(57)【要約】【課題】  高価格化を招くことなく粗動ステージの非走査方向の位置情報を検出する。【解決手段】  基板を保持して、ベース３に対して第１方向及び第２方向に移動するステージ本体ＭＳＴを有する。第１方向に所定間隔隔ててステージ本体ＭＳＴに設けられた一対の検出ヘッド７３と、ベース３に設けられた検出対象部７４とを有し、ステージ本体ＭＳＴの位置を３自由度で検出する検出装置７２を備えた。【選択図】      図２
2005203483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して、ベースに対して第１方向及び第２方向に移動するステージ本体を有するステージ装置であって、
前記第１方向に所定間隔隔てて前記ステージ本体に設けられた一対の検出ヘッドと、前記ベースに設けられた検出対象部とを有し、前記ステージ本体の位置を３自由度で検出する検出装置を備えたことを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
請求項１記載のステージ装置において、
前記一対の検出ヘッドがエンコーダであり、前記検出対象部が格子部材であることを特徴とステージ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のステージ装置において、
前記ステージ本体は、前記基板を保持する基板保持部と、該基板保持部に接続し前記一対の検出ヘッドが設けられた可動子と固定子とからなる駆動部とを有していることを特徴とするステージ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記第１方向に沿って前記ステージ本体とほぼ同期して移動するサブステージと、
少なくとも一部が前記サブステージに接続され、前記ステージ本体の前記第２方向への移動に伴う反力を前記ステージ本体と振動的に分離された部分に伝達する伝達装置とを備えることを特徴とするステージ装置。
【請求項５】
請求項４記載のステージ装置において、
前記サブステージは、前記ステージ本体に用力を供給する用力供給部材を中継することを特徴とするステージ装置。
【請求項６】
用力を供給する用力供給部材が接続され、基板を保持して第１方向に移動するステージ本体を有するステージ装置であって、
前記用力供給部材を中継して前記ステージ本体と前記第１方向に同期移動するサブステージと、
該サブステージを前記ステージ本体よりも小さな加速度で前記同期移動させる駆動装置とを備えることを特徴とするステージ装置。
【請求項７】
請求項６記載のステージ装置において、
前記駆動装置は、前記サブステージを前記ステージ本体よりも小さな移動量で前記同期移動させることを特徴とするステージ装置。
【請求項８】
請求項２から７のいずれかに記載のステージ装置において、
前記用力の特性に基づいて前記サブステージに中継させる用力供給部材を選択することを特徴とするステージ装置。
【請求項９】
請求項８記載のステージ装置において、
前記用力は電気信号であることを特徴とするステージ装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のステージ装置において、
前記ステージ本体と前記サブステージとの相対位置関係を、所定の遊動量をもって拘束する拘束装置を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のステージ装置において、
前記拘束装置は、前記ステージ本体と前記サブステージとを連結する線材であることを特徴とするステージ装置。
【請求項１２】
請求項１０記載のステージ装置において、
前記ステージ本体と前記サブステージとの一方には、前記第１方向に延在する溝を有する第１部材が設けられ、
前記ステージ本体と前記サブステージとの他方には、前記溝内を前記第１方向に移動する第２部材が設けられ、
前記拘束装置は、前記溝の両端を閉塞する閉塞部材であることを特徴とするステージ装置。
【請求項１３】
マスクステージに保持されたマスクのパターンを基板ステージに保持された基板に露光する露光装置において、
前記マスクステージと前記基板ステージとの少なくとも一方のステージとして、請求項１から請求項１２のいずれかに記載されたステージ装置が用いられることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工対象物を精密位置決めするためのステージ装置及びこのステージ装置を備えた露光装置に関し、例えば半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程で用いて好適なステージ装置及び露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体デバイスの製造工程の１つであるリソグラフィ工程においては、マスク又はレチクル（以下、レチクルと称する）に形成された回路パターンをレジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光基板上に転写する種々の露光装置が用いられている。
例えば、半導体デバイス用の露光装置としては、近年における集積回路の高集積化に伴うパターンの最小線幅（デバイスルール）の微細化に応じて、レチクルのパターンを投影光学系を用いてウエハ上に縮小転写する縮小投影露光装置が主として用いられている。
【０００３】
この縮小投影露光装置としては、レチクルのパターンをウエハ上の複数のショット領域（露光領域）に順次転写するステップ・アンド・リピート方式の静止露光型の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、このステッパを改良したもので、レチクルとウエハとを一次元方向に同期移動してレチクルパターンをウエハ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）が知られている。
【０００４】
ところで、上記の露光装置は、ウエハ上のあるショット領域に対する露光の後、他のショット領域に対して順次露光を繰り返すものであるから、ウエハステージ（ステッパの場合）、あるいはレチクルステージおよびウエハステージ（スキャニング・ステッパの場合）の移動によって生じる振動や偏荷重が原因となり、投影光学系とウエハ等との相対位置誤差を生じさせ、ウエハ上で設計値と異なる位置にパターンが転写されたり、その位置誤差に振動成分を含む場合には像ボケ（パターン線幅の増大）を招く可能性がある。そのため、従来では、振動が生じる部材の強度を高めたり、振動の入力源となる箇所を少なくする等の対策が採られていたが、この対策では装置の重量化、大型化を招く等の問題が生じる。
【０００５】
