(57)【要約】【課題】防液性に優れると共に組立が容易なリニアモータ、これを用いたステージ装置、露光装置等を提供する。【解決手段】キャン１２内にコイル１３と冷媒流路Ｓとが配置されたコイルユニット１０と、コイルユニット１０に対して相対移動可能な磁石ユニット５０と、を備えるリニアモータ１において、コイル１３は、樹脂により形成された防液容器２０内に収容されて、キャン１０内に配置される。【選択図】図１
2007318823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャン内にコイルと冷媒流路とが配置されたコイルユニットと、前記コイルユニットに対して相対移動可能な磁石ユニットと、を備えるリニアモータにおいて、
前記コイルは、樹脂により形成された防液容器内に収容されて、前記キャン内に配置されることを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記防液容器は、その内部に、前記コイルと嵌合して前記コイルを収容する凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記凹部は、リニアモータの推力発生方向に沿って所定の間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記防液容器は、その内部に前記コイルの内縁形状と同一形状の凸部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記凹部は、第一方向に推力を発生する第一コイルを収容する第一凹部と、前記第一方向と直交する第二方向に推力を発生する第二コイルを収容する第二凹部とを含むことを特徴とする請求項２に記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記防液容器は、前記コイルに電気的に接続する中継端子部を内部に備えると共に、前記中継端子部に電気的に接続する外部接続用コネクタを外部に露出して備えることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のリニアモータ。
【請求項７】
物体を載置して移動可能なテーブルと、前記テーブルを駆動するリニアモータとを有するステージ装置において、
前記リニアモータとして、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載のリニアモータが用いられることを特徴とするステージ装置。
【請求項８】
マスクを保持するマスクステージと、基板を保持する基板ステージとを有し、前記マスクに形成されたパターンを前記基板に露光する露光装置において、
前記マスクステージと前記基板ステージの少なくとも一方に、請求項７に記載のステージ装置が用いられることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程において請求項８に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアモータ、ステージ装置、露光装置及びデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）が載置されるレチクルステージや感光性の基板（ウエハ、ガラスプレート等）が載置されるウエハ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用されている。
この種のリニアモータでは、通電によってコイルが発熱し、発生した熱がステージ装置に伝わって熱変形を起こす可能性がある。また、周囲の空間に空気の揺らぎを発生させ、ステージ装置の位置計測に用いられる光波干渉計の計測精度を低下させる可能性もある。
【０００３】
このため、コイルを冷却ジャケット内に収容し、この冷却ジャケット内に温度調整用媒体（冷媒）を流通させることによりコイルから発生した熱を吸収する技術が知られている。特に、リニアモータの高出力化を図るために、冷媒として、熱容量が高く低コストの純水を用いる技術が開示されている（特許文献１等）。
【特許文献１】特開２００３−８６４８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷媒として純水を用いる場合には、コイルを防水構造にして電気絶縁性を確保しなければならない。コイルを防水構造にする方法としては、コイルを真空注型法等を用いてエポキシ系樹脂等によりコーティングする技術が知られている。また、有機膜、無機膜、酸化膜等でコーティングする技術も知られている。
しかしながら、真空注型法の場合には、専用の型が必要となる。また、エポキシ系樹脂等のコーティングには、ポア（気孔）、クラック、ピンホール等の欠陥が発生するため、完全な防水性を期待することはできず、漏電発生の虞があるという問題がある。
