(57)【要約】外部から供給される加圧気体が定盤（１６）にそれぞれ設けられた細孔（６６ａ，６６ｂ）から上下方向にそれぞれ噴出され、これらの加圧気体が、ステージ（ＲＳＴ）の第１、第３凹部（５６ａ，５６ｃ）でそれぞれ受けられる。そして、第１凹部で受けられた加圧気体は、第１通気路（５８ａ，１６１，５８ｂ）を介してステージ底面の第１凹部とは異なる位置に導かれるとともに、軸受部（５７）から定盤に向けて噴出され、この加圧気体の静圧によりステージが定盤の上方で浮上支持される。このとき、第３凹部に作用する下向きの圧力と、第１凹部に作用する上向きの圧力とのバランスにより、ステージを定盤の上方に所定のクリアランスを維持した状態で支持することができる。従って、小型軽量のステージに配管を接続することなく、定盤上で高精度な非接触駆動を行うことができる。
2004100237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される加圧気体を重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出する第１の噴出口、第２の噴出口がそれぞれ設けられた定盤と；
前記定盤の前記第１の噴出口に対向する一側の面に所定の一軸方向に沿って形成され前記第１の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第１の受け部と、該第１の受け部で受けた加圧気体を前記一側の面の前記第１の受け部とは異なる位置に導く第１通気路と、前記一側の面に設けられ前記第１通気路により導かれた前記加圧気体を前記定盤に向けて噴出する軸受部と、前記定盤の前記第２の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第２の受け部とを有するステージと；
前記ステージを、少なくとも前記一軸方向に駆動する駆動装置と；を備えるステージ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記第１の噴出口と前記第２の噴出口とは、相互に対応する位置に設けられていることを特徴とするステージ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記第１通気路は、前記ステージ内に少なくとも一部が形成され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に記載のステージ装置において、
前記軸受部は、ステージの一部を加工して形成されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項５】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記軸受部は、前記ステージの前記底面に埋め込まれた前記ステージとは別体の気体静圧軸受であることを特徴とするステージ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記軸受部と前記第１の受け部との間には大気開放部が形成されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項７】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第１の噴出口及び第２の噴出口に共通に供給する供給経路が形成されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項８】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第１の噴出口及び第２の噴出口に別々に供給する２系統の供給経路が形成されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項９】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記ステージは、前記第２の受け部で受けた加圧気体を前記第１通気路及び前記軸受部の少なくとも一方に導く第２通気路を更に有することを特徴とするステージ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記定盤の内部には、前記軸受部の周囲の気体を外部に強制排気するための排気経路が形成されていることを特徴とするステージ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のステージ装置において、
前記ステージは、物体が載置される載置部を有し、該載置部には前記物体を吸引する吸引孔が形成され、該吸引孔は、前記軸受部の周囲に連通状態とされていることを特徴とするステージ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記定盤には、前記第１の噴出口が上面に複数形成され、前記ステージには、前記複数の第１の噴出口から噴出される前記加圧気体を受けることができるような形状又は配置で前記第１の受け部が設けられていることを特徴とするステージ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記定盤は、セラミックス製の定盤及び表面にセラミックスが溶射された石製の定盤のいずれかであることを特徴とするステージ装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のステージ装置において、
前記駆動装置は、複数のモータを含み、該全てのモータがムービングマグネット型のリニアモータ又はボイスコイルモータのいずれかであることを特徴とするステージ装置。
【請求項１５】
マスクと感光物体とを同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、
前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方の駆動装置として請求項１〜１４のいずれか一項に記載のステージ装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程において、請求項１５に記載の露光装置を用いてマスクに形成されたパターンを感光物体に転写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】  本発明は、ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、定盤に沿って少なくとも所定の一軸方向に長ストロークで駆動されるステージを備えるステージ装置及び該ステージ装置を具備する露光装置、並びに該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】  近年、半導体素子、液晶表示素子等を製造す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」と総称する）とウエハ又はガラスプレート等の感光物体（以下、「ウエハ」と総称する）とを所定の走査方向（スキャン方向）に沿って同期移動しつつ、レチクルのパターンを投影光学系を介してウエハ上に転写する、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などが比較的多く用いられるようになってきた。この走査型露光装置は、ステッパなどの静止露光型の装置に比べると、大フィールドをより小さな投影光学系で露光できる。そのため、投影光学系の製造が容易であるとともに、大フィールド露光によるショット数の減少により高スループットが期待でき、投影光学系に対してレチクル及びウエハを相対走査することで平均化効果があり、ディストーションや焦点深度の向上が期待できる等のメリットがある。
しかるに、走査型露光装置では、ウエハ側に加え、レチクル側にも、レチクルを駆動する駆動装置が必要である。従来の走査型露光装置では、レチクル側の駆動装置として、レチクル定盤上にエアベアリング等により浮上支持され、走査方向に直交する非走査方向（非スキャン方向）の両側に配置された１対のリニアモータによって、走査方向に所定ストローク範囲で駆動されるレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ステージに対して、スキャン方向、非スキャン方向及びヨーイング方向にボイスコイルモータ等によって微少駆動されるレチクル微動ステージとを有する粗微動構造のレチクルステージ装置が用いられていた。
このような構成のレチクルステージ装置では、移動体であるレチクル粗動ステージやレチクル微動ステージに、リニアモータやボイスコイルモータあるいはエアベアリング等に用いられる配線又は配管等が外部から接続されているため、これらのステージが駆動される際に、これら配線や配管等を引きずることとなり、これがレチクルの位置制御性を低下させる要因となっていた。
かかる不都合を改善するため、最近になって、走査方向への長ストローク駆動と、非走査方向への微小駆動が可能な単一のステージを採用し、かつレチクルステージ側に磁極ユニットを配するムービングマグネット型のリニアモータを採用したレチクルステージ装置の開発が試みられている。このような構成のレチクルステージ装置によれば、少なくとも配線の引きずりに起因するレチクルステージの位置制御性の低下を抑制することが可能である。
この場合、配管を引きずることに起因するレチクルステージの位置制御性の低下を抑制するため、レチクルステージ側への配管を無くすことが好ましい。かかるレチクルステージ側への配管を不要とするために好適な技術として、定盤からステージに対してガスを供給するタイプ（定盤給気タイプの静圧気体軸受）が知られている（例えば、特開２００１−２０９５１号公報（以下、「公知文献１」と呼ぶ）参照）。
上述の如く、ムービングマグネット型のリニアモータを採用すると、ステージが必然的に重くなる。このことは、ステージの位置制御性の低下を招き易い。従って、ステージは軽量である方が望ましい。
この一方、上記公知文献１に記載の静圧気体軸受では、定盤に形成された給気穴を介して供給される給気（気体）による圧力により、定盤と移動体の底面との間に微小間隔を形成し、さらに供給された給気が移動体の底盤内の内部配管を通り、移動体の底盤の底面に形成された気体回収溝から前記微小隙間に吹き出された後、定盤に形成された排気穴を介して排気される。従って、この公知文献１に記載の静圧気体軸受を、軽量のステージにそのまま適用すると、定盤から底盤の底面に供給される気体の圧力と、気体回収溝から前記微小隙間に吹き出された気体の圧力とによる上向きの力が、ステージの自重による下向きの力より大きくなって、ステージが上方に大きく浮き上がってしまうおそれがあった。
また、上記公知文献１の図１〜図５及び段落番号（０００７）〜（００１２）の記載によると、所定の一軸方向を長手方向とする固定体（２）に移動体（１）が微小な隙間を有して係合した状態となっており、定盤（３）を介して移動体（１）に高圧空気が供給されると、移動体から噴出される高圧空気による上向きの力が固定体の移動体に対向する位置に作用するようになっている。なお、上記の各部材（移動体、固定体、定盤等）の名称及びそれに付されたカッコ内の符号は、公知文献１の図面及び実施形態中の部材名称をそのまま用いているものである。
