(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定面に対して移動可能な第一移動部材と、
物体を保持すると共に前記第一移動部材に対して移動可能な第二移動部材と、
前記物体に照射されるエネルギビームの特性を計測する計測装置と、
を備え、
前記計測装置は、
前記エネルギビームを受光する又は出射する第一計測光学部材と、
前記第一計測光学部材で受光されたエネルギビームを伝送する又は前記第一計測光学部材で出射されるエネルギビームを伝送する第二計測光学部材と、
前記第一移動部材前記第二移動部材から離間して配置されて、前記第二計測光学部材を介して出射されたエネルギビームを受光するセンサ部と、
を含み、
前記第二計測光学部材が前記第一移動部材に設置され、
前記第一計測光学部材が前記第二移動部材に設置されることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記計測装置は、
前記第二計測光学部材に伝送されたエネルギビームを出射する又は前記第二計測光学部材に伝送されるエネルギビームを受光する第三計測光学部材と、
を含み、
前記第三計測光学部材が前記第一移動部材に設置され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】
前記第二移動部材は、６自由度に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第二移動部材を前記第一移動部材に対して移動させる駆動装置をさらに備え、
該駆動装置の一部が前記第一移動部材に設置されてい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】
前記第一移動部材及び前記第二移動部材は、感光基板を保持する基板ステージである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】
前記第一移動部材及び前記第二移動部材は、パターンが形成されたマスクを保持するマスクステージであることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程において請求項１から請求項６のうちいずれか一項に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、ステージ装置を使った露光装置に係り、詳しくは、半導体素子（集積回路）、液晶表示素子などの電子デバイスを製造する際にリソグラフィ工程で用いられる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、投影露光装置が用いられる。マスク（又はレチクル）のパターンの像を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性基板上の複数のショット領域の各々に転写するステップ・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・スキャン方式の投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが、主として用いられている。【０００３】
投影露光装置では、高生産性のため、ステージ上のテーブルを非常に速く動かす必要があり、テーブルを駆動するリニアモータの大型化が図られてきた。しかし、リニアモータを大型化すればするほど、電力消費および製造コストが増大する。【０００４】
その一方で、集積回路の高集積化によるパターンの微細化に伴って、より高い解像力（解像度）が年々要求されるようになり、そのために露光光の短波長化及び投影光学系の開口数（ＮＡ）の増大化が次第に進んできた。このことは、投影露光装置の解像力を向上させる反面、焦点深度の狭小化を招き、テーブルの高さ（焦点深度方向）の調整が困難となる。また、テーブルを非常に速く動かしながら、高精度にテーブルの移動方向の位置を調整する必要もある。【０００５】
これらの解決方策の一つとして、移動物体であるテーブルの軽量化がある。テーブルを軽量化すれば、テーブルを高速に且つ高精度に動かすことが容易になる。このため、軽量で高剛性のセラミックス製のテーブルが使われている。しかし、テーブルのウエハ又はガラスプレート等の感光性基板が大型化しており、テーブルの軽量化も困難を極めている。
【特許文献１】特開２００４−１２８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
投影光学系を介してウエハ又はガラスプレート等の感光性基板に転写露光する際には、エネルギビーム（露光光）の光量、ビームの光量ムラなどを測る必要がある。このため、テーブル上面には、様々なセンサおよびそれに付随する部品が取り付けられている。また、投影光学系とテーブルとの位置関係を確認するためのセンサおよびそれに付随する部品なども取り付けられている。これらのセンサ類の存在も、テーブルの軽量化及び小型化を妨げる原因となっていた。【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、物体を保持しつつ移動するステージを軽量化することができる露光装置及びデバイスの製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
【０００９】
