(57)【要約】【課題】導電性を有する液体がコイル体に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止する。【解決手段】包囲部材１４１内で液体Ｘの流路１４２に臨んで配置され、少なくとも一部が上記液体Ｘと接するコイルユニット１５０を備えるリニアモータであって、上記コイルユニット１５０は、コイル体１５１と、上記液体Ｘに対する防液性を有しかつ上記コイル体１５１を覆う防液層１５３と、該防液層１５３に含浸される閉塞材と、を備える。【選択図】図７
2007318835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包囲部材内で液体の流路に臨んで配置され、少なくとも一部が前記液体と接するコイルユニットを備えるリニアモータであって、
前記コイルユニットは、コイル体と、前記液体に対する防液性を有しかつ前記コイル体を覆う防液層と、該防液層に含浸される閉塞材と、を備えることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
包囲部材内で液体の流路に臨んで配置され、少なくとも一部が前記液体と接するコイルユニットを備えるリニアモータであって、
前記コイルユニットは、コイル体と、前記コイル体の芯を形成する芯部材と、前記液体に対する防液性を有しかつ前記コイル体を覆うとともに少なくとも一部が前記芯部材に当接する防液層と、該防液層と前記芯部材との間を閉塞する閉塞材からなる第２の防液層と、を備えることを特徴とするリニアモータ。
【請求項３】
請求項１または２記載のリニアモータにおいて、
前記閉塞材は、絶縁性の粘性材であることを特徴とするリニアモータ。
【請求項４】
請求項３記載のリニアモータにおいて、
前記粘性材は、不揮発性を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項５】
請求項３記載のリニアモータにおいて、
前記粘性材は、前記液体に対する不溶性を有することを特徴とするリニアモータ。
【請求項６】
包囲部材内で液体の流路に臨んで配置され、少なくとも一部が前記液体と接するコイルユニットを備えるリニアモータであって、
前記コイルユニットは、コイル体と、該コイル体への前記液体の浸入を防ぐ絶縁性の粘性材とを備えることを特徴とするリニアモータ。
【請求項７】
請求項６記載のリニアモータであって、
前記コイルユニットが、前記液体に対する防液性を有しかつ前記コイル体を覆う防液層を有し、前記粘性材は、前記防液層と該防液層と当接する他部材との界面部分への前記液体の浸入を阻止可能な位置に配置されることを特徴とするリニアモータ。
【請求項８】
請求項６記載のリニアモータであって、
前記粘性材は、前記コイル体全体を覆うことを特徴とするリニアモータ。
【請求項９】
請求項１〜８いずれかに記載のリニアモータが駆動装置として用いられていることを特徴とするステージ装置。
【請求項１０】
マスクステージ装置のマスクステージに保持されたマスクのパターンを基板ステージ装置の基板ステージに保持された基板に露光する露光装置であって、
請求項９記載のステージ装置が前記マスクステージ装置と前記基板ステージ装置との少なくともいずれか一方に用いられていることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
コイル体を有するリニアモータの製造方法であって、
前記コイル体を形成する工程と、
前記コイル体を防液層で覆う工程と、
前記防液層で覆われた前記コイル体を絶縁性の粘性材に所定時間浸漬する工程と、
を有することを特徴とするリニアモータの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載のリニアモータの製造方法であって、
前記コイル体を防液層で覆う工程は、前記コイル体を樹脂材でモールドする工程を含むことを特徴とするリニアモータの製造方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載のリニアモータの製造方法であって、
前記浸漬する工程は、前記コイル体が浸漬されている前記粘性材に圧力を加える工程を含むことを特徴とするリニアモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ、このリニアモータを駆動装置として備えるステージ装置、及びにリニアモータの駆動により移動するステージを用いてマスクのパターンを基板に露光する露光装置、またリニアモータの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体素子や液晶表示素子等の製造に使用される露光装置では、マスク（レチクル等）が載置されるマスクステージや感光性の基板（ウエハ、ガラスプレート等）が載置される基板ステージの駆動装置として、非接触で駆動できるリニアモータが多く使用されている。この種のリニアモータでは通電によって発熱するコイル体を使用しているが、一般に露光装置は温度が一定に制御された環境下で使用されるため、リニアモータでも発熱量を抑制することが望まれている。例えば、リニアモータからの発熱は、周囲の部材・装置を熱変形させたり、ステージの位置検出に用いられる光干渉式測長計の光路上における空気温度を変化させて測定値に誤差を生じさせる虞がある。
【０００３】
そこで、シリコーン樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂等の防水性（防液性）を有する樹脂にてモールドされたコイル体を、水（液体）の流路に臨んで配置し、水でコイル体において発生した熱を吸熱する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９７８４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、密着性に優れたモールド樹脂を緻密に形成することは難しく、他部材との密着性が弱い部位や亀裂等の欠陥が生じる場合があり、この欠陥を介して水がコイル体に到達した場合には絶縁不良が生じることとなる。また、防水性を高めるためにモールドを厚くすることも考えられるが、この場合にはモータ効率が低下し、発熱が増大するという不都合を招く。
【０００５】
また、絶縁性の液体（例えばハイドロフルオロエーテルやフッ素系不活性液体）を用いるとともに、防液性を有する樹脂にてコイル体をモールドせずに液体の流路に臨んで配置することも考えられる。しかしながら、絶縁性の液体の吸熱特性は水と比較して低い。近年は、ステージ駆動の高速、高加速化が進んでおり、コイル体の発熱量が多くなっているため、絶縁性の液体による吸熱では十分にコイル体の温度上昇を抑止することができない虞がある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、導電性を有する液体がコイル体に触れることによる絶縁不良の発生を、モータ効率の低下を招くことなくより確実に抑止可能なリニアモータ、このリニアモータを備えるステージ装置並びに露光装置、またリニアモータの製造方法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】
【０００７】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図１５に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明のリニアモータは、包囲部材（１４１）内で液体（Ｘ）の流路（１４２）に臨んで配置され、少なくとも一部が上記液体（Ｘ）と接するコイルユニット（１５０）を備えるリニアモータであって、上記コイルユニット（１５０）は、コイル体（１５１）と、上記液体（Ｘ）に対する防液性を有しかつ上記コイル体（１５１）を覆う防液層（１５３）と、該防液層（１５３）に含浸される閉塞材（１６１）と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このような本発明のリニアモータでは、コイル体（１５１）を覆う防液層（１５３）に閉塞材（１６１）が含浸されている。このため、防液層（１５３）に亀裂等の欠陥（１５６）がある場合でも、この欠陥（１５６）が閉塞材（１６１）によって塞がれるため、導電性を有する液体（Ｘ）が防液層（１５３）の欠陥（１５６）を介してコイル体（１５１）側に浸入することを防止することが可能となる。したがって、本発明のリニアモータによれば、導電性を有する液体（Ｘ）がコイル体（１５１）に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能となる。
【０００９】
次に、本発明のリニアモータは、包囲部材（１４１）内で液体（Ｘ）の流路（１４２）に臨んで配置され、少なくとも一部が上記液体（Ｘ）と接するコイルユニット（１５０）を備えるリニアモータであって、上記コイルユニット（１５０）は、コイル体（１５１）と、上記コイル体（１５１）の芯を形成する芯部材（１５２）と、上記液体（Ｘ）に対する防液性を有しかつ上記コイル体（１５１）を覆うとともに少なくとも一部（１５３ａ）が上記芯部材（１５２）に当接する防液層（１５３）と、該防液層（１５３）と上記芯部材（１５２）との間を閉塞する閉塞材からなる第２の防液層（１６２）と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
