(57)【要約】【課題】  電磁アクチュエータを用いて高速、高精度、高効率かつ低発熱でステージ制御又は除振制御を可能とし、高い生産性と超微細化露光を実現する露光装置を提供すること。【解決手段】  駆動装置は、第１のコイル７２と第１のコイル７２により発生する磁束変化を検出する第２のコイル７４とを有する電磁アクチュエータ７０と、電磁アクチュエータ７０をフィードバック制御する電磁アクチュエータ制御部２０と、を備える。電磁アクチュエータ制御部２０は、第１のコイル７２に変調信号を与える変調部２８と、第２のコイル７４からの出力信号を復調する復調部５２と、を有する。【選択図】  図６
2007027331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコイルと該第１のコイルにより発生する磁束変化を検出する第２のコイルとを有する電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータをフィードバック制御する電磁アクチュエータ制御部と、
を備え、
前記電磁アクチュエータ制御部は、
前記第１のコイルに変調信号を与える変調部と、
前記第２のコイルからの出力信号を復調する復調部と、
を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記変調信号は、前記フィードバック制御における目標値に基づいて生成されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記電磁アクチュエータ制御部は、前記目標値と前記復調部で復調された信号とに基づいて前記電磁アクチュエータをフィードバック制御することを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電磁アクチュエータ制御部は、前記変調部及び前記復調部の少なくとも一方に位相調整部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記電磁アクチュエータ制御部は、前記復調部で復調された信号の高調波成分を除去するフィルタを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記目標値は、前記電磁アクチュエータで発生する力に基づいて生成され、
前記電磁アクチュエータ制御部は、前記目標値に平方根演算を施すスケール変換部を有し、該スケール変換部からの出力信号と前記復調部で復調された信号とに基づいて前記電磁アクチュエータをフィードバック制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記第１のコイルを駆動する電力増幅部と、
前記第１のコイルに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記第１のコイルに流れる電流をフィードバック制御するコイル制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記電磁アクチュエータはＥコア及びＩコアを有し、
前記第１、第２のコイルは、前記Ｅコアにそれぞれ取り付けられることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項９】
粗動ステージと微動ステージとを備えるステージ装置であって、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の駆動装置によって、前記粗動ステージに対して前記微動ステージが駆動されることを特徴とするステージ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の駆動装置と、
パターンを形成した原版に照射される露光光を基板に投影するための光学系と、
前記基板または前記原版を保持し前記駆動装置により位置決めされるステージ装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
露光装置であって、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の駆動装置によって、投影光学系を支持するためのマウントを駆動することを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
デバイス製造方法であって、
請求項１０又は請求項１１に記載の露光装置を用いて潜像パターンが形成された基板を用意する工程と、
前記潜像パターンを現像する工程と、
