(57)【要約】【課題】性能の低下を抑制できる駆動装置を提供する。【解決手段】物体を移動する駆動装置は、所定軸とほぼ平行であり、所定軸まわりの回転によって、物体を所定軸に沿って移動可能な軸部材と、軸部材を回転可能なモータと、軸部材と同心に配置され、所定軸まわりに回転可能な第１回転体と、軸部材と同心に配置され、第１回転体と逆向きで、第１回転体の回転と同期して、所定軸まわりに回転可能な第２回転体と、軸部材と第１回転体との間で動力が伝達される第１状態と、動力の伝達が遮断される第２状態とを切替可能な第１切替装置と、軸部材と第２回転体との間で動力が伝達される第３状態と、動力の伝達が遮断される第４状態とを切替可能な第２切替装置とを備えている。【選択図】図２
2009283694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を移動する駆動装置であって、
所定軸とほぼ平行であり、前記所定軸まわりの回転によって、前記物体を前記所定軸に沿って移動可能な軸部材と、
前記軸部材を回転可能なモータと、
前記軸部材と同心に配置され、前記所定軸まわりに回転可能な第１回転体と、
前記軸部材と同心に配置され、前記第１回転体と逆向きで、前記第１回転体の回転と同期して、前記所定軸まわりに回転可能な第２回転体と、
前記軸部材と前記第１回転体との間で動力が伝達される第１状態と、動力の伝達が遮断される第２状態とを切替可能な第１切替装置と、
前記軸部材と前記第２回転体との間で動力が伝達される第３状態と、動力の伝達が遮断される第４状態とを切替可能な第２切替装置と、を備えた駆動装置。
【請求項２】
少なくとも前記軸部材と前記第１回転体とが第１状態のとき、前記軸部材と前記第２回転体とが第４状態にされ、
少なくとも前記軸部材と前記第２回転体とが第３状態のとき、前記軸部材と前記第１回転体とが第２状態にされる請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記軸部材が前記所定軸まわりの一方向へ回転するとき、前記物体は、前記所定軸に沿う第１方向へ移動し、
前記軸部材が前記所定軸まわりの前記一方向と逆方向へ回転するとき、前記物体は、前記所定軸に沿う前記第１方向と逆方向の第２方向へ移動する請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１方向へ移動する前記物体を減速するために、前記軸部材と前記第１回転体とが前記第２状態から前記第１状態に変化する請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
前記軸部材と前記第１回転体とが前記第１状態に変化する前の第１期間において、前記軸部材と前記第１回転体とは第２状態であり、且つ、前記軸部材と前記第２回転体とは第４状態である請求項４記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第１期間において、前記軸部材は、前記モータで回転する請求項５記載の駆動装置。
【請求項７】
前記第１期間の少なくとも一部において、前記軸部材は、等速で回転する請求項５又は６記載の駆動装置。
【請求項８】
前記軸部材と前記第１回転体とが前記第１状態に変化して、前記第１回転体が所定の回転速度に達した後、前記軸部材と前記第１回転体とが前記第２状態に変化する請求項４〜７のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項９】
前記軸部材と前記第１回転体とが前記第２状態に変化してから第２期間経過後、前記軸部材と前記第２回転体とが前記第４状態から前記第３状態に変化する請求項８記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第２期間は、前記軸部材の回転が停止する状態を含む請求項９記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記第２方向へ移動する前記物体を加速するために、前記軸部材と前記第２回転体とが前記第４状態から前記第３状態に変化する請求項９又は１０記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記軸部材と前記第２回転体とが前記第３状態に変化する前の第３期間において、前記軸部材と前記第１回転体とは第２状態であり、且つ、前記軸部材と前記第２回転体とは第４状態である請求項１１記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記第３期間において、前記軸部材は、前記モータで回転する請求項１２記載の駆動装置。
【請求項１４】
前記第３期間において、前記モータは、前記軸部材の回転方向を反転する請求項１３記載の駆動装置。
【請求項１５】
前記第３期間は、前記軸部材の回転が停止する状態を含む請求項１２〜１４のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項１６】
前記軸部材と前記第２回転体とが前記第３状態に変化して、前記第２回転体が所定の回転速度に達した後、前記軸部材と前記第２回転体とが前記第４状態に変化する請求項１１〜１５のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項１７】
前記第１切替装置は、前記軸部材に配置され、前記第１回転体の少なくとも一部との間でクラッチを形成する第１部材を含み、