更に、リニアモータを組み立てる際には、樹脂等でコーティングした複数のコイルを位置決め用治具等を用いて規則正しく整列させる必要がある。このため、組立工数及び製造コストが増大してしまう等の問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、防液性に優れると共に組立が容易なリニアモータ、これを用いたステージ装置、露光装置等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】
【０００６】
本発明に係るリニアモータ、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法では、上記課題を解決するために、実施の形態に示す各図に対応付けした以下の手段を採用している。但し、各要素に付した括弧付き符号はその要素の例示に過ぎず、各要素を限定するものではない。
【０００７】
第一の発明は、キャン（１２）内にコイル（１３）と冷媒流路（Ｓ）とが配置されたコイルユニット（１０）と、コイルユニットに対して相対移動可能な磁石ユニット（５０）と、を備えるリニアモータ（１）において、コイルは、樹脂により形成された防液容器（２０）内に収容されて、キャン内に配置されるようにした。
この発明によれば、コイルを防液容器内に収容するだけで防液性に優れ、また少ない工数でコイルユニットを組み立てることができる。
【０００８】
第二の発明は、物体（Ｗ）を載置して移動可能なテーブル（１１０）と、テーブルを駆動するリニアモータ（１２２，１２３，１３２，１３３）とを有するステージ装置（１００）において、リニアモータとして、第一の発明に係るリニアモータ（１）を用いるようにした。
この発明によれば、ステージ装置に熱的に悪影響を与えることなく、物体の高速かつ高精度な移動を実現することができる。
【０００９】
第三の発明は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（２３０）と、基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（２５０）とを有し、マスクに形成されたパターンを基板に露光する露光装置（２００）において、マスクステージと基板ステージの少なくとも一方に、第二の発明に係るステージ装置（１００）を用いるようにした。
この発明によれば、マスクや基板を高速移動させることができるので、露光処理の高スループット化が図られる。
【００１０】
第四の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、リソグラフィ工程において第三の発明に係る露光装置（２００）を用いるようにした。
この発明によれば、露光処理の高スループット化により、高性能なデバイスを低コストに製造することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
防液性に優れたコイルユニットが得られるので、冷却効率の高い純水を冷媒として用いることが可能となる。そして、冷却能力の向上により、リニアモータの高出力化を容易に実現することができる。
また、少ない工数でコイルユニットを組み立てることができる。また、保守時の分解・再組立も容易となる。したがって、低コストのリニアモータを得ることができる。
そして、このようなリニアモータをステージ装置、更には露光装置に用いることで、デバイス製造の高精度化、高スループット化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るリニアモータ、ステージ装置、露光装置、及びデバイスの製造方法の実施形態について図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るリニアモータ１の断面図である。
リニアモータ１は、コイルユニット１０と磁石ユニット５０とから構成される。
コイルユニット１０は、非磁性体の金属あるいは樹脂等からなるコイルベース１１と、非磁性体からなり中空の直方体の一面を開口させた形状を有するキャン１２とを備える。そして、キャン１２の開口部をコイルベース１１で塞ぐように固定される。
キャン１２の内部には、板形の防水容器２０がその下端（側面２１ｂ）をコイルベース１１に固定された状態で配置される。防水容器２０は、キャン１２のＹ１方向の壁板１２ａ，１２ｂ及びＸ１方向の壁板１２ｃ，１２ｄから、それぞれ所定の間隔を空けて平行に配置されている。また、Ｚ１方向の壁板１２ｅからも所定の間隔を空けて配置されている。
そして、防水容器２０内には、コイル１３ａ〜１３ｃのそれぞれが、その長手方向をＺ１方向に向けたＸ１Ｙ１平面に平行な姿勢で、かつＸ１方向に所定の間隔を空けて一列に並べられた状態で収容される。
【００１３】
コイルベース１１には、キャン１２の内部の空隙Ｓに純水Ｃを流入させるための冷媒入口１５と、空隙Ｓから純水Ｃを流出させるための冷媒出口１６が設けられる。冷媒入口１５は壁板１２ｃ側に配置され、一方、冷媒出口１６は壁板１２ｄ側に配置される。そして、冷媒入口１５及び冷媒出口１６には、それぞれ後述する冷却機構２６０と連結する配管（図示略）が接続される。