このような本発明のリニアモータでは、防液層（１５３）の密着性が悪く防液層（１５３）と芯部材（１５２）との当接部分に隙間が存在する場合であっても、この隙間が閉塞材からなる第２の防液層（１６２）によって塞がれるため、導電性を有する液体（Ｘ）が密着性の弱い部分から浸入することを防止することが可能となる。したがって、本発明のリニアモータによれば、導電性を有する液体（Ｘ）がコイル体（１５１）に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能となる。
【００１１】
次に、本発明のリニアモータは、包囲部材（１４１）内で液体（Ｘ）の流路（１４２）に臨んで配置され、少なくとも一部が上記液体（Ｘ）と接するコイルユニット（１５０）を備えるリニアモータであって、上記コイルユニット（１５０）は、コイル体（１５１）と、該コイル体（１５１）への上記液体（Ｘ）の浸入を防ぐ絶縁性の粘性材（１８０）とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
このような本発明のリニアモータでは、絶縁性の粘性材（１８０）によってコイル体（１５１）への液体（Ｘ）の浸入が防がれる。粘性材（１８０）は固形材と比較して密着性が高くかつ亀裂等の欠陥が生じ難い。したがって、本発明のリニアモータによれば、導電性を有する液体（Ｘ）がコイル体（１５１）に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能となる。
【００１３】
また、本発明のステージ装置は、上記の本発明のリニアモータ（７９）が駆動装置として用いられていることを特徴とするものである。
【００１４】
このような本発明のステージ装置では、導電性を有する液体（Ｘ）がコイル体（１５１）に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することができ、絶縁不良による動作不良をより確実に抑止することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の露光装置は、マスクステージ装置（１２）のマスクステージ（ＲＳＴ）に保持されたマスク（Ｒ）のパターンを基板ステージ装置（１３）の基板ステージ（ＷＳＴ）に保持された基板（Ｗ）に露光する露光装置であって、上記の本発明のステージ装置が上記マスクステージ装置（１２）と上記基板ステージ装置（１３）との少なくともいずれか一方に用いられていることを特徴とするものである。
【００１６】
このような本発明の露光装置では、導電性を有する液体（Ｘ）がコイル体（１５１）に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することができ、絶縁不良による動作不良をより確実に抑止することが可能となるため、基板（Ｗ）へのパターン転写を安定して行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明のリニアモータの製造方法は、コイル体（１５１）を有するリニアモータの製造方法であって、上記コイル体（１５１）を形成する工程と、上記コイル体（１５１）を防液層（１５３）で覆う工程と、上記防液層（１５３）で覆われた上記コイル体（１５１）を絶縁性の粘性材（Ｙ）に所定時間浸漬する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１８】
このような本発明のリニアモータの製造方法では、浸漬する工程においてコイル体（１５１）が粘性材（Ｙ）に浸漬されることによって、コイル体（１５１）が有する微小な隙間等にまで粘性材（Ｙ）が浸入し、コイル全体（１５１）が粘性材（Ｙ）で覆われる。したがって、導電性を有する液体（Ｘ）がコイル体（１５１）に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止可能なリニアモータを製造することが可能となる。
【００１９】
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、導電性を有する液体がコイル体に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することができ、絶縁不良による動作不良をより確実に抑止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係るリニアモータとその製造方法、ステージ装置及び露光装置の一実施形態について説明する。
以下の実施形態は、ステップ・アンド・スキャン方式よりなる走査露光型の投影露光装置（スキャニング・ステッパ）に備えられたステージ装置に本発明を適用したものである。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の投影露光装置１０（露光装置）の概略構成を示し、この図１において、投影露光装置１０に備えられている投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で走査露光時のレチクル及びウエハ（詳細後述）の走査方向にＹ軸を取り、その走査方向に直交する非走査方向にＸ軸を取って説明を行う。
本実施形態の投影露光装置１０は、照明光学系ユニットＩＯＰ、マスクとしての回路パターンが形成されたレチクルＲをＹ方向に所定のストロークで駆動するとともに、Ｘ方向、Ｙ方向及びθｚ方向（Ｚ軸の回りの回転方向）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（マスクステージ装置）、投影光学系ＰＬ、基板としての基板ＷをＸＹ平面内でＸＹ２次元方向に駆動する基板ステージ装置１３、及びこれらの制御系等を備えている。
【００２３】
照明光学系ユニットＩＯＰは、露光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（レチクルブラインド）で規定されるレチクルＲのパターン面の矩形又は円弧状の照明領域ＩＡＲを露光ビームとしての露光光ＩＬで均一な照度分布で照明する。その照明光学系と同様の照明系は、例えば特開平６−３４９７０１号公報などに開示されている。本実施形態の露光光ＩＬとしては、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）或いはＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光が用いられる。なお、露光光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）等を用いることも可能である。
【００２４】
次に、レチクルステージ装置１２は、照明光学系ユニットＩＯＰの下端部に連結された環状の取り付け部１０１を有するプレートとしての照明系側プレート（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、略水平に不図示の支持部材によって支持され、そのほぼ中央部には露光光ＩＬの光路（通路）となる矩形の開口１４ａが形成されている。
【００２５】
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から分かるように、上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ベース１６、このレチクルベース１６と照明系側プレート１４との間に配置されたスライダとしてのレチクルステージＲＳＴ、及びこのレチクルステージＲＳＴを取り囲む状態でレチクルベース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を駆動するレチクルステージ駆動系等を備えている。
【００２６】
レチクルベース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。このレチクルベース１６は、図２の分解斜視図である図３に示すように、概略板状の部材から成り、そのほぼ中央には、凸のガイド部１６ａが形成されている。このガイド部１６ａの上面（ガイド面）は極めて高い平面度に仕上げられ、ガイド部１６ａのほぼ中央には、露光光ＩＬをＺ方向に通過させるためのＸ方向を長手方向とする矩形開口１６ｂが形成されている。レチクルベース１６の下面側には、図１に示すように、矩形開口１６ｂに対応して投影光学系ＰＬが配置されている。 
【００２７】
レチクルステージＲＳＴは、図４（Ａ）に示すような特殊な形状のレチクルステージ本体２２及びこのレチクルステージ本体２２に固定された各種磁石ユニット（詳細後述）等を備えている。レチクルステージ本体２２は、上方から見て概略矩形の板状部２４Ａと、この板状部２４Ａの−Ｘ方向の端部に設けられたミラー部２４Ｂと、板状部２４ＡのＹ方向の一側及び他側の端部からそれぞれＹ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。
