(57)【要約】  【課題】  露光装置が大型化した場合であっても、露光精度を低下させることなく、メンテナンスの作業性を向上させることができる露光装置を提供する。  【解決手段】  基板ステージ４０と、ガイド面４５ｓが形成され、そのガイド面４５ｓ上に基板ステージ４０を戴置する定盤４５を防振装置１６０Ａ〜Ｃを介して支持する支持プレート５０と、支持プレート５０とを支持する支持構造体とを有する露光装置であって、支持構造体は、支持プレート５０を戴置するベース部２１１と、支持プレート５０の第１方向Ｙの幅よりも広い間隔で第１方向Ｙに沿って設けられる第１支持部２１２，２２２と第２支持部２１３，２２３，２１４，２２４とを有し、第１支持部２１２，２２２と第２支持部２１３，２２３，２１４，２２４との間に支持プレート５０を配置する。  【選択図】  図４
2005167063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクに形成されたパターンを基板上に投影して転写する投影光学系と、
前記パターンの前記投影光学系による像面と略平行なガイド面上を前記基板を保持して第１方向に沿って移動する基板ステージと、
前記ガイド面が形成され該ガイド面上に前記基板ステージを戴置する定盤を防振装置を介して支持する支持プレートと、
前記投影光学系と前記支持プレートとを支持する支持構造体とを有する露光装置であって、
前記支持構造体は、前記支持プレートを戴置するベース部と、前記投影光学系を支持するフレーム部と、前記支持プレートの前記第１方向の幅よりも広い間隔で前記第１方向に沿って設けられ前記ベース部と前記フレーム部とを連結支持する第１支持部と第２支持部とを有し、
前記第１支持部と前記第２支持部との間に前記支持プレートを配置することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記支持プレートは、前記ベース部上を前記第１方向と直交し前記像面と略平行な第２方向に平行移動可能であ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】
前記露光装置は、前記投影光学系と前記基板とを相対的に走査しながら前記パターン像を前記基板に転写する走査型露光装置であり、
前記走査する方向は、前記第１方向と平行であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記支持構造体は、前記第１方向と平行で前記投影光学系の光軸を通る面に対して略対称な形状を有することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記投影光学系は、前記投影光学系を保持する架台部を介して前記フレーム部に支持され、
前記フレーム部が前記架台部を支持する高さは、前記架台部が前記投影光学系を保持する高さよりも高いことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記フレーム部は、防振装置を介して前記架台部を支持することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記第１支持部と前記第２支持部との少なくとも一方には、前記基板ステージ上へ前記基板を搬送する際に前記基板が通過する搬送口が設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高集積半導体回路素子の製造のためのリソグラフィ工程のうち、転写工程で用いられる露光装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等を製造するリソグラフィ工程では、種々の露光装置が用いられおり、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などの逐次移動型の投影露光装置が主流となっている。
このような露光装置においては、半導体メモリの大容量化やＣＰＵプロセッサの高速化・大集積化の進展とともにウエハ上に形成されるレジストパターンの微細化の要求が高まっており、高い露光精度が要求されている。また、露光装置は、デバイスの量産に用いられるものであることから、高いスループットも必然的に要求される。このため、露光波長の短波長化及び投影光学系の開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）の増大による解像力向上、並びにウエハステージ或いはレチクルステージの位置制御性の向上や高加速度化等によって、露光精度並びにスループットの向上が図られてきた。
しかしながら、投影光学系のＮＡを増大させると、投影光学系の形状や重量が増大し、また、レチクルステージの高加速度化は振動を増加させてしまうので、特開２００２−３０５１４０号公報に開示されるように、投影光学系やステージ等を支持するフレーム類の構成や防振装置の配置等を工夫して、振動の増加を抑えていた。