このような構成により、キャン１２の内部には、純水Ｃが略Ｕ字形に流れる流路が形成される。すなわち、冷媒入口１５から空隙Ｓに純水Ｃを流入させると、この純水Ｃは、＋Ｚ１方向に向かって流れ、次第に流れの方向を＋Ｘ１方向に変えつつ、コイル１３ａ〜１３ｃを収容した防水容器２０の表面に沿って流れる。更に、流れの方向を−Ｚ１方向に変えて冷媒出口１６から、キャン１２の外部に流出するようになっている。
【００１４】
図２は、防水容器２０の構成を示す斜視図である。
防水容器２０は、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の高い防水性を有する樹脂を用いて成型された容器であって、コイル１３を収容する容器本体２１と、容器本体２１の開口面２１ａを閉塞する蓋２８とから構成される。
図２に示すように、容器本体２１の開口面２１ａ側には、コイル１３を収容する複数の楕円形の凹部２２を有している。この凹部２２は、コイル１３の外縁形状と略同一の形状を有しており、またその深さはコイル１３の厚みと略同一である。つまり、この凹部２２にコイル１３が隙間なく嵌合しつつ、収容されるようになっている。そして、凹部２２は、Ｘ１方向に所定の間隔を空けて複数設けられる。これにより、複数のコイル１３ａ〜１３ｃがＸ１方向に配列されるようになっている。
凹部２２の中央部には、コイル１３の内縁形状と略同一形状の凸部２３が設けられる。この凸部２３は、凹部２２にコイル１３を収容した際に、コイル１３の内縁と嵌合する。なお、コイル１３は、コアレスコイルであってもよいし、中心部に凸部２３に嵌合する開口を有するコア付きコイルであってもよい。
このような構成により、容器本体２１内には、複数のコイル１３ａ〜１３ｃがガタ付くことなくＸ１方向に整列配置される。また、必要に応じ、コイル１３と凹部２２との嵌合部分を接着固定してもよい。
【００１５】
そして、複数のコイル１３ａ〜１３ｃを収容した容器本体２１の開口面２１ａに対して、平板形の蓋２８を覆い被せ、蓋２８の外周（四辺部）と容器本体２１との接触部を隙間なく溶着することで、防水容器２０が形成構成される。溶着の方法としては、超音波振動溶着法、レーザ溶着法、熱風溶着法等を用いることができる。
なお、容器本体２１と蓋２８とを溶着する場合に代えて、蓋２８の外周と容器本体２１との接触部にＯリングを配置し、容器本体２１と蓋２８とをネジ止めすることで、高い防水性を確保するようにしてもよい。
【００１６】
防水容器２０（容器本体２１）内の凹部２２の近傍には、開口面２１ａから一段下がった段部が形成され、中継端子２４が設けられる。中継端子２４は、コイル１３の導線を半田付け等により電気的に接続するために設けられた端子である。なお、中継端子２４は、防水容器２０内に収容されるコイル１３ａ〜１３ｃに対応して設けられる。そして、中継端子２４は、容器本体２１の側面２１ｂから外部に露出するように配置された外部接続用コネクタ２５に電気的に接続されている。
このような構成により、防水性を維持しつつ、防水容器２０内に収容したコイル１３ａ〜１３ｃに電力を供給することが可能となっている。なお、外部接続用コネクタ２５が露出配置される容器本体２１の側面２１ｂは、コイルベース１１に密着固定され（図１参照）、外部接続用コネクタ２５の周辺から防水容器２０内に純水Ｃが浸入しないように防水処理されている。
【００１７】
防水容器２０に、コイル１３の導線を接続する中継端子２４と、この中継端子２４に接続する外部接続用コネクタ２５を設けたのは、コイルユニット１０（リニアモータ１）の組立工数を低減するためである。
従来のコイルユニットの組立方法では、樹脂コーティングされた複数のコイルを専用の治具を用いて整列配置させる。次に、各コイルの導線を電力ケーブルに半田付けにより接続する。そして、これら複数のコイルと半田付け部分を含む電力ケーブルとを更に樹脂コーティングする、という手順を経ていた。
これに対して、本実施形態に係る防水容器２０では、複数のコイル１３を整列配置させた状態で、コイル１３の導線の半田付け作業を行う必要がない。中継端子２４を用いているので、半田付けの作業性が高い。半田付け部分を防水処理のために樹脂コーティングする必要がない。また、外部接続用コネクタ２５を用いているので、電力ケーブルの取り扱いが容易となる。したがって、コイルユニット１０の組立工数が従来に比べて低減することができる。
更に、コイルユニット１０の保守点検時には、コイル１３が樹脂コーティングされていないので、容易に分解・再組立を行うことができる等の利点もある。
【００１８】
図３は、磁石ユニット５０の斜視図である。
磁石ユニット５０は、端面の形状がＵ字型でＸ１方向に延在する磁極ベース５１と、磁極ベース５１の内壁の一方に埋め込まれた界磁磁石群５２と、他方の内壁に埋め込まれた界磁磁石群５３とから構成されている。