前記第２切替装置は、前記軸部材に配置され、前記第２回転体の少なくとも一部との間でクラッチを形成する第２部材を含む請求項１〜１６のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項１８】
前記クラッチは、電磁クラッチを含む請求項１７記載の駆動装置。
【請求項１９】
前記第１回転体は、第１歯車を含み、前記第２回転体は、第２歯車を含み、
前記第１歯車と前記第２歯車との間に配置され、前記第１、第２歯車に噛み合う第３歯車を備える請求項１〜１８のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項２０】
前記第１、第２、及び第３歯車は、遊星歯車機構を構成する請求項１９記載の駆動装置。
【請求項２１】
前記軸部材は、ボールねじを含み、
前記物体は、前記ボールねじに噛み合うナットを含む請求項１〜２０のいずれか一項記載の駆動装置。
【請求項２２】
移動可能な物体を有するステージ装置であって、
前記物体を移動するために、請求項１〜２１のいずれか一項記載の駆動装置を備えたステージ装置。
【請求項２３】
露光光で基板を露光する露光装置であって、
請求項２２記載のステージ装置を備えた露光装置。
【請求項２４】
前記ステージ装置は、前記物体を前記露光光の光路に移動する請求項２３記載の露光装置。
【請求項２５】
前記物体は、前記基板を保持する請求項２４記載の露光装置。
【請求項２６】
請求項２３〜２５のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を移動する駆動装置、ステージ装置、露光光で基板を露光する露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば特許文献１に開示されているような、駆動装置を有するステージ装置を備えた露光装置が知られている。
【特許文献１】米国特許第５８３９３２４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ステージ装置において、例えば熱が発生したり、消費電力が増大したりすると、ステージ装置の性能が低下する可能性がある。また、ステージ装置の性能の低下により、露光不良が発生したり、不良デバイスが発生したりする可能性がある。
【０００４】
本発明の態様は、性能の低下を抑制できる駆動装置、及びステージ装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス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】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、物体を移動する駆動装置であって、所定軸とほぼ平行であり、所定軸まわりの回転によって、物体を所定軸に沿って移動可能な軸部材と、軸部材を回転可能なモータと、軸部材と同心に配置され、所定軸まわりに回転可能な第１回転体と、軸部材と同心に配置され、第１回転体と逆向きで、第１回転体の回転と同期して、所定軸まわりに回転可能な第２回転体と、軸部材と第１回転体との間で動力が伝達される第１状態と、動力の伝達が遮断される第２状態とを切替可能な第１切替装置と、軸部材と第２回転体との間で動力が伝達される第３状態と、動力の伝達が遮断される第４状態とを切替可能な第２切替装置と、を備えた駆動装置が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、移動可能な物体を有するステージ装置であって、物体を移動するために、第１の態様の駆動装置を備えたステージ装置が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、第２の態様のステージ装置を備えた露光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、駆動装置、ステージ装置の性能の低下が抑制される。また本発明によれば、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なテーブル６を有するマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能なテーブル１２を有する基板ステージ２と、マスクステージ１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置３とを備えている。基板Ｐは、半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された感光材（レジスト）の膜とを含む。マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。
【００１２】
照明系ＩＬは、所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明領域は、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬの照射位置を含む。照明系ＩＬは、照明領域に配置されたマスクＭの少なくとも一部を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。
【００１３】