【００２８】
上記板状部２４Ａのほぼ中央部には、露光光ＩＬを通過させるための開口がその中央に形成された段付き開口２２ａが形成され、この段付き開口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３４が設けられている。また、各レチクル支持部材３４にそれぞれ対応して、レチクルＲを挟んで固定するために、板状部２４Ａには複数（例えば３つ）のレチクル固定機構３４Ｐが設けられている。
【００２９】
そして、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（曲げモーメントを受けた場合に伸縮しない面）に略一致する状態で、複数のレチクル支持部材３４によって支持されている（図４（Ｂ）参照）。なお、レチクル支持部材３４及びレチクル固定機構３４Ｐに代えて、或いはこれとともに、真空チャックや静電チャックなどの各種チャックを用いることは可能である。
【００３０】
また、上記ミラー部２４Ｂは、図４（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、Ｙ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方向の端面は鏡面加工が施された反射面１２４ｍ（図５参照）とされている。
板状部２４Ａ、ミラー部２４Ｂを含むレチクルステージ本体２２は、一体成形（例えば、一つの部材を削り出すことにより成形）されているが、本実施形態では、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ている。勿論、上記各部の何れか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。
【００３１】
また、図４（Ａ）において、レチクルステージ本体２２の板状部２４Ａの−Ｙ方向の端部には、２つの凹部２４ｇ１，２４ｇ２が形成され、この凹部２４ｇ１，２４ｇ２のそれぞれには、移動鏡としてのレトロリフレクタ３２Ａ，３２Ｂが設けられている。そして、上記４つの延設部２４Ｃ１，２４Ｃ２，２４Ｄ１，２４Ｄ２は、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。レチクルステージ本体２２の底面には、延設部２４Ｃ１から延設部２４Ｄ１に至るＹ方向の全域に亘る第１の差動排気型の気体静圧軸受けが形成され、延設部２４Ｃ２から延設部２４Ｄ２に至るＹ方向の全域に亘る第２の差動排気型の気体静圧軸受けが形成されている。
【００３２】
図１のレチクルステージ装置１２の一部の断面図である図６に示すように、レチクルステージ本体２２の底面の第１、第２の差動排気型の気体静圧軸受けからレチクルベース１６のガイド部１６ａの上面に噴き付けられる加圧気体の静圧と、レチクルステージＲＳＴ全体の自重とのバランスにより、ガイド部１６ａの上面上方に数μｍ程度のクリアランスを介して、レチクルステージＲＳＴが非接触で浮上支持されている。
【００３３】
図２に戻り、枠状部材１８の底面には、上面の給気溝８３及び排気溝８５に対応するように概略環状の凹溝からなる給気溝及び排気溝（不図示）が形成され、これらの給気溝及び排気溝はそれぞれ不図示のガス供給装置及び真空ポンプに接続されている。その給気溝及び排気溝を含んで、実質的に、レチクルベース１６の上面に枠状部材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。
【００３４】
すなわち、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の底面の給気溝（不図示）からレチクルベース１６の上面に加圧気体が噴き付けられ、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がレチクルベース１６の上面に数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持される。
【００３５】
次に、図２に示すように、レチクルステージ駆動系は、レチクルステージＲＳＴをＹ方向に駆動するとともにθｚ方向（Ｚ軸の回りの回転方向）に微小駆動する第１駆動機構と、レチクルステージＲＳＴをＸ方向に微小駆動する第２駆動機構とを備えている。前者の第１駆動機構は、枠状部材１８の内部に、Ｙ方向にそれぞれ架設された一対のＹ軸駆動部３６、３８を含んで構成され、後者の第２駆動機構は、枠状部材１８の内部の＋Ｘ方向側のＹ軸駆動部３８の−Ｘ方向側にＹ方向に架設されたＸ駆動部４０を含んで構成されている。
【００３６】
上記一方のＹ軸駆動部３６は、図３の分解斜視図に示すように、Ｙ方向を長手方向とする一対のそれぞれコイルユニットが配置された固定子ユニット１３６Ａ，１３６Ｂと、これらの固定子ユニット１３６Ａ，１３６ＢをＹ方向（長手方向）の一端部と他端部とで保持する一対の固定部材１５７とを備えている。この場合、一対の固定部材１５７により、固定子ユニット１３６Ａ，１３６Ｂは、Ｚ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平面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材１５７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。
【００３７】
上記固定子ユニット１３６Ａ，１３６Ｂは、図３及び図１のレチクルステージ本体２２付近の断面図である図５からも分かるように、断面矩形（長方形）の非磁性材料からなるフレームを有し、その内部には、Ｙ方向に所定間隔で複数のコイルが配設されている。
上記＋Ｘ方向側のＹ軸駆動部３８も上記一方のＹ軸駆動部３６と同様に構成されている。すなわち、Ｙ軸駆動部３８は、Ｙ方向を長手方向とする上下一対のそれぞれコイルユニットが配置された固定子ユニット１３８Ａ，１３８Ｂと、これらの固定子ユニット１３８Ａ，１３８ＢをＺ方向に所定間隔を維持した状態で両端部にて固定する一対の固定部材１５８とを備えている。一対の固定部材１５８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。固定子ユニット１３８Ａ，１３８Ｂは、前述の固定子ユニット１３６Ａ，１３６Ｂと同様に構成されている（図５参照）。
【００３８】
また、上側の固定子ユニット１３６Ａ，１３８Ａと、下側の固定子ユニット１３６Ｂ，１３８Ｂとの間には、図５に示すように、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。この場合、固定子ユニット１３６Ａ，１３６Ｂ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、一対のそれぞれ磁石ユニット（磁極ユニット）が配置された可動子ユニット２６Ａ，２６Ｂが埋め込まれ、固定子ユニット１３８Ａ，１３８Ｂに対向して、レチクルステージＲＳＴの上面、下面には、一対のそれぞれ磁石ユニットが配置された可動子ユニット２８Ａ，２８Ｂが埋め込まれている。本実施形態では、可動子ユニット２６Ａ，２６Ｂ及び２８Ａ，２８Ｂの磁石ユニットとして、それぞれＺ方向に磁界を発生する複数の永久磁石を所定ピッチで極性を反転しながらＹ方向に配置したユニットが使用されているが、その永久磁石の代わりに電磁石等も使用することができる。
【００３９】
可動子ユニット２６Ａ，２６Ｂのそれぞれは、図４（Ｂ）に示すように、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方向側に、レチクルステージ本体２２の中立面ＣＴに対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、図５の固定子ユニット１３６Ａ，１３６Ｂ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。そして、一対の可動子ユニット２６Ａ，２６Ｂは、磁性体部材と、この磁性体部材の表面にＹ方向に沿って所定間隔で配置された複数の磁石とを、それぞれ備えている。複数の磁石は、隣り合う磁石同士で逆極性とされている。従って、可動子ユニット２６Ａの上方の空間及び可動子ユニット２６Ｂの下方の空間にはそれぞれＹ方向に沿って交番磁界が形成されている。
【００４０】
同様に、上記一対の可動子ユニット２８Ａ，２８Ｂのそれぞれは、図４（Ｂ）に示すように、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方向側に、レチクルステージ本体２２の中立面ＣＴに関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、一対の可動子ユニット２８Ａ，２８Ｂは、段付き開口２２ａのＸ方向の中心位置（レチクルステージＲＳＴの重心のＸ方向の位置とほぼ一致）を通るＺ軸に平行な直線に関して、可動子ユニット２６Ａ，２６Ｂとほぼ左右対称の配置となっている。また、図５の第１固定子ユニット１３８Ａ，１３８Ｂ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。