本発明の一態様の露光装置（ＥＸ）は、所定面に対して移動可能な第一移動部材（６２）と、物体を保持すると共に前記第一移動部材に対して移動可能な第二移動部材（６２）と、前記物体に照射されるエネルギビームの特性を計測する計測装置（１２０）と、を備え、前記計測装置は、前記エネルギビームを受光する又は出射する第一計測光学部材（１２２又は１２６）と、前記第一計測光学部材で受光されたエネルギビームを伝送する又は前記第一計測光学部材で出射されるエネルギビームを伝送する第二計測光学部材（１２４）と、前記第一移動部材前記第二移動部材から離間して配置されて、前記第二計測光学部材を介して出射されたエネルギビームを受光するセンサ部（１２８）と、を含み、前記第二計測光学部材が前記第一移動部材に設置され、前記第一計測光学部材が前記第二移動部材に設置されることを特徴とする。
この露光装置によれば、第二移動部材の軽量化及び小型化が可能となるので、第二移動部材の高速且つ高精度な移動が実現できる。
【００１０】
また、この露光装置によれば、露光装置の生産性（スループット）を向上することができる。
【００１１】
本発明の一態様のデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程において、上記露光装置（ＥＸ）を用いるようにした。この発明によれば、高性能なデバイスを高効率に製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の各態様によれば、計測装置が第一移動部材に設置されるため、第二移動部材の軽量化又は小型化が可能となり、第二移動部材の高精度且つ高速な移動が可能となる。
したがって、露光装置の高スループット化が図られるので、高性能で安価なデバイスを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るウエハステージの構成を示す斜視図である。
【図３】実施形態に係るウエハステージの拡大斜視図である。
【図４】実施形態に係るウエハステージの概略構成を示す断面図である。
【図５】実施形態に係るマイクロ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】
【００１４】
６１…微動テーブル（第二移動部材）  ６２…粗動テーブル（第一移動部材）  ６３…ウエハ定盤（ベース部）  ６７…面調整機構（位置調整装置）  ９０…アクチュエータ（駆動装置）  １００…第一センサ類（計測装置）  １０２…露光量センサ  １０４…波面収差センサ  １０６…照度ムラセンサ  １２０…第二センサ（計測装置）  １２２…入射導光部（受光部）  １２４…中間導光部（導光部）  １２６…出射導光部（送光部）  １２８…受光センサ（センサ部）  ＥＸ…露光装置  ＥＬ…露光光（エネルギビーム）  Ｒ…レチクル（マスク）  ＰＡ…パターン  ＷＳＴ…ウエハステージ（ステージ装置、基板ステージ）  Ｗ…ウエハ（物体、感光基板、基板）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るステージ装置、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、本発明の実施形態に係る露光装置ＥＸの概略構成を示す図である。【００１６】
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハＷとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンＰＡを投影光学系ＰＬ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。【００１７】
露光装置ＥＸは、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系ＩＬ、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷをウエハホルダＷＨを介して保持しつつ移動可能なウエハステージＷＳＴ、露光装置ＥＸを統括的に制御する制御装置ＣＯＮＴ等を備える。【００１８】
なお、以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向を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Ｘ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Ｙ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ及びθＺ方向とする。【００１９】
照明光学系ＩＬは、レチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものである。照明光学系ＩＬは、露光光ＥＬを射出する露光用光源、露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、オプティカルインテグレータからの露光光ＥＬを集光するコンデンサレンズ、リレーレンズ系、露光光ＥＬによるレチクルＲ上の照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を備える。レチクルＲ上の所定の照明領域は、照明光学系ＩＬにより均一な照度分布の露光光ＥＬで照明される。【００２０】
照明光学系ＩＬから射出される露光光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。【００２１】
レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲを保持して移動可能であって、レチクルホルダＲＨによりレチクルＲを真空吸着して保持している。