この場合、固定体（２）は、一種の両端固定梁となっており、両端固定梁の上を集中荷重が移動する場合と同様に、移動体（１）の位置に応じて、固定体（２）の撓み（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）が大きく変化する。すなわち、移動体（１）がストロークの中央（固定体（２）の長手方向中央）に位置するときには、固定体（２）の撓みが大きく、移動体（１）がストロークの両端部近傍に位置するときは、固定体（２）の撓みは少ない。これは、移動体（１）の位置に応じて固定体（２）の曲がり形状（撓み曲線の形状）が変化することを意味する。一方、移動体（１）は、定盤（３）及び固定体（２）の両方に対してエアパッドでガイドされているため、移動体（１）の運動軌跡は、定盤（３）と固定体（２）の案内面の平均形状となる。これは、固定体（２）の曲がり形状が５０％の寄与率で移動体（１）の運動軌跡に影響することを意味している。換言すれば、上記公知文献１の構成では移動体（１）に高い案内精度を与えることが困難である。
かかる不都合を改善するための手段として、固定体（２）の剛性を高めることが考えられるが、このようにすると、固定体（２）のサイズが極めて大きいものとなり、設計自由度に大きな制約を与えてしまうこととなる。
また、上述の撓みを見込んで、固定体（２）を予め曲面に加工しておくことも考えられるが、コスト負担が大きくなるばかりでなく、移動体（１）がそのストローク全域で給気孔をカバーするようになっているため、ストローク全長において曲面加工が必要となり、技術的にも実現は困難である。
更に、公知文献１の構成では、移動体（１）を案内する固定体（２）の撓みが、移動体の位置に応じて変化するのであるから、このことは移動体（１）が移動中に上下方向に振動することを意味する。従って、上記公知文献１に記載の静圧気体軸受を、例えば露光装置のウエハステージ（移動体）の支持に用いた場合には、ウエハステージに生じる振動によって、ウエハステージ上のウエハ表面に、露光装置の投影光学系の像面に対する振動的な位置ずれ現象が生じてしまう。また、公知文献１に記載の静圧気体軸受を、露光装置のレチクルステージ、ウエハステージのいずれのステージの支持に用いた場合でも、上記の振動が、露光装置本体（ボディ）に伝達され、ステージの位置を検出する干渉計各部を振動させるなどして、結果として露光装置の露光精度を低下させる原因となる。
このように、上記公知文献１の静圧気体軸受には、案内精度、剛性、スペース、コスト等の問題があり、いずれの面から見ても、精密機械のステージ装置や露光装置への適用が困難となっている。
この他、ステージの底面に給気用ダクトと該給気用ダクトに連通する表面絞り溝を形成し、定盤から噴出された加圧気体を給気用ダクトで一旦受け、表面絞り溝からステージ底面と定盤との間に噴き出す、表面絞りタイプの気体静圧軸受を採用することも考えられるが、このタイプを採用する場合には、気体静圧軸受の高剛性を達成するために、定盤側から給気ダクトにガスが供給される際にステージと定盤との間の隙間に生じる陽圧をキャンセルするための真空予圧力、又は磁気予圧力などを付与することが不可欠となる。例えば、磁気予圧力を付与する場合には、定盤を金属製の定盤にしてステージに磁石を取り付ける、あるいはステージを金属製のステージにして定盤に磁石を取り付けるなどが必要となり、いずれにしてもステージが必要以上に重量化する。
一方、真空予圧力を付与する場合には、ステージにバキューム領域の面積を確保しなければならず、ステージが大型化する。さらには、表面絞りタイプの気体静圧軸受の場合、いわゆるニューマチックハンマー安定性が低いという不都合をも有している。
本発明はかかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、小型軽量なステージの使用を可能とし、該ステージの位置制御性を向上させることが可能なステージ装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、高精度な露光を実現することが可能な露光装置を提供することにある。
【発明の開示】
本発明は、第１の観点からすると、外部から供給される加圧気体を重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出する第１の噴出口、第２の噴出口がそれぞれ設けられた定盤と；前記定盤の前記第１の噴出口に対向する一側の面に所定の一軸方向に沿って形成され前記第１の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第１の受け部と、該第１の受け部で受けた加圧気体を前記一側の面の前記第１の受け部とは異なる位置に導く第１通気路と、前記一側の面に設けられ前記第１通気路により導かれた前記加圧気体を前記定盤に向けて噴出する軸受部と、前記定盤の前記第２の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第２の受け部とを有するステージと；前記ステージを、少なくとも前記一軸方向に駆動する駆動装置と；を備えるステージ装置である。
これによれば、外部から供給される加圧気体が定盤にそれぞれ設けられた第１の噴出口、第２の噴出口から重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出され、これらの加圧気体が、駆動装置によって少なくとも前記一軸方向に駆動されるステージの第１の受け部、第２の受け部でそれぞれ受けられる。そして、定盤の第１の噴出口に対向するステージの一側の面（重力方向下方の面、すなわち底面）の第１の受け部で受けられた加圧気体は、第１通気路を介して、ステージの底面の第１の受け部とは異なる位置に導かれ、軸受部から定盤に向けて噴出される。これにより、この軸受部から噴出された加圧気体の静圧によりステージが定盤の上方に浮上支持される。このとき、ステージが軽量である場合には、定盤の第１の噴出口からステージ底面の第１の受け部に対して噴出された加圧気体の圧力によりステージが上方に持ち上げられようとするが、第２の受け部には、定盤の第２の噴出口から噴出された加圧気体の圧力が下向きに作用しているので、両者のバランスにより、ステージを定盤の上方にクリアランスを維持した状態で非接触で浮上支持することが可能となる。従って、移動体であるステージに配管を接続することなく、ステージを定盤上に非接触で浮上支持することができ、ステージが配管を引きずることに起因する、ステージの位置制御精度（位置決め精度を含む）の低下を防止することができる。この場合、小型軽量のステージを用いることができるので、この点においてもステージの位置制御性を向上させることができる。
また、定盤の第１の噴出口からステージの第１の受け部に対して噴出される加圧気体の圧力を、定盤の第２の噴出口からステージの第２の受け部に対して噴出される加圧気体の圧力により相殺することができるので、ステージの不要な浮き上がりを防止することができるとともに、良好なニューマチックハンマー安定性を確保することができる。この結果、軸受部の剛性を高くすることができる。
この場合において、前記第１の噴出口と前記第２の噴出口とは、相互に対応する位置に設けられていることとすることができる。かかる場合には、ステージの不要な浮き上がりに加え、第１の噴出口から噴出される加圧気体の圧力と第２の噴出口から噴出される加圧気体の圧力とが偶力となってステージに作用するおそれがなくなる。
本発明のステージ装置では、前記第１通気路は、前記ステージ内に少なくとも一部が形成されていることとすることができる。
本発明のステージ装置では、前記軸受部は、ステージの一部を加工して形成されていることとすることもできるし、あるいは前記軸受部は、前記ステージの前記底面に埋め込まれた前記ステージとは別体の気体静圧軸受であることとすることもできる。
本発明のステージ装置では、前記軸受部と前記第１の受け部との間には大気開放部が形成されていることとすることができる。かかる場合には、第１の受け部と軸受部との両者間の直接的な気体の移動が防止されるので、軸受部の剛性の低下を防止することができる。
本発明のステージ装置では、前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第１の噴出口及び第２の噴出口に共通に供給する供給経路が形成されていることとすることもできるし、あるいは前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第１の噴出口及び第２の噴出口に別々に供給する２系統の供給経路が形成されていることとすることもできる。
本発明のステージ装置では、前記ステージは、前記第２の受け部で受けた加圧気体を前記第１通気路及び前記軸受部の少なくとも一方に導く第２通気路を更に有することとすることができる。
本発明のステージ装置では、前記定盤の内部には、前記軸受部の周囲の気体を外部に強制排気するための排気経路が形成されていることとすることができる。
この場合において、前記ステージは、物体が載置される載置部を有し、該載置部には前記物体を吸引する吸引孔が形成され、該吸引孔は、前記軸受部の周囲に連通状態とされていることとすることができる。
本発明のステージ装置では、前記定盤には、前記第１の噴出口が上面に複数形成され、前記ステージには、前記複数の第１の噴出口から噴出される前記加圧気体を受けることができるような形状又は配置で前記第１の受け部が設けられていることとすることができる。
本発明のステージ装置では、前記定盤は、セラミックス製の定盤及び表面にセラミックスが溶射された石製の定盤のいずれかであることとすることができる。
本発明のステージ装置では、前記駆動装置は、複数のモータを含み、該全てのモータがムービングマグネット型のリニアモータ又はボイスコイルモータのいずれかであることとすることができる。
本発明は、第２の観点からすると、マスクと感光物体とを同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方の駆動装置として本発明のステージ装置を備えることを特徴とする露光装置である。
これによれば、マスク及び感光物体の少なくとも一方の駆動装置として本発明のステージ装置を備えているので、マスク及び感光物体の少なくとも一方の位置制御性の向上、ひいては、同期移動時のマスクと感光物体との同期精度の向上が可能となり、結果的に、マスクに形成されたパターンと感光物体との位置合わせ（ないしは重ね合わせ）がパターンの感光物体への高精度な転写が可能となる。
また、リソグラフィ工程において、本発明の露光装置を用いて露光を行うことにより、感光物体上にパターンを精度良く形成することができ、これにより、より高集積度のマイクロデバイスを歩留まり良く製造することができる。従って、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の露光装置を用いるデバイス製造方法であるとも言える。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
図２は、図１のレチクルステージ装置を示す斜視図である。
図３は、図２のレチクルステージ装置の分解斜視図である。
図４Ａは、レチクルステージを斜視図にて示す図であり、図４Ｂは、レチクルステージの断面図である。
図５は、レチクルステージ装置のＹＺ断面図である。
図６は、レチクル定盤のガイド部及びレチクルステージ本体側のアングル部材近傍の構成を示す断面図である。
図７は、図６のＡ−Ａ線断面図である。
図８は、レチクルステージ装置のＸＺ断面図である。
図９は、枠状部材の下面側について説明するための図である。
図１０は、変形例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１には、一実施形態に係る露光装置１０の概略構成が示されている。この露光装置１０は、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（スキャナとも呼ばれる）である。後述するように本実施形態では、投影光学系ユニットＰＬが設けられているので、以下においては、この投影光学系ユニットＰＬを構成する投影光学系の光軸ＡＸ方向をＺ軸方向、これに直交する面内でマスク（及び物体）としてのレチクルＲと感光物体としてのウエハＷとが相対走査される図１における紙面左右方向をＹ軸方向、これらＺ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ軸方向として説明を行なう。