を含む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】
【０００１】
本発明は、駆動装置及びこれを用いた露光装置並びにデバイス製造方法に関し、特に電磁アクチュエータを用いて高速、高精度、高効率かつ低発熱でステージ制御及び除振制御を行うことを可能とする露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路は、高い生産性が要求され、これに伴い半導体露光装置では高速な露光処理を行う必要がある。一方、回路パターンの微細化により、回路パターンの原版であるレチクルと露光対象のウエハの位置決め精度はｎｍオーダー以下とする必要がある。
【０００３】
走査型露光装置では、レチクルを保持するレチクルステージとウエハを保持するウエハーステージが同期して走査され、レチクルステージとウエハーステージが反対方向に等速運動している際に露光が行われる。一般的には、レチクルとウエハの投影倍率は４：１であり、レチクルステージとウエハーステージの走査速度比も４：１である。各走査速度は、生産性向上のために、より高速な駆動が要求され、ウエハーステージの走査速度は数百ｍｍ／ｓに達している。
【０００４】
このように、レチクルステージ及びウエハーステージは、高速かつ高精度な駆動が要求されているため、高効率で低発熱かつ高精度にステージを駆動することができるアクチュエータが必要となっている。
【０００５】
ステージを高速に駆動するアクチュエータとしては、磁界中に電流を流すことによって発生するローレンツ力を利用したリニアモータがある。主な構成部品は磁界を発生させる磁石と電流を流すコイルで、コイル電流に対して得られるローレンツ力、すなわち推力との関係は、線形性がよく、制御性は良好である。しかし、その一方で、効率が悪く、大きな推力を得るためには大電力が必要となる。その結果、アクチュエータがレチクルやウエハの近くに配置される場合は、アクチュエータからの熱によりｎｍオーダーの位置決め精度を得ることは困難となる場合がある。
【０００６】
一方、高効率で低発熱、すなわち、小さな電力で大きな推力を得ることができるアクチュエータとして電磁石の原理を用いたものがある。一般に、電磁石は強磁性体を含む２つの部材とコイルにより構成され、２つの部材は僅かなギャップを有して対向するよう配置される。一方の部材にコイルを巻いて電流を流し、２つの部材内に閉磁束ループを発生させ、この磁束により対向しているギャップ間に吸引力を生じさせて推力が得られるよう構成される。通常、ギャップは数十μｍ〜数百μｍ程度の極めて狭い間隔に設定されるため、非常に高効率なアクチュエータとすることが可能となる。
【０００７】
また、露光装置の設置床からの振動やウエハーステージの駆動による外乱力を抑制して高精度な露光を実現するために、除振又は制振を目的とした除振装置が必要となる。露光装置は、ウエハーステージの高速駆動による外乱力が増加する一方で、更なる微細化が要求されている。除振装置による除振又は制振性能を向上させるため、アクチュエータにより外乱力をキャンセルするアクティブ制御が多用されている。アクチュエータはリニアモータや電磁石が用いられているが、低発熱で高精度に大きな推力が得られるアクチュエータが要求されている。
【特許文献１】特開２００２−０３３２７０号公報
【特許文献２】特開２００２−３１９５３５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、電磁石によるアクチュエータでは、以下の問題点がある。発生磁束はコイル電流に比例し、ギャップにほぼ反比例する。推力と磁束密度は、下記の式（１）〜（４）の関係がある。
【０００９】
Ｆ  ∝  Ｂ２  …式（１）
√（Ｆ）  ∝  Ｂ         …式（２）
φ  ＝  Ｂ・Ｓ           …式（３）
φ  ∝  Ｉ               …式（４）
ここで、Ｆ：推力、Ｂ：磁束密度、φ：磁束、Ｉ：コイル電流、Ｓ：電磁石の対向しているギャップ断面積である。これにより、高効率であるが、推力はコイル電流及びギャップに対して非線形な特性となる。また、僅かなコイル電流やギャップ変化に対しても、大きな推力変動の要因となってしまう。
【００１０】
特許文献１に記載の電磁石を用いたステージ装置では、電磁石におけるギャップ間隔をセンサにより計測し、ギャップ間隔に応じたコイル電流となるよう補正して使用するよう構成されている。しかしながら、この方法は、計測されたギャップ間隔に応じてコイル電流を補正し所定の推力に合わせるオープンループによる推力補正方法である。そのため、電磁石やコイルの特性ばらつき等により、高精度な制御を行うアクチュエータの制御方法としては不十分であった。