【００４１】
そして、一対の可動子ユニット２８Ａ，２８Ｂは、磁性体部材と、この磁性体部材の表面にＹ方向に沿って所定間隔で配置された複数の磁石とをそれぞれ備えている。複数の磁石は、隣り合う磁石同士で逆極性とされている。従って、可動子ユニット２８Ａの上方の空間及び可動子ユニット２８Ｂの下方の空間にもそれぞれＹ方向に沿って交番磁界が形成されている。
【００４２】
本実施形態では、上述したＹ軸駆動部３６及び３８の上側の固定子ユニット１３６Ａ及び１３８Ａと、レチクルステージ本体２２側に対向して配置された可動子ユニット２６Ａ及び２８Ａとから、それぞれ図５に示すように第１のＹ軸リニアモータ７６Ａ及び第２のＹ軸リニアモータ７８Ａが構成されている。そして、Ｙ軸駆動部３６及び３８の下側の固定子ユニット１３６Ｂ及び１３８Ｂと、レチクルステージ本体２２側の対応する可動子ユニット２６Ｂ及び２８Ｂとから、それぞれ図５に示すように第３のＹ軸リニアモータ７６Ｂ及び第４のＹ軸リニアモータ７８Ｂが構成されている。また、それぞれ１軸の駆動装置としての第１、第２、第３、及び第４のＹ軸リニアモータ７６Ａ，７８Ａ，７６Ｂ，７８Ｂから上記の第１駆動機構が構成されている。本実施形態の４軸のＹ軸リニアモータ７６Ａ，７８Ａ，７６Ｂ，７８Ｂはそれぞれムービングマグネット型であり、広いストロークで移動する部材側には配線を接続する必要がないため、移動速度を高めることができ好ましい。
【００４３】
例えば第１のＹ軸リニアモータ７６Ａでは、固定子としての固定子ユニット１３６Ａ内のコイルにＸ方向に電流が供給されることにより、そのコイルを流れる電流と可動子としての可動子ユニット２６Ａ内の磁石がＺ方向に発生する磁界との電磁相互作用によって、フレミングの左手の法則に従って、固定子ユニット１３６Ａ内のコイルにＹ方向への電磁力（ローレンツ力）が発生する。そして、この電磁力の反作用（反力）が固定子ユニット１３６Ａに対して相対的に可動子ユニット２６ＡをＹ方向に駆動する推力となる。同様に、図５の第２のＹ軸リニアモータ７８Ａは、固定子ユニット１３８Ａに対して相対的に可動子ユニット２８ＡをＹ方向に駆動する推力を発生する。また、第３及び第４のＹ軸リニアモータ７６Ｂ及び７８Ｂは、それぞれ固定子ユニット１３６Ｂ及び１３８Ｂに対して相対的に可動子ユニット２６Ｂ及び２８ＢをＹ方向に駆動する推力を発生する。
【００４４】
このように、固定子（固定子ユニット１３６Ａ，１３８Ａ，１３６Ｂ，１３８Ｂ）と可動子（可動子ユニット２６Ａ，２８Ａ，２６Ｂ，２８Ｂ）とが電磁相互作用のような物理的相互作用を行って駆動力を発生する際には、その固定子とその可動子とが「協働」して駆動力を発生するとも言うことができる。また、実際にはその電磁力（作用）によって固定子も可動子とは反対方向に僅かに移動する。そのため、本明細書では、相対的な移動量が多い方の部材を可動子又は可動子ユニットと呼び、相対的な移動量が少ない方の部材を固定子又は固定子ユニットと呼ぶものとする。
【００４５】
この場合、第１、第２、第３、及び第４のＹ軸リニアモータ７６Ａ，７８Ａ，７６Ｂ，７８Ｂの固定子ユニット１３６Ａ，１３８Ａ，１３６Ｂ，１３８Ｂはそれぞれ図２のＹ軸駆動部３６，３８を介して第１部材としての枠状部材１８に連結され、可動子ユニット２６Ａ，２８Ａ，２６Ｂ，２８Ｂはそれぞれ図２の第２部材としてのレチクルステージＲＳＴ（レチクルステージ本体２２）に固定されている。また、第１及び第２のＹ軸リニアモータ７６Ａ及び７８Ａは、レチクルＲを挟むようにほぼ対称にＸ方向に離れて配置されて、それぞれ枠状部材１８に対して相対的にレチクルステージＲＳＴをＹ方向に駆動する。
また、第３及び第４のＹ軸リニアモータ７６Ｂ及び７８Ｂは、第１及び第２のＹ軸リニアモータ７６Ａ及び７８Ａに対向するように配置されて、それぞれ枠状部材１８に対して相対的にレチクルステージＲＳＴをＹ方向に駆動する。
【００４６】
また、本実施形態では図２のＹ軸駆動部３６，３８が内側に固定された枠状部材１８は、底面側のレチクルベース１６との間で気体軸受けを介して非接触に支持されている。そのため、Ｙ軸リニアモータ７６Ａ，７８Ａ，７６Ｂ，７８ＢによってレチクルステージＲＳＴをＹ方向に駆動する際に、反力を相殺するように枠状部材１８が逆方向に僅かに移動する。これによってレチクルステージＲＳＴを駆動する際の振動の発生が抑制される。但し、レチクルステージＲＳＴの質量に対して枠状部材１８の質量はかなり大きいため、枠状部材１８の移動量は僅かである。
【００４７】
本実施形態では、通常は、図５において、−Ｘ方向側の第１及び第３のＹ軸リニアモータ７６Ａ及び７６Ｂは、同期してＹ方向に同じ推力を発生するように駆動される。同様に、＋Ｘ方向側の第２及び第４のＹ軸リニアモータ７８Ａ及び７８Ｂも、同期してＹ方向に同じ推力を発生するように駆動される。そして、レチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）をＹ方向に等速駆動するような場合には、第１及び第３のＹ軸リニアモータ７６Ａ，７６Ｂと、第２及び第４のＹ軸リニアモータ７８Ａ，７８Ｂとがさらに同期してほぼ等しい推力で枠状部材１８に対してレチクルステージＲＳＴをＹ方向に駆動する。また、レチクルステージＲＳＴの回転角θｚ（ヨーイング）を補正する必要のある場合には、第１及び第３のＹ軸リニアモータ７６Ａ，７６Ｂが発生する推力と、第２及び第４のＹ軸リニアモータ７８Ａ，７８Ｂが発生する推力との大きさの比が制御される。
【００４８】
次に、第２駆動機構側のＸ駆動部４０は、図３に示すように、Ｙ方向を長手方向とする一対の固定子としての固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂと、これらの固定子ユニット１４０Ａ，１４０ＢをＹ方向（長手方向）の一端部と他端部とで保持する一対の固定部材１５９とを備えている。この場合、一対の固定部材１５９により、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂは、Ｚ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平面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材１５９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。
【００４９】
図７は、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂを示す図であり、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が正面断面図である。
固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂは、非磁性材料からなるフレーム１４１（包囲部材内）と、このフレーム１４１の内部の流路１４２内に設置される複数のコイルユニット１５０とを含んで構成されている。流路１４２内には、冷却液Ｘ（液体）が流されており、冷却液Ｘによってコイルユニット１５０の熱が吸熱される構成とされている。すなわち、コイルユニット１５０は、フレーム１４１内で冷却液Ｘの流路１４２に臨んで配置されている。
なお、冷却液Ｘとしては、種々の液体を用いることができるが、本実施形態においては、比熱が大きくかつ取り扱いが容易な純水を用いている。
【００５０】
コイルユニット１５０は、流路１４２においてＹ方向に等間隔で複数配列されており、締結手段１６０によって、フレーム１４１に対して固定されている。また、コイルユニット１５０は、Ｏリング１７０，１７１を介してフレーム１４１に固定されている。このコイルユニット１５０は、銅線等が巻回されることによって０字形状（小判形状）に形成されたコイル体１５１と、該コイル体１５１の芯を形成する芯部材１５２と、コイル体１５１を覆う樹脂層１５３（防液層）と、を含んで構成されている。
【００５１】
芯部材１５２は、コイル体１５１が直接巻回される中央部１５２ａと、中央部１５２ａから上下方向（Ｚ方向）に突出して形成される突出部１５２ｂと、を有している。図７（Ｂ）に示すように、突出部１５２ｂの一面１５２ｃは、フレーム１４１の内壁と当接されている。そして、フレーム１４１の外側からボルト等の締結手段が突出部１５２ｂに螺合されることによって、芯部材１５２及びコイル体１５１がフレーム１４１に対して固定される。
【００５２】
図８は、樹脂層１５３の一部１５３ａ近傍を拡大した拡大断面図である。樹脂層１５３は、一部１５３ａが芯部材１５２の中央部１５２ａと当接された状態でコイル体１５１を覆っている。この樹脂層１５３は、コイル体１５１の形状を保持するとともに冷却液に対する防液性を有するものであり、図８に示すように、主にコイル体１５１の形状を保持する機能を有するモールド層１５４と主に冷却液に対する防液性を有する防水層１５５とが積層された構成を有している。
