(57)【要約】【課題】  本発明は、ガイド部材に沿ってスライダを案内し、スライダの移動によりステージを移動するステージ装置およびこのステージ装置を備えた露光装置に関し、スライダとガイド部材との間に配置される静圧パッドがガイド部材のガイド面に対して傾くことを防止することを目的とする。【解決手段】  ガイド部材に沿ってスライダを案内し、前記スライダの移動によりステージを移動するステージ装置において、前記スライダを静圧パッドを介して前記ガイド部材に支持し、前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に配置してなることを特徴とする。【選択図】      図２
2007103856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド部材に沿ってスライダを案内し、前記スライダの移動によりステージを移動するステージ装置において、
前記スライダを静圧パッドを介して前記ガイド部材に支持し、前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に配置してなる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、
前記スライダは、
前記ガイド部材の両側に対向配置される第１および第２のスライド部材と、
前記第１のスライド部材と前記第２のスライド部材とを連結する連結部材と、
前記第１および第２のスライド部材と前記ガイド部材との間に揺動自在に配置される第１および第２の静圧パッドと、
を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項３】
請求項２記載のステージ装置において、
前記スライダは、
前記第２の静圧パッドを前記ガイド部材側に押圧する圧力付与手段を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項４】
請求項３記載のステージ装置において、
前記圧力付与手段は、
前記第２のスライド部材と前記第２の静圧パッドとの間に配置され前記第２の静圧パッドを前記ガイド部材側に押圧する押圧手段を有す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、
前記第１の静圧パッドは、前記第１のスライド部材の移動方向に間隔を置いて一対配置され、前記一対の第１の静圧パッドに対応する位置に、前記第２の静圧パッドおよび前記押圧手段をそれぞれ配置してなることを特徴とするステージ装置。
【請求項６】
請求項４記載のステージ装置において、
前記第１の静圧パッドは、前記第１のスライド部材の移動方向に間隔を置いて一対配置され、前記一対の第１の静圧パッドの中間部に対応する位置に、前記第２の静圧パッドおよび前記押圧手段を配置してなることを特徴とするステージ装置。
【請求項７】
請求項３ないし請求項６のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記ガイド部材は、前記第１のスライド部材に対向するガイド面の精度を、前記第２のスライド部材に対向するガイド面の精度より高精度と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３ないし請求項７のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記圧力付与手段は、前記第２の静圧パッドを押圧する押圧力を制御可能と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８記載のステージ装置において、
前記ガイド部材と前記第１の静圧パッドとの間のギャップの圧力を検出する検出手段を有し、前記検出手段で検出された圧力に基づいて前記圧力付与手段の前記押圧力を制御することを特徴とするステージ装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記静圧パッドの軸受部の両側に、前記軸受部から排出された気体を排出する排出通路を有し、前記軸受部の軸受面を前記排出通路の開口部より突出させてなることを特徴とするステージ装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に支持する揺動手段は、前記静圧パッド側および前記スライダ側に対向して形成される一対の円錐状の凹部と、前記一対の凹部の間に配置される球状のボールとを有し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ないし請求項１０のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に支持する揺動手段は、前記静圧パッド側および前記スライダ側に対向して形成され、前記スライダの移動方向に対して垂直方向に延存する一対の三角状の凹部と、前記一対の凹部の間に配置される円柱状のピン部材とを有し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ないし請求項１０のいずれか１項記載のステージ装置において、