そのため、特許文献１には、ベース上に浮揚支持されるステージ本体と駆動フレームとを設け、ステージ本体の前進移動に伴う反力で駆動フレームがカウンタマスとして後退するステージ装置が開示されている。この技術によれば、ステージ本体と駆動フレームとの間に運動量保存の法則が働き、ベース上における装置の重心の位置が維持されるため、装置の重量化、大型化を招くことなく振動に起因する露光精度の低下を防ぐことが可能である。
【０００６】
一方、ステージ本体には、ステージ本体内部に配置されたモーター等の駆動手段に電力を供給するためのケーブル、モーターを冷却する冷却液配管、基板ステージを所定の温度に保つための冷却液配管、基板載置面に設けられた真空吸着孔を真空排気するためのバキューム配管等、各種の用力を供給するための用力供給部材（以下、これらのケーブルや配管を総称してケーブル類という）が接続されている。これらの用力供給部材は、ステージ本体の移動に伴って引張力を与えたり、その反力で微振動を発生させたりして、ステージ本体の同期精度に誤差を及ぼす可能性がある。従来、この微振動に起因する同期誤差は無視されていたが、近年、パターンの微細化に伴う露光精度の高度化が進むに従って、この誤差に対しても対策を施す必要に迫られていた。
【０００７】
これに関しても、特許文献１には、ステージ本体に設けられた可動子と、用力供給部材としてのケーブルが接続されたキャリア／従動子に設けられた可動子とが、固定子としての同一の磁気軌道から同時に磁束がもたらされることで、ステージ本体の移動に対してキャリア／従動子が追従移動し、ケーブルがステージ本体に与える引張力を取り除く技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−６３２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ステージ本体が、長ストロークで移動する粗動ステージと、粗動ステージに対して微小ストロークで移動する微動ステージとを有する構成の場合、従来では微動ステージの位置はレーザ干渉計等を用いて走査方向及び非走査方向（走査方向と直交する方向）の双方で検出されているが、粗動ステージの位置は走査方向のみ検出されている。
また、ステージ本体の非走査方向の移動については、ストロークが短いこともあり、あまり反力について考慮されていなかったが、近年、転写するパターン線幅が微細になるのに伴って、非走査方向の移動についても反力処理を施すことが検討されている。そのためには粗動ステージの非走査方向の位置を検出する必要があるが、レーザ干渉計等の高価な計測器を用いるとコストアップを招くという問題が生じる。
【０００９】
一方、スループット向上のためにステージ本体の加速度が増加した場合、用力供給部材を接続されたキャリアはステージ本体に対して追従移動（同期移動）する必要があるため、ステージ本体と同等の推力が必要になり、キャリアを駆動するための駆動装置が大型化、高価格化するという問題もあった。
【００１０】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、高価格化を招くことなく粗動ステージの非走査方向の位置情報を検出できるステージ装置及び露光装置を提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、用力供給部材を中継するキャリアを高価格化を招くことなくステージ本体に対して追従移動させることができるステージ装置及び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】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図１０に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明のステージ装置は、基板（Ｍ）を保持して、ベース（３）に対して第１方向（Ｙ軸方向）及び第２方向（Ｘ軸方向）に移動するステージ本体（ＭＳＴ）を有するステージ装置（１）であって、第１方向に所定間隔隔ててステージ本体（ＭＳＴ）に設けられた一対の検出ヘッド（７３）と、ベース（３）に設けられた検出対象部（７４）とを有し、ステージ本体（ＭＳＴ）の位置を３自由度で検出する検出装置（７２）を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
従って、本発明のステージ装置では、一対の検出ヘッド（７３）のうちいずれか一方により検出対象部（７４）を計測することで、ステージ本体（ＭＳＴ）の第１方向及び第２方向の位置を検出できる。また、一対の検出ヘッド（７３）の計測結果の差分を用いることで、ステージ本体（ＭＳＴ）の第１方向及び第２方向と直交する軸周り方向（θＺ）の位置を検出することができる。すなわち、本発明では、ステージ本体（ＭＳＴ）の位置を３自由度で容易に検出することが可能である。
【００１３】
また、本発明のステージ装置は、用力を供給する用力供給部材（ＣＢ）が接続され、基板（Ｍ）を保持して第１方向（Ｙ軸方向）に移動するステージ本体（ＭＳＴ）を有するステージ装置（１）であって、用力供給部材（ＣＢ）を中継してステージ本体（ＭＳＴ）と第１方向に同期移動するサブステージ（ＣＳ）と、サブステージ（ＣＳ）をステージ本体（ＭＳＴ）よりも小さな加速度で前記同期移動させる駆動装置（６４）とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
従って、本発明のステージ装置では、ステージ本体（ＭＳＴ）とサブステージ（ＣＳ）との間の用力供給部材（ＣＢ）を余裕を持たせた状態で懸架させることで、サブステージ（ＣＳ）がステージ本体（ＭＳＴ）に対して完全に追従させる必要がなくなり加速度を小さく設定できる。そのため、サブステージ（ＣＳ）を駆動する駆動装置（６４）の推力を小さくすることが可能となり、高価格化を阻止することができる。
【００１５】
そして、本発明の露光装置は、マスクステージ（ＭＳＴ）に保持されたマスク（Ｍ）のパターンを基板ステージ（ＰＳＴ）に保持された基板（Ｐ）に露光する露光装置（ＥＸ）において、マスクステージ（ＭＳＴ）と基板ステージ（ＰＳＴ）との少なくとも一方のステージとして、請求項１から請求項１２のいずれかに記載されたステージ装置（１）が用いられることを特徴とするものである。
【００１６】
従って、本発明の露光装置では、マスクステージ（ＭＳＴ）、基板ステージ（ＰＳＴ）の位置を３自由度で容易に検出できるとともに、マスクステージ（ＭＳＴ）又は基板ステージ（ＰＳＴ）に用力を供給する用力供給部材（ＣＢ）を中継するサブステージ（ＣＳ）を駆動する駆動装置（６４）の推力を小さくすることが可能となり、高価格化を阻止することができる。なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を表す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、ステージ本体の第１方向及び第２方向の位置情報を簡略化された低コストのシステムで検出することが可能になる。