界磁磁石群５２は、露出磁極面がＮ極の界磁磁石５２Ｎと、露出磁極面がＳ極の界磁磁石５２Ｓとがストローク（Ｘ１）方向に交互に配列されて構成されている。また、界磁磁石群５３は、露出磁極面がＳ極の界磁磁石５３Ｓと、露出磁極面がＮ極の界磁磁石５３Ｎとがストローク方向に交互に配列されて構成されている。これにより、界磁磁石５２Ｎと界磁磁石５３Ｓとが、また、界磁磁石５２Ｓと界磁磁石５３Ｎとが、空隙を隔てて対向するように配置され、界磁磁石群５２と界磁磁石群５３により発生する磁界の方向が交互に並ぶようになる。
そして、コイルユニット１０と磁石ユニット５０とは、磁石ユニット５０の空隙にコイルユニット１０のキャン１２を所定の間隔で離間させつつ、嵌め合うように配置され、コイルユニット１０に通電することにより、推力が発生して、コイルユニット１０と磁石ユニット５０とがストローク（Ｘ１）方向に相対移動する。
【００１９】
以上説明した通り、コイル１３は、防水容器２０内に収容されているので、純水Ｃがコイル１３に触れて漏電することがない。そのため、リニアモータ１は、熱容量の大きい純水Ｃを冷媒として用いることができるので、コイル１３の発熱を効果的に抑えることができる。
したがって、キャン１２の表面の温度を管理しやすく、外部への熱の影響を抑えることができる。また、発熱が抑えられるので、リニアモータ１に対する供給電力を増大することで、出力の向上を容易に図ることができる。
また、複数のコイル１３を防水容器２０内に収容するだけで、コイル１３が整列配置されるので、特別な位置決め治具を用いることなく、コイルユニット１０の組立を行うことができる。更に、防水容器２０に、中継端子２４及び外部接続用コネクタ２５を設けたので、コイルユニット１０に対する電力ケーブルの結線作業の効率化を図ることができる。
【００２０】
更に、従来のようにコイルをエポキシ系樹脂等によりコーティングする場合には、樹脂の固化に相当の時間を要したが、リニアモータ１においては、このような時間がないので組立時間の大幅に短縮することができる。
また、樹脂をコーティングする場合に比べて、防水容器２０を安定した品質で形成することができるので、欠陥の発生による純水Ｃの浸入の虞が殆どなくなる。
また、樹脂コーティングの場合に比べて、防水容器２０の肉厚を薄くすることができるので、コイル１３の熱が伝わりやすくなり、純水Ｃによる冷却効率が向上し、コイル１３の焼損を防止することができる。また、磁石ユニット５０を近接させることができるので、リニアモータ１の効率が向上する。更に、コイルユニット１０、ひいてはリニアモータ１の小型化を図ることができる。
【００２１】
更に、真空注型法の場合には、モータ毎に型を用意する必要がであったが、リニアモータ１においては、一つの型を用意するだけで済むので、製造コストを低減することができる。
また、樹脂コーティングの場合には、樹脂が途切れる界面から浸水することが問題であったが、防水容器２０を用いることで、このような問題がなくなる。
また、防水容器２０の容器本体２１と蓋２８を溶着したり、Ｏリングを用いて固定したりすることで、純水Ｃ等の液体の他、気体の浸入も防止することができる。
【００２２】
次に、上述したリニアモータ１を用いたステージ装置１００について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施形態に係るステージ装置１００の構成を示す斜視図である。
ステージ装置１００は、ウエハＷを戴置するＸＹテーブル１１０と、ＸＹテーブル１１０をＸＹ平面内で駆動するＸ方向駆動部１２０及びＹ方向駆動部１３０と、定盤１０１とから構成される。
【００２３】
Ｘ方向駆動部１２０は、定盤１０１上にＸ方向に延設されたＸガイド１２１と、定盤１０１上をＸガイド１２１に沿って移動するＸ方向移動体１２４と、Ｘ方向移動体１２４をＸ方向に移動させる第一Ｘリニアモータ１２２、第二Ｘリニアモータ１２３から構成される。
Ｘガイド１２１は、定盤１０１のＹ方向端面の近傍にＸ方向に延設されてＸ方向の基準となる。Ｘ方向移動体１２４は、Ｘガイド１２１に近接して配置された第一Ｙガイド搬送体１２５と、この第一Ｙガイド搬送体１２５からＹ方向に間隔を開けて平行に配置された第二Ｙガイド搬送体１２６と、これら第一，第二Ｙガイド搬送体１２５，１２６を連結するとともにＹ方向に延設されてＹ方向の基準となるＹガイド１３１とから構成され、Ｘガイド１２１に沿ってＸ方向に移動可能に支持される。なお、Ｙガイド１３１は、後述するＹ方向駆動部１３０の一部でもある。
【００２４】
第一Ｘリニアモータ１２２は、第一Ｘ固定子１２２ａと、この第一Ｘ固定子１２２ａに沿って移動する第一Ｘ可動子１２２ｂから構成され、第一Ｘ固定子１２２ａがＸガイド１２１側方に平行に延設される。第二Ｘリニアモータ１２３は、第二Ｘ固定子１２３ａと、この第二Ｘ固定子１２３ａに沿って移動する第二Ｘ可動子１２３ｂとから構成され、第二Ｘ固定子１２３ａが第二Ｙガイド搬送体１２６の側方に平行に延設される。そして、第一Ｘ可動子１２２ｂおよび第二Ｘ可動子１２３ｂが、それぞれ連結部材１２７，１２８を介してＸ方向移動体１２４に連結される。