前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に支持する揺動手段は、前記静圧パッド側および前記スライダ側に連結される長尺状の連結部材を有していることを特徴とするステージ装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項記載のステージ装置を有す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、ガイド部材に沿ってスライダを案内し、スライダの移動によりステージを移動するステージ装置およびこのステージ装置を備えた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、露光装置では、ウェハ等の基板を高精度で移動するためにステージ装置が配置されている。従来、このようなステージ装置では、ガイド部材に沿ってスライダを案内し、スライダの移動によりステージを移動することが行われている。
そして、このようなステージ装置では、ガイド部材のガイド面とスライダとの間に静圧軸受の静圧パッドを介在させ、ガイド面と静圧パッドとの間に所定のギャップを形成し、ガイド部材に沿ってスライダを案内することが行われている。
【特許文献１】特開２００２−２２２７５８号公報
【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、従来のステージ装置では、ガイド部材のガイド面に平行度の加工誤差や真直度誤差があると、ガイド面と静圧パッドとの間のギャップが変動し、ガイド面に対して静圧パッドが傾き、最悪の場合には、静圧パッドがガイド面に接触するおそれがあるという問題があった。また、ステージ装置を真空雰囲気内で使用する場合には、気圧変動に起因してガイド部材等が変形し同様の問題が生じるおそれがある。さらに、温度上昇等の環境の変化によってもガイド面と静圧パッドとの間のギャップが変動し同様の問題が生じるおそれがある。
【０００４】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、スライダとガイド部材との間に配置される静圧パッドがガイド部材のガイド面に対して傾くことを防止することができるステージ装置および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】
第１の発明のステージ装置は、ガイド部材に沿ってスライダを案内し、前記スライダの移動によりステージを移動するステージ装置において、前記スライダを静圧パッドを介して前記ガイド部材に支持し、前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に配置してなることを特徴とする。
第２の発明のステージ装置は、第１の発明のステージ装置において、前記スライダは、前記ガイド部材の両側に対向配置される第１および第２のスライド部材と、前記第１のスライド部材と前記第２のスライド部材とを連結する連結部材と、前記第１および第２のスライド部材と前記ガイド部材との間に揺動自在に配置される第１および第２の静圧パッドとを有することを特徴とする。
【０００６】
第３の発明のステージ装置は、第２の発明のステージ装置において、前記スライダは、前記第２の静圧パッドを前記ガイド部材側に押圧する圧力付与手段を有することを特徴とする。
第４の発明のステージ装置は、第３の発明のステージ装置において、前記圧力付与手段は、前記第２のスライド部材と前記第２の静圧パッドとの間に配置され前記第２の静圧パッドを前記ガイド部材側に押圧する押圧手段を有することを特徴とする。
【０００７】
第５の発明のステージ装置は、第４の発明のステージ装置において、前記第１の静圧パッドは、前記第１のスライド部材の移動方向に間隔を置いて一対配置され、前記一対の第１の静圧パッドに対応する位置に、前記第２の静圧パッドおよび前記押圧手段をそれぞれ配置してなることを特徴とする。
第６の発明のステージ装置は、第４の発明のステージ装置において、前記第１の静圧パッドは、前記第１のスライド部材の移動方向に間隔を置いて一対配置され、前記一対の第１の静圧パッドの中間部に対応する位置に、前記第２の静圧パッドおよび前記押圧手段を配置してなることを特徴とする。
【０００８】
第７の発明のステージ装置は、第３ないし第６の発明のいずれか１のステージ装置において、前記ガイド部材は、前記第１のスライド部材に対向するガイド面の精度を、前記第２のスライド部材に対向するガイド面の精度より高精度とされていることを特徴とする。