また、本発明では、サブステージを設けた場合に小さな推力でサブステージを駆動することができ、装置の小型化及び低価格化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のステージ装置及び露光装置の実施の形態を、図１ないし図１０を参照して説明する。
図１は本発明のステージ装置をマスクステージとして備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。ここで、本実施形態における露光装置ＥＸは、マスク（基板）Ｍと感光基板Ｐとを同期移動しつつマスクＭに設けられているパターンを投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上に転写する所謂スキャニングステッパである。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内における前記同期移動方向（走査方向）を第１方向としてのＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向（非走査方向）を第２方向としてのＸ軸方向として説明する。また、ここでいう「感光基板」は半導体ウエハ上にレジストが塗布されたものを含み、「マスク」は感光基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。
【００１９】
図１において、露光装置ＥＸは、マスク（レチクル）Ｍを保持して移動するステージ本体としてのマスクステージ（レチクルステージ）ＭＳＴ及びこのマスクステージＭＳＴを支持するベースとしてのマスク定盤３を有するステージ装置１と、光源を有し、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光で照明する照明光学系ＩＬと、感光基板Ｐを保持して移動する基板ステージＰＳＴ及びこの基板ステージＰＳＴを支持する基板定盤４を有するステージ装置２と、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、ステージ装置１及び投影光学系ＰＬを支持するリアクションフレーム５と、露光装置ＥＸの動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。リアクションフレーム５は床面に水平に載置されたベースプレート６上に設置されており、このリアクションフレーム５の上部側及び下部側には内側に向けて突出する段部５ａ及び５ｂがそれぞれ形成されている。
【００２０】
ステージ装置１のうちマスク定盤３は各コーナーにおいてリアクションフレーム５の段部５ａに防振ユニット８を介してほぼ水平に支持されており、その中央部にマスクＭのパターン像が通過する開口３ａを備えている。マスクステージＭＳＴはマスク定盤３上に設けられており、その中央部にマスク定盤３の開口３ａと連通しマスクＭのパターン像が通過する開口Ｋを備えている。マスクステージＭＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング９が設けられており、マスクステージＭＳＴはエアベアリング９によりマスク定盤３に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。
【００２１】
図２は、マスクステージＭＳＴを有するステージ装置１の概略斜視図である。
図２に示すように、ステージ装置１（マスクステージＭＳＴ）は、マスク定盤３上に設けられ平面視Ｌ字型に成型されたセラミック製のマスク粗動ステージ１６と、後述するボイスコイルモータ１７Ｙ、１７Ｘを介してマスク粗動ステージ１６に結合された平面視矩形フレーム状に成型されたセラミック製のマスク微動ステージ（基板保持部）１８と、マスク定盤３上において粗動ステージ１６をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のＹリニアモータ２０Ａ、２０Ｂと、粗動ステージ１６上において微動ステージ１８をＹ軸方向、及びθＺ方向（Ｚ軸周りの回転方向）に微小移動させる一対のＹボイスコイルモータ１７Ｙ、及び微動ステージ１８をＸ軸方向に微小移動させるＸボイスコイルモータ１７Ｘとを備えている。なお、図１では、粗動ステージ１６及び微動ステージ１８を簡略化して１つのステージとして図示している。
【００２２】
Ｙボイスコイルモータ１７Ｙは、非走査方向であるＸ軸方向に所定間隔をあけて設けられ、双方が略同一の推力を発生することで微動ステージ１８を粗動ステージ１６に対してＹ軸方向に駆動し、双方の推力を異ならせることで、微動ステージ１８をθＺ方向に駆動する。これら３個の微動用ボイスコイルモータ１７Ｙ、１７Ｘは、いずれも永久磁石ユニットが微動ステージ１８側に固定され、コイルユニットが粗動ステージ１６側に固定されるＭＭ型（ムービングマグネット型）で構成されるが、これは必ずしも必須のことではなく、場合によっては３個の全て又は一部について磁石ユニットとコイルユニットの配置を逆にしたＭＣ（ムービングコイル）型とすることもできる。
【００２３】
Ｙリニアモータ２０Ａ、２０Ｂとしては、円筒状のケース内に円板状またはドーナツ状の強力な永久磁石の多数個をＹ方向に積層したＹ軸方向に延びる円柱型の固定子２１Ａ、２１Ｂと、その固定子２１Ａ、２１Ｂの周りを環状に包むようなコイル巻き線を収納し非接触ベアリングである複数のエアパッド１９（図２では一部のみ図示）を介してマスク定盤３上を移動する可動子２２Ａ、２２Ｂとをそれぞれ組み合わせたシャフト型リニアモータが用いられている。このようなシャフト型リニアモータは、可動子としてのコイル巻き線の構造が簡単であるとともに、固定子内の磁石列の組み立ても容易であり、さらにコイル巻き線の構造が単純なので、冷却用クーラントを可動子２２Ａ、２２Ｂ内に供給する際の内部循環路の構造を単純にでき、冷却効率を高められる構成となっている。
そして、これら固定子２１Ａ、２１Ｂ及び可動子２２Ａ、２２Ｂによりムービングコイル型のリニアモータ２０Ａ、２０Ｂが構成されている。可動子２２Ａ、２２Ｂの間には粗動ステージ１６が設けられており、可動子２２Ａ、２２Ｂが固定子２１Ａ、２１Ｂとの間の電磁気的相互作用により駆動することで粗動ステージ１６（マスクステージＭＳＴ）がＹ軸方向に移動する。
【００２４】
固定子２１Ａ、２１Ｂの両端は、マスク定盤３の外側（リアクションフレーム５上）に配置された支持装置２３Ａ、２３Ｂによってそれぞれ非接触でＹ軸方向に移動自在に支持されている。このため、運動量保存の法則により粗動ステージ１６の例えば＋Ｙ方向の移動に応じて固定子２１Ａ、２１Ｂが−Ｙ方向に移動する。この固定子２１Ａ、２１Ｂの移動により粗動ステージ１６の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。