モールド層１５４は、耐熱性が高く成型性に優れ、また防水層１５５との相性が良い合成樹脂を用いて形成されることが好ましく、例えば高耐熱エポキシ樹脂によって形成される。そして、例えば０．２ｍｍの厚さにて形成される。
防水層１５５は、冷却液である純水に対する防水性を有する材料によって形成されており、例えばシリコーン樹脂やポリウレタン樹脂によって形成される。そして、例えば０．３ｍｍの厚さにて形成される。
【００５３】
また、図８に示すように、樹脂層１５３には、コイル体１５１に到達するピンホール等の欠陥１５６が存在しており、この欠陥１５６に絶縁性の閉塞材１６１が充填されている。すなわち、樹脂層１５３に閉塞材１６１が含浸されている。この閉塞材１６１としては、欠陥１５６から流路１４２に流れ出さないよう粘性材を用いることが好ましい。また、含浸された閉塞材１６１が固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂの製造工程等において揮発しないように、閉塞材１６１は不揮発性であることが好ましい。そして、本実施形態では、このような閉塞材１６１として、フッ素系グリースを用いている。この他、閉塞材１６１としては、例えば、バリエルタやクライトックス（登録商標）等のフッ素系オイルを用いることもできる。
【００５４】
また、図８に示すように、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間には、閉塞材１６１からなる第２防水層１６２（第２の防液層）が形成されている。例えば樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの密着性が悪く、隙間が存在する場合であっても、第２防水層１６２があることによって、隙間が閉塞される。
【００５５】
Ｏリング１７０，１７１の内側には、粘性材１８０が充填されている（図７及び図８参照）。すなわち、Ｏリング１７０，１７１と芯部材１５２との間の空間Ｋが絶縁性の粘性材１８０によって埋められている。本実施形態では、このような絶縁性の粘性材１８０として、上述のフッ素系グリースを用いている。
【００５６】
すなわち、本実施形態においては、樹脂層１５３の欠陥１５６に充填される閉塞材１６１と、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間に形成される第２防水層１６２の形成材料と、Ｏリング１７０，１７１と芯部材１５２との間の空間Ｋに充填される粘性材１８０とにフッ素系グリースが用いられている。
【００５７】
図５に戻り、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂの間には、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方向の端部に固定された可動子としての断面矩形（長方形）の板状のＺ方向に磁界を発生する永久磁石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なる磁石ユニットを用いても良い。
【００５８】
この場合、永久磁石３０及び固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂ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４（Ｂ）及び図５参照）。従って、永久磁石３０によって形成されるＺ方向の磁界と固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂをそれぞれ構成するコイルをＹ方向に流れる電流との間の電磁相互作用により、フレミングの左手の法則に従ってそのコイルにＸ方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、この電磁力の反力が永久磁石３０（レチクルステージＲＳＴ）をＸ方向に駆動する推力となる。また、この場合にも、レチクルステージＲＳＴをＸ方向に駆動する際の反力を相殺するように、逆方向に枠状部材１８が僅かに移動する。従って、レチクルステージＲＳＴをＸ方向に駆動する際の振動の発生も抑制されている。
【００５９】
この場合、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂが備えるコイル体１５１に所定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４（Ｂ）参照）上の位置にＸ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。
【００６０】
上述のように、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂと永久磁石３０とにより、レチクルステージＲＳＴをＸ方向に微小駆動可能なムービングマグネット型のＸ軸ボイスコイルモータ（リニアモータ）７９が構成されている。
この結果、図２の本実施形態のレチクルステージＲＳＴは、枠状部材１８に対してガイドレス方式でＸ方向、Ｙ方向、θｚ方向の３自由度で相対的に変位できるように支持されており、枠状部材１８に対してレチクルステージＲＳＴを相対的に駆動するために、Ｙ方向に推力を発生する４軸のＹ軸リニアモータ７６Ａ，７８Ａ，７６Ｂ，７８ＢとＸ方向に推力を発生する１軸のＸ軸ボイスコイルモータ７９とからなる５軸の駆動装置が設けられている。
【００６１】
本実施形態では、さらに、前述の枠状部材１８の＋Ｘ方向の側面及び＋Ｙ方向の側面には、図３に示すように、Ｚ方向の磁界を形成する磁石ユニットを含む可動子６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃが設けられている。これらの可動子６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃに対応してレチクルベース１６には、支持台６４Ａ，６４Ｂ，６４Ｃを介して、Ｙ方向に電流を流すコイルを含む固定子６２Ａ，６２Ｂ及びＸ方向に電流を流すコイルを含む固定子６２Ｃが設けられている。すなわち、可動子６０Ａと固定子６２Ａとにより、及び可動子６０Ｂと固定子６２Ｂとにより、それぞれムービングマグネット型のボイスコイルモータからなるＸ方向駆動用のトリムモータが構成されている。また、可動子６０Ｃと固定子６２Ｃ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なるＹ方向駆動用のトリムモータが構成されている。これら３つのトリムモータを用いることにより、レチクルベース１６に対して枠状部材１８をＸ方向、Ｙ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。
【００６２】
上述のようにレチクルステージＲＳＴをＸ方向、Ｙ方向、θｚ方向に駆動する際には、その作用を相殺するように枠状部材１８が僅かに移動するため、枠状部材１８のＸＹ平面内の位置が次第にずれる可能性がある。そこで、可動子６０Ａ〜６０Ｃ及び固定子６２Ａ〜６２Ｃよりなるトリムモータを用いて、例えば定期的に枠状部材１８の位置を中央に戻すことで、枠状部材１８の位置がレチクルベース１６から外れることが防止できる。
【００６３】
上記枠状部材１８の−Ｘ方向側の側壁のほぼ中央には、図３に示すように、凹状部１８ａが形成されている。この凹状部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が形成されている。矩形開口１８ｂの外側には、図５に示されるように、レチクルステージＲＳＴのミラー部２４Ｂの反射面１２４ｍ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矩形開口１８ｂを介してミラー部２４Ｂの反射面１２４ｍに対して投射され、その反射光が矩形開口１８ｂ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方向の位置は、中立面ＣＴの位置に一致し、中立面ＣＴの位置はレチクルＲのパターン面（レチクル面）に一致している。
【００６４】
また、図５に示すように、投影光学系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ベース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、ディテクタの検出信号に基づいて、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。また、Ｘ方向の位置の差分からレチクルステージ本体２２のＸ方向の速度（通常はほぼ０）も検出されている。
【００６５】
一方、矩形開口１８ｃの外側（−Ｙ方向側）には、図１のレチクルステージ装置１２近傍のＹＺ断面図である図６に示されるように、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３２Ａ，３２Ｂの反射面に対向してＹ軸レーザ干渉計６９ＹＡ，６９ＹＢが設けられている。各Ｙ軸レーザ干渉計６９ＹＡ，６９ＹＢからの測長ビームは矩形開口１８ｃを介してレトロリフレクタ３２Ａ，３２Ｂ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６９ＹＡ，６９ＹＢ内に戻る。この場合、測長ビームの照射点のＺ方向の位置は、中立面ＣＴの位置（レチクル面）にほぼ一致している。