【００１１】
また、特許文献２に記載の電磁石を用いた位置決め装置では、電磁石内に発生している磁束変化を、新たに設けたコイルにより検出して、電気的な積分器により積分して磁束に比例した信号に変換している。この信号は、上記の式（２）、（３）により、所定の推力Ｆとなるようフィードバックループを構成してコイル電流を操作し、電磁石やコイルの特性ばらつきを抑制するよう構成されている。しかしながら、磁束変化を検出する信号増幅器や積分器を構成する電子部品のオフセット電流及びオフセット電圧により、磁束変化がゼロの場合でも積分器出力は時間とともに増加するランプ状のオフセットを発生する。最終的には、飽和電圧に至り制御不能となってしまう。この現象を抑制するため、上記フィードバックループには、ハイパスフィルタが挿入されている。しかしながら、直流的な推力や低周波数帯域の推力に対しては応答することができない。そのため、高精度な制御を行うアクチュエータの制御方法としては不十分であった。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、電磁アクチュエータを用いて高速、高精度、高効率かつ低発熱で制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の側面は、駆動装置に係り、第１のコイルと該第１のコイルにより発生する磁束変化を検出する第２のコイルとを有する電磁アクチュエータと、前記電磁アクチュエータをフィードバック制御する電磁アクチュエータ制御部と、を備える。前記電磁アクチュエータ制御部は、前記第１のコイルに変調信号を与える変調部と、前記第２のコイルからの出力信号を復調する復調部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の側面は、粗動ステージと微動ステージとを備えるステージ装置に係り、上記の駆動装置によって、前記粗動ステージに対して前記微動ステージが駆動されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の側面は、露光装置に係り、上記の駆動装置と、パターンを形成した原版に照射される露光光を基板に投影するための光学系と、前記基板または前記原版を保持し前記駆動装置により位置決めされるステージ装置と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の側面は、露光装置に係り、上記の駆動装置によって、投影光学系を支持するためのマウントを駆動することを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の側面は、デバイス製造方法に係り、上記の露光装置を用いて潜像パターンが形成された基板を用意する工程と、前記潜像パターンを現像する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電磁アクチュエータを用いて高速、高精度、高効率かつ低発熱で制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の好適な実施形態について、詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の好適な第１の実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。
【００２０】
不図示の露光光源より出射された露光光は、照明光学系２００により、レチクルステージ１００に設置されたレチクル１０１を照射される。レチクル１０１を透過した光は、投影光学系２４０を透過して、ウエハーステージ２２０に設置されたウエハ２２２に到達する。これにより、レチクル１０１上に描かれた微細なパターンがウエハ２２２上の各チップに焼き付けられる。露光光源としては、例えば、ＫｒＦレーザ光源や、更なる微細化のために波長の短いＡｒＦレーザ光源が用いることが望ましい。
【００２１】