なお、各リニアモータ２０Ａ、２０Ｂには、運動量保存の法則により（カウンタマスとして）移動した固定子２１Ａ、２１Ｂをそれぞれ中立位置に復帰させるためのトリムモータ２７Ａ、２７Ｂが設けられている。
【００２５】
微動ステージ１８はバキュームチャック２４を介してマスクＭを吸着保持する。微動ステージ１８の−Ｙ方向の端部にはコーナーキューブからなる一対のＹ移動鏡２５Ａ、２５Ｂが固定され、微動ステージ１８の−Ｘ方向の端部にはＹ軸方向に延びる平面ミラーからなるＸ移動鏡２６が固定されている。そして、これら移動鏡２５Ａ、２５Ｂ、２６に対して測長ビームを照射する３つのレーザ干渉計（いずれも不図示）が各移動鏡との距離を計測することにより、マスクステージＭＳＴのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置が高精度で検出される。制御装置ＣＯＮＴはこれらレーザ干渉計の検出結果に基づいて、Ｙリニアモータ２０Ａ、２０Ｂ、Ｘボイスコイルモータ１７Ｘ、及びＹボイスコイルモータ１７Ｙを含む各モータを駆動し、微動ステージ１８に支持されているマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）の位置制御を行う。
【００２６】
また、粗動ステージ１６（及び微動ステージ１８）には、モーター等の駆動手段に電力を供給するためのケーブル、モーターを冷却する冷却液配管、基板ステージを所定の温度に保つための冷却液配管、基板載置面に設けられた真空吸着孔を真空排気するためのバキューム配管等、各種の用力を供給するための用力供給部材（以下、これらのケーブルや配管を総称してケーブル類という）ＣＢが接続されている（なお、ケーブル類ＣＢとしてはは多数本が接続されるが、図示を容易にするために本実施の形態では３本のみ図示している）。ケーブル類ＣＢの具体例としては、温度調整用冷媒を供給・排出する配管、エアベアリングに用いられるエア（ヘリウムベアリングを用いる場合にはヘリウム）を供給する配管、マスクＭを負圧吸引するための負圧（真空）を供給する配管、各種のセンサへ電力を供給する配線、各種制御信号・検出信号を供給するためのシステム配線等が種々の駆動機器、制御機器に対して配設される。またこれらケーブル類ＣＢとしては、ケミカルクリーンに対する要求を満たすべく、肉厚が大きなものや、二重構造を有する硬化材で、且つ可撓性を有するものが用いられている。
【００２７】
そして、ステージ装置１には、粗動ステージ１６に接続される上記ケーブル類ＣＢを中継して粗動ステージ１６と同期移動するケーブルステージ（サブステージ）ＣＳが設けられている。ケーブルステージＣＳは、Ｙリニアモータ２０Ｂの固定子２１Ｂと平行に並設された固定子６１に沿って移動する可動子６２と、可動子６２に設けられケーブル類ＣＢを支持する支持板６３とから構成されている。固定子６１と可動子６２とにより、Ｙリニアモータ２０Ａ、２０Ｂと同様に、ムービングコイル型のシャフト型リニアモータ（駆動装置）６４が構成されており、その駆動は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２８】
リニアモータ６４の固定子６１は、両端がマスク定盤３の外側（リアクションフレーム５上）に配置された支持装置６５によってそれぞれ非接触でＹ軸方向に移動自在に支持されている。このため、運動量保存の法則により可動子６２及び支持板６３の例えば＋Ｙ方向の移動に応じて固定子６１が−Ｙ方向に移動する。この固定子６１の移動により可動子６２及び支持板６３の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。なお、可動子６２は、支持装置６５、６５間に懸架された板体７０上を非接触ベアリングである複数のエアパッド７１（図１参照）を介して移動する。
【００２９】
また、図３に示すように、可動子６２の−Ｘ方向側には、ボイスコイルモータで構成されたトリムモータ６６の固定子６７が取り付けられ（接続され）ている。トリムモータ６６は、Ｙリニアモータ２０Ｂの可動子２２Ｂとリニアモータ６４の可動子６２との間に介装されており、その可動子６８は可動子２２Ｂに設けられている。このため、ボイスコイルモータ１７Ｘにより微動ステージ１８をＸ方向に駆動する際の反力は、伝達装置としてのトリムモータ６６により支持装置６５を介してマスクステージＭＳＴと振動的に分離されたリアクションフレーム８に伝達され、さらにリアクションフレーム８を介してベースプレート１０に伝達されることで、マスク定盤３に振動が伝わることを防止できる。
【００３０】
また、図４の部分平面図に示すように、Ｙ軸方向の固定子６７の長さは、可動子６８に対して所定長さ大きく設定されている。具体的には、可動子６２、６８の同期移動時に、これらが相対移動した場合でも電磁気的相互作用が維持されてマスクステージＭＳＴの移動に伴う反力をリアクションフレーム８に伝達可能な長さに設定されている。
なお、可動子６２、６８は、拘束装置としてのワイヤー（線材）６９によって所定の遊動量をもって連結されており、何らかの事態で可動子６２、６８の少なくとも一方が暴走した場合でも、他方に拘束される構成となっている。
【００３１】
支持板６３は、断面略Ｌ字形状を有しており（図３参照）、その底部６３ａにおいて複数のケーブル類ＣＢを支持している。より詳細には、可動子６２、６８の同期移動時に、これらが相対移動した場合でもケーブル類ＣＢ（ケーブル類ＣＢと粗動ステージ１６との接続部）に大きな負荷が加わらないように、支持板６３は、粗動ステージ１６との間のケーブル類ＣＢを所定の遊動量（撓み）をもって支持・保持している。
【００３２】
また、本実施の形態におけるステージ装置１においては、マスクステージＭＳＴのＸ軸方向への移動に伴う反力により粗動ステージ１６が微小量移動可能であるため、当該粗動ステージの位置を３自由度で検出するための検出装置７２が設けられている。
この検出装置７２は、駆動部としてのＹリニアモータ２０Ｂの可動子２２Ｂの＋Ｘ側下端部に（図３参照）、Ｙ軸方向に所定間隔隔てて設けられた一対のエンコーダ（検出ヘッド）７３と、マスク定盤３の＋Ｘ側端部にエンコーダ７３と対向する位置に設けられた検出対象部としてのスケール（エンコーダスケール、格子部材）７４とから構成されている。
【００３３】
エンコーダ７３としては２次元センサがそれぞれ用いられており、スケール７４を２次元で検出する構成となっている。エンコーダ７３が検出した結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、エンコーダ７３の検出結果に基づいてトリムモータ６６を駆動することにより、粗動ステージ１６の位置を制御する。
【００３４】