この露光装置１０は、照明ユニットＩＯＰ、レチクルＲをＹ軸方向に所定のストロークで駆動するとともに、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微少駆動するステージ装置としてのレチクルステージ装置１２、投影光学系ユニットＰＬ、ウエハＷをＸＹ平面内でＸＹ２次元方向に駆動するウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。
前記照明ユニットＩＯＰは、光源及び照明光学系を含み、その内部に配置された視野絞り（マスクキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる）で規定される矩形又は円弧状の照明領域にエネルギビームとしての照明光ＩＬを照射し、回路パターンが形成されたレチクルＲを均一な照度で照明する。照明ユニットＩＯＰと同様の照明系は、例えば特開平６−３４９７０１号公報及びこれに対応する米国特許第５，５３４，９７０号などに開示されている。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及びこれに対応する米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
本実施形態では、照明光ＩＬとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）あるいはＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光が用いられるものとする。なお、照明光ＩＬとして、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの遠紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を用いることも可能である。
ところで、真空紫外域の波長の光を露光光とする場合には、その光路から酸素、水蒸気、炭化水素系のガス等の、かかる波長帯域の光に対し強い吸収特性を有するガス（以下、適宜「吸収性ガス」と呼ぶ）を排除する必要がある。このため、本実施形態では、照明ユニットＩＯＰの内部の照明光ＩＬの光路上の空間に、真空紫外域の光に対する吸収が空気（酸素）に比べて少ない特性を有する特定ガス、例えば窒素、及びヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどの希ガス、又はそれらの混合ガス（以下、適宜「低吸収性ガス」と呼ぶ）を満たしている。この結果、照明ユニットＩＯＰ内の光路上の空間は吸収性ガスの濃度が数ｐｐｍ以下の濃度となっている。
前記レチクルステージ装置１２は、照明ユニットＩＯＰの下端部の外周にＯリング等のシール部材９９を介して接続された環状の取り付け部１０１を有する照明系側プレート（キャッププレート）１４の図１における下方に配置されている。照明系側プレート１４は、不図示の支持部材によって略水平に支持され、そのほぼ中央部には照明光ＩＬの光路（通路）となる矩形の開口１４ａが形成されている。
レチクルステージ装置１２は、図１及びレチクルステージ装置１２の斜視図である図２からわかるように、前記照明系側プレート１４の下方に所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された定盤としてのレチクルステージ定盤（以下、「レチクル定盤」と呼ぶ）１６、該レチクル定盤１６と照明系側プレート１４との間に配置されたステージとしてのレチクルステージＲＳＴ、及び該レチクルステージＲＳＴを取り囲む状態でレチクル定盤１６と照明系側プレート１４との間に配置された枠状部材１８、及びレチクルステージＲＳＴを駆動する駆動装置としてのレチクルステージ駆動系等を備えている。
レチクル定盤１６は、不図示の支持部材によって略水平に支持されている。このレチクル定盤１６は、セラミックスを素材として形成されている。なお、レチクル定盤１６として、表面にセラミックスが溶射された石製の定盤を用いることも可能である。
このレチクル定盤１６は、図２の分解斜視図である図３に示されるように、概略板状の部材から成り、そのほぼ中央には、凸部１６ａが形成されている。この凸部１６ａのほぼ中央には、照明光ＩＬを通過させるための平面視（上方から見て）Ｘ軸方向を長手方向とする矩形開口１６ｂがレチクル定盤１６の上下を貫通して形成され、矩形開口１６ｂのＸ軸方向の一側と他側には、Ｙ軸方向を長手方向とするＸＺ断面逆Ｌ字状のガイド部１６ｃ，１６ｄがそれぞれ設けられている。これらのガイド部１６ｃ，１６ｄは、外側に上端部が張り出す状態で設けられ、上端面が凸部１６ａの上面に平行になっている。
レチクル定盤１６の下面側には、図１に示されるように、矩形開口１６ｂの周囲を取り囲む状態で、Ｖリング又は伸縮自在のベローズなどのシール部材９８を介して投影光学系ユニットＰＬの鏡筒部の上端が接続されている。
前記レチクルステージＲＳＴは、図４Ａに示されるような特殊な形状のレチクルステージ本体２２及び該レチクルステージ本体２２に固定された各種磁極ユニット（これについては後述する）等を備えている。
レチクルステージ本体２２は、平面視（上方から見て）概略矩形の板状部２４Ａと、該板状部２４Ａの−Ｘ端部に設けられたミラー部２４Ｂと、板状部２４ＡのＹ軸方向の一側及び他側の端部からそれぞれＹ軸方向に突設された各一対の延設部２４Ｃ１，２４Ｃ２，２４Ｄ１，２４Ｄ２とを備えている。前記４つの延設部２４Ｃ１，２４Ｃ２，２４Ｄ１，２４Ｄ２は、図４Ａに示されるように、概略板状の形状を有し、各延設部には強度向上のための断面三角形状の補強部が設けられている。このレチクルステージ本体２２は、軽量且つ高剛性の素材、例えばＭＭＣ（金属基複合材：金属とセラミックスの複合体（アルミ合金又は金属シリコンをマトリックス材として、その中に各種セラミックス強化材を複合化させた素材））により一体成形されている。但し、以下の説明では、説明を分かり易くするため、必要に応じて各部が別部材であるかのような表現をも用いるものとする。勿論、上記各部のいずれか１つを他と別部材で構成しても良いし、全てを別部材で構成しても良い。
前記板状部２４Ａには、ほぼ中央部に照明光ＩＬの通路となる開口がその中央（内部底面）に形成された段付き開口２２ａが形成され、該段付き開口２２ａの段部（１段掘り下げられた部分）には、レチクルＲを下側から複数点（例えば３点）で支持する複数（例えば３つ）のレチクル支持部材（レチクルホルダとも呼ぶ）３４が設けられている。
本実施形態では、レチクルＲは、そのパターン面（下面）が、レチクルステージ本体２２（レチクルステージＲＳＴ）の中立面ＣＴに略一致する状態で、複数の支持部材３４によって支持されるようになっている。すなわち、レチクルＲの載置面は、レチクルステージＲＳＴの中立面ＣＴにほぼ一致している（図４Ｂ参照）。
また、各レチクル支持部材３４にそれぞれ対応して、板状部２４Ａのレチクル支持部材３４近傍部分には、複数（例えば３つ）のレチクル固定機構３７が設けられている。各レチクル固定機構３７は、ＸＺ断面がＬ字状の形状を有し、Ｌ字の角部に設けられたＹ軸方向に平行な軸を中心として回動自在に板状部２４Ａに取り付けられた固定部材をそれぞれ備えている。各固定部材は、レチクルＲがレチクル支持部材３４上に載置された際に、図１のステージ制御系９０によって駆動される不図示の駆動機構を介して、それぞれ所定方向に回転駆動されることで、レチクル支持部材３４との間でレチクルＲを狭持することにより、レチクルＲを機械的に固定する。この場合、固定部材が、不図示の付勢手段によってレチクルＲを支持部材３４側に押圧する方向に常時付勢される構成を採用しても良い。
前記ミラー部２４Ｂは、図４Ａから分かるように、Ｙ軸方向を長手方向とする概略角柱状の形状を有し、その中心部分には軽量化を図るための断面円形の空洞部ＣＨが形成されている。ミラー部２４Ｂの−Ｘ側の端面は鏡面加工が施された反射面とされている。
レチクルステージ本体２２の板状部２４Ａの−Ｙ側端部には、図４Ａに示されるように、２つの凹部２４ｇ１，２４ｇ２が形成され、該凹部２４ｇ１，２４ｇ２のそれぞれには、レトロリフレクタ３２１，３２２がそれぞれ設けられている。
レチクルステージ本体２２の底面（−Ｚ側の面）には、前記延設部２４Ｃ１の＋Ｙ端部から延設部２４Ｄ１の−Ｙ端部にかけて、図４Ｂに示される断面Ｌ字状でＹ軸方向を長手方向とするアングルプレート状の部材（以下、「アングル部材」と呼ぶ）２７Ａが固定されている。このアングル部材２７Ａは、実際には、図６、図７に示されるように、ネジ５５によって複数箇所でレチクルステージ本体２２に固定されている。
また、延設部２４Ｃ２の＋Ｙ端部から延設部２４Ｄ２の−Ｙ端部にかけて、図４Ｂに示される断面Ｌ字状のアングル部材２７Ｂが、上記アングル部材２７Ａと同様にしてレチクルステージ本体２２の底面に固定されている。
上記のアングル部材２７Ａ、２７Ｂは、レチクルステージ装置１２を中心部近傍でＸＺ面に平行な面で断面して示す図５から分かるように、レチクル定盤１６のガイド部１６ｃ，１６ｄそれぞれの上部突出部に側方及び下方から所定のクリアランスをそれぞれ介して係合する位置及び向きでレチクルステージ本体２２の底面に固定されている。すなわち、ガイド部１６ｃ，１６ｄそれぞれの上部突出部を、アングル部材２７Ａ、２７Ｂとレチクルステージ本体２２とでＸ軸方向の両側から抱え込むような配置となっている。
前記レチクルステージ本体２２底面には、前記ガイド部１６ｃの上面に対向する位置に、図６に示されるように、所定深さの凹溝から成る第１の受け部としての第１凹部５６ａと、該第１凹部５６ａから＋Ｘ側に所定間隔隔てて第１凹部５６ａと同程度の深さを有する第２凹部５６ｂとが形成されている。これら第１凹部５６ａ及び第２凹部５６ｂは、レチクルステージ本体２２部分を図６のＡ−Ａ線に沿って断面して底面側から示す図７から分かるように、ともにＹ軸方向が長い矩形の凹溝である。第１凹部５６ａと第２凹部５６ｂとのＹ軸方向の長さは、ほぼ同一であるが、Ｘ軸方向の長さ（幅）は、第１凹部５６ａよりも第２凹部５６ｂの方が大きくなっている。すなわち、第２凹部５６ｂの方が第１凹部５６ａよりも大面積に設定されている。
また、レチクルステージ本体２２底面の第１凹部５６ａと第２凹部５６ｂとの間には、図６及び図７に示されるように、第１凹部５６ａ及び第２凹部５６ｂより深さが深く、かつＹ軸方向の両端が開放された大気開放部３９が形成されている。
また、レチクルステージ本体２２には、図６に示されるように、第１凹部５６ａの内部底面（上面）から前述した段付き開口２２ａの内部底面に至る上下方向（Ｚ軸方向）の細孔５８ａが形成されている。この細孔５８ａは、実際には、Ｙ軸方向に所定間隔隔てて複数形成されている（図７参照）。
また、レチクルステージ本体２２底面の第２凹部５６ｂの内部で複数の細孔５８ａにそれぞれ対応する位置には、図７に示されるように、軸受部としての気体静圧軸受５７がそれぞれ埋め込まれている。各気体静圧軸受５７は、図６に示されるように、軸受け面（底面）がレチクルステージ本体２２の底面とほぼ面一とされ、その軸受け面には、図７に示されるようなＩ（又はＨ）を中央で直角に交差させたような概略十字状の深さ数μｍ程度の溝５７ａが形成されている。各気体静圧軸受５７の溝５７ａの中心には、貫通孔５７ｂが形成されている。
各気体静圧軸受５７にそれぞれ対応して、レチクルステージ本体２２には、段付き開口２２ａの内部底面から各気体静圧軸受５７の軸受け面とは反対側の面に至る上下方向の細孔５８ｂ（図６参照）が形成されている。各細孔５８ｂは、各気体静圧軸受５７の貫通孔５７ｂに連通している。