スキャニングステッパー（走査型露光装置）では、レチクルステージ１００とウエハーステージ２２０はステージ制御部１０、２３０により同期して制御される。同期走査中に露光が行われ、露光が終了すると次のチップの露光のためにウエハーステージ２２０がステップ駆動される。走査型露光装置では、レチクルステージ１００及びウエハーステージ２２０の各々は、より速い加速度により加速され、より速い速度で同期走査露光される。一般に、縮小露光が行われる。通常、レチクル１０１対ウエハ２２２の露光縮小率は４：１で、レチクルステージ１００とウエハーステージ２２０の加速度及び速度の比率は、同様に４：１である。各ステージの加速度及び速度は益々増加している。ウエハーステージ２２０の加速度は１Ｇ〜１．５Ｇ、速度は３００ｍｍ／ｓ〜６００ｍｍ／ｓ程度まで引き上げられている。ウエハーステージ２２０は、床又はベースフレーム１８０上に設置される。投影光学系２４０は床からの振動やウエハーステージ２２０の駆動による振動の影響を除去するためマウント１６０に締結される。マウント１６０はマウント制御部１５０により、ベースフレーム１８０から伝わる振動をキャンセルするようアクチュエータによりアクティブに制御される。
【００２２】
レチクルステージ１００及びウエハーステージ２２０は生産性向上のために極めて高速に駆動されかつ微細化露光のために極めて精密に位置又は速度が制御されなければならない。
【００２３】
一般にこれらのステージは、エアー又は磁力等により浮上する。そして、ローレンツ力の原理を用いたリニアモータや平面モータ等のアクチュエータにより同期走査又はステップ駆動が行われる。各ステージの位置は、微細化露光のためｎｍオーダで精密に制御する必要がある。一般的には、不図示のレーザ干渉計により各ステージの位置が正確に監視され、ステージ制御部１０、２３０によりフィードバック制御されている。
【００２４】
図２にリニアモータによるレチクルステージ１００の構成例を示す。同期走査方向をＹ軸、直交する他の平面軸をＸ軸とする。レチクルステージ１００は粗動ステージ１０２と微動ステージ１０４により構成される。粗動ステージ１０２には可動子１１０、１１２が取り付けられている。可動子１１０、１１２には、上下方向に磁界が発生するよう上下に磁石が取り付けられている。固定子１１４、１１８には複数のコイル群１１６、１２０が取り付けられている。これらコイル群１１６、１２０のうち、上下方向の磁界中にあるコイルに電流を流すことによりコイル電流と磁界に対して直交方向にローレンツ力が発生する。このローレンツ力が推力となって粗動ステージを駆動する。一般に、このような構成によるアクチュエータはリニアモータと呼ばれる。リニアモータは、コイル電流に対して得られる推力の線形性がよい。リニアモータの主な発熱個所はコイル群１１６、１２０である。極めて高速な加減速により大きな発熱となる。従って、コイル群１１６、１２０は、微動ステージ１０４から離れて配置される。不図示の冷却機構により各発熱の熱回収が行われ、微動ステージ１０４上に保持されたレチクル１０１（不図示）への影響が無いよう設計される。また、ｎｍオーダの精密な位置制御は微動ステージ１０４で行われる。従って、粗動ステージ１０２の位置制御は微動ステージ１０４の制御に比べて低精度の制御でよい。
【００２５】
図３に微動ステージ１０４を制御するためのアクチュエータ構成の一例を示す。
【００２６】
１２２、１２４は図２の粗動ステージに取り付けられているリニアモータと同様に不図示の磁石とコイルにより構成され、Ｙ方向の推力を発生する。同様に１２６、１２８はＸ方向の推力を発生するリニアモータである。
【００２７】
電磁石７０ｙ１は、磁性体によるＥコア７６ｙ１とＩコア７８ｙ１で構成される。このような磁性体としては、例えば、例えば、鉄等の強磁性体を用いることがより望ましい。電磁石７０ｙ１は、後述する電磁石の動作原理によりＥコアとＩコアと間に吸引力が発生し、微動ステージ１０４に対し、図示した方向の推力を与える。
【００２８】
同様に、電磁石７０ｙ２はＥコア７６ｙ２とＩコア７８ｙ２により構成される。電磁石７０ｙ２は、微動ステージ１０４に対し、図示した方向の推力を与える。
【００２９】
ＥコアとＩコアと間のギャップは数十〜数百μｍ程度で、僅かな電流により大推力が得られる。微動ステージ１０４は、電磁石７０ｙ１、７０ｙ２により極めて低発熱でＹ軸方向に大推力が印加される。
【００３０】
Ｘ、Ｙ方向のｎｍオーダーの精密な位置制御はリニアモータ１２２、１２４、１２６、１２８により行われる。電磁石７０ｙ１、７０ｙ２により加減速に必要な推力は印加されている。そのため、リニアモータ１２２、１２４、１２６、１２８はｎｍオーダーの位置制御に必要な僅かなコイル電流により低発熱で精密な位置制御が可能となる。
【００３１】
図４にステージ制御部１０の微動ステージ１０４の制御の一例を示す。
【００３２】
微動ステージ１０４はレーザ干渉計等の位置計測器１１により位置情報が測定される。測定された位置情報は、加減算器１２に印加されて、微動ステージ１０４の目標値である目標位置情報との偏差が取られる。この偏差信号は、制御部１４に入力され、ＰＩＤ制御演算等が行われてリニアモータ１２２、１２４を駆動する。以上により、微動ステージ１０４の精密な制御を行う。一方、目標値は、演算部１８に入力され、演算部１８で微動ステージ１０４の駆動に必要な推力Ｆyが算出される。ここでＦyは、