このような構成により、第一，第二Ｘ可動子１２２ｂ，１２３ｂを駆動することにより、Ｘ方向移動体１２４がＸガイド１３１に沿ってＸ方向に移動する。
【００２５】
Ｙ方向駆動部１３０は、ＸＹテーブル１１０をＹ方向に駆動する第一，第二Ｙリニアモータ１３２，１３３と、Ｙガイド１３１とから構成され、Ｘ方向移動体１２４上に設置される。
ＸＹテーブル１１０は、Ｙガイド１３１を上下から挟むようにして定盤１０１の上面に配置された天板１１１および底板１１２と、これら天板１１１と底板１１２とをＹガイド１３１の両側で連結する一対のＹ方向軸受体１１３，１１４とから構成され、Ｙガイド１３１に沿ってＹ方向に移動可能に支持される。
第一Ｙリニアモータ１３２は、第一Ｙ固定子１３２ａと、この第一Ｙ固定子１３２ａに沿って移動する第一Ｙ可動子１３２ｂから構成され、第一Ｙ固定子１３２ａがＹガイド１３１のＸ方向の＋側に平行に延設される。同様に、第二Ｙリニアモータ１３３は、第二Ｙ固定子１３３ａと、この第二Ｙ固定子１３３ａに沿って移動する第二Ｙ可動子１３３ｂ（図示略）とから構成され、第二Ｙ固定子１３３ａがＹガイド１３１のＸ方向の−側に平行に延設される。
そして、第一及び第二Ｙ可動子１３２ｂ，１３３ｂが、それぞれＸＹテーブル１１０に固定されるとともに、駆動されることによって、ＸＹテーブル１１０がＹガイド１３１に沿ってＹ方向に移動する。
なお、第一Ｘ，第二Ｘリニアモータ１２２，１２３、並びに第一Ｙ，第二Ｙリニアモータ１３２，１３３は、いずれも上述したリニアモータ１と略同一の構成を備え、磁石ユニット５０を可動子、コイルユニット１０を固定子として用いられる。
【００２６】
そして、ＸＹテーブル１１０には、天板１１１をＺ方向に移動させるとともに、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りに回転駆動可能なＺθ駆動部（図示略）が設けられ、更に天板１１１上には、ウエハＷを真空吸着する保持機構（図示略）が載置される。
また、天板１１１のＸ方向端面の近傍にＸ座標移動鏡１１５が延設され、同様にＹ方向端面の近傍にＹ座標移動鏡１１６が延設される。そして、Ｘ座標計測用レーザ干渉計１０５及びＹ座標計測用レーザ干渉計１０６からＸ座標移動鏡１１５及びＹ座標移動鏡１１６に測長レーザが照射され、その反射光をＸ座標計測用レーザ干渉計１０５及びＹ座標計測用レーザ干渉計１０６が受光することにより、ＸＹテーブル１１０のＸ方向、Ｙ方向の位置が常時検出される。
【００２７】
次に、上述したステージ装置１００を用いた露光装置２００について、図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施形態に係る露光装置２００の概念図である。
露光装置２００は、走査露光型の露光装置であって、レーザユニット２１０、レーザユニット２１０から射出されたレーザ光を回路パターンが形成されたレチクル（マスク）Ｒに向けて照射する照明光学系２２０、レチクルＲを保持するとともに所定方向に走査するレチクルステージ（マスクステージ）２３０、照明光学系２２０により照明されたレチクルＲのパターン像を感光性のウエハ（基板）Ｗに縮小投影する投影光学系２４０、ウエハＷを保持するとともにＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向の２方向に走査するウエハステージ（基板ステージ）２５０、各リニアモータを冷却する冷却機構２６０及びこれらを制御する主制御系２７０等から構成される。
【００２８】
レーザユニット２１０は、露光用光源と複数の光学部材（いずれも図示略）から構成され、レーザ光を伝送する鏡筒（図示略）を通じて照明光学系２２０にレーザ光を照射する。露光光としては、例えば、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ２エキシマレーザ光、金属蒸気レーザやＹＡＧレーザの高調波、あるいは超高圧水銀ランプの紫外域の輝線（ｇ線、ｉ線等）等が用いられる。
【００２９】
照明光学系２２０は、ミラー２２１、フライアイレンズ、視野絞り（いずれも図示略）を含む複数の光学部材から構成される。レーザユニット２１０から照射されたレーザ光は、ミラー２２１で反射された後、レチクルステージ２３０上に保持されたレチクルＲ上の所定の照明領域内に均一な照度分布で照射される。
【００３０】
レチクルステージ２３０は、載置されたレチクルＲをＸ方向すなわち走査方向に駆動するリニアモータからなるレチクルステージ駆動機構（図示略）を備えており、このリニアモータには、上述したリニアモータ１が用いられる。また、レチクルステージ２３０には、位置検出装置であるレーザ干渉計２３１から照射されるレーザ光を反射する移動鏡２３２が固定されており、レチクルステージ２３０のステージ移動面内の位置が常時検出される。そして、レーザ干渉計２３１に検出されたレチクルステージ２３０の位置情報は、主制御系２７０に送られる。