また、レチクルステージ本体２２の段付き開口２２ａの内部底面の各細孔５８ａが形成された場所には、図６に示されるように、コネクタ５９Ａがそれぞれ取り付けられている。同様に、レチクルステージ本体２２の段付き開口２２の内部底面の各細孔５８ｂが形成された場所には、コネクタ５９Ｂがそれぞれ取り付けられている。
この場合、Ｘ軸方向に並んで配置されたコネクタ５９Ａ、５９Ｂ同士が、チューブ１６１によって、それぞれ接続されている。すなわち、本実施形態では、上述のようにして、細孔５８ａとチューブ１６１の内部空間と細孔５８ｂとによって、第１凹部５６ａから気体静圧軸受５７に至る第１通気路としての通気経路が構成されている。この通気経路は、図７に示される、各細孔５８ａ、気体静圧軸受５７に対応して、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で複数（図７では３つ）設けられている。
前記レチクル定盤１６のガイド部１６ｃは、図６に示されるように、凸部１６ａその他のレチクル定盤１６の残りの部分とは、別部材から成り、凸部１６ａの上面に固定されている。
本実施形態では、レチクル定盤１６の凸部１６ａの上面には、図６に示されるように、２つの深さの異なる断面円形の穴６０Ａ、６１Ａがそれぞれ形成されている。このうちの深さの浅い方の穴６０Ａには、凸部１６ａの−Ｘ側の端面から＋Ｘ方向に貫通形成された貫通孔６０Ｂの＋Ｘ側の端部が連通している。深さの深い方の穴６１Ａには、凸部１６ａの−Ｘ側の端面から＋Ｘ方向に貫通形成された貫通孔６１Ｂの＋Ｘ側の端部が連通している。
また、ガイド部１６ｃの底面には、ほぼ同じ深さの断面円形の穴６０Ｃ、６１Ｃがそれぞれ形成されている。穴６０Ｃは、上記穴６０Ａと同一径を有し、両者が同心の状態で相互連通し、穴６０Ａと穴６０Ｃとによって凸部１６ａの内部からガイド部１６ｃの上端面近傍に至る１つの丸穴が形成されている。同様に、穴６１Ｃは、上記穴６１Ａと同一径を有し、両者が同心の状態で相互連通し、穴６１Ａと穴６１Ｃとによって凸部１６ａの内部からガイド部１６ｃの上端面近傍に至る１つの丸穴が形成されている。
また、上記穴６０Ｃには、ガイド部１６ｃの−Ｘ側の端面から＋Ｘ方向に貫通形成された貫通孔６０Ｄの＋Ｘ側端部が連通している。また、貫通孔６０Ｄの−Ｘ側の開口端は、栓１９により塞がれている。また、ガイド部１６ｃには、その上端面から貫通孔６０Ｄに至る第１の噴出口としての細孔６６ａが、前述の細孔５８ａに対向して形成されている。
ガイド部１６ｃの貫通孔６０Ｄの細孔６６ａに対向する位置には、第２の噴出口としての細孔６６ｂが形成されている。この細孔６６ｂに対向して、前述したアングル部材２７Ａには、Ｙ軸方向に延びる所定深さの凹溝から成る第２の受け部としての第３凹部５６ｃが形成されている。この第３凹部５６ｃは、前述した第１凹部５６ａとほぼ同一幅、同一深さとなっている。
さらに、ガイド部１６ｃの穴６１Ｃの上部には、穴６１Ｃの内部とガイド部１６ｃの上面の外部とを連通する細孔６６ｃが形成されている。
レチクル定盤１６の凸部１６ａに形成された前述の貫通孔６０Ｂの−Ｘ側の端部には、コネクタ６３Ａを介して給気管６５Ａの一端が接続されており、該給気管６５Ａの他端は、図１に示されるガス供給装置６７に接続されている。本実施形態では、前述した貫通孔６０Ｂ、穴６０Ａ、６０Ｃ及び貫通孔６０Ｄによって、ガス供給装置６７から配管６５Ａを介して供給された窒素又は希ガスなどの低吸収性ガス、例えばヘリウムガスを、細孔６６ａ、細孔６６ｂに導く一連のガス供給経路が構成されている。以下、このガス供給経路をガス供給経路６０と呼ぶ。
このガス供給経路６０によって細孔６６ａ、細孔６６ｂに導かれた加圧気体が、細孔６６ａ、６６ｂからそれぞれ対向するレチクルステージＲＳＴ側の第１凹部５６ａ、第３凹部５６ｃに向けて噴出される。細孔６６ａから噴出された加圧気体は一旦第１凹部５６ａで受け止められ、さらに細孔６６ａから加圧気体が噴出され続けることにより、その加圧気体が第１凹部５６ａ内部の全体に行き渡り、その加圧気体の静圧がある程度の圧力になった段階でその加圧気体は、第１凹部５６ａに設けられた複数の細孔５８ａ内に供給される。そして、この送り込まれた加圧気体は、チューブ１６１、細孔５８ｂを介して軸受部５７から定盤１６のガイド部１６ｃの上面に向けて噴出される。このようにして、レチクルステージ本体２２底面とガイド部１６ｃの上面との間に噴出された加圧気体の静圧（隙間内圧力）がある程度の圧力になると、レチクルステージＲＳＴがレチクル定盤１６に対して浮上支持されることとなる。
本実施形態では、上記の如くして、軸受部５７から噴出される加圧気体の静圧によりレチクルステージＲＳＴが浮上支持される際、及びその後も細孔６６ｂからレチクルステージ側の第３凹部５６ｃに対して加圧気体が噴出され続けるので、その加圧気体の圧力がレチクルステージを下方に押圧し続けている。従って、細孔６６ａから第１凹部５６ａに噴出される加圧気体の圧力（上向きの力）がその下方への押圧力によってほぼ相殺され、レチクルステージＲＳＴが必要以上に浮き上がることがない。この結果、軸受部５７から噴出される加圧気体の前述の隙間内圧力によりレチクルステージＲＳＴの自重が支えられ、レチクルステージ本体２２とガイド部１６ｃ上面との間に所定のクリアランスを維持した状態でレチクルステージＲＳＴが非接触にて、かつ高い剛性で支持される。
さらに、細孔６６ａと細孔６６ｂとは、上下に対向する位置（略同軸上の位置）に形成されているので、細孔６６ａと細孔６６ｂそれぞれからレチクルステージＲＳＴに向けて噴出される加圧気体の圧力が偶力としてレチクルステージＲＳＴに作用するおそれがなく、この点において、レチクルステージＲＳＴに不要な曲げモーメントが作用するのが防止されている。
一方、レチクル定盤１６の凸部１６ａに形成された前述の貫通孔６１Ｂの−Ｘ側の端部には、コネクタ６３Ｂを介して排気管６５Ｂの一端が接続されており、該排気管６５Ｂの他端は、図１に示される真空ポンプ７６に接続されている。この真空ポンプ７６は、不図示のガス回収装置に接続されている。本実施形態では、細孔６６ｃ、穴６１Ｃ、６１Ａ、及び貫通孔６１Ｂによって、ガイド部１６ｃの上面の外部側の空間、すなわちガイド部１６ｃとレチクルステージ本体２２との間の隙間の気体を、排気管６５Ｂに導く排気経路が形成されている。すなわち、真空ポンプ７６が作動状態であるとき、軸受部５７からガイド部１６ｃに向けて噴出された加圧気体は、軸受部５７周囲の第２凹部５６ｂの内部空間（より正確には、その第２凹部５６ｂとガイド部１６ｃ上面との間の隙間）を介して、前述の排気経路（細孔６６ｃ、穴６１Ｃ、６１Ａ、及び貫通孔６１Ｂ）、更には排気管路を通って外部に強制的に排気される。従って、本実施形態では、軸受部５７から噴出された加圧気体が周囲に漏れ出す可能性は殆どなく、加圧気体として加圧空気などを用いることも可能である。また、この場合、排気経路（細孔６６ｃ、穴６１Ｃ、６１Ａ、及び貫通孔６１Ｂ）内などは、負圧となっているので、レチクルステージＲＳＴには、真空予圧力も僅かながら付与されている。
このように、本実施形態では、レチクル定盤１６のガイド部１６ｃ、及びレチクルステージＲＳＴのアングル部材２７Ａ近傍の各構成部材により、レチクルステージＲＳＴの−Ｘ側の部分を、高剛性でレチクル定盤１６に対して非接触で支持する第１の支持装置が構成されている。
また、図示は省略されているが、図５に示される、レチクル定盤１６のガイド部１６ｄ、及びレチクルステージＲＳＴのアングル部材２７Ｂ近傍の各構成部材により、前述の第１の支持装置と同様にレチクルステージＲＳＴの＋Ｘ側の部分を、高剛性でレチクル定盤１６に対して非接触で支持する第２の支持装置が構成されている。この場合、第２の支持装置の構成各部は、第１の支持装置の構成各部と左右対称になっていることは言うまでもない。
本実施形態では、上述した第１、第２の支持装置により、レチクルステージ本体２２がガイド部１６ｃ、１６ｄに対して例えば数μｍ程度の間隔を保った状態で、レチクルステージＲＳＴがレチクル定盤１６に対して非接触で浮上支持されている。
図２に戻り、前記枠状部材１８の上面には、概略環状の凹溝８３，８５がニ重に形成されている。このうちの内側の環状凹溝８３には、その内部に複数の給気口（不図示）が形成され、外側の環状凹溝８５には、複数の排気口（不図示）が形成されている。なお、以下においては内側の環状凹溝８３を「給気溝８３」、外側の環状凹溝８５を「排気溝８５」と呼ぶものとする。
給気溝８３の内部に形成された給気口は、不図示の給気管路及び給気管を介して窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給する不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気溝８５の内部に形成された排気口は、不図示の排気管路及び排気管を介して不図示の真空ポンプに接続されている。
また、この枠状部材１８の底面には、該枠状部材１８を上下反転して斜視図にて示す図９から分かるように、概略環状の凹溝８２，８４が二重に形成されている。このうちの内側の環状凹溝８２には、その内部に複数の給気口（不図示）が形成され、外側の環状凹溝８４には、複数の排気口（不図示）が形成されている。なお、以下においては内側の環状凹溝８２を「給気溝８２」、外側の環状凹溝８４を「排気溝８４」と呼ぶものとする。
給気溝８２の内部に形成された給気口は、給気管路及び給気管を介して窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給する不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気溝８４の内部に形成された排気口は、排気管路及び排気管を介して不図示の真空ポンプに接続されている。
従って、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材１８の底面に形成された給気溝８２からレチクル定盤１６の上面（凸部１６ａより一段低い部分の上面）に加圧気体（低吸収性ガス）が噴き付けられ、この噴き付けられた加圧気体の静圧により枠状部材１８の自重が支えられ、枠状部材１８がレチクル定盤１６の上面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持される。この場合も、そのクリアランス内のガスは、排気溝８４を介して真空ポンプの吸引力により外部に排気される。この場合、給気溝８２から排気溝８４に向かうガスの流れが生じている。このため、そのクリアランスを介して枠状部材１８の内部に外気が混入するのが効果的に阻止されている。
このように、枠状部材１８の底面の全体により、実質的に、レチクル定盤１６の上面の上方に枠状部材１８を浮上支持する差動排気型の気体静圧軸受けが構成されている。
また、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材１８の上面に形成された給気溝８３から照明系側プレート１４の下面に加圧気体（低吸収性ガス）が噴き付けられるとともに、照明系側プレート１４と枠状部材１８との間のクリアランス内のガスは、排気溝８５を介して真空ポンプの吸引力により外部に排気される。この場合、給気溝８３から排気溝８５に向かうガスの流れが生じている。このため、そのクリアランスを介して枠状部材１８の内部に外気が混入するのが効果的に阻止されている。また、この場合、噴き付けられた加圧気体の静圧と真空吸引力とのバランスによって、枠状部材１８と照明系側プレート１４との間にクリアランスが維持される。すなわち、枠状部材１８の上面の全体により、実質的に、枠状部材１８と照明系側プレート１４との間のクリアランスを維持する差動排気型の気体静圧軸受けが構成されている。