【００６６】
また、図６に示すように、投影光学系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６９ＹＡ，６９ＹＢからの参照ビームはレチクルベース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６９ＹＡ，６９ＹＢ内に戻る。そして、各Ｙ軸レーザ干渉計６９ＹＡ，６９ＹＢ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３２Ａ，３２Ｂの反射面の位置）におけるレチクルステージ本体２２のＹ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６９ＹＡ，６９ＹＢ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。また、Ｙ方向の位置の差分からレチクルステージ本体２２のＹ方向の速度も検出されている。
【００６７】
本実施形態では、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方向の位置は、中立面ＣＴの位置（レチクル面）に一致しているので、いわゆるアッベ誤差がなく、レチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）のＸ方向の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６９ＹＡ，６９ＹＢにおいても、同様の理由により、いわゆるアッベ誤差がなく、高い計測精度が得られる。
【００６８】
なお、上記の移動鏡としての、ミラー部２４Ｂ、及びレトロリフレクタ３２Ａ，３２Ｂの３つが図１では移動鏡Ｍｍとして図示され、Ｘ軸レーザ干渉計６９Ｘと一対のＹ軸レーザ干渉計６９ＹＡ，６９ＹＢとが図１ではレチクル干渉計６９として図示されている。また、図１では、図５及び図６の固定鏡（固定鏡Ｍｒｘ，Ｍｒｙ）は図示が省略されている。
【００６９】
以下の説明においては、レチクル干渉計６９によってレチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置（θｚ回転を含む）が計測されているものとする。このレチクル干渉計６９からのレチクルステージＲＳＴの位置情報（又は速度情報でも良い）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の位置情報に基づいてレチクルステージＲＳＴの駆動を制御する。
【００７０】
図１に戻り、上記投影光学系ＰＬとしては、両側テレセントリックで屈折系又は反射屈折系よりなる投影倍率が１／４又は１／５等の縮小系が用いられている。走査露光中には、露光光ＩＬのもとで、レチクルＲの照明領域ＩＡＲ内のパターンの投影光学系ＰＬを介した縮小像は、投影光学系ＰＬの像面上に配置された基板Ｗ上の一つのショット領域のレジスト層上の細長い露光領域ＩＡ上に転写される。被露光基板としての基板Ｗは、半導体（シリコン等）又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の直径が例えば１５０〜３００ｍｍの円板状の基板である。
【００７１】
投影光学系ＰＬは、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。
次に、基板ステージ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投影光学系ＰＬの下端部を通すための円形開口７１ａが形成された隔壁１７５で覆われている。この隔壁１７５は、ＳＵＳ等の脱ガスの少ない材料で形成されている。
【００７２】
ウエハ室８０内には、定盤よりなるウエハベース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。基板ステージＷＳＴは、ウエハホルダ２５を介して基板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ウエハベースＢＳの上面に沿ってＸＹ２次元方向に駆動される。
なお、ウエハベースＢＳ、ウエハホルダ２５、基板ステージＷＳＴ及びウエハ駆動系によって基板ステージ装置１３が構成されている。
【００７３】
ウエハ室８０の隔壁１７５の−Ｙ方向側の側壁には光透過窓１８５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１７５の＋Ｘ方向側の側壁にも光透過窓が設けられている。また、ウエハホルダ２５の−Ｙ方向側の端部には、平面鏡からなるＹ軸移動鏡５６ＹがＸ方向に延設されている。同様に、図示は省略されているが、ウエハホルダ２５の＋Ｘ方向側の端部には、平面鏡からなるＸ軸移動鏡がＹ方向に延設されている。
そして、ウエハ室８０の外部のＹ軸レーザ干渉計５７Ｙ及びＸ軸レーザ干渉計（不図示）からの測長ビームが、それぞれ光透過窓１８５及び不図示の透過窓を介してＹ軸移動鏡５６Ｙ及び不図示のＸ軸移動鏡に照射されている。Ｙ軸レーザ干渉計５７Ｙ及びＸ軸レーザ干渉計は、それぞれ例えば内部の参照鏡を基準として対応する移動鏡の位置及び回転角、すなわち基板ＷのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転角を計測する。Ｙ軸レーザ干渉計５７Ｙ及びＸ軸レーザ干渉計の計測値は、ステージ制御系９０及び主制御装置７０に供給され、ステージ制御系９０は、その計測値及び主制御装置７０からの制御情報に基づいて、不図示の駆動系を介して基板ステージＷＳＴの位置及び速度を制御する。
【００７４】
次に、上述のようにして構成された投影露光装置１０による基本的な露光動作の流れについて簡単に説明する。
先ず、主制御装置７０の管理の下、不図示のレチクルローダ、ウエハローダによって、レチクルロード、ウエハロードが行なわれる。その後、レチクルアライメント系、基板ステージ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及びウエハアライメントが実行される。次に、先ず、基板Ｗの位置が、基板Ｗ上の最初のショット領域（ファースト・ショット）の露光のための走査開始位置となるように、基板ステージＷＳＴが移動される。同時に、レチクルＲの位置が走査開始位置となるように、レチクルステージＲＳＴが移動される。そして、主制御装置７０からの指示により、ステージ制御系９０がレチクル干渉計６９によって計測されたレチクルＲの位置情報、及びウエハ側のＹ軸レーザ干渉計５７Ｙ及びＸ軸レーザ干渉計によって計測された基板Ｗの位置情報に基づき、レチクルＲ（レチクルステージＲＳＴ）と基板Ｗ（基板ステージＷＳＴ）とをＹ方向（走査方向）に同期移動させて、露光光ＩＬを照射することにより、ファースト・ショットへの走査露光が行なわれる。
【００７５】
続いて、基板ステージＷＳＴが非走査方向（Ｘ方向）又はＹ方向に１ショット領域分だけステップ移動した後、次のショット領域に対する走査露光が行なわれる。このようにして、ショット間のステップ移動と走査露光とが順次繰り返されて、基板Ｗ上の各ショット領域にレチクルＲのパターンが転写される。
レチクルステージＲＳＴのＹ方向への移動時、レチクルステージＲＳＴのＸ方向への位置ずれはＸ軸レーザ干渉計６９Ｘによって計測されモニターされており、ステージ制御系９０はその位置ずれをキャンセルするようにＸ軸ボイスコイルモータ７９を駆動する。
【００７６】
ここで、Ｘ軸ボイスコイルモータ７９の駆動時には、固定子ユニット１４０Ａ、１４０Ｂのコイル体１５１に通電されることにより発熱するが、生じた熱はフレーム１４１内の流路１４２を流れる冷却液Ｘとの熱交換により回収される。
【００７７】
このとき、コイル体１５１を覆う樹脂層１５３にフッ素系グリース（閉塞材１６１）が含浸されている。このため、樹脂層１５３に存在するピンホール等の欠陥１５６を介して冷却液Ｘがコイル体１５１に到達することを防止することができ、冷却液Ｘがコイル体１５１に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能となる。
【００７８】
また、通常、フレーム１４１の流路１４２を流れる冷却液Ｘは、Ｏリング１７０，１７１によって、Ｏリング１７０，１７１と芯部材１５２との間の空間Ｋ（図８参照）への浸入を抑止されている。しかしながら、従来のＸ軸ボイスコイルモータでは、Ｏリング１７０，１７１の経時変化等によって冷却液Ｘが空間Ｋに浸入する場合があり、この空間Ｋに浸入した冷却液Ｘが、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間を介してコイル体１５１に到達する虞があった。これに対して、本実施形態では、空間Ｋがフッ素系グリース（粘性材）で埋められている。すなわち、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間への冷却液Ｘの浸入を阻止可能な位置（空間Ｋ）に配置されている。フッ素系グリース等の粘性材は固形材と比較して密着性が高くかつ亀裂等の欠陥が極めて生じ難い。このため、空間Ｋを介して冷却液Ｘがコイル体１５１に到達することを抑止し、冷却液Ｘがコイル体１５１に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能となる。