【００３１】
投影光学系２４０は、複数の投影レンズ（図示略）から構成され、所定の投影倍率β（βは、例えば１／５）を有する。そして、照明光学系２２０によりレチクルＲの照明領域が照明されると、投影光学系２４０を介してレチクルＲのパターン像の縮小像がウエハＷ上の被露光領域に結像される。
【００３２】
ウエハステージ２５０は、ＸＹテーブル２５１上に載置したウエハＷをＸＹ方向に移動させるものであって、上述したステージ装置１００と略同一の構成を備える。
ＸＹテーブル２５１に設けられた反射鏡２５２に対してレーザ干渉計２５３から測長レーザを照射して、ＸＹテーブル２５１のＸ方向、Ｙ方向の位置が常時検出される。そして、その情報は主制御系２７０に送られる。
【００３３】
また、ウエハステージ２５０及びレチクルステージ２３０に用いられる各リニアモータを冷却する冷却機構２６０が設けられる。冷却機構２６０から各リニアモータに対して純水Ｃを供給、回収する配管が設置され、主制御系２７０からの指示に応じて、純水Ｃを各リニアモータに設けた流路に流し、発熱する部位と純水Ｃとの間で熱交換を行わせることによって各リニアモータで生じた熱を回収する。
【００３４】
主制御系２７０は、レーザ干渉計２３１，２５３等からの各種情報及び主制御系２７０に予め記憶されている各種パラメータに基づいて露光装置２００を統括的に制御する。例えば、レチクルステージ２３０の位置情報に基づいてレチクルステージ駆動機構を駆動してレチクルステージ２３０を走査方向に移動させたり、ウエハステージ２５０の位置情報に基づき、ウエハステージ２５０をＸＹ方向に移動させたりする。また、冷却機構２６０を制御して、各リニアモータに純水Ｃを供給及び回収して冷却させる。
【００３５】
以上のような構成により、ステージ装置１００（ウエハステージ２５０）においては、第一Ｘ，第二Ｘリニアモータ１２２，１２３、並びに第一Ｙ，第二Ｙリニアモータ１３２，１３３の駆動時における発熱を効果的に抑えることができる。すなわち、冷却機構２６０からリニアモータ１２２，１２３，１３２，１３３（リニアモータ１）に向けて熱容量の大きい純水Ｃを流すことで、リニアモータ１２２，１２３，１３２，１３３を効率的に冷却することができる。これにより、リニアモータ１２２，１２３，１３２，１３３の発熱が、ステージ装置１００の熱変形を引き起こしたり、発熱による空気の揺らぎがコイルユニット１０と磁石ユニット５０の相対位置を検出するレーザ干渉計１０５，１０６，２３１，２５３の計測に悪影響を与えたりすることが防止される。
したがって、ステージ装置１００（ウエハステージ２５０）の位置決めを高精度に行うことが可能となる。更に、コイル１３に対する電力供給量を従来に比べて増大させたとしてもコイル１３の発熱が抑えられるので、リニアモータ１２２，１２３，１３２，１３３の出力の向上が図られる。
そして、露光装置２００においては、レチクルＲ及びウエハＷの位置決めを高速且つ高精度に行うことができるので、高性能なデバイスを高スループットに製造することが可能となる。
【００３６】
次に、防水容器の変形例について説明する。図６は、防水容器３０の構成を示す斜視図である。
防水容器３０は、防水容器２０と同様に、コイル１３を収容する容器本体３１と、容器本体３１の開口面３１ａを閉塞する蓋３８とから構成される。また、防水容器２０と同様に、容器本体３１には、コイル１３の外縁形状と略同一の形状を有する楕円形の凹部３２及びコイル１３の内縁形状と略同一形状の凸部３３が複数形成されている。
防水容器３０においては、凸部３３上に複数の突起３６が形成されている。この突起部３６は、開口面３１ａよりも突出するように形成される。また、防水容器２０の裏面（開口面３１ａの背面）にも、同様に複数の突起部３７が形成される。
一方、蓋３８には、複数の孔３９が形成されている。この孔３９は、容器本体３１の開口面３１ａに設けられた突起部３６に対応した位置に形成されている。すなわち、容器本体３１と蓋３８とを組み合わせると、容器本体３１の突起３６と蓋３８の孔３９とが嵌め合わさるようになっている。
そして、蓋３８の外周と容器本体３１との接触部及び突起３６と孔３９との接触部がそれぞれ溶着される。このように、防水容器３０では、蓋３８の外周と容器本体３１との接触部以外の部分においても溶着処理がなされるので、蓋３８と容器本体３１とが強靭に固着される。
【００３７】
また、この防水容器３０をキャン１２内に収容すると、図６（ｂ）に示すように、複数の突起部３６，３７がキャン１２の壁板１２ａ，１２ｂに当接し、更に壁板１２ａ，１２ｂに溶着やＯリングを併用したネジ締結等により固着される。つまり、防水容器３０は、突起３６，３７を介してキャン１２に支持されるようになっている。
リニアモータ１を駆動してＸ１方向の推力を発生させると、防水容器３０にはＸ１方向の反力が加わる。また、コイルユニット１０と磁石ユニット５０との間でＹ１方向の吸引反発力が発生し、その力が防水容器３０に加わる。このため、防水容器３０をコイルベース１１に強靭に固着する必要がある。