また、本実施形態の場合、枠状部材１８とレチクル定盤１６との間の前述のクリアランス（すなわち軸受け隙間）は、枠状部材１８上下の差動排気型の気体静圧軸受けが枠状部材１８に及ぼす力、枠状部材１８全体の自重との総合的なバランスによって、実際には決定される。
このように、枠状部材１８と照明系側プレート１４との間のクリアランス、及びレチクル定盤１６と枠状部材１８との間のクリアランスが前述のガスの流れによって気密化され、更に、前述したように、投影光学系ユニットＰＬの上端部とレチクル定盤１６との間が前述のシール部材９８により接続されているので（図７，図８参照）、枠状部材１８により囲まれた空間内は非常に気密度が高い空間となっている。以下、枠状部材１８により囲まれた空間を、便宜上「気密空間」と呼ぶものとする。
本実施形態のように、真空紫外の露光波長を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露光光の吸収を避けるために、照明ユニットＩＯＰから投影光学系ユニットＰＬまでの光路、すなわち前述の気密空間内（の光路）についても窒素や希ガスで置換する必要がある。
この場合、枠状部材１８の側壁に給気管、排気管をそれぞれ接続し、給気管を介して前述の気密空間に低吸収性ガスを供給し、排気管を介して内部のガスを外部に排気することとすれば良い。
このようにすれば、上記気密化に併せて、上記気密空間、すなわちレチクルＲが保持された空間内を露光光の吸収の少ない窒素又は希ガス等により置換することが可能となる。
なお、気密空間に供給されるガスとしてヘリウムガスを用いる場合には、ガス排気機構を介してヘリウムガスを回収した後、不純物を除去後、再利用することが望ましい。
前記レチクルステージ駆動系は、図２に示されるように、枠状部材１８の内部に、Ｙ軸方向にそれぞれ架設された一対の固定子ユニット３６、３８を含んで構成され、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動するとともにθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微小駆動する第１駆動機構と、枠状部材１８の内部の一方の固定子ユニット３８の−Ｘ側にＹ軸方向に架設された固定子ユニット４０を含んで構成され、レチクルステージＲＳＴをＸ軸方向に微小駆動する第２駆動機構と、を備えている。
前記固定子ユニット３６は、図３の分解斜視図に示されるように、Ｙ軸方向を長手方向とする一対の電機子ユニットから成るＹ軸リニアガイド（Ｙ軸固定子）１３６１，１３６２と、これらのＹ軸リニアガイド１３６１，１３６２をその長手方向（Ｙ軸方向）の一端部と他端部で保持する一対の固定部材１５２とを備えている。この場合、一対の固定部材１５２により、Ｙ軸リニアガイド１３６１，１３６２は、Ｚ軸方向（上下方向）に所定間隔をあけて相互に対向してかつＸＹ面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材１５２のそれぞれは、前述の枠状部材１８の内壁面に固定されている。
前記Ｙ軸リニアガイド１３６１，１３６２は、図３及び図５からも分かるように、断面矩形（長方形）の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、Ｙ軸方向に所定間隔で複数の電機子コイルが配設されている。
前記固定子ユニット３８も上記固定子ユニット３６と同様に構成されている。すなわち、固定子ユニット３８は、Ｙ軸方向を長手方向とする上下一対の電機子ユニットから成るＹ軸リニアガイド（Ｙ軸固定子）１３８１，１３８２と、これらのＹ軸リニアガイド１３８１，１３８２をＺ軸方向に所定間隔を維持した状態でそれぞれの長手方向の両端部にて固定する一対の固定部材１５４とを備えている。一対の固定部材１５２のそれぞれは、前述の枠状部材１８の内壁面に固定されている。
前記Ｙ軸リニアガイド１３８１，１３８２は、前述のＹ軸リニアガイド１３６１，１３６２と同様に構成されている（図５参照）。
Ｙ軸リニアガイド１３６１，１３８１と、Ｙ軸リニアガイド１３６２，１３８２との間には、図５に示されるように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージＲＳＴが配設されている。Ｙ軸リニアガイド１３６１，１３６２にそれぞれ対向して、レチクルステージＲＳＴの上面、下面には、一対の磁極ユニット２６１，２６２がそれぞれ埋め込まれ、Ｙ軸リニアガイド１３８１，１３８２に対向して、レチクルステージＲＳＴの上面、下面には、一対の磁極ユニット２８１，２８２がそれぞれ埋め込まれている。
磁極ユニット２６１，２６２のそれぞれは、図４Ｂに示されるように、前述のレチクルステージ本体２２の板状部２４Ａの段付き開口２２ａの−Ｘ側に、レチクルステージ本体２２の中立面ＣＴを基準として対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部２４ｅ１，２４ｅ２内に配置されている。
この場合、Ｙ軸リニアガイド１３６１，１３６２は、上記中立面ＣＴを基準としてほぼ対称な位置に位置している。
前記一対の磁極ユニット２６１，２６２は、磁性体部材と、該磁性体部材の表面にＹ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の界磁石とを、それぞれ備えている。複数の界磁石は、隣り合う界磁石同士で逆極性とされている。従って、磁極ユニット２６１の上方の空間にはＹ軸方向に沿って交番磁界が形成され、磁極ユニット２６２の下方の空間にはＹ軸方向に沿って交番磁界が形成されている。
同様に、前記一対の磁極ユニット２８１，２８２のそれぞれは、図４Ｂに示されるように、前述のレチクルステージ本体２２の板状部２４Ａの段付き開口２２ａの＋Ｘ側に、レチクルステージ本体２２の中立面ＣＴを基準として対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部２４ｆ１，２４ｆ２内に配置されている。また、一対の磁極ユニット２８１，２８２は、段付き開口２２ａのＸ軸方向の中心位置（レチクルステージＲＳＴの重心のＸ軸方向位置とほぼ一致）を通るＺ軸に関して、磁極ユニット２６１，２６２とほぼ左右対称の配置となっている。
また、前記Ｙ軸リニアガイド１３８１，１３８２は、中立面ＣＴを基準としてほぼ対称な位置に位置している。
前記一対の磁極ユニット２８１，２８２は、磁性体部材と、該磁性体部材の表面にＹ軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の界磁石とを、それぞれ備えている。複数の界磁石は、隣り合う界磁石同士で逆極性とされている。従って、磁極ユニット２８１の上方の空間にはＹ軸方向に沿って交番磁界が形成され、磁極ユニット２８２の下方の空間にはＹ軸方向に沿って交番磁界が形成されている。
本実施形態では、上述した固定子ユニット３６、３８（２対のＹ軸リニアガイド１３６１，１３６２、１３８１、１３８２を含む）と２対の磁極ユニット２６１、２６２、２８１、２８２とによって第１駆動機構が構成されている。この第１駆動機構によると、Ｙ軸リニアガイド１３６１，１３６２内の電機子コイルに電流が供給されることにより、磁極ユニット２６１，２６２の発生する磁界と電機子ユニット１３６１，１３６２を流れる電流との間の電磁相互作用によってＹ軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が磁極ユニット２６１，２６２（レチクルステージＲＳＴ）をＹ軸方向に駆動する駆動力となる。
同様に、Ｙ軸リニアガイド１３８１，１３８２内の電機子コイルに電流が供給されることにより、磁極ユニット２８１，２８２の発生する磁界とＹ軸リニアガイド１３８１，１３８２を流れる電流との間の電磁相互作用によってＹ軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が磁極ユニット２６１，２６２（レチクルステージＲＳＴ）をＹ軸方向に駆動する駆動力となる。
本実施形態の場合、レチクルステージＲＳＴの中立面ＣＴを基準として、磁極ユニット２６１と２６２、磁極ユニット２８１と２８２がそれぞれ対称に配置され、これらの磁極ユニットに対応するＹ軸リニアガイド１３６１と１３６２、Ｙ軸リニアガイド１３８１，１３８２も中立面ＣＴを基準として対称に配置されている。このため、Ｙ軸リニアガイド１３６１，１３６２，１３８１，１３８２の電機子コイルそれぞれに同一の電流を供給することにより、磁極ユニット２６１，２６２，２８１，２８２のそれぞれに同一の駆動力が与えられ、レチクルステージＲＳＴの中立面ＣＴ（図４Ｂ参照）上の２箇所にＹ軸方向の駆動力（磁極ユニット２６１，２６２の駆動力の合力、磁極ユニット２８１，２８２の駆動力の合力）を作用させることができ、これにより、レチクルステージＲＳＴにはピッチングモーメントが極力作用しないようになっている。
また、この場合、磁極ユニット２６１と２６２、磁極ユニット２８１と２８２とは、Ｘ軸方向に関しても、レチクルステージＲＳＴの重心近傍位置に関してほぼ対称に配置されているので、レチクルステージＲＳＴの重心から等距離の２箇所に上記のＹ軸方向の駆動力が作用するので、該２箇所に同一の力を発生させることでレチクルステージＲＳＴの重心位置近傍にＹ軸方向の駆動力の合力を作用させることが可能となっている。従って、レチクルステージＲＳＴにはヨーイングモーメントが極力作用しないようになっている。
なお、上記と反対に、左右のＹ軸方向の駆動力を異ならせることにより、レチクルステージＲＳＴのヨーイングを制御することもできる。
これまでの説明から明らかなように、磁極ユニット２６１，２６２と、対応するリニアガイド１３６１，１３６２とによりレチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動する一対のＹ軸リニアモータが構成され、磁極ユニット２８１，２８２と、対応するＹ軸リニアガイド１３８１，１３８２とによりレチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動する一対のムービングマグネット型のＹ軸リニアモータが構成されている。なお、以下においては、これらＹ軸リニアモータをそれぞれの固定子を構成するＹ軸リニアガイドと同一の符号を用いて、「Ｙ軸リニアモータ１３６１，１３６２、１３８１，１３８２」とも記述するものとする。
左右各一対のＹ軸リニアモータ１３６１，１３６２、及び１３８１，１３８２によって、前述の第１駆動機構が構成されている。
前記固定子ユニット４０は、図３に示されるように、Ｙ軸方向を長手方向とする一対の電機子ユニット１４０１，１４０２と、これらの電機子ユニット１４０１，１４０２をそれぞれの長手方向（Ｙ軸方向）の一端部と他端部で保持する一対の固定部材１５６とを備えている。この場合、一対の固定部材１５６により、電機子ユニット１４０１，１４０２は、Ｚ軸方向（上下方向）に所定間隔をあけて相互に対向してかつＸＹ面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材１５６のそれぞれは、前述の枠状部材１８の内壁面に固定されている。
電機子ユニット１４０１，１４０２は、図５からも分かるように、ＸＺ断面矩形（長方形）の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、電機子コイルが配置されている。
電機子ユニット１４０１，１４０２相互間には、図５に示されるように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向の端部に固定された断面矩形（長方形）の板状の永久磁石３０が配置されている。永久磁石３０に代えて、磁性体部材とその上下面にそれぞれ固定された一対の平板状の永久磁石とから成る磁極ユニットを用いても良い。