さらに、本実施形態では、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間にもフッ素系グリースからなる第２防水層１６２が配置されている。このため、仮に空間Ｋを介して冷却液Ｘが、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間に到達した場合であっても、この間から冷却液Ｘが浸入してコイル体１５１に触れることを阻止することができる。
【００７９】
なお、Ｘ軸ボイスコイルモータ７９は、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂと一対の固定部材１５９とを組立てるとともに、固定子ユニと１４０Ａ，１４０Ｂ間に永久磁石３０を配置することによって製造される。
【００８０】
そして、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂを形成する際には、まず、芯部材１５２の中央部１５２ａに対して導線を巻回することによってコイル体１５１を形成し、さらにコイル体１５１に樹脂層１５３（モールド層１５４及び防水層１５５）を例えば蒸着法によって形成することによって、図９に示すようにコイルユニット１５０を形成する。
【００８１】
続いて、図１０に示すように、フッ素系グリースＹが貯留された槽内にコイルユニット１５０を所定時間浸漬し、フッ素系グリースＹに所定の圧力を加えることによって、樹脂層１５３の欠陥１５６にフッ素系グリースを含浸させて閉塞材１６１とするとともに、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間にフッ素系グリースを浸入させることによって第２防水層１６２を形成する（図８参照）。
なお、槽内のフッ素系グリースＹに圧力を加えることによって、コイルユニット１５０にフッ素系グリースを押し込むことができるため、樹脂層１５３の欠陥１５６と、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間とに確実にフッ素系グリースを浸入させることができる。また、減圧雰囲気においてコイルユニット１５０を槽内に浸漬し、その後大気圧解放しても良い。これによって、コイルユニット１５０の隙間に存在する空気が吸い出され、替わりにフッ素系グリースがコイルユニット１５０の隙間に入り込むため、樹脂層１５３の欠陥１５６と、樹脂層１５３の一部１５３ａと芯部材１５２の中央部１５２ａとの間とに確実にフッ素系グリースを浸入させることができる。
【００８２】
続いて、コイルユニット１５０を槽内から取り出し、一面１４１ａが開放されたフレーム１４１内にコイルユニット１５０を設置する。この際、図１１に示すように、フレーム１４１内にＯリング１７１、フッ素系グリースＹ、コイルユニット１５０の順に配置する。この結果、Ｏリング１７１とコイルユニット１５０の芯部材１５２との間の空間Ｋに、フッ素系グリースＹが粘性材１８０として充填された状態となる（図７参照）。
なお、Ｏリング１７１とフッ素系グリースＹとを設置する順番は逆であっても構わない。また、Ｏリング１７１の外側にフッ素系グリースＹが食み出しても冷却液Ｘの流れに対する問題はないため、フッ素系グリースＹの設置量や設置箇所を細かく設定する必要はない。
【００８３】
続いて、図１２に示すように、コイルユニット１５０上にＯリング１７０、フッ素系グリースＹの順に配置した後、フレーム１４１の開放されていた一面１４１ａを閉じる。この結果、この結果、Ｏリング１７０とコイルユニット１５０の芯部材１５２との間の空間Ｋに、フッ素系グリースＹが粘性材１８０として充填された状態となる。
なお、Ｏリング１７０とフッ素系グリースＹとを設置する順番は逆であっても構わない。また、Ｏリング１７０の外側にフッ素系グリースＹが食み出しても冷却液Ｘの流れに対する問題はないため、フッ素系グリースＹの設置量や設置箇所を細かく設定する必要はない。
【００８４】
以上の工程によって、図７及び図８に示す固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂを形成することができる。そして、固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂを用いてＸ軸ボイスコイルモータを製造することによって、冷却液Ｘがコイル体１５１に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能なＸ軸ボイスコイルモータ７９を製造することができる。
【００８５】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について、図１３を参照して説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、同一符合を付し、その説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
【００８６】
図１３は、本実施形態の固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂの正面断面図である。この図に示すように、本実施形態においては、コイルユニット１５０全体がパリレンやフッ素樹脂からなる防水性のコーティング膜１９０によって覆われている。
【００８７】
パリレンからなるコーティング膜１９０を形成する場合には、蒸着法を用いることによって形成することができる。このようなコーティング膜１９０は、防水性を有しかつコイルユニット１５０全体を覆って形成される。したがって、冷却液Ｘのコイル体１５１への冷却液Ｘの浸入をコーティング膜１９０によっても阻止することが可能となり、冷却液Ｘがコイル体１５１に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能となる。
また、フッ素樹脂からなるコーティング膜１９０を形成する場合には、フッ素樹脂を溶媒に溶かしたものでコイルユニット１５０をディッピングし、溶媒を揮発させることによって形成することができる。このようなフッ素樹脂からなるコーティング膜１９０によれば、冷却液Ｘに対する撥液性を有するため、さらに確実に冷却液Ｘがコイル体１５１に浸入することを阻止することが可能となる。よって、さらに確実に、冷却液Ｘがコイル体１５１に触れることによる絶縁不良の発生を抑止することが可能となる。
【００８８】
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態について、図１４を参照して説明する。なお、本第２実施形態の説明においても、上記第１実施形態と同様の部分については、同一符合を付し、その説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
【００８９】
図１４は、本実施形態の固定子ユニット１４０Ａ，１４０Ｂの正面断面図である。この図に示すように、本実施形態においては、コイルユニット１５０が樹脂層１５３を備えておらず、コイル体１５１と芯部材１５２とによってのみ構成されている。そして、コイルユニット１５０全体が絶縁性の粘性材１８０によって覆われている。すなわち、本実施形態では、粘性材１８０によって全体が覆われたコイルユニット１５０が流路１４２に臨んで配置されている。
【００９０】
このように粘性材１８０は、固形材と比較して密着性が高くかつ亀裂等の欠陥が生じ難い。したがって、粘性材１８０によってコイルユニット１５０全体を覆うことによって、冷却液Ｘがコイル体１５１に到達することを抑止することが可能となり、冷却液Ｘがコイル体１５１に触れることによる絶縁不良の発生をより確実に抑止することが可能となる。
【００９１】
なお、粘性材１８０は、冷却液Ｘの流れに直接晒されることとなるため、冷却液Ｘの圧力（例えば、１００ｋＰａ〜２００ｋＰａ）によってコイルユニット１５０から剥離されない程度の粘度を有していることが好ましい。
このような粘性材１８０としては、上記実施形態のフッ素系グリースＹを用いることができる。
【００９２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した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設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００９３】