図５に示すように、スケール７４の上面（＋Ｚ側の面）には、Ｘ原点７５、Ｙ原点７６、グリッド７７がそれぞれ形成されている。Ｘ原点７５は、Ｘ方向の位置情報を検出する際の原点となるものであって、スケール７４の−Ｘ側端縁近傍に、走査方向であるＹ軸方向に沿った帯状に形成されている。Ｙ原点７６は、Ｙ方向の位置情報を検出する際の原点となるものであって、スケール７４の＋Ｙ側端縁近傍に形成されている。グリッド７７は、Ｘ方向及びＹ方向の各位置情報を示すものであって、Ｘ方向及びＹ方向に互いに間隔をあけて複数配列されている。
【００３５】
これらグリッド７７は、Ｘ方向についてはエンコーダ７３の検出可能範囲に配置され、Ｙ方向については、エンコーダ７３が粗動ステージ１６（可動子２２Ｂ）とともにＹ軸方向に移動した際にも検出可能な範囲に亘って配置されている。また、Ｘ原点７５についても、グリッド７７と同様に、エンコーダ７３が粗動ステージ１６（可動子２２Ｂ）とともにＹ軸方向に移動した際にも検出可能な範囲に亘って形成されている。なお、グリッド７７は、実際には微小ピッチで多数格子状に配列されるが、図５においては理解を容易にするために、個数を少なくした状態で図示されている。
【００３６】
図１に戻って、照明光学系ＩＬは、所定の位置関係で配置されたミラー、可変減光器、ビーム成形光学系、オプティカルインテグレータ、集光光学系、振動ミラー、照明系開口絞り板、ビームスプリッタ、リレーレンズ系、及びブラインド機構（設定装置）等を備えており、リアクションフレーム５の上面に固定された支持コラム７により支持される。ブラインド機構は、レチクルＲ上の照明領域を規定する所定形状の開口部が形成された固定ブラインドと、不要な部分の露光を防止するため、走査露光の開始時及び終了時に可動ブレードにより固定レチクルブラインドによって規定されるマスクＭ上の照明領域を更に制限する可動ブラインドとから構成される。
照明光学系ＩＬより射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。
【００３７】
マスクステージＭＳＴにおける開口Ｋ及び開口３ａを通過したマスクＭのパターン像は投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは複数の光学素子により構成され、これら光学素子は鏡筒で支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば１／４又は１／５の投影倍率を有する縮小系である。なお、投影光学系ＰＬとしては等倍系あるいは拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬの鏡筒の外周にはこの鏡筒に一体化されたフランジ部１０が設けられている。そして、投影光学系ＰＬはリアクションフレーム５の段部５ｂに防振ユニット１１を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤１２にフランジ部１０を係合している。
【００３８】
ステージ装置２は、基板ステージＰＳＴと、基板ステージＰＳＴをＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能に支持する基板定盤４と、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５に設けられ、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に移動可能なＸリニアモータ４０と、Ｘガイドステージ３５をＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ３０、３０とを有している。基板ステージＰＳＴはウエハ等の感光基板Ｐを真空吸着保持する基板ホルダＰＨを有しており、感光基板Ｐは基板ホルダＰＨを介して基板ステージＰＳＴに支持される。また、基板ステージＰＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング３７が設けられており、これらエアベアリング３７により基板ステージＰＳＴは基板定盤４に対して非接触で支持されている。また、基板定盤４はベースプレート６の上方に防振ユニット１３を介してほぼ水平に支持されている。
【００３９】
Ｘガイドステージ３５の＋Ｘ側には、Ｘトリムモータ３４の可動子３４ａが取り付けられている（図６参照）。また、Ｘトリムモータ３４の固定子（不図示）はリアクションフレーム５に設けられている。このため、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に駆動する際の反力は、Ｘトリムモータ３４及びリアクションフレーム５を介してベースプレート６に伝達される。
【００４０】
図６は基板ステージＰＳＴを有するステージ装置２の概略斜視図である。
図６に示すように、ステージ装置２は、Ｘ軸方向に沿った長尺形状を有するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５で案内しつつ基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に所定ストロークで移動可能なＸリニアモータ４０と、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられ、このＸガイドステージ３５を基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ３０、３０とを備えている。
【００４１】
Ｘリニアモータ４０は、Ｘガイドステージ３５にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子４１と、この固定子４１に対応して設けられ、基板ステージＰＳＴに固定された磁石ユニットからなる可動子４２とを備えている。これら固定子４１及び可動子４２によりムービングマグネット型のリニアモータ４０が構成されており、可動子４２が固定子４１との間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に移動する。ここで、基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に非接触支持された状態でＸリニアモータ４０によりＸ軸方向に移動する。なお、磁気ガイドに代えてエアガイドを用いて非接触支持してもよい。
【００４２】