そこで、防水容器３０では、防水容器３０をコイルベース１１に固着すると共に、突起３６，３７をキャン１２の壁板１２ａ，１２ｂに固着することで、防水容器３０に加わる力を分散支持するようにしている。
【００３８】
次に、防水容器の他の変形例について説明する。
図７は、防水容器４０の構成を示す斜視図である。また、図８は、防水容器４０を有するコイルユニットと組み合わせて用いられる磁石ユニット５０ｂの構成を示す斜視図である。
防水容器４０は、コイル１３を収容する容器本体４１と、容器本体４１の開口面４１ａを閉塞する蓋４８とから構成される。また、容器本体４１には、Ｘ１方向に推力を発生する第一コイル１３ａの外縁形状と略同一の形状を有する長円形の第一凹部４２ａ及び第一コイル１３ａの内縁形状と略同一形状の凸部４３ａとが複数形成されている。また、防水容器４０には、Ｘ１方向に整列した５つの第一凹部４２ａに加え、第一コイル１３ａの＋Ｚ１方向側に配置されＺ１方向に推力を発生する２つの第二コイル１３ｂを収容する第二凹部４２ｂが形成されている。
【００３９】
次に、図８に示す磁石ユニット５０ｂについて説明する。なお、図３に示した磁石ユニット５０との共通部分については、共通の符号を付し、説明を省略する。
磁石ユニット５０ｂは、界磁磁石群５２，５３に加えて、界磁磁石群５２，５３の−Ｚ方向に界磁磁石群５４，５５を更に備える。界磁磁石群５４は、Ｘ１方向に延在し露出磁石面がＮ極の界磁磁石群５４Ｎと、同じくＸ１方向に延在し界磁磁石群５４Ｎと並べて配置された露出磁石面がＳ極の界磁磁石群５４Ｓとから構成される。また、界磁磁石群５５は、界磁磁石群５４Ｎと対向するように配置された界磁磁石５５Ｓと、界磁磁石群５４Ｓと対向するように配置された界磁磁石群５５Ｎとから構成される。
このようにして、磁石ユニット５０ｂでは、界磁磁石群５２と界磁磁石群５３とにより、第一の磁界が、界磁磁石群５４と界磁磁石群５５とにより、第二の磁界が形成される。
【００４０】
以上説明した防水容器４０を有するコイルユニットと磁石ユニット５０ｂとから構成されたリニアモータは、Ｘ１方向に整列した５つの第一コイル１３ａを駆動することで、磁石ユニット５０ｂの第一の磁界との作用によりＸ１方向の推力を発生することができる。また、Ｚ１方向側に配置された２つの第二コイル１３ｂを駆動することで、第２の磁界との作用によりＺ１方向の推力を発生することができる。すなわち、防水容器４０及び磁石ユニット５０ｂを用いることにより、Ｘ１方向とＺ１方向に推力を発生させる二軸リニアモータが構成される。
【００４１】
上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲においてプロセス条件や設計要求等に基づき種々変更可能である。
本発明は、例えば以下のような変更をも含むものとする。
【００４２】
上述した実施形態においては、コイル１３を冷却する冷媒として、純水Ｃを用いる場合について説明したが、それ以外であってもよい。例えば、フッ素系不活性液体、エチレングリコール等を主成分とする不凍液を用いてもよい。また、液体に限らず、ガス冷媒を用いてもよい。
【００４３】
防水容器内には、凹部と凸部の両方が形成される場合の他、凹部又は凸部のいずれか一方のみが形成される場合であってもよい。防水容器内の凹部及び凸部の数は、任意に設定可能である。また、例えば、防水容器内に１０個のコイルが収容可能な場合に、８個のコイルしか収容しない場合であってもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態においては、平板状のコイルベース１１に防水容器を固定する構成としたが、これに限らない。例えば、コイルベースを枠状に形成し、その内部に防水容器を固定してもよい。枠状のコイルベースの両面を板状部材でそれぞれ塞ぐことにより、キャンが構成され、冷媒流路が確保される。
【００４５】
上述したステージ装置１００、露光装置２００では、リニアモータ１のコイルユニット１０を固定子とし、磁石ユニット５０を可動子として用いたが、本発明はこれに限らず、コイルユニット１０を可動子とし、磁石ユニット５０を固定子として用いてもよい。
【００４６】
また、リニアモータ１として、推力方向と垂直な面における磁石ユニットの断面がコの字状である、いわゆる片持ちタイプのリニアモータについて説明したが、本発明はこれに限らず、磁石ユニットの断面がロの字状である、いわゆる両持ちタイプのリニアモータにも適用可能である。また、シャフトタイプのリニアモータに適用することもできる。
【００４７】
また、リニアモータ１としては、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。
