けられており、それぞれヒートパイプ３０−１〜３０−８に繋げられている。冷却マニホールド３２−１〜３２−８には、それぞれ不図示の冷却路が接続されており、冷却マニホールド３２−１〜３２−８からは、各冷却路を経て装置外へ排熱し得るように構成されている。各冷却路を循環する冷媒の温度は、温度センサ３１−１〜３１−８からの検出信号に基づき、図示していない温度制御ユニットによって制御されるようになっている。
【００３４】
露光時およびアライメント時には、ステージガイド２５の熱はヒートパイプ３０−１〜３０−８により、ステージガイド２５の外部へ排出され、さらに冷却マニホールド３２−１〜３２−８を介し、冷却路を経て、装置外へ排出される。これにより、ステージガイド２５の温度上昇が防止される。その際、冷却マニホールド３２−１〜３２−８に流す冷媒の温度を個別に制御することにより、ヒートパイプ３０−１〜３０−８の冷却効率を個別に制御して、ステージガイド２５の局所的な温度分布を無くすることも可能である。
【００３５】
図５は第４の実施形態に係る露光装置の側面図である。この露光装置は、上述のいずれかの実施形態に係るレチクルスキャンステージと同様のステージ装置をウエハステージとして搭載した走査型露光装置である。この露光装置は、レチクルステージを構成するレチクルステージ定盤４２およびレチクルステージ天板４３、ウエハステージを構成するウエハステージ定盤４６およびウエハステージ天板４４、床または基盤４０上にダンパ４１を介して支持されている鏡筒定盤３９、レチクルステージとウエハステージとの間に位置する投影光学系４５、露光光を照射する照明光学系４７を備える。レチクル定盤４２および投影光学系４５は鏡筒定盤３９によって支持される。ウエハステージ定盤４６は、床または基盤４０上で支持されている。
【００３６】
ウエハステージは、その上に載置されるウエハの位置決めを行う。レチクルステージは回路パターンが形成されたレチクルを搭載して移動可能である。照明光学系４７から射出される露光光はレチクルステージ上に搭載されたレチクルのパターンによりウエハステージ上のウエハへの露光を行う。
【００３７】
かかる露光処理に際し、レチクルとウエハとが露光光によって同期して走査されるように、ウエハステージ天板４４はレチクルステージ天板４３と同期して走査移動される。レチクルステージ天板４３とウエハステージ天板４４の走査移動中、両者の位置はそれぞれ干渉計によって継続的に検出され、レチクルステージ天板４３とウエハステージ天板４４の駆動部にそれぞれフィードバックされる。これによって、両者の走査移動の開始位置を正確に同期させるとともに、定速走査領域における走査速度を高精度で制御することができる。投影光学系４７に対して両者が走査移動している間に、ウエハ上にはレチクルパターンが露光され、回路パターンが転写される。露光光としては、フッ素エキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ等の紫外光が用いられる。
【００３８】
本実施形態によれば、前述の各実施形態の場合と同様に、ウエハステージ天板４４の温度を制御することが可能であるため、露光中あるいはアライメント中の位置ずれの誤差要因を小さくすることができる。したがって、ウエハ上に形成される各層のパターンのオーバレイ精度を向上させることができる。
【００３９】
次に上記説明したステージ装置を適用した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６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。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。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、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によっ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４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、これを出荷（ステップ７）する。前工程と後工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に遠隔保守システムによって保守がなされる。また前工程工場と後工程工場との間でも、インターネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装置保守のための情報がデータ通信される。
【００４０】
図７は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。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、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造機器は遠隔保守システムによって保守がなされているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて半導体デバイスの生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレチクルスキャンステージの平面図である。
【図２】図１のレチクルスキャンステージの正面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るレチクルスキャンステージにおけるステージガイドの裏面を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るレチクルスキャンステージにおけるステージガイドの裏面を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る露光装置の側面図である。
【図６】デバイスの製造プロセスのフローチャートである。
【図７】図６におけるウエハプロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１ａ，１ｂ：固定子、２ａ，２ｂ：可動子、４：基準構造体、５：天板、６：平面ガイド面、１０：可動部Ｙマグネット、１１：可動部Ｘマグネット、１２：Ｘ軸リニアモータ単相コイル、１３：Ｙ軸リニアモータ多相コイル、１４ａ，４ｂ：Ｙ軸位置制御用リニアモータ、１５：Ｘ軸位置制御用リニアモータ、１６：レーザヘッド、１７ａ，１７ｂ：Ｙ軸計測用ミラー、１８：Ｘ軸計測用バーミラー、１９ａ，１９ｂ：Ｙ軸計測用干渉計、２０ａ，２０ｂ：Ｘ軸計測用干渉計、２１ａ，２１ｂ：固定子Ｙ軸計測用干渉計、２２ａ，２２ｂ：光学素子、２３：レチクル、２４：エアベアリング、２５：ステージガイド、２６：支持スペーサ、２７：冷却路、２８ａ，２８ｂ：温度センサ、３０−１〜３０−８：ヒートパイプ、３１−１〜３１−８：温度センサ、３２−１〜３２−８：冷却マニホールド、３６：露光光通過用開口、３９：鏡筒定盤、４０：床・基盤、４１：ダンパ、４２：レチクルステージ定盤、４３：レチクルステージ天板、４４：ウエハステージ天板、４５：投影光学系、４６：ステージ定盤、４７：照明光学系。
【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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