Ｙリニアモータ３０のそれぞれは、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる移動体としての可動子３２と、この可動子３２に対応して設けられコイルユニットからなる固定子３１とを備えている。ここで、固定子３１、３１はベースプレート６に突設された支持部３６、３６（図１参照）に設けられている。なお、図１では固定子３１及び可動子３２は簡略化して図示されている。これら固定子３１及び可動子３２によりムービングマグネット型のリニアモータ３０が構成されており、可動子３２が固定子３１との間の電磁気的相互作用により駆動することでＸガイドステージ３５がＹ軸方向に移動する。また、Ｙリニアモータ３０、３０のそれぞれの駆動を調整することでＸガイドステージ３５はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このＹリニアモータ３０、３０により基板ステージＰＳＴがＸガイドステージ３５とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。
【００４３】
図１に戻って、基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の側縁にはＹ軸方向に沿って延設されたＸ移動鏡５１が設けられ、Ｘ移動鏡５１に対向する位置にはレーザ干渉計５０が設けられている。レーザ干渉計５０はＸ移動鏡５１の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡５２とのそれぞれに向けてレーザ光（検出光）を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＸ移動鏡５１と参照鏡５２との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＸ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。同様に、基板ステージＰＳＴ上の＋Ｙ側の側縁にはＸ軸方向に沿って延設されたＹ移動鏡５３（図１には不図示、図６参照）が設けられ、Ｙ移動鏡５３に対向する位置にはＹレーザ干渉計（不図示）が設けられており、Ｙレーザ干渉計はＹ移動鏡５３の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡（不図示）とのそれぞれに向けてレーザ光を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＹ移動鏡と参照鏡との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＹ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。レーザ干渉計の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計の検出結果に基づいてリニアモータ３０、４０を介して基板ステージＰＳＴの位置制御を行う。
【００４４】
続いて上記の構成の露光装置ＥＸの中、ステージ装置１の動作について以下に説明する。
マスクＭのアライメント動作等において、Ｘボイスコイルモータ１７Ｘの駆動により微動ステージ１８を介してマスクＭをＸ軸方向に移動させた際には、微動ステージ１８の移動に伴う反力が粗動ステージ１６からＹリニアモータ２０Ａ、２０Ｂの可動子２２Ａ、２２Ｂに伝わる。可動子２２Ａ、２２Ｂは固定子２１Ａ、２１Ｂに対して剛に位置決めされているのではなくＸ軸方向に微小量相対移動可能であるため、微動ステージ１８の移動に伴う反力で移動する。
【００４５】
このとき、可動子２２Ｂ（すなわち粗動ステージ１６）のＸ軸方向の位置は、検出装置７２のエンコーダ７３によりスケール７４のＸ原点７５を基準としてグリッド７７を計測することにより検出され制御装置ＣＯＮＴに出力される。また、可動子２２Ｂ（すなわち粗動ステージ１６）θＺ軸周り方向の位置は、一対のエンコーダ７３の検出結果の差分を求めることにより検出される。
制御装置ＣＯＮＴは、エンコーダ７３の検出結果に基づいてトリムモータ６６を駆動することにより、粗動ステージ１６の位置を制御する。これにより、微動ステージ１８の移動に伴う反力は、トリムモータ６６により、可動子６２、固定子６１、支持装置６５及び板体７０を介してリアクションフレーム８に伝達され、マスク定盤３に振動が伝わることを防止できる。
【００４６】
一方、Ｙリニアモータ２０Ａ、２０Ｂの駆動により、粗動ステージ１６（及び微動ステージ１８、すなわちマスクステージＭＳＴ）がＹ軸方向（例えば＋Ｙ方向）に移動した際には、可動子２２Ａ、２２Ｂの移動に伴う反力で固定子２１Ａ、２１Ｂが逆方向（−Ｙ方向）に移動する。そのため、運動量保存の法則が働き、マスクステージＭＳＴの加減速時の反力は固定子２１Ａ、２１Ｂの移動により吸収され、ステージ装置１における重心の位置がＹ方向において実質的に固定される。
【００４７】
なお、可動子２２Ａ、２２Ｂと固定子２１Ａ、２１Ｂとのカップリングにより、可動子側（マスクステージＭＳＴ、可動子２２Ａ、２２Ｂ等）と固定子側（固定子２１Ａ、２１Ｂ等）の重量比に基づいた位置に固定子２１Ａ、２１Ｂが移動しないと運動量保存の法則が維持されずステージ装置１における重心位置が変動することになってしまう。そこで、本実施の形態では、反力により固定子２１Ａ、２１Ｂが移動する際には、固定子２１Ａ、２１Ｂの位置をモニターしながら、トリムモータ２７Ａ、２７Ｂを駆動することにより、固定子ブロック２１Ａ、２１Ｂの位置を調整して、ステージ装置１の重心位置を維持する。
【００４８】
また、本実施の形態では、上記のように、Ｙリニアモータ２０Ａ、２０Ｂの駆動によりマスクステージＭＳＴが移動するときには、ケーブルステージＣＳが同期して追従移動する。すなわち、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向への移動に際しては、制御装置ＣＯＮＴの制御下でＸリニアモータ６４が駆動することで、ケーブルステージＣＳがマスクステージＭＳＴとともにＹ軸方向に同期移動する。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、ケーブルステージＣＳがマスクステージＭＳＴよりも小さな加速度で移動するようにＹリニアモータ２０Ａ、２０Ｂ及びリニアモータ６４の駆動を制御する。
【００４９】
この場合、マスクステージＭＳＴとケーブルステージＣＳとを同一時間で移動させるとケーブルステージＣＳがマスクステージＭＳＴに追従しきれずに相対位置関係が変化するが、その変位量は僅かであるため両ステージＭＳＴ、ＣＳ間に張設されたケーブル類ＣＢの変形に伴う引張加重や圧縮加重も微小である。またケーブル類ＣＢの変形に伴う振動は低周波振動であり、ケーブル類の擦れや叩きで発生し、マスクステージＭＳＴの移動に悪影響を及ぼす高周波の振動ではないため、ステージの移動制御に支障を来すものではない。
【００５０】
ここで、マスクステージＭＳＴとケーブルステージＣＳとの同期移動を繰り返した場合、マスクステージＭＳＴとケーブルステージＣＳとの変位が積算されて大きくなる可能性がある。そこで本実施の形態では、両ステージの変位量を抑えるために、（１）ケーブルステージＣＳの移動時間を大きくする（２）ケーブルステージＣＳの移動量をマスクステージＭＳＴの移動量よりも小さくするという対策が採られる。