レチクルステージＲＳＴは、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに垂直な平面内、すなわち、ＸＹ平面内で２次元移動可能及びθＺ方向に微小回転可能である。
レチクルステージＲＳＴは、リニアモータ等のレチクルステージ駆動部ＲＳＴＤにより駆動される。レチクルステージ駆動部ＲＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
なお、レチクルホルダＲＨの詳細構成については、後述する。【００２２】
レチクルステージＲＳＴ上には、移動鏡５１が設けられている。移動鏡５１に対向する位置には、レーザ干渉計５２が設けられている。レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲの２次元方向（ＸＹ方向）の位置及びθＺ方向の回転角（場合によってはθＸ、θＹ方向の回転角も含む）は、レーザ干渉計５２によりリアルタイムで計測される。レーザ干渉計５２の計測結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５２の計測結果に基づいてレチクルステージ駆動部ＲＳＴＤを駆動することでレチクルステージＲＳＴに支持されているレチクルＲの位置を制御する。【００２３】
投影光学系ＰＬは、レチクルＲのパターンを所定の投影倍率βでウエハＷに投影露光する。投影光学系ＰＬは、ウエハＷ側の先端部に設けられた光学素子を含む複数の光学素子で構成されている。これら光学素子は鏡筒ＰＫで支持されている。投影光学系ＰＬは、投影倍率βが、例えば１／４、１／５、あるいは１／８の縮小系である。
なお、投影光学系ＰＬは、縮小系、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬの先端部の光学素子は鏡筒ＰＫに対して着脱（交換）可能に設けられる。【００２４】
ウエハステージＷＳＴは、ウエハＷを支持しつつ移動するものであって、微動テーブル６１と粗動テーブル６２とウエハ定盤６３等を備えている。微動テーブル６１は、ウエハＷを、ウエハホルダＷＨを介して保持し、粗動テーブル６２（もしくはウエハ定盤６３）に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向の６自由度方向に微小駆動可能である。粗動テーブル６２は、微動テーブル６１を支持（略Ｚ軸方向に支持）しつつ、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向、およびθＺ方向の３自由度方向に移動可能である。ウエハ定盤６３は、粗動テーブル６２をＸＹ平面内で移動可能に支持する。【００２５】
ウエハステージＷＳＴは、リニアモータ等のウエハステージ駆動部ＷＳＴＤ（Ｘ軸リニアモータ７０，Ｙ軸リニアモータ８０等、図２参照）により駆動される。ウエハステージ駆動部ＷＳＴＤは、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。粗動テーブル６２を駆動することにより、ウエハＷのＸＹ方向における位置（投影光学系ＰＬの像面と実質的に平行な方向の位置）が制御される。更に、微動テーブル６１を駆動することにより、微動テーブル６１上のウエハホルダＷＨに保持されているウエハＷのＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向（フォーカス位置）、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向における位置が高精度に制御される。【００２６】
ウエハステージＷＳＴ（微動テーブル６１）上には、移動鏡５３が設けられている。移動鏡５３に対向する位置には、レーザ干渉計５４が設けられている。ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの２次元方向の位置及び回転角はレーザ干渉計５４によりリアルタイムで計測され、計測結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、レーザ干渉計５４の計測結果に基づいてウエハステージ駆動部ＷＳＴＤを介してウエハステージＷＳＴを駆動することで、ウエハステージＷＳＴに支持されているウエハＷのＸ軸、Ｙ軸方向及びθＺ方向の位置決めを行う。【００２７】
また、露光装置ＥＸは、投影光学系ＰＬの像面に対するウエハＷ表面の位置（フォーカス位置）を検出するフォーカス検出系５６を備えている。フォーカス検出系は、例えば米国特許第６,６０８,６８１号などに開示されるように、その複数の計測点でそれぞれ基板のＺ軸方向の位置情報を計測することで、基板の面位置情報を検出するものである。本実施形態において、フォーカス検出系５６は、ウエハＷ表面に対して斜め方向より検出光を投射する投光部５６Ａと、ウエハＷ表面で反射した検出光（反射光）を受光する受光部５６Ｂとを備えている。【００２８】
受光部５６Ｂの受光結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、フォーカス検出系５６の検出結果に基づいてウエハステージ駆動部ＷＳＴＤを介してウエハステージＷＳＴ（微動テーブル６１）を駆動することで、ウエハＷ表面の位置を投影光学系ＰＬの焦点深度内に収める。すなわち、微動テーブル６１は、ウエハＷのフォーカス位置及び傾斜角を制御してウエハＷの表面をオートフォーカス方式及びオートレベリング方式で投影光学系ＰＬの像面に合わせ込む。【００２９】