【特許文献１】特開２００２−３０５１４０号公報（第８頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した技術では、振動の発生を抑えることを目的としており、直接的にフレーム類の剛性を向上させるものではなかった。したがって、更なる投影光学系のＮＡの増大やステージの高加速度化に対応するためには、フレーム類を大型化して対応せざるを得ない。一方、ウエハの大型化に伴ってウエハステージも大型化しており、露光装置の大型化に拍車をかけている。露光装置の大型化は、フットプリントが増大すると共にメンテナンス作業の困難化を招き、ひいてはデバイス生産性の低下を引起すという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、露光装置が大型化した場合であっても、露光精度を低下させることなく、メンテナンスの作業性を向上させることができる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る露光装置及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、マスク（Ｒ）に形成されたパターン（ＰＡ）を基板（Ｗ）上に投影して転写する投影光学系（３０）と、パターンの投影光学系による像面と略平行なガイド面（４５ｓ）上を基板を保持して第１方向（Ｙ）に沿って移動する基板ステージ（４０）と、ガイド面が形成され、そのガイド面上に基板ステージを戴置する定盤（４５）を防振装置（１６０）を介して支持する支持プレート（５０）と、投影光学系と支持プレートとを支持する支持構造体（２００）とを有する露光装置（ＥＸ）であって、支持構造体は、支持プレートを戴置するベース部（２１１）と、投影光学系を支持するフレーム部（２２１）と、支持プレートの第１方向（Ｙ）の幅よりも広い間隔で第１方向に沿って設けられベース部とフレーム部とを連結支持する第１支持部（２１２，２２２）と第２支持部（２１３，２２３，２１４，２２４）とを有し、第１支持部と第２支持部との間に支持プレートを配置するようにした。この発明によれば、第１支持部と第２支持部とが、基板ステージを防振装置を介して戴置する支持プレートをまたぐように配置されるので、横側面からの基板ステージへのアクセスが容易となる。
【０００６】
また、支持プレート（５０）は、ベース部（２１２）上を第１方向（Ｙ）と直交し像面と略平行な第２方向（Ｘ）に平行移動可能であるようにしたものでは、支持プレートを第２方向に平行移動させることにより基板ステージを支持構造体内部から引き出すことが可能となる。
また、露光装置（ＥＸ）は、投影光学系（３０）と基板（Ｗ）とを相対的に走査しながらパターン（ＰＡ）の像を基板（Ｗ）に転写する走査型露光装置（ＥＸ）であり、走査する方向は、第１方向（Ｙ）と平行であるようにしたものでは、支持構造体の第１支持部と第２支持部とが、基板ステージを走査方向に沿ってまたぐので、基板ステージの走査方向の移動に伴う振動に強くなる。
また、支持構造体（２００）は、第１方向（Ｙ）と平行で投影光学系（３０）の光軸（ＡＸ）を通る面に対して略対称な形状を有するようにしたものでは、基板ステージの非走査方向の移動に伴う振動を良好に抑えることができる。
また、投影光学系（３０）は、投影光学系（３０）を保持する架台部（１００）を介してフレーム部（２２１）に支持され、フレーム部が架台部を支持する高さは、架台部が投影光学系を保持する高さよりも高いようにしたものでは、フレーム部のＺ方向の位置が高くなるので、支持構造体の横側面に大きな開口部を確保できる。
また、フレーム部（２２１）は、防振装置（１５０）を介して架台部（１００）を支持するようにしたものでは、投影光学系への振動を抑えることができる。
また、第１支持部（２１２，２２２）と第２支持部（２１３，２２３，２１４，２２４）との少なくとも一方には、基板ステージ（４０）上へ基板（Ｗ）を搬送する際に基板（Ｗ）が通過する搬送口（２０５）が設けられるようにしたものでは、支持構造体の前後に基板を搬送する装置を配置できるので、支持構造体の横側面を常にメンテナンスエリアとして用いることができる。
【０００７】
第２の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第１の発明の露光装置（ＥＸ）を用いるようにした。この発明によれば、基板ステージのメンテナンスの作業性及び支持構造体の剛性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
第１の発明は、マスクに形成されたパターンを基板上に投影して転写する投影光学系と、パターンの投影光学系による像面と略平行なガイド面上を基板を保持して第１方向に沿って移動する基板ステージと、ガイド面が形成され、そのガイド面上に基板ステージを戴置する定盤を防振装置を介して支持する支持プレートと、投影光学系と支持プレートとを支持する支持構造体とを有する露光装置であって、支持構造体は、支持プレートを戴置するベース部と、投影光学系を支持するフレーム部と、支持プレートの第１方向の幅よりも広い間隔で第１方向に沿って設けられベース部とフレーム部とを連結支持する第１支持部と第２支持部とを有し、第１支持部と第２支持部との間に支持プレートを配置するようにした。これにより、横側面からの基板ステージへのアクセスが容易となり、メンテナンス性が向上する。