第８の発明のステージ装置は、第３ないし第７の発明のいずれか１のステージ装置において、前記圧力付与手段は、前記第２の静圧パッドを押圧する押圧力を制御可能とされていることを特徴とする。
【０００９】
第９の発明のステージ装置は、第８の発明のステージ装置において、前記ガイド部材と前記第１の静圧パッドとの間のギャップの圧力を検出する検出手段を有し、前記検出手段で検出された圧力に基づいて前記圧力付与手段の前記押圧力を制御することを特徴とする。
第１０の発明のステージ装置は、第１ないし第９の発明のいずれか１のステージ装置において、前記静圧パッドの軸受部の両側に、前記軸受部から排出された気体を排出する排出通路を有し、前記軸受部の軸受面を前記排出通路の開口部より突出させてなることを特徴とする。
【００１０】
第１１の発明のステージ装置は、第１ないし第１０の発明のいずれか１のステージ装置において、前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に支持する揺動手段は、前記静圧パッド側および前記スライダ側に対向して形成される一対の円錐状の凹部と、前記一対の凹部の間に配置される球状のボールとを有していることを特徴とする。
第１２の発明のステージ装置は、第１ないし第１０の発明のいずれか１のステージ装置において、前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に支持する揺動手段は、前記静圧パッド側および前記スライダ側に対向して形成され、前記スライダの移動方向に対して垂直方向に延存する一対の三角状の凹部と、前記一対の凹部の間に配置される円柱状のピン部材とを有していることを特徴とする。
【００１１】
第１３の発明のステージ装置は、第１ないし第１０の発明のいずれか１のステージ装置において、前記静圧パッドを前記スライダに対して揺動自在に支持する揺動手段は、前記静圧パッド側および前記スライダ側に連結される長尺状の連結部材を有していることを特徴とする。
第１４の発明の露光装置は、第１ないし第１３の発明のいずれか１のステージ装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のステージ装置では、静圧パッドをスライダに対して揺動自在に配置したので、スライダとガイド部材との間に配置される静圧パッドがガイド部材のガイド面に対して傾くことを防止することができる。
本発明の露光装置では、本発明のステージ装置を用いているため、基板の位置決め精度の向上により露光精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(第１の実施形態)
図１は本発明のステージ装置の第１の実施形態を示している。この実施形態では本発明がウエハステージの粗動ステージに適用される。
この実施形態の粗動ステージは、基台１１を有している。基台１１の両側には、一対のガイド部材１３が平行に配置されている。一対のガイド部材１３は、その両端を支持部材１５を介して基台１１上に固定されている。一対のガイド部材１３には、ガイド部材１３に沿って案内されるＹスライダ１７が配置されている。
【００１４】
一対のＹスライダ１７の間には、ガイド部材１９が配置されている。このガイド部材１９は両端をＹスライダ１７に固定されている。そして、ガイド部材１９には、ガイド部材１９に沿って案内されるＸスライダ２１が配置されている。
この粗動ステージでは、Ｙスライダ１７をリニアモータ等のアクチュエータ(不図示)によりガイド部材１３に沿って移動することにより、Ｘスライダ２１のＹ方向の位置決めが行われる。また、Ｘスライダ２１をリニアモータ等のアクチュエータ(不図示)によりガイド部材１９に沿って移動することにより、Ｘスライダ２１のＸ方向の位置決めが行われる。
【００１５】
この粗動ステージのＸスライダ２１の上面２１ａには、粗動ステージより高精度でＸ，ＹおよびＺ方向に移動可能な微動テーブル(不図示)が配置され、微動テーブルの上面に載置されるウェハの位置決めが行われる。
図２および図３は、図１に示した粗動ステージのＸスライダ２１の詳細を示している。
このＸスライダ２１は、ガイド部材１９の外側を囲繞して配置される第１ないし第４のスライド部材２３，２４，２５，２６を有している。第１のスライド部材２３と第２のスライド部材２５は、ガイド部材１９の上下両側に対向配置されている。また、第３のスライド部材２４と第４のスライド部材２６は、ガイド部材１９の左右両側に対向配置されている。この第３のスライド部材２４と第４のスライド部材２６の両端は、第１のスライド部材２３と第２のスライド部材２５にボルト等の連結部材(不図示)により固定されている。
【００１６】
第１ないし第４のスライド部材２３，２４，２５，２６とガイド部材１９との間には、ガイド部材１９の４面のガイド面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに対向して第１ないし第４の静圧パッド２８，２９，３０，３１が配置されている。第１のスライド部材２３と第１の静圧パッド２８との対向面には、それぞれ円錐状の凹部３３が形成されている。そして、この円錐状の凹部３３の間に配置されるボール３５により第１の静圧パッド２８が揺動自在とされている。