次に、ウエハステージＷＳＴの詳細な構成について説明する。
図２は、ウエハステージＷＳＴの構成を示す斜視図である。【００３０】
ウエハステージＷＳＴは、フレームキャスタＦＣ上に設けられたウエハ定盤６３と、ウエハ定盤６３の上方に配置されると共にウエハ定盤６３の上面６３Ａに沿って移動するウエハステージＷＳＴと、これらのウエハステージＷＳＴ、の位置を検出するレーザ干渉計５４と、ウエハステージＷＳＴを駆動するＸ軸リニアモータ７０，Ｙ軸リニアモータ８０（図１におけるウエハステージ駆動部ＷＳＴＤ参照）等を備えている。【００３１】
フレームキャスタＦＣは、概略平板状に形成された部材であって、不図示の除震ユニットを介して床面上に載置される。フレームキャスタＦＣの上面にはウエハ定盤６３が不図示の気体静圧軸受（例えばエアベアリング）によって、所定のクリアランスを介して浮上支持されている。ウエハ定盤６３を浮上させているのは、ウエハステージＷＳＴの移動により発生した反力により、ウエハ定盤６３がカウンタマスとして逆方向に移動して、この反力を運動量保存の法則により相殺するためである。【００３２】
ウエハ定盤６３の上面６３Ａは、平坦度が非常に高く仕上げられ、ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面に沿った移動の際のガイド面とされている。【００３３】
ウエハステージＷＳＴは、ウエハ定盤６３上に配置された粗動テーブル６２と、粗動テーブル６２上に不図示の６自由度微動機構を介して搭載された微動テーブル６１とを備えている。６自由度微動機構は、実際には粗動テーブル６２上で微動テーブル６１を複数箇所で支持するアクチュエータ９０等を含んで構成される（図４参照）。アクチュエータ９０としては、例えば、ボイスコイルモータ等が好適に用いられる。アクチュエータ９０を制御装置ＣＯＮＴにより制御することで、微動テーブル６１をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の６自由度方向に微小移動させる。【００３４】
粗動テーブル６２は、断面矩形枠状でＸ軸方向に延びる中空部材によって構成されている。この粗動テーブル６２の下面には、不図示の気体静圧軸受（例えばエアベアリング）が配置され、所定のクリアランスを介して粗動テーブル６２が浮上支持されている。【００３５】
粗動テーブル６２の内部には、Ｘ軸方向の可動子としての永久磁石群を有する磁石ユニット７２が設けられている。磁石ユニット７２の内部空間には、Ｘ軸方向に延びるＸ軸用の固定子７４が挿入されている。このＸ軸用の固定子７４は、Ｘ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットによって構成されている。この場合、磁石ユニット７２と電機子ユニットからなるＸ軸用の固定子７４とによって、ウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に駆動するムービングマグネット型のＸ軸リニアモータ７０が構成されている。なお、Ｘ軸リニアモータ７０として、ムービングマグネット型のリニアモータに代えて、ムービングコイル型のリニアモータを用いてもよい。【００３６】
Ｘ軸用の固定子７４の長手方向両側端部には、可動子８２がそれぞれ固定されている。可動子８２は、例えばＹ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニットからなる。ウエハ定盤６３のＸ方向の両端には、Ｙ方向に延びるＹ軸駆動用の固定子８４が配設されている。Ｙ軸用の固定子８４は、複数の永久磁石群からなる磁極ユニットとして構成されている。上述した可動子８２のそれぞれは、Ｙ軸用の固定子８４にそれぞれ内側に挿入されている。すなわち、電気ユニットからなる可動子８２と磁極ユニットからなるＹ軸用の固定子８４とによって、ウエハステージＷＳＴをＹ軸方向に駆動するムービングコイル型のＹ軸リニアモータ８０が構成されている。なお、Ｙ軸リニアモータ８０として、ムービングコイル型のリニアモータに代えて、ムービングマグネット型のリニアモータを用いてもよい。【００３７】
このような構成により、ウエハステージＷＳＴは、Ｘ軸リニアモータ７０によりＸ軸方向に駆動されるとともに、一対のＹ軸リニアモータ８０によりＸ軸リニアモータ７０と一体でＹ軸方向に駆動される。また、２個あるＹ軸リニアモータ８０の駆動力に差をつけることによってＸ軸用の固定子７４がθＺ方向に動けるようになっており、これにともなってウエハステージＷＳＴの粗動テーブル６２もθＺ方向に駆動される。【００３８】
図３はウエハステージＷＳＴの拡大斜視図であり、図４はウエハステージＷＳＴの概略構成を示す断面図である。【００３９】
微動テーブル６１上の略中央には、直径３００ｍｍのウエハＷを保持するウエハホルダＷＨが設けられている。ウエハホルダＷＨの近傍には基準マーク部材ＦＭ（Ｆｉｄｕｃｉａｌ Ｍａｒｋ）が設けられている。この基準マーク部材ＦＭは光透過性の部材であって、その上面に、例えば十字形マークが所定間隔で形成されている。【００４０】
粗動テーブル６２には、投影光学系ＰＬを介して照射される露光光ＥＬの特性（照度や照度ムラ）を計測するための第一センサ類１００と、レチクルＲとウエハＷとの位置関係を測定するために露光光ＥＬを計測する第二センサ１２０の一部が取り付けられている。【００４１】
第一センサ類１００は、投影光学系ＰＬを通過した露光光ＥＬの照度（光量）を測定する露光量センサ１０２と、投影光学系ＰＬの波面収差を測定する波面収差センサ１０４と、投影光学系ＰＬを介した露光光ＥＬのムラ（光量分布）を計測する照度ムラセンサ１０６とを含み、それぞれが調整ステージ６５を介して粗動テーブル６２上に設けられている。【００４２】