【０００９】
また、支持プレートは、ベース部上を第１方向と直交し像面と略平行な第２方向に平行移動可能であるようにしたので、基板ステージを支持構造体の横側面から取り出すことが可能となり、更に基板ステージへのアクセスが容易となり、大掛かりなメンテナンス作業が可能となる。
また、露光装置は、投影光学系と基板とを相対的に走査しながらパターン像を基板に転写する走査型露光装置であり、走査する方向は、第１方向と平行であるようにしたので、基板ステージの走査方向の移動に伴う振動に強くなり、微細なパターンを形成することが可能となる。
また、支持構造体は、第１方向と平行で投影光学系の光軸を通る面に対して略対称な形状を有するようにしたものでは、基板ステージの非走査方向の移動に伴う振動を良好に抑えることができ、したがって、微細なパターンを形成することが可能となる。
また、投影光学系は、投影光学系を保持する架台部を介してフレーム部に支持され、フレーム部が架台部を支持する高さは、架台部が投影光学系を保持する高さよりも高いようにしたので、支持構造体の横側面に大きな開口部が確保され、基板ステージへのアクセスが容易になり、メンテナンス性が向上する。
また、フレーム部は、防振手段を介して架台部を支持するようにしたものでは、投影光学系への振動を抑えることができ、微細なパターンを形成することが可能となる。
また、第１支持部と第２支持部との少なくとも一方には、基板ステージ上へ基板を搬送する際に基板が通過する搬送口が設けられるようにしたので、支持構造体の前後に基板を搬送する装置を配置することにより支持構造体の横側面を常にメンテナンスエリアとして用いることができ、メンテナンス性が向上するとともに、周辺機器の配置の自由度が高まる。
【００１０】
第２の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第１の発明の露光装置を用いるようにした。これにより、基板ステージのメンテナンスの作業性が向上するので、微細なパターンを備えたデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の露光装置及びデバイスの製造方法の実施形態について図を参照して説明する。図１は、露光装置ＥＸの構成を模式的に表した図である。
露光装置ＥＸは、レチクル（マスク）Ｒとウエハ（基板）Ｗとを一次元方向（ここでは、図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向とする）に同期移動しつつ、レチクルに形成された回路パターンＰＡを投影光学系３０を介してウエハＷ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型露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである。
なお、以下の説明において、投影光学系３０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でレチクルＲとウエハＷとの同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向とする。更に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわり方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１２】
露光装置ＥＸは、光源５からの照明光によりレチクルを照明する照明光学系１０、レチクルを保持するレチクルステージ２０、レチクルから射出される照明光をウエハＷ上に投射する投影光学系３０、ウエハＷを保持するウエハステージシステム４０、レチクルステージ２０と投影光学系３０等を保持する本体フレーム１００と、本体フレーム１００及びウエハステージシステム４０を支持する基礎フレーム２００等を備える。
【００１３】
照明光学系１０は、ハウジング１１と、その内部に所定の位置関係で配置されたリレーレンズ系、光路折り曲げ用ミラー、コンデンサレンズ系等から成る光学部品を備える。また、露光装置ＥＸ本体の後部（図１の右側）には、露光装置ＥＸ本体と分離されて、振動の伝達がないように設置された光源５と照明光学系分離部６とが配置される。そして、光源５から射出されたレーザビームは、照明光学系分離部６を介して照明光学系１０に入射され、レーザビームの断面形状が整形されるとともに照度分布がほぼ均一な照明光（露光光ＥＬ）となってレチクル上に照射される。
この照明光学系１０は、本体フレーム１００を構成する第２架台１２０（詳細後述）の上面に固定された照明系支持部材１２によって支持される。
【００１４】