この場合、永久磁石３０、並びに電機子ユニット１４０１，１４０２は、中立面ＣＴを基準としてほぼ対称な形状及び配置となっている（図４Ｂ及び図５参照）。
従って、永久磁石３０によって形成されるＺ軸方向の磁界と電機子ユニット１４０１，１４０２をそれぞれ構成する電機子コイルをＹ軸方向に流れる電流との間の電磁相互作用によりＸ軸方向の電磁力（ローレン力）が発生し、このローレンツ力の反力が永久磁石３０（レチクルステージＲＳＴ）をＸ軸方向に駆動する駆動力となる。
この場合、電機子ユニット１４０１，１４０２をそれぞれ構成する電機子コイルに同一の電流を供給することにより、レチクルステージＲＳＴの中立面ＣＴ（図４Ｂ参照）上の位置にＸ軸方向の駆動力を作用させることができ、これにより、レチクルステージＲＳＴにはローリングモーメントが極力作用しないようになっている。
上述のように、電機子ユニット１４０１，１４０２と永久磁石３０とにより、レチクルステージＲＳＴをＸ軸方向に微小駆動可能なムービングマグネット型のボイスコイルモータが構成されている。なお、以下においては、このボイスコイルモータを該ボイスコイルモータを構成する可動子、すなわち永久磁石と同一の符号を用いてボイスコイルモータ３０とも呼ぶものとする。このボイスコイルモータ３０によって、第２駆動機構が構成されている。
本実施形態では、さらに、前述の枠状部材１８の＋Ｘ側面及び＋Ｙ側面には、図３に示されるように、磁極ユニットから成る可動子２６０１，２６０２，２６０３が設けられている。これらの可動子２６０１，２６０２，２６０３に対応してレチクル定盤１６には、支持台２６４１，２６４２，２６４３を介して、電機子ユニットから成る固定子２６２１，２６２２，２６２３が設けられている。
前記可動子２６０１，２６０２は、その内部に永久磁石を備えており、Ｚ軸方向の磁界を形成する。前記固定子２６２１，２６２２は、その内部に電機子コイルを有し、前記Ｚ軸方向の磁界中を電流がＹ軸方向に流れるようになっている。従って、固定子２６２１，２６２２内の電機子コイルにＹ軸方向の電流が供給されることにより、可動子２６０１，２６０２にはＸ軸方向への駆動力（ローレンツ力の反力）が作用することとなる。すなわち、可動子２６０１と固定子２６２１とにより、ムービングマグネット型のボイスコイルモータから成るＸ軸方向駆動用のトリムモータが構成され、可動子２６０２と固定子２６２２とにより、ムービングマグネット型のボイスコイルモータから成るＸ軸方向駆動用のトリムモータが構成されている。
また、前記可動子２６０３は、その内部に永久磁石を備えており、Ｚ軸方向の磁界を形成する。前記固定子２６２３は、その内部に電機子コイルを有し、前記Ｚ軸方向の磁界中を電流がＸ軸方向に流れるようになっている。従って、固定子２６２３内の電機子コイルにＹ軸方向の電流が供給されることにより、可動子２６０３にはＸ軸方向への駆動力（ローレンツ力の反力）が作用することとなる。すなわち、可動子２６０３と固定子２６２３とによりムービングマグネット型のボイスコイルモータから成るＹ軸方向駆動用のトリムモータが構成されている。
このように、これら３つのトリムモータを用いることにより、枠状部材１８をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向の３自由度方向に駆動することが可能である。
前記枠状部材１８の−Ｘ側の側壁のほぼ中央には、図３に示されるように、凹部１８ａが形成されている。この凹部１８ａには枠状部材１８の内部と外部とを連通する矩形開口１８ｂが形成され、該矩形開口１８ｂには、窓ガラスｇ１が嵌め込まれている。また、枠状部材１８の−Ｙ側の側壁には、枠状部材１８の内部と外部とを連通する矩形開口１８ｃが形成され、該開口１８ｃには、窓ガラスｇ２が嵌め込まれている。これらの窓ガラスｇ１、ｇ２は、その取り付け部分からのガス漏れが生じないように、取り付け部分には、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系樹脂による封止（シーリング）が施されている。なお、上記フッ素系樹脂としては、８０℃で２時間、加熱し、脱ガス処理が施されたものを使うことが望ましい。
前記窓ガラスｇ１の外側（−Ｘ側）には、レチクルステージ装置１２のＸＺ断面図を示す図５から分かるように、レチクルステージＲＳＴのミラー部２４Ｂの反射面に対向してＸ軸レーザ干渉計６９Ｘが設けられている。このＸ軸レーザ干渉計６９Ｘからの測長ビームが窓ガラスｇ１を介してミラー部２４Ｂの反射面に対して投射され、その反射光が窓ガラスｇ１を介してＸ軸レーザ干渉計６９Ｘ内に戻る。この場合、測長ビームの光路のＺ軸方向の位置は、中立面ＣＴの位置に一致している。
また、図５に示されるように、投影光学系ユニットＰＬの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡Ｍｒｘが取付部材９２を介して設けられている。Ｘ軸レーザ干渉計６９Ｘからの参照ビームはレチクル定盤１６に形成された貫通孔（光路）７１を介して、固定鏡Ｍｒｘに対して投射され、その反射光がＸ軸レーザ干渉計６９Ｘ内に戻る。Ｘ軸レーザ干渉計６９Ｘでは、測長ビームの反射光、参照ビームの反射光を内部の光学系により同軸にかつ同一の偏光方向の光に合成し、両反射光の干渉光を内部のディテクタによって受光する。そして、その干渉光によってディテクタの受光面に生じる干渉縞のカウント値に基づいて、Ｘ軸レーザ干渉計６９Ｘは、レチクルステージ本体２２のＸ軸方向の位置を、固定鏡Ｍｒｘを基準として、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出する。
前記窓ガラスｇ２の外側（−Ｙ側）には、レチクルステージ装置１２近傍のＹＺ断面図である図８から分かるように、レチクルステージ本体２２に設けられた前述のレトロリフレクタ３２１，３２２の反射面に対向してＹ軸レーザ干渉計６９Ｙが設けられている。この場合、Ｙ軸レーザ干渉計６９Ｙは、レトロリフレクタ３２１，３２２にそれぞれ対応して一対設けられている。各Ｙ軸レーザ干渉計６９Ｙからの測長ビームは窓ガラスｇ２を介してレトロリフレクタ３２１、３２２の反射面に対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が窓ガラスｇ２を介して各Ｙ軸レーザ干渉計６９Ｙ内に戻る。この場合、測長ビームの照射点のＺ軸方向の位置は、中立面ＣＴの位置にほぼ一致している。
また、図８に示されるように、投影光学系ユニットＰＬの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡Ｍｒｙが取付部材９３を介して設けられている。各Ｙ軸レーザ干渉計６９Ｙからの参照ビームはレチクル定盤１６に形成された貫通孔（光路）７２を介して、固定鏡Ｍｒｙに対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が各Ｙ軸レーザ干渉計６９Ｙ内に戻る。そして、各Ｙ軸レーザ干渉計６９Ｙは、前述のＸ軸レーザ干渉計６９Ｘと同様に、測長ビームの反射光と参照ビームの反射光との干渉光に基づいて、それぞれの測長ビームの投射位置（レトロリフレクタ３２１，３２２の反射面の位置）におけるレチクルステージ本体２２のＹ軸方向の位置を、固定鏡Ｍｒｙをそれぞれ基準として例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能でそれぞれ常時検出する。
この場合、一対のＹ軸レーザ干渉計６９Ｙによって、レチクルステージＲＳＴのＺ軸回りの回転量も検出することが可能となっている。
本実施形態では、図５に示されるように、ミラー部２４Ｂは、Ｙ軸リニアモータ１３６１，１３６２の外側に配置されている。このため、Ｘ軸レーザ干渉計６９Ｘの測長軸がＹ軸リニアモータ１３６１，１３６２の固定子の上方を通過することがないことから、Ｙ軸リニアモータ１３６１，１３６２の固定子を流れる電流による発熱により、Ｙ軸リニアモータ１３６１，１３６２近傍に空気揺らぎが発生しても、この空気揺らぎによるＸ軸レーザ干渉計６９Ｘの計測値への影響がないので、レチクルステージＲＳＴ、ひいてはレチクルＲのＸ軸方向位置を高精度で検出することが可能となる。また、この場合、前述の如く、Ｘ軸レーザ干渉計６９Ｘの測長ビームの光路のＺ軸方向の位置は、中立面ＣＴの位置に一致しており、レチクルＲの載置面も中立面ＣＴに一致しているので、いわゆるアッベ誤差なく、レチクルステージＲＳＴ、ひいてはレチクルＲのＸ軸方向位置を精度良く計測することができる。一対のＹ軸レーザ干渉計６９Ｙにおいても、同様の理由により、いわゆるアッベ誤差なく、レチクルステージＲＳＴ、ひいてはレチクルＲのＹ軸方向位置を精度良く計測することができるようになっている。
また、上述のＸ軸レーザ干渉計６９Ｘ及び一対のＹ軸レーザ干渉計６９Ｙは、枠状部材１８の外部に配置されているので、各干渉計を構成するプリズム等の光学部材及びディテクタ等から仮に微量の吸収性ガスが発生しても、これが露光に対して悪影響を及ぼすことがないようになっている。
上述のように、実際には、移動鏡として、ミラー部２４Ｂ、レトロリフレクタ３２１，３２２の３つが設けられ、これに対応してレーザ干渉計もＸ軸レーザ干渉計６９Ｘと一対のＹ軸レーザ干渉計６９Ｙとが設けられているが、図１ではこれらが代表的にレチクル移動鏡Ｍｍ、レチクル干渉計システム６９として図示されている。なお、図１では、固定鏡（固定鏡Ｍｒｘ、固定鏡Ｍｒｙ）は図示が省略されている。
上記のレチクル干渉計システム６９からのレチクルステージＲＳＴの位置情報（又は速度情報）は図１のステージ制御系９０及びこれを介して主制御装置７０に送られ、ステージ制御系９０では主制御装置７０からの指示に応じ、レチクルステージＲＳＴの位置情報（又は速度情報）に基づいてレチクルステージＲＳＴの駆動を制御する。
図１に戻り、前記投影光学系ユニットＰＬは、鏡筒と、該鏡筒に保持された共通のＺ軸方向の光軸を有する複数枚のレンズエレメントから成る投影光学系（屈折光学系）とから構成されている。投影光学系としては、一例として両側テレセントリックな縮小系が用いられている。この投影光学系ユニットＰＬは、実際には、該投影光学系ユニットＰＬの鏡筒部に設けられたフランジ部ＦＬＧを介して、不図示の保持部材によって保持されている。この投影光学系ユニットＰＬを構成する投影光学系の投影倍率βは、例えば１／４あるいは１／５である。このため、前述の如く、照明ユニットＩＯＰからの照明光ＩＬによりレチクルＲが照明されると、レチクルＲに形成された前述の照明領域内の回路パターンが投影光学系ユニットＰＬによりウエハＷ上の照明領域と共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）に縮小投影され、回路パターンの縮小像（部分等立像）が転写形成される。
投影光学系ユニットＰＬの鏡筒には、給気管路５０の一端と、排気管路５１の一端とがそれぞれ接続されている。給気管路５０の他端は、不図示の低吸収性ガスの供給装置、例えばヘリウムガス供給装置に接続されている。また、排気管路５１の他端は、外部のガス回収装置に接続されている。そして、ヘリウムガス供給装置から高純度のヘリウムガスが給気管路５０を介して投影光学系ユニットＰＬの鏡筒の内部にフローされている。この場合、ヘリウムガスがガス回収装置に回収されるようになっている。なお、低吸収性ガスとしてヘリウムガスを用いているのは、前述と同様の理由に加え、投影光学系ユニットＰＬのレンズ材料として熱膨張係数の大きなホタル石が用いられていることから、レンズが照明光ＩＬを吸収することにより発生する温度上昇がレンズの結像特性を劣化させることを考慮し、冷却効果の大きな低吸収性ガスを用いることが望ましいからである。