なお、第一センサ類１００は、フォトダイオード又はＣＣＤなどを有する検出器に限定されない。第一センサ類１００は、受光面に配置されたピンホールミラー又は回折格子など各種測定に必要な部材を含んでもよい。また、第一センサ類１００は、露光量センサ１０２、波面収差センサ１０４及び照度ムラセンサ１０６に限定されることなく、露光光ＥＬの特性を計測するものであればよい。また、第一センサ類１００が露光光ＥＬ以外の計測光を計測するようにしてもよい。【００４３】
粗動テーブル６２は、その一部に複数の延長部分６２Ｂを有している。その延長部分６２Ｂの上部に面調整機構６６を介して第一センサ類１００が配置されている。これにより、微動テーブル６１の側方に、第一センサ類１００（露光量センサ１０２、波面収差センサ１０４、照度ムラセンサ１０６）が位置するようになっている。【００４４】
面調整機構６６としては、例えば、３つの圧電アクチュエータやカム機構等が好適に用いられる。面調整機構６６を制御装置ＣＯＮＴにより制御することで、第一センサ類１００の検出面（上面）をＺ軸方向、θｘ方向、θｙ方向に調整可能である。【００４５】
面調整機構６６を用いるのは、第一センサ類１００の検出面を投影光学系ＰＬの結像面と一致させるためである。つまり、ウエハＷの露光処理時と同一条件で露光光ＥＬの計測を行うようにしている。【００４６】
図３及び図４に示すように、第二センサ１２０は、露光光ＥＬを受光する入射導光部１２２、中間導光部１２４、露光光ＥＬを出射する出射導光部１２６、出射導光部１２６から射出された光を受光する受光センサ１２８（図１参照）とを有する。また、第一のセンサ類１００と同様、第二センサ１２０が露光光ＥＬ以外の計測光を計測するようにしてもよい。【００４７】
入射導光部１２２は、Ｚ軸方向に進む光が入射可能であり、円筒部材内に複数の光学レンズＬ１，Ｌ２が配置された構成を有し、微動テーブル６１の側方に配置される。出射導光部１２６は、微動テーブル６１を上下（Ｚ軸方向）に貫く円筒部材内に基準マーク部材ＦＭや光学レンズＬ３が配置された構成を有する。中間導光部１２４は、入射導光部１２２に入射した光を出射導光部１２６に導くものであって、筒状部材内に光ファイバ又は複数の光学素子（不図示）が配置された構成を有する。中間導光部１２４は、留め金等により粗動テーブル６２に取り付けられており、その一端に入射導光部１２２が固定保持された構成を有する。中間導光部１２４の他端は、出射導光部１２６（微動テーブル６１）から離間している。つまり、出射導光部１２６と中間導光部１２４との間には空隙が形成されている。この空隙を介して中間導光部１２４から出射導光部１２６に向けて光が送られる。中間導光部１２４と出射導光部１２６との間に、空隙を設けるのは、微動テーブル６１の動きを妨げないためである。ホコリ又は不要な外光が入り込まないように、柔軟な材料により形成された蛇腹などを空隙の周りや近傍に配置してもよい。【００４８】
受光センサ１２８は、出射導光部１２６（基準マーク部材ＦＭ）からＺ軸方向に射出され、投影光学系ＰＬ及びレチクルＲを経由した光を、レチクルＲの上方において受光するセンサであって、ＣＣＤカメラ等からなる。【００４９】
このような構成において、露光光ＥＬが入射導光部１２２に入射すると、中間導光部１２４を介して出射導光部１２６に導かれ、基準マーク部材ＦＭを下方から照らす。基準マーク部材ＦＭを照らした光は、Ｚ軸方向に出射し、投影光学系ＰＬ及びレチクルＲを経由して受光センサ１２８に受光される。【００５０】
この場合、レチクルＲのパターンＰＡの外周部にはアライメントマーク（不図示）が形成されている。受光センサ１２８は、基準マーク部材ＦＭに形成された基準マークとレチクルＲに形成されたアライメントマークとを含む画像を取得する。この基準マークとアライメントマークの位置ずれ量を計測することで、レチクルＲと微動テーブル６１の相対的な位置が計測可能である。更に、この位置計測の結果に基づいてレチクルＲのアライメントが行われる。【００５１】
なお、レチクルＲ及び投影光学系ＰＬを経た露光光ＥＬが出射導光部１２６に入射し、中間導光部１２４及び入射導光部１２２を介して、ウエハステージＷＳＴ近傍に配置した受光センサ１２８で受光される構成でもよい。【００５２】
このように、露光装置ＥＸでは、微動テーブル６１及び粗動テーブル６２を有するウエハステージＷＳＴにおいて、第一センサ類１００と、第二センサ１２０の大部分が、粗動テーブル６２に設けられている。これらのセンサ類１００，１２０は、従来は微動テーブル６１の上面に配置されていたものである。したがって、その分だけ微動テーブル６１の軽量化、小型化を図ることができる。更に、微動テーブル６１の位置決め精度等の向上が図られる。【００５３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、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。【００５４】
計測システムとして干渉計システムを用いて、マスクステージ及び基板ステージの位置情報を計測するものに限定されない。例えば基板ステージの上面に設けられるスケール（回折格子）を検出するエンコーダシステムと、干渉計システムとの両方を備えるハイブリッドシステムを採用し、干渉計システムの計測結果を用いてエンコーダシステムの計測結果の較正（キャリブレーション）を行ってもよい。また、干渉計システムとエンコーダシステムとを切り替えて用いる、あるいはその両方を用いて、基板ステージの位置制御を行うようにしてもよい。【００５５】