また、テーブルは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。さらに、テーブルの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００４８】
また、ウエハステージ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。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００４９】
また、レチクルステージ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。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００５０】
上記実施形態の露光装置２００としては、レチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチクルＲのパターンを露光する走査型の露光装置にも適用することができるし、レチクルＲとウエハＷとを静止した状態でレチクルＲのパターンを露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
また、露光装置２００としては、投影光学系２４０とウエハＷとの間に液体を配置しつつ、この液体を解してウエハＷの露光を行う液浸型露光装置であってもよい。
【００５１】
また、露光装置の用途としては半導体デバイス製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００５２】
本実施形態の露光装置２００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、この組立の前後には、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立工程は、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立工程の前に、各サブシステム個々の組立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立工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。
なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００５３】
そして、半導体デバイスは、図９に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ３０１、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３０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ３０３、前述した実施形態の露光装置によりレチクルＲのパターンをウエハＷに露光する基板処理ステップ３０４、デバイス組立ステップ（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）３０５、検査ステップ３０６等を経て製造される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係るリニアモータの断面図である。
【図２】防水容器の構成を示す斜視図である。
【図３】磁石ユニットの斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るステージ装置の構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る露光装置の概念図である。
【図６】防水容器の変形例を示す斜視図である。
【図７】防水容器の他の変形例を示す斜視図である。
【図８】磁石ユニットの変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係るマイクロデバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００５５】
１…リニアモータ
１０…コイルユニット
１２…キャン
１３…コイル
２０，３０，４０…防水容器（防液容器）
２１，３１，４１…容器本体
２２，３２，４２…凹部
２３，３３，４３…凸部
２４…中継端子
２５…外部接続用コネクタ
２８，３８，４８…蓋
５０，５０ｂ…磁石ユニット
１００…ステージ装置
１１０…ＸＹテーブル
１２２，１２３，１３２，１３３…リニアモータ
２００…露光装置
２３０…レチクルステージ（マスクステージ）
２５０…ウエハステージ（基板ステージ）
Ｓ…空隙（冷媒流路）
Ｃ…純水（冷媒）
Ｒ…レチクル（マスク）
Ｗ…ウエハ（物体、基板）
【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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