【００１７】
第２のスライド部材２５と第２の静圧パッド２９との間には、第２の静圧パッド２９をガイド部材１９側に押圧する圧力付与手段３７が配置されている。この圧力付与手段３７は、保持部材３９と皿バネ，コイルバネ等からなるバネ部材４１を有している。保持部材３９と第２の静圧パッド２９との対向面には、それぞれ円錐状の凹部３３が形成されている。そして、この円錐状の凹部３３の間に配置されるボール３５により第２の静圧パッド２９が保持部材３９に対して揺動自在に保持されている。保持部材３９と第２のスライド部材２５との間には押圧手段であるバネ部材４１が配置されている。
【００１８】
一般に、バネによる与圧では、Ｆ＝ｋＸで表されるように、バネの伸びＸに比例して与圧が変化するが、本構成における変位量ΔＸは、ミクロンオーダーと極めて小さく、与圧力の変動は無視できる。また、与圧手段としては、バネの他に与圧力そのものを制御するものでも良い。例えば、空気圧による与圧では、与圧一定制御が可能である。また、コイルによりトルク制御を行うことにより、与圧をより能動的に制御できる。また、パッドギャップを間接的に認識し、ピエゾ素子によるギャップの一定制御を行っても良い。
【００１９】
第３のスライド部材２４と第３の静圧パッド３０との対向面には、それぞれ円錐状の凹部３３が形成されている。そして、この円錐状の凹部３３の間に配置されるボール３５により第３の静圧パッド３０が揺動自在とされている。
第４のスライド部材２６と第４の静圧パッド３１との間には、第４の静圧パッド３１をガイド部材１９側に押圧する圧力付与手段３７が配置されている。この圧力付与手段３７は、保持部材３９とバネ部材４１とを有している。保持部材３９と第４の静圧パッド３１との対向面には、それぞれ円錐状の凹部３３が形成されている。そして、この円錐状の凹部３３の間に配置されるボール３５により第４の静圧パッド３１が保持部材３９に対して揺動自在に保持されている。保持部材３９と第４のスライド部材２６との間には押圧手段であるバネ部材４１が配置されている。
【００２０】
第１ないし第４の静圧パッド２８，２９，３０，３１は、ガイド部材１９に対向する面にそれぞれ軸受部４３を有している。この軸受部４３には、空気供給路４５が連通されている。そして、空気供給路４５からの圧力空気を軸受部４３に供給することにより、第１ないし第４の静圧パッド３１とガイド部材１９との間に所定間隔のギャップが形成される。
【００２１】
この実施形態では、図３に示すように、Ｘスライダ２１には、Ｘスライダ２１の移動方向に間隔を置いて、図２に示した構成の案内部４７が一対配置されている。すなわち、第１のスライド部材２３とガイド部材１９の間には、第１のスライド部材２３の移動方向に間隔を置いて第１の静圧パッド２８が一対配置されている。また、第２のスライド部材２５とガイド部材１９の間には、一対の第１の静圧パッド２８に対応する位置に、第２の静圧パッド２９および保持部材３９等がそれぞれ配置されている。また、図３には図示していないが、第３のスライド部材２４とガイド部材１９の間には、第３のスライド部材２４の移動方向に間隔を置いて第３の静圧パッド３０が一対配置されている。そして、第４のスライド部材２６とガイド部材１９の間には、一対の第３の静圧パッド３０に対応する位置に、第４の静圧パッド３１および保持部材３９等がそれぞれ配置されている。
【００２２】
上述したステージ装置では、第１ないし第４の静圧パッド２８，２９，３０，３１をＸスライダ２１の第１ないし第４のスライド部材２３，２４，２５，２６に対して揺動自在に配置したので、第１ないし第４のスライド部材２３，２４，２５，２６とガイド部材１９との間に配置される第１ないし第４の静圧パッド２８，２９，３０，３１が、ガイド部材１９のガイド面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに対して傾くことを有効に防止することができる。従って、ガイド部材１９のガイド面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに平行度の加工誤差や真直度誤差が存在する場合にも、ガイド面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄと第１ないし第４の静圧パッド２８，２９，３０，３１との間のギャップが変動することがなくなり、Ｘスライダ２１を円滑に案内することができる。
【００２３】
また、上述したステージ装置では、第２の静圧パッド２９および第４の静圧パッド３１をガイド部材１９側に押圧する圧力付与手段３７を設けたので、第１ないし第４の静圧パッド２８，２９，３０，３１をガイド面１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄに常に所定の力で押圧することが可能になり、ギャップ間隔を一定にし、最適な静圧パッド剛性を得ることができる。