Ｆy  ＝  ｍ・α    …  式（５）
で表される。ｍは微動ステージ１０４の質量（ｋｇ）、αは加速度（ｍ／ｓ２）である。推力Ｆyは、既知の質量と目標位置情報の２回微分との積により算出することができる。
【００３３】
演算部１８の出力は後述する電磁石制御部２０に入力され、電磁石制御部２０により電磁石７０ｙ１、７０ｙ２が駆動される。これにより、低発熱かつ大推力で微動ステージ１０４が駆動される。
【００３４】
図５に電磁石７０の構成の一例を示す。
【００３５】
駆動コイル７２はＥコア７６に巻き付けられている。駆動コイル７２に電流を流すことによりＥコア７６とＩコア７８に破線で示すような磁束が発生する。Ｅコア７６とＩコア７８の対向する面にはそれぞれ磁極が発生し、磁力による吸引力が発生する。Ｅコア７６には更に検出コイル７４が巻き付けられている。この検出コイル７４により駆動コイル７２によって発生している磁束変化が検出される。
【００３６】
次に図６に電磁石制御部２０による電磁石７０の制御の構成の一例を示す。
【００３７】
制御部２６は、比例ゲイン又はＰＩＤ等の制御演算部であり、制御部２６の出力信号をＶａとする。信号増幅部３０は信号Ｖａを増幅し、信号増幅部３０のゲインをＧｘとする。発振部３４は一定振幅で所定の周波数を有する信号（変調信号）を発生する。この信号は矩形波や正弦波であること望ましい。ここでは、説明を簡単にするため振幅＝１、角周波数ωの正弦波とするが、これに限定されない。変調部としての乗算器２８は、制御部２６の出力信号Ｖａと発振部３４からの信号とを掛け合わせる。加算器３２は信号増幅部３０からの信号と乗算器２８からの信号を加算し、駆動部４０に印加する。従って、
駆動部４０の入力  ＝  Ｖａ（Ｇｘ＋ｓｉｎωｔ）    …  式（６）
となる。
【００３８】
検出コイル７４は、駆動コイル７２により発生するにおける磁束変化を検出するため、定常信号では出力はゼロになる。しかしながら、本実施形態では、制御部２６の出力信号Ｖａと発振部３４からの信号とを掛け合わせることによって、検出コイル７２からの信号を得ることが出来る。検出コイル７２は微分動作であるため、出力振幅は周波数が高いほど大きくなり、信号検出により好適である。
【００３９】
ここで図７により駆動部４０の説明を行う。駆動コイル７２には電力増幅部４６からの信号によりコイル電流が流れる。このコイル電流を電流検出部３８により検出する。電流検出部３８は例えば抵抗と必要に応じて信号増幅器により構成され、コイル電流を電圧に変換して出力する。電流検出部３８からの信号は加減算器４２に入力され、加算器３２からの出力信号との偏差が取られ、コイル制御部４４に入力される。コイル制御部４４では比例ゲイン又はＰＩＤ等の制御演算が行われ、駆動コイル７２を駆動するために必要な電圧及び電流を供給する電力増幅部４６に入力される。このコイル電流のフィードバック制御によりコイル電流を加算器３２の出力信号に相関した値に制御することが可能となる。コイル電流値をＩｃｃ、駆動部４０における等価ゲインをＧｃｃとすると、
Ｉｃｃ  ＝  Ｖａ・Ｇｃｃ（Ｇｘ＋ｓｉｎωｔ）    …  式（７）
となる。式（４）より式（８）が得られる。
【００４０】
φ  ∝  Ｉｃｃ  ＝  Ｖａ・Ｇｃｃ（Ｇｘ＋ｓｉｎωｔ）    …  式（８）
また、推力Ｆは式（９）で表される。
【００４１】
Ｆ  ∝  Ｓ・φ２                          …  式（９）
検出コイル７４では電磁石７０内で発生している磁束変化を検出する。検出コイル７４の出力信号をＶｎとすると、式（８）を微分して、
Ｖｎ  ＝  ω・Ｖａ・Ｇｃｃ・ｃｏｓωｔ          …式（１０）
が得られる。例えば、発振部３４の発振周波数ｆを２０ｋＨｚとすると、
ω＝２・π・ｆ＝２・π・２０＊１０3    …式（１１）
となる。これにより、発振周波数ｆが高いほど、より大きな出力信号が得られることが分かる。
【００４２】
一方、式（８）において、信号増幅部３０からの出力信号Ｖａ・Ｇｘによって電磁石７０内に発生している磁束成分φｖａは、式（１２）で表される。
φｖａ  ∝  Ｖａ・Ｇｃｃ・Ｇｘ                …式（１２）
検出コイル７４からの検出信号は、磁束変化が遅い場合は小さくなる。従って、出力信号Ｖａが直流の場合では、検出コイルの出力信号は式（１０）によりＶａ・Ｇｃｃ・Ｇｘの成分がゼロとなる。