【００５１】
（１）ケーブルステージＣＳの移動時間を大きくする
この方法では、図７の加速度に関するタイムチャートに示すように、ケーブルステージＣＳを、マスクステージＭＳＴが加速する前に加速を開始させ、マスクステージＭＳＴの加速が終了した後に加速を終了させる。同様に、減速についても、マスクステージＭＳＴが減速を始める前にケーブルステージＣＳの減速を開始させ、マスクステージＭＳＴの減速が終了した後にケーブルステージＣＳの移動（減速）を終了させる。このように、ケーブルステージＣＳを移動させることで、同期移動中に、僅かながら両ステージに変位が生じる時間が存在するが、１回のスキャン動作で考えた場合にはケーブルステージＣＳをマスクステージＭＳＴに追従移動させることができ、同期移動を繰り返した場合でも、両ステージ間の変位が大きくなることはない。
【００５２】
（２）ケーブルステージＣＳの移動量をマスクステージＭＳＴの移動量よりも小さくする
この方法では、図８（ａ）に示すように、マスクステージＭＳＴ及びケーブルステージＣＳを、例えば＋Ｙ軸方向に同期移動させる場合（図８（ａ）、（ｂ）では、マスクステージＭＳＴが図示されていないが、理解を容易にするために便宜上、Ｙリニアモータ２０Ｂの可動子２２ＢをマスクステージＭＳＴとして説明する）、マスクステージＭＳＴの加速開始前に、予めケーブルステージＣＳを移動方向前方側に位置させておく。
そして、同期移動終了に際しては、図８（ｂ）に示すように、マスクステージＭＳＴの停止位置よりも移動方向後方側でケーブルステージＣＳを停止させる。これにより、ケーブルステージＣＳの移動量は、マスクステージＭＳＴの移動量よりも小さくなり、マスクステージＭＳＴよりも小さい加速度でケーブルステージＣＳを駆動する場合でも追従移動させることができ、同期移動を繰り返した場合でも、両ステージ間の変位が大きくなることはない。
【００５３】
なお、可動子２２Ｂ、６２間に張設されるワイヤー６９は、両ステージ間に所定の変位が生じた場合でも、この変位を吸収できるだけの撓みをもって設けられているため互いに引っ張られることもなく、両ステージ間の変位に起因して互いの駆動に悪影響を及ぼすこともない。
【００５４】
また、上記マスクステージＭＳＴのＹ軸方向への移動にあたっては、検出装置７２のエンコーダ７３によりスケール７４のＹ原点７６を基準としてグリッド７７を計測することによりＹ軸方向の位置が検出され制御装置ＣＯＮＴに出力される。このとき、エンコーダ７３（の少なくとも一つ）により、Ｘ原点７５を検出しながら可動子２２Ｂを移動させる。これにより可動子２２Ｂ、すなわちマスクステージＭＳＴがＹ軸方向に移動する際のＸ軸方向への変位（走り精度）をステージ駆動中に検出することができる。制御装置ＣＯＮＴは、検出された走り精度を補正するようにＸボイスコイルモータ１７Ｘの駆動を制御することで、走り精度誤差、いわゆるコサイン誤差による精度低下を防止する。
【００５５】
また、不測の事態が生じてマスクステージＭＳＴ（Ｙリニアモータ２０Ａ、２０Ｂ）とケーブルステージＣＳ（リニアモータ６４）との一方が暴走する等で制御不能に陥った場合、ワイヤー６９がストッパーとして機能し、正常なステージに制御不能なステージが拘束されるため、ステージの暴走によって他の構成機器が損傷することを防ぐことができる。
【００５６】
続いて、上記の構成の露光装置ＥＸにおける露光動作について説明する。
レチクル顕微鏡およびオフアクシス・アライメントセンサ等を用いたレチクルアライメント、ベースライン計測等の準備作業が行われ、その後アライメントセンサを用いた感光基板Ｐのファインアライメント（ＥＧＡ；エンハンスト・グローバル・アライメント等）が終了し、感光基板Ｐ上の複数のショット領域の配列座標が求められる。そして、アライメント結果に基づいてレーザ干渉計５０の計測値をモニタしつつ、リニアモータ３０、４０を制御して感光基板Ｐの第１ショットの露光のための走査開始位置に基板ステージＰＳＴを移動する。そして、リニアモータ２０、３０を介してマスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとのＹ方向の走査を開始し、両ステージＭＳＴ、ＰＳＴがそれぞれの目標走査速度に達すると、ブラインド機構の駆動により設定された露光用照明光によってマスクＭのパターン領域が照明され、走査露光が開始される。
【００５７】
この走査露光時には、マスクステージＭＳＴのＹ方向の移動速度と、基板ステージＰＳＴのＹ方向の移動速度とが投影光学系ＰＬの投影倍率（１／５倍あるいは１／４倍）に応じた速度比に維持されるように、リニアモータ２０、３０を介してマスクステージＭＳＴおよび基板ステージＰＳＴを同期制御する。そして、マスクＭのパターン領域の異なる領域が照明光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、感光基板Ｐ上の第１ショットの走査露光が完了する。これにより、マスクＭのパターンが投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上の第１ショット領域に縮小転写される。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、マスクステージＭＳＴ（粗動ステージ１６）の位置をエンコーダ７３及びスケール７４からなる検出装置７２で３自由度で検出するので、干渉計等を用いる場合のように長い移動鏡を必要とせず、簡略化されたシステムを容易に構築することが可能になり、結果としてコストダウンに寄与することができる。
また、本実施の形態では、マスクステージＭＳＴの移動中に走り誤差を検出し、その誤差を迅速に補正できるので、マスクステージＭＳＴを安定して、且つ高精度に駆動することが可能となる。
【００５９】
一方、本実施の形態では、マスクステージＭＳＴに接続されるケーブル類ＣＢを中継して同期移動するケーブルステージＣＳをマスクステージＭＳＴよりも小さな加速度で駆動しているので、推力の小さなリニアモータ６４を用いることが可能となり、小型化及び低価格化に寄与することができる。特に、本実施の形態では、マスクステージＭＳＴに対してケーブルステージＣＳの移動時間を長くする、またはケーブルステージＣＳの移動量を小さくするという簡単な方法を採用することで、ケーブルステージＣＳの追従移動を実現しているので、装置構成が複雑になったりシーケンスが煩雑になることなく、ケーブルステージＣＳの加速度を容易に小さくすることができる。
さらに、本実施の形態では、ワイヤー６９によりマスクステージＭＳＴとケーブルステージＣＳとの相対位置関係を拘束しているので、ステージの一方が暴走した場合でも簡易なシステムで他の構成機器の損傷を防ぐことができる。