【００２４】
すなわち、この実施形態では、第２の静圧パッド２９を圧力付与手段３７のバネ部材４１により常に所定の力で押圧している。そして、この押圧力の反力は、第２のスライド部材２５、第３および第４のスライド部材２４，２６および第１のスライド部材２３を介して第１の静圧パッド２８作用する。従って、ガイド部材１９のガイド面１９ａ，１９ｂに平行度の加工誤差や真直度誤差が存在する場合にも、第１の静圧パッド２８および第２の静圧パッド２９をガイド面１９ａ，１９ｂに所定の力で押圧することが可能になり、ギャップ間隔を常に一定にすることができる。
【００２５】
そして、このようにギャップ間隔を常に一定にすることにより、常に最適な静圧パッド剛性を得ることができる。
図４は、横軸にギャップ間隔を縦軸に静圧パッド剛性をとり、ギャップ間隔と静圧パッド剛性との関係を示している。静圧パッド剛性はギャップ間隔により大きく変動し、ギャップ間隔がＡの点で最大になるのがわかる。従って、圧力付与手段３７のバネ部材４１のバネ定数をギャップ間隔がＡあるいはこの近傍の値になるように設定することにより、常に最適な静圧パッド剛性を得ることができる。
(第２の実施形態)
図５は、この実施形態のＸスライダ２１を示している。
【００２６】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、第１の静圧パッド２８が、第１のスライド部材２３の移動方向に間隔を置いて一対配置されている。そして、一対の第１の静圧パッド２８の中間部に対応する位置に、第２の静圧パッド２９および保持部材３９が配置されている。第２のスライド部材２５と第２の静圧パッド２９との間には、第２の静圧パッド２９をガイド部材１９側に押圧する圧力付与手段３７が配置されている。この圧力付与手段３７は、保持部材３９とバネ部材４１を有している。
【００２７】
この実施形態では、一対の第１の静圧パッド２８の中間部に対応する位置に、第２の静圧パッド２９および圧力付与手段３７を配置し、第２の静圧パッド２９をバネ部材４１により押圧するようにしたので、間隔を置いて配置される一対の第１の静圧パッド２８にそれぞれ同一の押圧力を付与することができる。
(第３の実施形態)
図６は、この実施形態のＸスライダ２１の要部の詳細を示している。
【００２８】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、第１の静圧パッド２８に、第１の静圧パッド２８とガイド部材１９のガイド面１９ａとの間の圧力を検出する圧力センサ５１が配置されている。第１の静圧パッド２８には、軸受部４３の空気通路(不図示)に連通する通路５３が形成され、この通路５３に圧力センサ５１が配置されている。
【００２９】
一方、第２の静圧パッド２９を保持部材３９を介して押圧する圧力付与手段３７の押圧手段には、圧電素子５５が使用されている。そして、この圧電素子５５に印加する電圧を変化することにより保持部材３９と第２のスライド部材２５との間の間隔を制御可能とされている。
この実施形態では、圧力センサ５１により測定された第１の静圧パッド２８とガイド面１９ａとの間の圧力が制御手段５７に入力される。そして、制御手段５７は、圧力センサ５１で測定された圧力に基づいて、圧電素子５５に印加する電圧を変化し保持部材３９と第２のスライド部材２５との間の間隔を制御し、これにより、第１の静圧パッド２８とガイド面１９ａとのギャップを設定値に維持する。
【００３０】
すなわち、第１の静圧パッド２８とガイド面１９ａとの間の圧力が設定値より低くなると、圧電素子５５に印加する電圧を増大し、保持部材３９と第２のスライド部材２５との間の間隔を増大すことにより、第１の静圧パッド２８とガイド面１９ａとのギャップを設定値に維持する。一方、第１の静圧パッド２８とガイド面１９ａとの間の圧力が設定値より高くなると、圧電素子５５に印加する電圧を減少し、保持部材３９と第２のスライド部材２５との間の間隔を減少すことにより、第１の静圧パッド２８とガイド面１９ａとのギャップを設定値に維持する。
【００３１】
この実施形態では、圧力センサ５１で測定された圧力に基づいて、圧電素子５５に印加する電圧を変化するようにしたので、第１の静圧パッド２８とガイド面１９ａとのギャップを設定値に維持することが可能になり、第１の静圧パッド２８の剛性を常に最適なものにすることができる。
(第４の実施形態)
図７は、この実施形態のＸスライダ２１の要部の詳細を示している。この実施形態では、ステージ装置が真空雰囲気内に配置される。