他の実施形態において、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（対応米国特許第６，６１１，３１６号）に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回のスキャン露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置を適用することができる。【００５６】
なお、基板としては、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、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）、またはフィルム部材等が適用される。また、基板はその形状が円形に限られるものでなく、矩形など他の形状でもよい。【００５７】
他の実施形態において、露光装置ＥＸは、例えば特開平１１−１３５４００号公報（対応国際公開１９９９／２３６９２）、及び特開２０００−１６４５０４号公報（対応米国特許第６,８９７,９６３号）などに開示されているように、基板を保持する基板ステージとは独立に移動可能であるとともに、計測部材（例えば、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサ）を搭載した計測ステージを備えることが可能である。【００５８】
本実施形態では、パターンを形成するためにマスクを用いたが、これに代えて、可変のパターンを生成する電子マスク（可変成形マスク、アクティブマスク、あるいはパターンジェネレータとも呼ばれる）を用いることができる。電子マスクとして、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器：Spatial Light Modulator (ＳＬＭ)とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Deformable Micro-mirror Device又はDigital Micro-mirror Device）を用い得る。ＤＭＤは、所定の電子データに基づいて駆動する複数の反射素子（微小ミラー）を有し、複数の反射素子は、ＤＭＤの表面に２次元マトリックス状に配列され、かつ素子単位で駆動されて露光光を反射、偏向する。各反射素子はその反射面の角度が調整される。ＤＭＤの動作は、制御装置により制御され得る。制御装置は、基板上に形成すべきパターンに応じた電子データ（パターン情報）に基づいてＤＭＤの反射素子を駆動し、照明系により照射される露光光を反射素子でパターン化する。ＤＭＤを使用することにより、パターンが形成されたマスク（レチクル）を用いて露光する場合に比べて、パターンが変更されたときに、マスクの交換作業及びマスクステージにおけるマスクの位置合わせ操作が不要になる。なお、電子マスクを用いる露光装置では、マスクステージを設けず、基板ステージによって基板をＸ軸及びＹ軸方向に移動するだけでもよい。なお、ＤＭＤを用いた露光装置は、例えば特開平８−３１３８４２号公報、特開２００４−３０４１３５号公報、米国特許第６,７７８,２５７号公報に開示されている。【００５９】
露光装置ＥＸとしては、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間に液体を配置しつつ、この液体を介してウエハＷの露光を行う液浸型露光装置であってもよい。液浸法は、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット等に開示されている。液体としては、水（純水）を用いてもよいし、水以外のもの、例えば過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）やフッ素系オイル等のフッ素系流体、あるいはセダー油などを用いてもよい。また、液体としては、水よりも露光光に対する屈折率が高い液体、例えば屈折率が１．６〜１．８程度のものを使用してもよい。【００６０】
露光装置ＥＸの用途としては、半導体製造用の露光装置や、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に限定されることなく、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、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にも広く適用できる。【００６１】
なお、法令で許容される限りにおいて、上記各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許などの開示を援用して本文の記載の一部とする。【００６２】
本実施形態の露光装置ＥＸは、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。【００６３】
半導体デバイスは、図５に示すように、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（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりレチクルＲのパターンをウエハＷに露光する基板処理ステップ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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