レチクルステージ２０は、レチクルＲを保持するレチクル微動ステージと、レチクル微動ステージと一体に走査方向であるＹ軸方向に所定ストロークで移動するレチクル粗動ステージと、これらを移動させるリニアモータ等（いずれも不図示）を備える。そして、レチクル微動ステージには、矩形開口が形成されており、開口周辺部に設けられたレチクル吸着機構によりレチクルが真空吸着等により保持される。また、レチクル微動ステージの２次元的な位置及び回転角、並びにレチクル粗動ステージのＹ軸方向の位置は、不図示のレーザ干渉計により高精度に計測され、この計測結果に基づいてレチクルＲの位置及び速度が制御される。
このレチクルステージ２０は、本体フレーム１００を構成する第２架台１２０の上面に不図示の非接触ベアリング（例えば気体静圧軸受け）を介して浮上支持される。
【００１５】
投影光学系３０は、物体面側（レチクルＲ側）と像面側（ウエハＷ側）の両方がテレセントリックであり、所定の投影倍率β（βは、例えば１／５）で縮小する縮小系が用いられる。このため、レチクルＲに照明光学系１０から照明光（紫外パルス光）が照射されると、レチクルＲ上に形成されたパターン領域のうちの紫外パルス光によって照明された部分からの結像光束が投影光学系３０に入射し、そのパターンＰＡの部分倒立像が紫外パルス光の各パルス照射の度に投影光学系３０の像面側の視野中央にＹ軸方向に細長いスリット状又は矩形状（多角形）に制限されて結像される。これにより、投影されたパターンＰＡの部分倒立像は、投影光学系３０の結像面に配置されたウエハＷ上の複数のショット領域のうちの１つのショット領域表面のレジスト層に縮小転写される。
この投影光学系３０は、本体フレーム１００を構成する第１架台１１０（詳細後述）に設けられた穴部１１３に挿入されて、投影光学系３０の外周に形成されたフランジ３１を介して支持される。なお、投影光学系３０と第１架台１１０の間には、キネマティックマウント（不図示）が設けられ、投影光学系３０のあおり角を調整することができる。
【００１６】
ウエハステージシステム４０は、ウエハＷを保持するウエハホルダ（不図示）と、ウエハホルダと一体にリニアモータ等によりＸ軸方向に走査移動すると共にＹ軸方向にステップ移動し、更にθＺ方向に微少移動可能なウエハステージ（基板ステージ）４１と、ガイド面４５ｓが形成され、そのガイド面４５ｓ上にウエハステージ４１を戴置する定盤４５とを備える。また、ウエハステージ４１は、上はＷのレベリング及びフォーカシングを行うためにＺ軸方向、θＸ方向、及びθＹ方向の３方向の微少移動が可能であり、全体として６自由度を有する。また、ウエハステージシステム４０は、ウエハステージ４１の駆動時に発生する反力をキャンセルするため、ウエハステージ４１の駆動方向とは反対方向に移動するカウンタマス４２（図１においては不図示、図２参照）をウエハステージ４１のＸ方向側面に備えている。
ウエハステージ４１のＸＹ方向位置及びθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の回転角は、不図示のレーザ干渉計により高精度に計測され、この計測結果に基づいてウエハステージ４１、ひいてはウエハＷの位置及び速度が制御される。
ウエハステージシステム４０が備える定盤４５は、防振ユニット（防振装置）１６０（１６０Ａ〜Ｃ）によって支持される。防振ユニット１６０は、定盤４５を支持するエアマウントと、定盤４５を非接触で駆動するアクチュエータとを備える（いずれも不図示）。そして、防振ユニット１６０は、定盤４５に取り付けられた加速度計と、定盤４５の位置を非接触で検出する位置センサ（いずれも不図示）と共に、床振動を遮断しつつ定盤４５の位置を制御するアクティブ防振台を構成している。これにより、ウエハステージ４１は、基礎フレーム２００から振動的に分離され、能動的に防振支持される。
支持プレート５０は、防振ユニット１６０を介して定盤４５を支持し、基礎フレーム２００のベース部２１１上に配置されている。そして、支持プレート５０は、ベース部２１１上をＸ方向に移動するための不図示のローラー機構を備えており、これによってベース部２１１上をＸ方向に移動することができる。したがって、防振ユニット１６０や、定盤４５或いはウエハステージ４１等のウエハステージシステム４０の構成要素のうち支持プレート５０上に戴置された要素に対してメンテナンスが必要となった場合には、これらを支持プレート５０上に戴置したまま基礎フレーム２００の外に引き出して、メンテナンスを実施することができる。なお、ローラー機構は、支持プレート５０の移動時以外は、退避しており、支持プレート５０を移動する際にベース部２１１と当接して支持プレート５０の移動を可能にする構成となっている。
【００１７】
基礎フレーム（支持構造体）２００は、下部フレーム２１０と上部フレーム２２０とから構成された枠状の構造体であり、クリーンルームの床面Ｆ上に３つの足部２１５を介して設置されている。下部フレーム２１０には、支持プレート５０によって支持された防振ユニット１６０（１６０Ａ〜Ｃ）、定盤４５、ウエハステージ４１の他、カウンタマス４２及びその支持構造体等を含むウエハステージシステム４０が配置されている。また、上部フレーム２２０は、下部フレーム２１０の上方に接合され、防振ユニット（防振装置）１５０（１５０Ａ〜Ｃ）を介して本体フレーム１００を支持している。