【００３２】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、第１の静圧パッド２８の軸受部４３の両側に、軸受部４３から排出された空気を排出する空気排出手段５９が形成されている。この空気排出手段５９は、大気開放通路６１、低真空排気通路６２および高真空排気通路６３を有している。大気開放通路６１、低真空排気通路６２および高真空排気通路６３は、第１の静圧パッド２８の軸受面６５に形成される第１の開口部６１ａ、第２の開口部６２ａおよび第３の開口部６３ａを有している。そして、軸受部４３を中心にして、第１の開口部６１ａの外側に第２の開口部６２ａが形成され、第２の開口部６２ａの外側に第３の開口部６３ａが形成されている。
【００３３】
この実施形態では、図８に示すように、第１の静圧パッド２８の軸受部４３の軸受面４３ａが、第１の開口部６１ａ、第２の開口部６２ａおよび第３の開口部６３ａより突出されている。すなわち、第１の静圧パッド２８の軸受面６５は、軸受部４３を中心にして、段部により段階的に後退されている。そして、軸受部４３が配置される軸受面６５より数μｍの距離だけ後退した軸受面６５ａに第１の開口部６１ａが形成されている。また、軸受面６５ａより数μｍの距離だけ後退した軸受面６５ｂに第２の開口部６２ａが形成されている。さらに、軸受面６５ｂより数μｍの距離だけ後退した軸受面６５ｃに第３の開口部６３ａが形成されている。
【００３４】
この実施形態では、第１の静圧パッド２８の軸受部４３からガイド部材１９のガイド面１９ａに向けて流出した空気は、第１の開口部６１ａから大気開放通路６１に流入し外部に排出される。また、大気開放通路６１で排出されなかった空気が、第２の開口部６２ａから低真空排気通路６２に流入し外部に排出される。そして、低真空排気通路６２で排出されなかった空気が、第３の開口部６３ａから高真空排気通路６３に流入し外部に排出される。
【００３５】
この実施形態では、第１の静圧パッド２８に、大気開放通路６１、低真空排気通路６２および高真空排気通路６３を設けたので、軸受部４３から排出される空気を配管等を介して外部に確実に排出することができる。従って、軸受部４３から排出される空気がステージ装置が配置される真空雰囲気中に流入することを防止することができる。
また、第１の静圧パッド２８の軸受部４３の軸受面４３ａを、第１の開口部６１ａ、第２の開口部６２ａおよび第３の開口部６３ａより突出させ、第１の開口部６１ａ、第２の開口部６２ａ、第３の開口部６３ａを順次後退するようにしたので、第１の静圧パッド２８の軸受面６５が、ガイド部材１９のガイド面１９ａに対して傾斜した場合にも、第１の静圧パッド２８の軸受面６５がガイド部材１９のガイド面１９ａに接触することを防止することができる。
【００３６】
なお、この実施形態では、第２の静圧パッド２９にも空気排出手段５９が形成されているが、第１の静圧パッド２８と同様であるため同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(第５の実施形態)
図９は、この実施形態のＸスライダ２１の要部の詳細を示している。
【００３７】
なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この実施形態では、ガイド部材１９の上下のガイド面１９ａ，１９ｅが、平行に形成されておらず、上側のガイド面１９ａに対して下側のガイド面１９ｅが傾斜して形成されている。そして、上下のガイド面１９ａ，１９ｅに対向して第１の静圧パッド２８および第２の静圧パッド２９が配置されている。第２の静圧パッド２９は、ボール３５を中心にして揺動し、下側のガイド面１９ｅに平行に配置されている。そして、ガイド部材１９の上側のガイド面１９ａの加工精度が、下側のガイド面１９ｅの加工精度より高精度とされている。
【００３８】
この実施形態では、Ｘスライダ２１は、基本的にガイド部材１９の上側のガイド面１９ａに沿って案内される。従って、下側のガイド面１９ｅの加工精度を、上側のガイド面１９ａの加工精度より低くしても充分な案内精度を得ることができ、ガイド部材１９の加工に必要な工数を低減することができる。
また、ガイド部材１９の下側のガイド面１９ｅを上側のガイド面１９ａに対して傾斜して形成することが可能になるため、ガイド部材１９の設計の自由度を増大することができる。
(第６の実施形態)
上述した実施形態では、静圧パッド２８，２９，３０，３１をスライダ２１に対して揺動自在に支持する揺動手段を、静圧パッド２８，２９，３０，３１側およびスライダ２１側に対向して一対の円錐状の凹部３３を形成し、この一対の凹部３３の間に球状のボール３５を配置して構成したが、例えば、以下のような構成でも良い。
【００３９】
図１０の揺動手段では、例えば、スライド部材２３と静圧パッド２８との対向面に、三角状の一対の凹部２３ａ，２８ａが形成され、この一対の凹部２３ａ，２８ａの間に、円柱状のピン部材７１が配置されている。そして、一対の凹部２３ａ，２８ａは、スライダ２１の移動方向Ｘに対して垂直方向に延存して形成されている。