【００４３】
次に検出コイル７４の出力及び信号増幅部５０の入力に外乱としてオフセット電圧Ｖｏｓが重畳していると仮定する。信号増幅部５０のゲインをＧａとすると、信号増幅部５０の出力信号は、
Ｖｎ  ＝  Ｇａ（ω・Ｖａ・Ｇｃｃ・ｃｏｓωｔ＋Ｖｏｓ）      …式（１３）
で表される。検出コイル７４からの信号は、発振信号に対し微分されているため位相が９０度異なる。そのため、位相調整部３６により、発振部３４からの信号の位相を式（１３）で表される信号増幅部５０からの信号の位相と同期又は１８０度の位相差となるよう調整する。この位相調整された位相調整部３６からの信号と信号増幅部５０からの信号を復調部としての乗算器５２で乗算する。乗算器５２からの出力信号をＶmとすると、以下の式（１４）で表される。
Ｖｍ  ＝  Ｇａ（ω・Ｖａ・Ｇｃｃ・ｃｏｓωｔ＋Ｖｏｓ）・ｃｏｓωｔ
＝１／２・Ｇａ・ω・Ｖａ・Ｇｃｃ（１＋ｃｏｓ２ωｔ）＋Ｇａ・Ｖｏｓ・ｃｏｓωｔ      …式（１４）
フィルタ５４により式（１４）におけるｃｏｓωｔやｃｏｓ２ωｔの周波数成分を十分減衰させるローパスフィルタを構成し、その出力をＶｆｂとすると、式（１５）となる。
Ｖｆｂ  ＝１／２・Ｇａ・ω・Ｖａ・Ｇｃｃ                    …式（１５）
式（１５）により得られた信号は、式（１２）で表される信号増幅部３０からの出力信号Ｖａ・Ｇｃｃ・Ｇｘによって電磁石７０内に発生している磁束成分φｖａに対し、以下の式（１６）の関係が成り立つ。
φｖａ  ∝  Ｖｆｂ              …式（１６）
このように、乗算器２８による変調、検出コイル７４の検出信号の微分効果による信号増幅、乗算器５２による復調、フィルタ５４による高周波数帯域の除去を行う。これによって、外乱Ｖｏｓの影響を除去し、制御部２６の出力信号Ｖａにより電磁石７０内に発生している磁束の大きさに相関した信号を正確に検出することができる。
【００４４】
フィルタ５４の出力信号は、加減算器２４に入力され、スケール変換部２２からの信号との偏差が取られる。この偏差信号は、制御部２６に入力され、電磁石７０内に発生する磁束がスケール変換部２２の出力信号と等しくなるようにコイル電流が制御される。
【００４５】
式（１６）により、フィルタ５４からの出力信号は、磁束に比例した信号である。そのため、推力と磁束の式（２）より、必要な推力を得るための目標磁束は、推力値の平方根で表される。従って、スケール変換部２２への入力を推力目標値とすると、スケール変換部２２では平方根演算が施される。
【００４６】
ＥコアとＩコアと間のギャップが変動すると、電磁石７０内に発生する磁束の大きさが変化する。その結果、式（１）により磁束の自乗に比例して推力が大きく変動してしまう。しかしながら、上述の電磁石の制御を行うことにより、電磁石７０内に発生している磁束成分が検出されてフィードバック制御が行われる。これにより、ギャップ変動によらずに目標とする磁束に制御されて、目標推力を得ることができる。
【００４７】
このように、本発明の好適な実施の形態では、外乱の影響を排除し、電磁石内に発生している磁束の大きさに相関した信号を正確に検出してフィードバック制御する。これにより、電磁石におけるギャップ変動の影響を抑制し、目標とする推力を得ることができ、高速、高精度、高効率かつ低発熱でステージ制御を行うことができる。
（第２の実施形態）
次に、図８に基づいて本発明の好適な第２の実施形態について説明する。尚、第１の実施形態と同様の動作を行う構成要素には同一符号を付し、動作に関する説明を省略する。図８は投影光学系２４０を支持し、床からの振動やウエハーステージ２２０の駆動による振動の影響を除去するマウント１６０の概略構成図である。電磁石７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、Ｅコア７６ａ、７６ｂ、７６ｃとＩコア７８ａ、７８ｂ、７８ｃをそれぞれ含む。マウント１６０にはＥコア７６ａ、７６ｂ、７６ｃが取り付けられ、ベースフレームの柱１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃには、Ｉコア７８ａ、７８ｂ、７８ｃが取り付けられている。３つの電磁石７０ａ、７０ｂ、７０ｃは図中の矢印の方向に吸引力を発生し、マウント１６０のＸＹ方向の位置を制御する。
【００４８】