また、これに加えて粗動ステージ１６の加速度を微動ステージ１８の加速度よりも小さくしてもよい。これにより、Ｙリニアモータ２０の発熱の影響を小さくしたり、Ｙリニアモータ２０を小型化することができる。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、マスクステージＭＳＴとケーブルステージＣＳとの相対移動を拘束する拘束装置としてワイヤーを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば図９に示すように、マスクステージＭＳＴに設けられた可動子（第２部材）６８がケーブルステージＣＳに設けられた固定子（第１部材）６７の溝６７ａ内をＹ軸方向に移動する構成の場合、溝６７ａのＹ軸方向両端を閉塞する閉塞部材７８を拘束装置として設けてもよい。
【００６２】
この場合も、可動子６８のＹ軸方向への移動ストロークが閉塞部材７８で規制されることで、両ステージＭＳＴ、ＣＳの相対移動を簡易なシステムで拘束することが可能になり、他の構成機器の損傷を防ぐことができることに加えて、正常稼働時には固定子６７と可動子６８とが非接触となるので、ワイヤーで連結された場合のようにワイヤーを介して微小振動がマスクステージＭＳＴに伝わり、パターン転写精度に悪影響を及ぼす可能性を排除できる。
【００６３】
また、上記実施の形態では、マスクステージＭＳＴに接続されるケーブル類ＣＢが全てケーブルステージＣＳ（支持板６３）に中継される構成として説明したが、これに限られるものではなく、例えば中継されない場合にマスクステージＭＳＴに与える振動が大きいもの（ホース等の動力系配管）のみをケーブルステージＣＳに中継させ、振動をあまり発生させないケーブル等はケーブルステージＣＳに中継させない構成としてもよい。
【００６４】
特に、電気信号を伝えるための信号ケーブル等は元々重量が小さいことに加えて、ケーブルステージＣＳに中継させた場合、リニアモータ２０Ｂ、６４（可動子２２Ｂ、６２）やトリムモータ６６と常時一体となるため、モータ駆動時に生じる電磁波の影響がノイズとして残る虞があるため、ケーブルステージＣＳに中継させず、直接マスクステージＭＳＴに接続する構成にすれば、ノイズの影響が抑制され伝達される信号の信頼性を高めることができる。
このように、マスクステージＭＳＴに供給する用力の特性に基づいて、ケーブルステージＣＳに中継させるケーブル類を選択することが好ましい。
【００６５】
また、上記実施の形態では、本発明のステージ装置を露光装置ＥＸにおけるステージ装置１（マスクステージＭＳＴ側）に適用したが、ステージ装置２（基板ステージＰＳＴ側）に適用できることは言うまでもない。
【００６６】
なお、上記各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００６７】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００６８】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００６９】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００７０】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【００７１】
各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。
【００７２】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP 5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（USP 5,874,820）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。また、特開平８−６３２３１号公報（USP 6,255,796）に記載されているように運動量保存則を用いて反力を処理してもよい。
【００７３】
本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００７４】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明のステージ装置を備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】マスクステージを有するステージ装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図３】Ｙリニアモータとケーブルステージの要部を示す部分拡大図である。
【図４】Ｙリニアモータとケーブルステージの要部を示す部分平面図である。
【図５】検出装置の要部を示す平面図である。
【図６】基板ステージを有するステージ装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図７】マスクステージ及びケーブルステージの加速度に関するタイムチャート図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、ケーブルステージの移動量がマスクステージの移動量よりも小さいことを説明するための図である。
【図９】拘束装置の別の形態を示す外観斜視図である。
【図１０】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７６】
ＣＢ  ケーブル類（用力供給部材）
ＣＳ  ケーブルステージ（サブステージ）
ＥＸ  露光装置
Ｍ  マスク（基板、レチクル）
ＭＳＴ  マスクステージ（レチクルステージ、ステージ本体）
Ｐ  感光基板
ＰＳＴ  基板ステージ
１  ステージ装置
３  マスク定盤（ベース）
１８  微動ステージ（基板保持部）
２０Ｂ  Ｙリニアモータ（駆動部）
２１Ｂ  固定子
２２Ｂ  可動子
６４  リニアモータ（駆動装置）
６６  トリムモータ（伝達装置）
６７  固定子（第１部材）
６７ａ  溝
６８  可動子（第２部材）
６９  ワイヤー（拘束装置、線材）
７２  検出装置
７３  エンコーダ（検出ヘッド）
７４  スケール（格子部材、検出対象部）
７８  閉塞部材（拘束装置）
【図１】
2005203483.tif 000003
【図２】
2005203483.tif 000004
【図３】
2005203483.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005203483.tif 000009
【図８】
2005203483.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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