前記ウエハステージＷＳＴは、ウエハ室８０内に配置されている。このウエハ室８０は、天井部の略中央部に円形開口７１ａが形成された箱状（中空の直方体状）の隔壁７１で形成されている。この隔壁７１は、ステンレス（ＳＵＳ）等の脱ガスの少ない材料で形成されている。隔壁７１の天井部の開口７１ａ内に投影光学系ユニットＰＬの鏡筒の下端部が挿入されている。また、隔壁７１の天井壁の開口７１ａの周囲と投影光学系ユニットＰＬのフランジ部ＦＬＧとの間は、フレキシブルベローズ９７により隙間なく接続されている。このようにして、ウエハ室８０の内部のガスが外部と隔離されている。
ウエハ室８０内には、ステージベースＢＳが、複数の防振ユニット８６を介してほぼ水平に支持されている。これらの防振ユニット８６は、床面ＦからステージベースＢＳに伝達される微振動（暗振動）を例えばマイクロＧレベルで絶緑する。なお、この防振ユニット８６として、ステージベースＢＳの一部に取り付けられた半導体加速度計等の振動センサの出力に基づいてステージベースＢＳを積極的に制振するいわゆるアクティブ防振装置を用いることも可能である。
前記ウエハステージＷＳＴは、ウエハホルダ２５を介してウエハＷを真空吸着等により保持し、例えばリニアモータ等を含む不図示のウエハ駆動系によって前記ベースＢＳの上面に沿ってＸＹ２次元方向に自在に駆動されるようになっている。
本実施形態のように、真空紫外域の露光波長を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露光光の吸収を避けるために、投影光学系ユニットＰＬからウエハＷまでの光路についても窒素や希ガスで置換する必要がある。
ウエハ室８０の隔壁７１には、図１に示されるように、給気管路４１の一端と、排気管路４３の一端とがそれぞれ接続されている。給気管路４１の他端は、不図示の低吸収性ガスの供給装置、例えばヘリウムガス供給装置に接続されている。また、排気管路４３の他端は、外部のガス回収装置に接続されている。そして、前述と同様にして、ウエハ室８０内にヘリウムガスが常時フローされている。
ウエハ室８０の隔壁７１の−Ｙ側の側壁には光透過窓８５が設けられている。これと同様に、図示は省略されているが、隔壁７１の＋Ｘ側（図１における紙面手前側）の側壁にも光透過窓が設けられている。これらの光透過窓は、隔壁７１に形成された窓部（開口部）に該窓部を閉塞する光透過部材、ここでは一般的な光学ガラスを取り付けることによって構成されている。この場合、光透過窓８５を構成する光透過部材の取り付け部分からのガス漏れが生じないように、取り付け部には、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系樹脂による封止（シーリング）が施されている。なお、上記フッ素系樹脂としては、８０℃で２時間、加熱し、脱ガス処理が施されたものを使うことが望ましい。
前記ウエハホルダ２５の−Ｙ側の端部には、平面鏡から成るＹ移動鏡２５６ＹがＸ軸方向に延設されている。このＹ移動鏡２５６Ｙにほぼ垂直にウエハ室８０の外部に配置されたＹ軸レーザ干渉計２５７Ｙからの測長ビームが光透過窓８５を介して投射され、その反射光が光透過窓８５を介してＹ軸レーザ干渉計２５７Ｙ内部のディテクタによって受光され、Ｙ軸レーザ干渉計２５７Ｙ内部の参照鏡の位置を基準としてＹ移動鏡２５６Ｙの位置、すなわちウエハＷのＹ位置が検出される。
同様に、図示は省略されているが、ウエハホルダ２５の＋Ｘ側の端部には、平面鏡から成るＸ移動鏡がＹ軸方向に延設されている。そして、このＸ移動鏡を介してＸ軸レーザ干渉計によって上記と同様にしてＸ移動鏡の位置、すなわちウエハＷのＸ位置が検出される。上記２つのレーザ干渉計の検出値（計測値）はステージ制御系９０及びこれを介して主制御装置７０に供給されており、ステージ制御系９０では、主制御装置７０の指示に基づき、上記２つのレーザ干渉計の検出値をモニタしつつウエハ駆動系を介してウエハステージＷＳＴの位置制御を行うようになっている。
このように、本実施形態では、レーザ干渉計、すなわちレーザ光源、プリズム等の光学部材及びディテクタ等が、ウエハ室８０の外部に配置されているので、上記ディテクタ等から仮に微量の吸収性ガスが発生しても、これが露光に対して悪影響を及ぼすことがないようになっている。
なお、前述した投影光学系ユニットＰＬの鏡筒に接続された給気管路５０の他端、及び排気管路５１の他端を不図示のヘリウムガス供給装置にそれぞれ接続し、ヘリウムガス供給装置から給気管路５０を介して常時高純度のヘリウムガスを投影光学系ユニットＰＬの鏡筒内に供給し、該鏡筒内部のガスを排気管路５１を介してヘリウムガス供給装置に戻し、このようにして、ヘリウムガスを循環使用する構成を採用しても良い。この場合、ヘリウムガス供給装置には、ガス精製装置を内蔵することが望ましい。このようにすると、ガス精製装置の作用により、ヘリウムガス供給装置と投影光学系ユニットＰＬ内部とを含む循環経路によりヘリウムガスを長時間に渡って循環使用しても、投影光学系ユニットＰＬ内のヘリウムガス以外の吸収性ガス（酸素、水蒸気、有機物等）の濃度は数ｐｐｍ以下の濃度に維持できる。また、この場合、投影光学系ユニットＰＬ内に圧力センサ、吸収性ガス濃度センサ等のセンサを設け、該センサの計測値に基づいて、不図示の制御装置を介してヘリウムガス供給装置に内蔵されたポンプの作動、停止を適宜制御することとしても良い。
同様に、ウエハ室８０にも、上記と同様のヘリウムガスの循環経路を採用しても良い。
上述のようにして構成された本実施形態の露光装置１０によると、半導体デバイスの製造に際しては、主制御装置７０の管理の下、レチクルアライメント系、ウエハステージＷＳＴ上の基準マーク板、オフアクシス・アライメント検出系（いずれも図示省略）等を用いて、レチクルアライメント、ベースライン計測（アライメント検出系の検出中心から投影光学系ユニットＰＬの光軸との距離の計測）等の準備作業が所定の手順で行なわれる。
その後、主制御装置７０により、不図示のアライメント検出系を用いてＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等のウエハアライメント計測が実行される。そして、ウエハアライメント計測の終了後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。この露光動作は、通常のスキャニング・ステッパ（スキャナ）と同様なので、詳細説明は省略するが、走査露光に際して、主制御装置７０の指示に基づき、ステージ制御系９０によりウエハステージＷＳＴに対するレチクルステージＲＳＴの追従制御が行われる際に、レチクルステージＲＳＴの移動に伴う反力が、枠状部材１８の移動によりキャンセルされている。以下、この点について説明する。
すなわち、上記の追従制御の際に、レチクルステージＲＳＴがＸ軸方向に駆動されると、前述のボイスコイルモータ３０の可動子がレチクルステージＲＳＴと一体でＸ軸方向に駆動され、この駆動力の反力がボイスコイルモータ３０の固定子（電機子ユニット１４０１，１４０２）及び該固定子が固定された枠状部材１８に作用することとなる。この場合、枠状部材１８は、レチクル定盤１６及び照明系側プレート１４に対して所定のクリアランスを介して非接触とされているので、前記反力の作用により、枠状部材１８は、運動量保存の法則に従った距離だけその反力に応じた方向に移動する。この枠状部材１８の移動により、前記反力が吸収される。このとき、レチクルステージＲＳＴのＹ軸方向の位置によっては、上記のＸ軸方向に駆動力の反力に起因するヨーイングモーメントが枠状部材１８に作用することがある。この場合、枠状部材１８は、そのヨーイングモーメント及びＸ軸方向の反力の作用によって、運動量保存の法則に従って反力を吸収するようにθｚ回転を伴う自由運動をする。
一方、レチクルステージＲＳＴがウエハステージＷＳＴとの同期をとるために、Ｙ軸方向に駆動される際には、Ｙ軸リニアモータ１３６１，１３６２、１３８１，１３８２の各可動子がレチクルステージＲＳＴと一体でＹ軸方向に駆動され、各可動子の駆動力の反力の合力がＹ軸リニアモータ１３６１，１３６２、１３８１，１３８２の各固定子及びこれらが固定された枠状部材１８に作用する。この場合も、上記反力の合力の作用により、枠状部材１８は、運動量保存の法則に従って、前記反力の合力を吸収する距離だけその反力の合力に応じた方向に移動する。
また、Ｙ軸リニアモータ１３６１，１３６２と、Ｙ軸リニアモータ１３８１，１３８２とが発生する駆動力（推力）を異ならせてレチクルステージＲＳＴをθｚ回転させ、その際、ヨーイングモーメントが枠状部材１８に作用することがあるが、かかる場合にも、枠状部材１８は、そのヨーイングモーメント及びＹ軸方向の反力の作用によって、運動量保存の法則に従って反力を吸収するようにθｚ回転を伴う自由運動をする。
また、いずれの場合にも、枠状部材１８及びレチクルステージＲＳＴを含む系の重心移動は生じないので、レチクル定盤１６には偏荷重も作用しない。
従って、本実施形態では、レチクルステージＲＳＴの駆動時に、該レチクルステージＲＳＴの駆動に伴って生じる反力（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の反力）及び該反力によって生じるヨーイングモーメントを確実にキャンセルすることが可能となり、レチクルステージＲＳＴの駆動に伴う振動を抑制することが可能となる。また、上述の如く偏荷重の発生をも防止できるので、これに起因するレチクル定盤１６の姿勢変化なども防止できる。
また、本実施形態では、上記の反力キャンセルのため、レチクル定盤１６上方を枠状部材１８が移動する際に、その基準位置からのずれ量が許容値を超えないように（すなわち、例えば、枠状部材１８の移動により、ボイスコイルモータ３０の制御が不能となる、あるいは、枠状部材１８とレチクル定盤１６との間の隙間を介して外気が枠状部材１８内部の気密空間内に混入するなどの事態が発生しないように）、例えば露光に影響を与えない適宜なときに、主制御装置７０がステージ制御系９０を介して前述の３つのトリムモータを用いて枠状部材１８を所定の基準位置に戻すようになっている。
以上詳細に説明したように、本実施形態に係るレチクルステージ装置１２によると、図１のガス供給装置６７から給気管６５Ａを介して供給される加圧気体がレチクル定盤１６内の前述の供給経路６０（６０Ｂ、６０Ａ、６０Ｃ及び６０Ｄ）を介してレチクル定盤１６に形成された細孔６６ａ、６６ｂから重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出され、これらの加圧気体が、レチクルステージ駆動系によって駆動されるレチクルステージＲＳＴの第１凹部５６ａ、第３凹部５６ｃでそれぞれ受けられる。そして、レチクル定盤１６の細孔６６ａに対向するレチクルステージＲＳＴの底面の第１凹部５６ａで受けられた加圧気体は、細孔５８ａ、チューブ１６１、細孔５８ｂを順次介して、レチクルステージＲＳＴの底面の第１凹部５６ａとは異なる位置に導かれ、軸受部５７からレチクル定盤１６に向けて噴出される。これにより、この軸受部５７から噴出された加圧気体の静圧によりレチクルステージＲＳＴがレチクル定盤１６の上方に浮上支持される。
本実施形態では、前述の如く、軽量且つ高剛性の素材から成る、小型のレチクルステージＲＳＴが用いられているが、レチクル定盤１６の細孔６６ａからレチクルステージＲＳＴの底面の第１凹部５６ａに対して噴出された加圧気体の圧力（上向きの力）によりレチクルステージＲＳＴが上方に持ち上げられることがない。これは、レチクルステージＲＳＴに固定されたアングル部材２７Ａ、２７Ｂに形成された第３凹部５６ｃには、定盤の細孔６６ｂから噴出された加圧気体の圧力が下向きに作用しているので、上記のレチクルステージＲＳＴを上方に持ち上げようとする力がその下向きの力によって相殺されるようになっているからである。この場合、上記の上向きの力と下向きの力とのバランスにより、レチクルステージＲＳＴの不要な浮き上がりを防止することができるとともに、良好なニューマチックハンマー安定性を確保することができる。この結果、軸受部５７の剛性を高くすることができる。これにより、小型軽量のレチクルステージＲＳＴを支障なく採用することができる。