図９にマウント制御部１５０によるマウント１６０の制御の一例を示す。電磁石制御部２０には、床からの振動による加速度又はウエハーステージ２２０の駆動により発生する振動による加速度を検出する不図示のＸ、Ｙ方向の加速度センサからの出力が印加される。また、電磁石制御部２０には、ウエハーステージ２２０の駆動により予め計算されるか又は予測されるマウント１６０のＸ、Ｙ方向の加振力をキャンセルするために必要な推力が目標値として印加されてもよい。電磁石制御部２０は、第１の実施形態と同様の動作によりマウント１６０とベースフレーム１８０の柱に取り付けられた電磁石７０ａ、７０ｂ、７０ｃを駆動する。電磁石制御部２０は、マウント１６０に印加される床振動やウエハーステージ２２０の駆動により発生する振動による外乱力をキャンセルする推力を正確に発生し振動を抑制する。
【００４９】
本発明の好適な実施の形態によれば、外乱の影響を排除し、電磁石内に発生している磁束の大きさに相関した信号を正確に検出してフィードバック制御することにより電磁石におけるギャップ変動の影響を抑制し、目標とする推力を得ることができる。これにより、高速、高精度、高効率かつ低発熱で除振又は制振制御を行うことが可能となる。
（応用例）
次に、上述の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１０は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。
【００５０】
一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。
【００５１】
上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する（図１１）。まず、ウエハの表面を酸化させる酸化ステップが行われる。次いで、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップが行われる。次いで、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップが行われる。次いで、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップを行う。次いで、上記の露光装置によってレジスト処理ステップ後のウエハに回路パターンの潜像パターンを形成する露光ステップを行う。次いで、露光ステップでウエハに形成された潜像パターンを現像する現像ステップを行う。次いで、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップを行う。次いで、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップを行う。以上のように、これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る露光装置の構成を示す図である。
【図２】レチクルステージの構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の好適な第１の実施形態におけるレチクルステージの構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の好適な第１の実施形態におけるステージ制御部の構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の好適な実施の形態に係る電磁石の構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の好適な第１の実施形態における電磁石制御部２０による電磁石７０の制御の構成の一例を示す。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係る駆動部の構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の好適な第２の実施形態におけるマウントの構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の好適な第２の実施形態におけるマウント制御部の構成の一例を示す図である。
【図１０】デバイス製造方法を示す図である。
【図１１】ウエハプロセスを示す図である。
【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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【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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