防振ユニット１５０は、本体フレーム１００を支持するエアマウントと、本体フレーム１００を非接触で駆動するアクチュエータとを備える（いずれも不図示）。そして、防振ユニット１５０は、本体フレーム１００に取り付けられた加速度計と、本体フレーム１００の位置を非接触で検出する位置センサ（いずれも不図示）と共に、床振動を遮断しつつ本体フレーム１００の位置を制御するアクティブ防振台を構成している。これにより、本体フレーム１００は、基礎フレーム２００から振動的に分離されるので、投影光学系３０への床面Ｆの振動が伝わるのを抑制することができる。
また、基礎フレーム２００は、上記の通り枠状の構造を有するので、防振ユニット１５０を上部フレーム２２０上の任意の位置に配置することができる。したがって、基礎フレーム２００の大きさとは無関係に防振ユニット１５０Ａ〜Ｃをコンパクトに配置することができるので、本体フレーム１００の小型化が可能になり、本体フレーム１００の高剛性化及び装置の軽量化を図ることができる。
【００１８】
制御装置６０は、露光装置ＥＸを統括的に制御するものであり、各種演算及び制御を行う演算部の他、各種情報を記録する記憶部や入出力部等を備える。そして、例えば、レチクルステージ２０及びウエハステージ４１の位置を検出するレーザ干渉計の検出結果に基づいてレチクルＲ及びウエハＷの位置を制御して、レチクルＲに形成された回路パターンＰＡの像をウエハＷ上のショット領域に転写する露光動作を繰り返し行う。
【００１９】
次に、本体フレーム１００及び基礎フレーム２００について、図１及び図２〜図５を参照して更に詳細に説明する。図２は露光装置ＥＸの斜視図、図３は露光装置ＥＸの分解斜視図、図４はウエハステージシステム４０の斜視図、図５はウエハステージシステム４０の上面図である。
まず、本体フレーム（架台部）１００は、図１等に示すように、投影光学系３０等を支持する第１架台１１０と、投影光学系３０の上方に配置されるレチクルステージ２０等を支持する第２架台１２０とから構成される。
第１架台１１０は、円筒状の投影光学系３０の外径よりもやや大きく形成された穴部１１３を備える鏡筒支持盤１１１と、鏡筒支持盤１１１の外周部に鏡筒支持盤１１１よりも上方に形成されて、基礎フレーム２００及び第２架台１２０と接続する第１架台接続部１１２とから構成される。第１架台接続部１１２は、第１架台１１０の安定性を考慮すると３箇所であることが望ましいが、これに限るのもではない。また、鏡筒支持盤１１１と第１架台接続部１１２とは、締結手段等で連結される構造ではなく、一体に形成される。
そして、鏡筒支持盤１１１の穴部１１３には、投影光学系３０が挿入されて、投影光学系のフランジ３１が鏡筒支持盤１１１の上面に支持される。
したがって、第１架台１１０は、露光装置ＥＸの横側面方向（図１の紙面方向）から見ると、逆アーチ形に形成されて、投影光学系３０を支持する。
【００２０】
第１架台１１０を逆アーチ形に形成するのは、第１架台１１０の横方向の振動と投影光学系３０の回転振動とを非連成にするためである。すなわち、投影光学系３０に設けられるフランジ３１は、投影光学系３０の設計上の制約から、投影光学系３０の重心よりも下方に配置される。したがって、従来のように、平板形の架台により投影光学系３０を支持すると、投影光学系３０の重心の位置が架台よりも上方に位置することになる。このため、外部から横振動が加わると、投影光学系３０が重心周りに回転する方向の振動が発生し、本体フレームの振動が複雑化してしまう。つまり、架台の横方向の振動が投影光学系３０を回転振動させる、いわゆる連成振動が発生してしまう。
そこで、第１架台１１０を逆アーチ形に形成することによって、投影光学系３０の重心の位置と第１架台１１０に横振動が加わる位置（基礎フレーム２００が第１架台１１０を支持する位置）とが略同一の高さに配置されるので、第１架台１１０の横振動に起因する投影光学系３０の重心周りの回転振動が抑えられ、第１架台１１０の横方向の振動と投影光学系３０の回転振動とを非連成にすることができる。
これにより、防振対策が容易となり、露光装置ＥＸの振動を効果的に抑えることが可能となる。つまり、基礎フレーム２００と本体フレーム１００との間に配置された防振ユニット（防振装置）１５０（１５０Ａ〜１５０Ｃ、図３参照）は、上述したように、投影光学系３０の回転振動が低減されているので、並進方向と上下方向の振動を除振すればよく、除振（防振）制御を容易に行うことができる。
【００２１】
第２架台１２０は、レチクルステージ２０を戴置する支持盤１２１と、支持盤１２１の外周部の下面から下方に伸びて、第１架台１１０と連結される第２架台接続部１２２とから構成される。第２架台接続部１２２は、第２架台１２０の安定性を考慮すると３箇所であることが望ましいが、これに限るものではない。また、支持盤１２１と第２架台接続部１２２とは、締結手段等で連結する構造ではなく、一体に形成される。したがって、第２架台１２０は、第１架台１１０とは対称的にアーチ形に形成される。