この場合、軸受部５７からレチクル定盤１６に噴出される加圧気体の静圧によりレチクルステージＲＳＴをレチクル定盤１６の上方にクリアランスを維持した状態で非接触で浮上支持することが可能となっている。
従って、本実施形態では、移動体であるレチクルステージＲＳＴに配管を接続することなく、レチクルステージＲＳＴをレチクル定盤１６上に非接触で浮上支持することができ、レチクルステージＲＳＴが配管を引きずることに起因する、レチクルステージＲＳＴの位置制御精度（位置決め精度を含む）の低下を防止することができる。この場合、小型軽量のレチクルステージＲＳＴを用いることができるので、この点においてもレチクルステージＲＳＴの位置制御性を向上させることができる。
また、本実施形態に係るレチクルステージ装置１２では、レチクルステージＲＳＴの底面に形成された第１凹部５６ａと第２凹部５６ｂとの間に、大気開放部３９が設けられているので、第１凹部５６ａと第２凹部５６ｂとの間の気体の直接の流出入がなく、前述した第１、第２の支持装置の性能を一定に維持することができる。
また、レチクルステージＲＳＴが配管を引きずった状態で移動することがなく、レチクルステージＲＳＴが等速運動を行う露光中においては、等速運動を保つのに必要な推力をほとんど必要としないため、リニアモータの推力リップルその他の影響を受けなくなるという利点もある。
さらに、本実施形態においては、レチクルステージＲＳＴを駆動するレチクルステージ駆動系を構成するモータの全てがムービングマグネット型のリニアモータ又はボイスコイルモータとされているので、軸受部５７に対する配管を必要としないのに加えて、レチクルステージＲＳＴに接続される配線が皆無となるので、配管及び配線を引きずること等によるレチクルステージＲＳＴの位置制御性の低下を完全に回避することができる。
また、本実施形態に係る露光装置１０によると、上述の如く、レチクルステージＲＳＴの位置制御性を極めて良好に確保することができる結果、走査露光時（同期移動時）のレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとの同期精度の向上が可能となり、結果的に、レチクルＲに形成されたパターンとウエハＷ上の各ショット領域との重ね合わせが良好なパターンのウエハＷ上への高精度な転写が可能となる。
なお、上記実施形態では、第１凹部５６ａと第２凹部５６ｂとを連通する通気路として、レチクルステージ本体２２内に形成された通気管路と、レチクルステージ本体２２外に設けられたチューブ１６１とを組み合わせた構成を採用することとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、通気路の全てをレチクルステージ本体２２内部に形成された通気管路とすることとしても良いし、あるいは通気路の全てを第１凹部５６ａ、第２凹部５６ｂとを連通するチューブとすることとしても良い。要は、第１凹部５６ａと第２凹部５６ｂとを連通するのであれば、その構成は問わない。
また、上記実施形態では、軸受部５７を別部材にて構成し、第２凹部５６ｂ内のレチクルステージ底面に埋め込む場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、軸受部５７をレチクルステージ本体２２の底面に一体成形することとしても良い。
なお、第３凹部５６ｃに供給された加圧気体をレチクルステージ本体２２の浮上に用いることとしても良い。すなわち、例えば、図１０に示されるように、第３凹部５６ｃに供給された加圧気体を軸受部５７に導くための通気管路１５８を形成することとし、第３凹部５６ｃに対して噴き出された加圧気体を軸受部５７から噴き出すようにすることができる。これにより、加圧気体を無駄なく利用することができるとともに、レチクル近傍に加圧気体を漏出させることがなく、効率が良い。
なお、加圧気体を第１凹部５６ａに供給する場合に発生する陽圧が比較的小さい場合には、アングル部材２７Ａ、２７Ｂ及び第３凹部５６ｃを設けなくても良い。
また、ガイド部１６ｃ，１６ｄには、第１の噴出口としての細孔６６ａがＹ軸方向に沿って複数形成されることとしても良く、これに対応して第２の噴出口としての細孔６６ｂについても、Ｙ軸方向に沿って複数形成されることとしても良い。この場合、各細孔６６ａ，６６ｂと第１凹部５６ａ、第３凹部５６ｃとが常時対向するように細孔の位置や凹部のＹ軸方向長さを決定する必要がある。
なお、上記実施形態では、第１凹部５６ａ及び第３凹部５６ｃに加圧気体を供給するに際し、１系統の供給経路から行うこととしたが、本発明がこれに限られるものではなく、各凹部に対して別々に（２系統で）加圧気体を供給することとしても良い。
なお、上記実施形態では、第２凹部５６ｂ内の気体を強制排気する場合について説明したが、例えば、レチクルステージ周辺雰囲気と同一のガスを用いる場合や、ガスが漏れても、露光精度に与える影響が少ない場合にあっては、強制排気を行わなくても良い。
なお、レチクルホルダのレチクル保持力を高めることを目的として、真空ポンプの真空吸引力をレチクル保持に利用することとすることができる。すなわち、図１０に示されるように、レチクルステージ本体２２の段付き開口２２ａの段部に設けられたレチクルホルダ３４の上面に形成された凹所３４ａと、第２凹部５６ｂとの間を連通する貫通経路１６０を形成し、真空ポンプの真空吸引力をレチクルホルダ３４の上面に作用させることで、レチクルの保持力を補助することとすることができる。これにより、レチクル固定機構３７の固定力を低く設定することができるので、レチクル固定機構３７とレチクルホルダ３４との間の挟持によるレチクルの変形を低下させることが可能となり、露光精度の低下を抑制することが可能となっている。
また、上記実施形態においては、レチクルステージＲＳＴを一体成形により構成するものとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、各部を別体により構成することとしても良い。また、レチクルステージの形状についても上記実施形態のレチクルステージの形状に限定されるものではなく、種々の形状を採用することができる。
なお、上記実施形態では，本発明に係るステージ装置が走査型のＶＵＶ露光装置のレチクルステージ装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明に係るステージ装置は，投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密着させてマスクパターンを基板に転写するプロキシミティタイプのアライナーのマスクステージ装置や、液晶用の一括転写方式の走査型露光装置などのマスクステージ装置あるいはプレートステージ装置などに好適に適用できる。この他、ＥＢＰＳ方式の電子線露光装置、波長５〜３０ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の光を露光光として用いるいわゆるＥＵＶＬ等の露光装置にも本発明に係るステージ装置は適用できる。
この他、物体（試料）が載置される移動体を所定の第１軸方向に駆動可能でその第１軸方向に直交する第２軸方向及び回転方向にも微小駆動が必要な装置であれば、露光装置に限らず、その他の精密機械などにも本発明に係るステージ装置は好適に適用できる。
なお、上記実施形態では、照明光ＩＬとしては、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）あるいはＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの遠紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）を用いるもとしたが、これに限らず、Ａｒ２レーザ光（波長１２６ｎｍ）などの他の真空紫外光を用いても良い。また、例えば、真空紫外光として上記各レーザ光に限らず、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。さらに、照明光ＩＬとして紫外光などでなく、Ｘ線（ＥＵＶ光を含む）又は電子線やイオンビームなどの荷電粒子線などを用いても良い。
また、上記実施形態では、投影光学系ユニットＰＬとして縮小系を用いる場合について説明したが、投影光学系は等倍系および拡大系のいずれでも良い。また、投影光学系としては、照明光ＩＬとして、例えばＡｒ２レーザ光などの真空紫外光を用いる場合などには、例えば特開平３−２８２５２７号公報及びこれに対応する米国特許第５，２２０，４５４号などに開示されているような、屈折光学素子と反射光学素子（凹面鏡やビームスプリッタ等）とを組み合わせたいわゆるカタディオプトリック系（反射屈折系）、あるいは反射光学素子のみから成る反射光学系が主として用いられる。
なお、上記実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンを角型のガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、有機ＥＬ、ＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置などにも本発明は広く適用することができる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
なお、例えば国際公開ＷＯ９９／４９５０４号などに開示される、投影光学系ユニットＰＬとウエハとの間に液体が満たされる液浸露光装置に本発明を適用しても良い。液浸型露光装置は、反射屈折型の投影光学系を用いる走査露光方式でも良いし、あるいは投影倍率が１／８の投影光学系を用いる静止露光方式でも良い。後者の液浸型露光装置では、基板上に大きなパターンを形成するために、ステップ・アンド・スティッチ方式を採用することが好ましい。さらに、例えば特開平１０−２１４７８３号公報及び対応する米国特許第６，３４１，００７号、及び国際公開第９８／４０７９１号パンフレット及び対応する米国特許第６，２６２，７９６号などに開示されているように、それぞれ独立に可動な２つのウエハステージを有する露光装置に本発明を適用しても良い。
なお、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、上記実施形態の露光装置を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及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。
半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置を用いて前述の方法によりレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、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）、検査ステップ等を経て製造される。
【産業上の利用可能性】  以上説明したように、本発明のステージ装置は、ステージを所定方向に駆動するのに適している。また、本発明の露光装置は、マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して感光物体上に転写するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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