この揺動手段では、静圧パッド２８が、スライダ２１の移動方向にのみ揺動されるため、ボール３５を使用する場合に比較して、剛性を上げることができる。なお、ピン部材７１を使用することなく、例えば、図１１に示すように、スライド部材２３に半円柱部２３ｂを一体形成しても良い。
【００４０】
図１２の揺動手段では、例えば、スライド部材２３と静圧パッド２８との対向面が、長尺状の長細い連結部材７３により連結されている。
この揺動手段では、連結部材７３の軸長方向への押圧力による変形は少ないが、連結部材７３の曲がりにより静圧パッド２８が移動可能である。従って、ガイド面が平行でない場合の誤差を、連結部材７３の曲がりにより吸収することが可能になり、静圧パッド２８をガイド面に沿って確実に移動することができる。そして、この揺動手段では、スライド部材２３あるいは静圧パッド２８が、ボール３５あるいはピン部材７１に対して摺動しないため、摺動によりゴミが発生することを低減することができる。
(露光装置の実施形態)
図１３は、上述した実施形態のステージ装置が配置されるＥＵＶ露光装置を模式化して示している。
【００４１】
この実施形態では、露光の照明光としてＥＵＶ光が用いられる。ＥＵＶ光は０．１〜４００ｎｍの間の波長を持つもので、この実施形態では特に１〜５０ｎｍ程度の波長が好ましい。投影系は像光学系システム１０１を用いたもので、ウェハ１２５上にレチクル１０３によるパターンの縮小像を形成するものである。
ウェハ１２５上に照射されるパターンは、レチクルステージ１０２の下側に静電チャック１０４を介して配置されている反射型のレチクル１０３により決められる。この反射型のレチクル１０３は、真空ロボットによって搬入および搬出される（真空ロボットの図示は省略する）。また、ウェハ１２１はウェハステージ１２３の微動テーブル１２５上に静電チャック１２７を介して配置されている。典型的には、露光はステップ・スキャンによりなされる。
【００４２】
露光時の照明光として使用するＥＵＶ光は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光経路は、適当な真空ポンプ１０７を用いて真空に保たれた真空チャンバ１０６に囲まれている。またＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源はレーザ源１０８（励起光源として作用）とキセノンガス供給装置１０９からなっている。レーザプラズマＸ線源は真空チャンバ１１０によって取り囲まれている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は真空チャンバ１１０の窓１１１を通過する。
【００４３】
放物面ミラー１１３は、キセノンガス放出部の近傍に配置されている。放物面ミラー１１３はプラズマによって生成されたＥＵＶ光を集光する。放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。ＥＵＶ光は放物面ミラー１１３の多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通じて集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４は反射型のレチクル１０３へとＥＵＶ光を集光、反射させる。ＥＵＶ光は集光ミラー１１４で反射され、レチクル１０３の所定の部分を照明する。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４はこの装置の照明システムを構成する。
【００４４】
レチクル１０３は、ＥＵＶ光を反射する多層膜とパターンを形成するための吸収体パターン層を持っている。レチクル１０３でＥＵＶ光が反射されることによりＥＵＶ光は「パターン化」される。パターン化されたＥＵＶ光は像光学システム１０１を通じてウェハ１２１に達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面第１ミラー１１５ａ、凸面第２ミラー１１５ｂ、凸面第３ミラー１１５ｃ、凹面第４ミラー１１５ｄの４つの反射ミラーからなっている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄにはＥＵＶ光を反射する多層膜が備えられている。
【００４５】
レチクル１０３により反射されたＥＵＶ光は第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、レチクル１０３パターンの縮小（例えば、１／４、１／５、１／６）された像を形成する。像光学系システム１０１は、像の側（ウェハ１２１の側）でテレセントリックになるようになっている。
レチクル１０３は可動のレチクルステージ１０２によって少なくともＸ−Ｙ平面内で支持されている。ウェハ１２１は、好ましくはＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動なウェハステージ１２３によって支持されている。この実施形態では、ウェハステージ１２３は、粗動ステージ１２９上に微動テーブル１２５を配置してなり、粗動ステージ１２９には、上述した第４の実施形態のステージ装置が使用されている。