また、第２架台接続部１２２は、第１架台１１０の第１架台接続部１１２とボルト等を用いて締結される。なお、第２架台接続部と第１架台接続部とは、第１架台１１０に支持される投影光学系３０と第２架台１２０に支持されるレチクルステージ２０とが所定の位置関係となるように調整されて締結される。
【００２２】
そして、逆アーチ形に形成された第１架台１１０とアーチ形に形成された第２架台１２０とを連結して本体フレーム１００を構成することにより、従来に比べて本体フレーム１００を高剛性に構成させることができる。すなわち、従来の本体フレームは、２枚の平板の間に複数の支柱を配置してボルト等によって連結する構造であり、振動に伴う応力が集中する位置に剛性の低い連結部分が配置されるため、全体としては剛性が低くなる。一方、本体フレーム１００は、逆アーチ形に形成された第１架台１１０とアーチ形に形成された第２架台１２０とを連結して構成するため、振動に伴う応力が集中しやすい位置には連続した構造体が配置され、剛性の低い連結部分は応力が集中しづらい位置に配置される。したがって、本体フレーム１００の剛性を、従来に比べて向上させることができる。
そして、本体フレーム１００は、逆アーチ形に形成された第１架台１１０とアーチ形に形成された第２架台１２０とを連結して構成され、露光装置ＥＸのＸ方向側面（図１の紙面方向）に開口が形成されるので、投影光学系３０へのアクセスが容易となり、メンテナンス性が向上する。
また、例えば、露光装置ＥＸから投影光学系３０を取り外す場合には、第１架台１１０と第２架台１２０との接合を解除して、第２架台１２０を投影光学系３０の上方から退避させる必要があるが、第２架台１２０はＸ方向側面に横梁等が設けられていないアーチ形に構成されているため、第２架台１２０をＸ方向に退避するようにすれば移動に際して投影光学系３０と干渉する部分はなく、第１架台１１０と離間して第２架台１２０が移動するために必要な最初限の高さだけ第２架台１２０を上昇させればよい。このため、露光装置ＥＸが設置されるクリーンルーム等のように、天井までの高さが十分に確保できない場所においても、露光装置ＥＸから投影光学系３０を取り外すことが可能となる。これにより、メンテナンス時間や露光装置ＥＸのダウンタイムを短縮することができる。
なお、第１架台１１０と第２架台１２０との間、具体的には、第１架台接続部１１２と第２架台接続部１２２との間には、シム１３０が設けられ、投影光学系３０に対するレチクルステージ２０の姿勢を調整可能としている。
【００２３】
次に、基礎フレーム（支持構造体）２００は、図１等に示すように、ウエハステージシステム４０を戴置するとともに、クリーンルームの床面Ｆ上に足部２１５を介して略水平に設置される下部フレーム２１０と、本体フレーム１００を支持する上部フレーム２２０とから構成される。
下部フレーム２１０は、ウエハステージシステム４０を戴置するベース部２１１と、ベース部２１１の上面から上方に所定の長さで伸びる支柱２１２，２１３，２１４とを備える。ベース部２１１と支柱２１２，２１３，２１４とは、締結手段等で連結される構造ではなく、一体に形成される。
上部フレーム２２０は、梁部（フレーム部）２２１と支柱２２２，２２３，２２４とを備え、梁部２２１が支柱２２２，２２３，２２４同士をそれらの上部において連結するように構成される。なお、梁部２２１と支柱２２２，２２３，２２４とは、締結手段等で連結される構造ではなく、一体に形成される。
そして、支柱（第１支持部）２１２，２２２、支柱（第２支持部）２１３，２２３、支柱（第２支持部）２１４，２２４とが、それぞれボルト等により締結される。これにより、基礎フレーム２００は、いわゆるラーメン構造（図３参照）となり、ベース部２１１とその上面から上方向に伸びる複数の支柱から構成される従来の基礎フレームに比べて、高剛性に構成される。
【００２４】
基礎フレーム２００を下部フレーム２１０と上部フレーム２２０との上下二分割構造とするのは、基礎フレーム２００の加工上の制約からであり、上下二分割にすることにより、下部フレーム２１０、上部フレーム２２０の加工（特に内面側の加工）が容易となるからである。また、下部フレーム２１０と上部フレーム２２０とを一体として形成（鋳造等）した後に上下二分割に切断してもよく、また、それぞれを別々に形成してもよい。
また、支柱２１２，２１３，２１４と支柱２２２，２２３，２２４とは、略同一長さに形成されて締結されるので、露光装置ＥＸの振動に伴う応力が集中しやすい部分（各支柱２１２，２１３，２１４，２２２，２２３，２２４の根元部分）には連続した構造体が配置され、剛性の低い連結部分は応力が集中しづらい位置に配置される。このようにして、基礎フレーム２００を従来に比べて高剛性に構成することができる。
【００２５】