また、上記実施形態では、本発明のリニアモータをＸ駆動部４０の固定子ユニット１４０Ａ、１４０Ｂに適用する構成としたが、これに限定されるものではなく、Ｙ軸駆動部３６、３８の固定子ユニット１３６Ａ、１３６Ｂ、１３８Ａ、１３８Ｂ及びトリムモータ固定子６２Ａ〜６２Ｃにも適用可能である。さらに、本発明に係るリニアモータを有するステージ装置としてレチクルステージ装置１２に適用する構成としたが、基板ステージ装置１３にも適用可能である。
【００９４】
また、上記実施の形態では、可動子である１つの永久磁石３０を、固定子である２つの固定子ユニット１４０Ａ、１４０Ｂで挟んだ開磁路型のリニアモータについて説明したが、２つの永久磁石３０で、１つのコイルユニットを挟む閉磁路型のリニアモータに適用してもよい。閉磁路型を採用することにより、可動子の重量は増加するが、漏洩磁束を低減することができるという利点がある。
さらに、上記実施の形態では、ムービングマグネット型のリニアモータに本発明を適用するものとして説明したが、ムービングコイル型のリニアモータにも適用可能であることは言うまでもない。
【００９５】
また、上記実施形態の基板Ｗとしては、半導体デバイス用の半導体ウエハのみならず、液晶ディスプレイデバイス用のガラス基板や、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）等が適用される。
【００９６】
投影露光装置１０としては、レチクルＲと基板Ｗとを同期移動してレチクルＲのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置の他に、レチクルＲと基板Ｗとを静止した状態でレチクルＲのパターンを露光し、基板Ｗを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置にも適用することができる。また、所定の液体（例えば水）を介してレチクルＲのパターンを基板Ｗに露光する液浸型露光装置にも適用することができる。
【００９７】
また、本発明は、ツインステージ型の露光装置にも適用できる。ツインステージ型の露光装置の構造及び露光動作は、例えば特開平１０−１６３０９９号公報及び特開平１０−２１４７８３号公報（対応米国特許６，３４１，００７号、６，４００，４４１号、６，５４９，２６９号及び６，５９０，６３４号）、特表２０００−５０５９５８号（対応米国特許５，９６９，４４１号）あるいは米国特許６，２０８，４０７号に開示されている。
【００９８】
また、露光装置の種類としては、ウエハに半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露光装置に限られず、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表示素子製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。さらに、レチクルＲを用いることなくスポット光を投影光学系ＰＬにより投影して基板Ｗにパターンを露光する露光装置にも適用できる。
【００９９】
また、露光用照明光の光源として、超高圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０４．７ｎｍ）、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は、レチクルＲを用いる構成としてもよいし、レチクルＲを用いずに直接ウエハ上にパターンを形成する構成としてもよい。また、ＹＡＧレーザや半導体レーザ等の高周波などを用いてもよい。
【０１００】
投影光学系ＰＬ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（レチクルＲ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及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。また、投影光学系ＰＬを用いることなく、レチクルＲと基板Ｗとを密接させてレチクルＲのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用可能である。
【０１０１】
上記実施形態のように基板ステージ装置１３やレチクルステージ装置１２にリニアモータを用いる場合においてエアベアリングを用いたエア浮上型に限られず、ローレンツ力を用いた磁気浮上型を用いてもよい。また、各ステージ１２，１３は、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【０１０２】
基板ステージＷＳＴ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。また、レチクルステージＲＳＴ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。
【０１０３】
また、上述の投影露光装置は、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。
【０１０４】
半導体デバイスは、図１５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を製造するステップ２０３、前述した実施形態の投影露光装置１０によりマスクのパターンを基板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。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１実施形態における投影露光装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備える枠上部材及びレチクルステージの斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備えるレチクルステージ、枠上部材及びレチクルベースの分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備えるレチクルステージを示す図であり、（Ａ）がレチクルステージの斜視図、（Ｂ）がレチクルステージをＹ方向から見た断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備える照明系側プレート、レチクルステージ及びレチクルベースをＹ方向から見た断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備える照明系側プレート、レチクルステージ及びレチクルベースをＸ方向から見た断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備えるＸ軸ボイスコイルモータの固定子ユニットを示す図であり、（Ａ）がＸ軸ボイスコイルモータの固定子ユニットの平面図であり、（Ｂ）がＸ軸ボイスコイルモータの固定子ユニットの正面断面図である。
【図８】図７における樹脂層１５３の一部１５３ａ近傍を拡大した拡大断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備えるＸ軸ボイスコイルモータの製造工程を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備えるＸ軸ボイスコイルモータの製造工程を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備えるＸ軸ボイスコイルモータの製造工程を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態における投影露光装置が備えるＸ軸ボイスコイルモータの製造工程を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における投影露光装置が備えるＸ軸ボイスコイルモータの固定子ユニットの樹脂層１５３の一部１５３ａ近傍を拡大した拡大断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における投影露光装置が備えるＸ軸ボイスコイルモータの固定子ユニットの正面断面図である。
【図１５】半導体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】
【０１０６】
１０……投影露光装置（露光装置）、１２……レチクルステージ装置（マスクステージ装置）、１３……基板ステージ装置、７９……Ｘ軸ボイスコイルモータ（リニアモータ）、１４１……フレーム（包囲部材）、１４２……流路、１５０……コイルユニット、１５１……コイル体、１５２……芯部材、１５３……樹脂層、１５３ａ……樹脂層の一部、１５６……欠陥、１６１……閉塞材、１６２……防水層（第２の防液層）、１８０……粘性材、１９０……コーティング膜、ＲＳＴ……レチクルステージ（マスクステージ）、ＷＳＴ……基板ステージ、Ｒ……レチクル（マスク）、Ｗ……基板
【図１】
2007318835.tif 000003
【図２】
2007318835.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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