【００４６】
ウェハ１２１上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりレチクル１０３の所定の領域に照射され、レチクル１０３とウェハ１２１は像光学系システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、レチクルパターンはウェハ１２１上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。
露光の際には、ウェハ１２１上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに影響を与えないように、ウェハ１２１はパーティション１１６の後ろに配置されることが望ましい。パーティション１１６は開口１１６ａを持っており、それを通じてＥＵＶ光がミラー１１５ｄからウェハ１２１へと照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、レジストに照射することにより生じるガス状のゴミがミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはレチクル１０３に付着するのを防ぐ。それゆえ、これらの光学性能の悪化を防いでいる。
【００４７】
この実施形態の露光装置では、上述した実施形態のステージ装置をウェハステージに用いているため、ウェハの位置決め精度の向上により露光精度を向上することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００４８】
(１)上述した実施形態では、ガイド部材１９の４面に第１ないし第４の静圧パッド２８，２９，３０，３１を配置した、所謂４面拘束型のスライダに本発明を適用した例について説明したが、例えば、第１のスライド部材２３と第２のスライド部材２５とを単に連結部材で連結し、第３および第４の静圧パッド３０，３１を配置しないようにしても良い。
(２)上述した実施形態では、第４の静圧パッド３１を圧力付与手段３７により押圧するようにした例について説明したが、第２の静圧パッド２９のみを圧力付与手段３７により押圧するようにしても良い。
【００４９】
(３)上述した実施形態では、本発明のステージ装置を露光装置に適用した例について説明したが、例えば工作機械等のステージ装置に広く適用することができる。
(４)上述した実施形態では、押圧手段にバネ部材４１あるいは圧電素子５５を用いた例について説明したが、例えば、空圧、磁力等を用いることができる。
(５)上述した実施形態では、ＥＵＶ露光装置に本発明のステージ装置を適用した例について説明したが、荷電粒子ビーム露光装置等の露光装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明のステージ装置の第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】図１のＸスライダの図３のII-II線に沿う横断面を示す説明図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う縦断面を示す説明図である。
【図４】ギャップ間隔と静圧パッド剛性との関係を示す説明図である。
【図５】本発明のステージ装置の第２の実施形態の要部を示す説明図である。
【図６】本発明のステージ装置の第３の実施形態の要部を示す説明図である。
【図７】本発明のステージ装置の第４の実施形態の要部を示す説明図である。
【図８】図７の第１の静圧パッドの詳細を示す説明図である。
【図９】本発明のステージ装置の第５の実施形態の要部を示す説明図である。
【図１０】揺動手段の他の実施形態の要部を示す説明図である。
【図１１】図１０の揺動手段の変形例を示す説明図である。
【図１２】揺動手段の他の実施形態の要部を示す説明図である。
【図１３】本発明の露光装置の一実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１９：ガイド部材、１９ａ，１９ｂ：ガイド面、２１：Ｘスライダ、２３：第１のスライド部材、２５：第２のスライド部材、２８：第１の静圧パッド、２９：第２の静圧パッド、３５：ボール、３７：圧力付与手段、４１：バネ部材、４３：軸受部、４３ａ：軸受面、５１：圧力センサ、５５：圧電素子、５９：空気排出手段、６１：大気開放通路、６２：低真空排気通路、６３：高真空排気通路、６１ａ：第１の開口部、６２ａ：第２の開口部、６３ａ：第３の開口部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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