また、図４，５に示すように、支柱２１２，２２２と支柱２１３，２２３，２１４，２２４とは、支持プレート５０を走査方向（Ｙ方向）に沿ってまたぐように配置される。また、支柱２１３，２２３と支柱２１４，２２４とは、ウエハステージシステム４０（カウンタマスを含む）のＸ方向の幅よりも狭く配置される。また、図５に示すように、支柱２１２，２２２と支柱２１３，２２３，２１４，２２４とは、走査方向（Ｙ方向）と平行で光軸ＡＸを通る面（ＹＺ平面）に対して対称に配置される。つまり、基礎フレーム２００の支柱２１２，２２２、支柱２１３，２２３、支柱２１４，２２４を結ぶ線が二等辺三角形を形成するように配置される。
これにより、基礎フレーム２００は、支持プレート５０をＹ方向に沿ってまたぐように配置されるので走査方向の振動に強い一方で、Ｘ方向にはコンパクトに構成される。このような配置を採ることにより、ウエハステージシステム４０の大型化に伴う基礎フレーム２００の大型化・重量化を最小限に抑えることができる。
また、基礎フレーム２００は、走査方向と平行で光軸ＡＸを通る面（ＹＸ平面）に対して対称に構成されるので、床面Ｆに対して安定に設置できると共に、Ｙ軸に対して対称な位置で本体フレーム１００を支持することができるので、防振ユニット１５０による本体フレーム１００の制震制御が容易になる。
【００２６】
更に、基礎フレーム２００は、本体フレーム１００の第１架台１１０が逆アーチ形に形成されるため、本体フレーム１００を支持する位置（防振ユニット１５０を設置する位置）が従来よりも高い位置に配置される。これにより支柱２１２，２２２，２１３，２２３，２１４，２２４が従来に比べて長くなる。そして、梁部２２１と第１架台１１０の鏡筒支持盤１１１とが略同一の高さに位置するように構成することにより、基礎フレーム２００及び本体フレーム１００の横側面（図１の紙面方向）にそれぞれ大きな開口を確保することが可能となる（図１、図２参照）。
これにより、露光装置ＥＸの横側面からウエハステージシステム４０へのアクセスが容易となり、メンテナンスの作業性が向上する。しかも、上述の通り、基礎フレーム２００は、Ｘ方向にはコンパクトに構成されているので、横側面の開口からウエハステージ４１までの距離が近いので、メンテナンス作業を容易に行うことができる。更に、ウエハステージ４１を支持プレート５０とともに、Ｘ方向に移動させることができるので、基礎フレーム２００の横側面の開口からウエハステージ４１を取り出すことが可能となり、ウエハステージ４１の交換等の大掛かりな作業を行うことも可能となる。
【００２７】
ここで、基礎フレーム２００の変形例について説明する。図６は、基礎フレーム２００の変形例を示す斜視図である。
図６に示すように、支柱２１２，２２２を二股形状に形成（支柱２１２Ａ，２２２Ａ、支柱２１２Ｂ，２２２Ｂに分割）することによりウエハＷを搬送するための搬送口２０５を形成してもよい。このように、搬送口２０５を設けることにより、支柱２１２，２２２の側面（図１の左側）にウエハローダ７１を配置することができ、ウエハローダ７１とウエハステージ４１との間のウエハＷの搬送を搬送口２０５を介して行うことが可能となる。なお、ウエハローダ７１の上方に、制御装置６０、レチクルローダ７２等が配置され、更にこれらの前方（左側）にコータディベロッパ７３が配置される（図１参照）。
そして、支柱２１３，２２３，２１４，２２４側面（図１の右側）には、光源５と照明光学系分離部６が配置される。これにより、支柱２１３，２２３と支柱２１４，２２４との間の開口から光源５と照明光学系分離部６のメンテナンスを行うことができる。或いは、光源５と照明光学系分離部６を移動することにより、支柱２１３，２２３と支柱２１４，２２４との間の開口からウエハステージ４１のメンテナンスを行うことも可能となる。
【００２８】
このような構成を備える露光装置ＥＸは、照明光のもとで、レチクルＲの照明領域内のパターンＰＡの像が、投影光学系３０を介して投影倍率βで表面にレジストが塗布されたウエハＷ上のスリット状の露光領域（照明領域に共役な領域）に投影される。この状態でレチクルＲとウエハＷとを同期して所定の走査方向（Ｙ軸方向）に移動することで、ウエハＷ上の一つのショット領域にレチクルＲのパターンＰＡが転写される。
そして、本体フレーム１００及び基礎フレーム２００を従来に比べて大型化・重量化することなく、高剛性に構成することができるので、開口数の大きな投影光学系３０や大型のウエハＷに対応したウエハステージ４１を配置することが可能となり、微細なパターンを備えるデバイスを効率よく製造することができる。
そして、メンテナンスの際には、基礎フレーム２００及び本体フレーム１００のそれぞれの横側面（図１の紙面方向）に形成された開口を介して投影光学系３０或いはウエハステージシステム４０のメンテナンス等を行うことができる。特に、支持プレート５０をＸ方向に移動させることにより、ウエハステージ４１を基礎フレーム２００内部から引き出すことができるので、大掛かりなメンテナンスを行うこともできる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。
【００３０】
レチクルステージとしては、本実施形態のように、１枚のレチクルを用いるシングルホルダ方式のレチクルステージに限らず、１つの可動ステージ上で２枚のレチクルを保持するダブルホルダ方式のレチクルステージや、２枚のレチクルを互いに独立の可動ステージ上に載置するダブル・レチクルステージとしても良い。
【００３１】
また、本発明が適用される露光装置として、マスクと基板とを静止した状態でマスクのパターンを露光し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置を用いてもよい。
【００３２】
また、本発明が適用される露光装置として、投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置を用いてもよい。
【００３３】
また、露光装置の用途としては半導体デバイス製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００３４】
また、本発明が適用される露光装置の光源は、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト（LaB6）、タンタル（Ta）を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合、マスクを用いる構成としてもよいし、マスクを用いずに直接基板上にパターンを形成する構成としてもよい。さらに、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。
【００３５】
また、投影光学系としては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（このとき、レチクルも反射型タイプのものを用いる）、また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいうまでもない。
【００３６】
また、ウエハステージやレチクルステージにリニアモータを用いる場合は、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いい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。さらに、ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００３７】
ウエハステージの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報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。
【００３８】
レチクルステージの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報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。
【００３９】
また、本発明が適用される露光装置は、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。
【００４０】
また、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行う工程、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作する工程、シリコン材料からウエハを製造する工程、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに露光するウエハ処理工程、デバイス組み立て工程（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）、検査工程等を経て製造される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】露光装置ＥＸの構成を示す模式図
【図２】露光装置ＥＸの斜視図
【図３】露光装置ＥＸの分解斜視図
【図４】ウエハステージシステム４０の斜視図
【図５】ウエハステージシステム４０の上面図
【図６】基礎フレーム２００の変形例を示す斜視図
【符号の説明】
【００４２】
ＥＸ  露光装置
Ｒ  レチクル（マスク）
ＰＡ  パターン
Ｗ  ウエハ（基板）
ＡＸ  光軸
３０  投影光学系
４１  ウエハステージ（基板ステージ）
４５  定盤
４５ｓ  ガイド面
５０  支持プレート
１００  本体フレーム（架台部）
１５０（１５０Ａ〜Ｃ）  防振ユニット（防振装置）
１６０（１６０Ａ〜Ｃ）  防振ユニット（防振装置）
２００  基礎フレーム（支持構造体）
２０５  搬送口
２１１  ベース部
２１２  支柱（第１支持部）
２１３，２１４  支柱（第２支持部）
２２１  梁部（フレーム部）
２２２  支柱（第１支持部）
２２３，２２４  支柱（第２支持部）
【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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