マスクステージ１は、ステージ本体４と、ステージ本体４上に配置され、マスクＭをリリース可能に保持する保持部５を有するテーブル６とを含む。保持部５は、所謂、ピンチャック機構を含み、マスクＭを吸着保持することができる。マスクステージ１は、ステージ本体４及びテーブル６を移動するための駆動システム７を備えている。駆動システム７は、ステージ本体４をＹ軸方向に移動する駆動装置８と、ステージ本体４に対してテーブル６をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動する駆動装置９とを含む。制御装置３は、駆動システム７を作動して、ステージ本体４上のテーブル６を、露光光ＥＬの光路（照明領域）に移動可能である。
【００１４】
投影光学系ＰＬは、所定の投影領域に露光光ＥＬを照射する。投影領域は、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬの照射位置を含む。投影光学系ＰＬは、投影領域に配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸はＺ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００１５】
基板ステージ２は、ステージ本体１０と、ステージ本体１０上に配置され、基板Ｐをリリース可能に保持する保持部１１を有するテーブル１２とを含む。保持部１１は、所謂、ピンチャック機構を含み、基板Ｐを吸着保持することができる。基板ステージ２は、ステージ本体１０及びテーブル１２を移動するための駆動システム１３を備えている。駆動システム１３は、ステージ本体１０をＹ軸方向に移動する駆動装置１４と、ステージ本体１０に対してテーブル１２をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動する駆動装置１５とを含む。制御装置３は、駆動システム１３を作動して、ステージ本体１０上のテーブル１２を、露光光ＥＬの光路（投影領域）に移動可能である。
【００１６】
本実施形態において、テーブル６及びテーブル１２の位置情報は、レーザ干渉計を含む干渉計システム（不図示）によって計測される。基板Ｐの露光処理を実行するとき、制御装置３は、干渉計システムの計測結果に基づいて、駆動システム７、１３を作動し、テーブル６（マスクＭ）及びテーブル１２（基板Ｐ）の位置制御を実行する。
【００１７】
次に、基板ステージ２の駆動装置１４について説明する。図２は、本実施形態に係る駆動装置１４の一例を示す図である。上述のように、本実施形態においては、駆動装置１４は、ステージ本体１０をＹ軸方向に移動する。
【００１８】
駆動装置１４は、Ｙ軸とほぼ平行であり、Ｙ軸まわりの回転によって、ステージ本体１０をＹ軸に沿って移動可能な軸部材１６と、軸部材１６を回転可能なモータ１７と、軸部材１６と同心に配置され、Ｙ軸まわりに回転可能な第１回転体１８と、軸部材１６と同心に配置され、第１回転体１８と逆向きで、第１回転体１８の回転と同期して、Ｙ軸まわりに回転可能な第２回転体１９と、軸部材１６と第１回転体１８との間で動力が伝達される第１状態と動力の伝達が遮断される第２状態とを切替可能な第１切替装置２１と、軸部材１６と第２回転体１９との間で動力が伝達される第３状態と動力の伝達が遮断される第４状態とを切替可能な第２切替装置２２とを備えている。また、駆動装置１４は、第１回転体１８と第２回転体１９との間に配置された第３回転体２０を備えている。
【００１９】
本実施形態において、軸部材１６は、ボールねじ２３と、ボールねじ２３の＋Ｙ側に配置され、支持部材２４に回転可能に支持される第１部分２５と、ボールねじ２３の−Ｙ側に配置され、支持部材２６に回転可能に支持される第２部分２７とを有する。支持部材２４と第１部分２５との間、及び支持部材２６と第２部分２７との間のそれぞれに、軸受が配置される。ボールねじ２３を含む軸部材１６は、Ｙ軸まわりの一方向、及びその一方向と逆方向のそれぞれに回転可能である。以下の説明において、Ｙ軸まわりの一方向を適宜、＋θＹ方向、と称し、＋θＹ方向と逆方向を適宜、−θＹ方向、と称する。
【００２０】
モータ１７は、支持部材２６及び第２部分２７の−Ｙ側に配置されている。モータ１７は、軸部材１６の−Ｙ側の端と接続されている。モータ１７は、軸部材１６を＋θＹ方向及び−θＹ方向のそれぞれに回転可能である。
【００２１】
ステージ本体１０は、ボールねじ２３に噛み合うナット２８を含む。ボールねじ２３の回転により、ステージ本体１０は、Ｙ軸方向に移動する。本実施形態においては、ボールねじ２３が＋θＹ方向へ回転するとき、ステージ１０は、＋Ｙ方向へ移動し、ボールねじ２３が−θＹ方向へ回転するとき、ステージ１０は、−Ｙ方向へ移動する。
【００２２】
また、本実施形態において、軸部材１６は、支持部材２４及び第１部分２５の＋Ｙ側に配置された第１フランジ２９と、第１フランジ２９の＋Ｙ側に配置された第２フランジ３０と、第２フランジ３０の＋Ｙ側に配置された第３フランジ３１とを有する。第１、第２、第３回転体１８、１９、２０は、第１フランジ２９と第２フランジ３０との間に配置されている。
【００２３】
図３は、第１、第２、第３回転体１８、１９、２０を＋Ｙ側から見た図である。本実施形態において、第１、第２、第３回転体１８、１９、２０は、歯車である。以下の説明において、第１、第２、第３回転体１８、１９、２０のそれぞれを適宜、第１、第２、第３歯車１８、１９、２０、と称する。
【００２４】
図２及び図３において、第１歯車１８は、ＸＺ平面内においてほぼ円形のプレート部１８Ａと、プレート部１８Ａの＋Ｙ側に配置されたリング部１８Ｂとを有する。第２歯車１９は、リング部１８Ｂの内側に配置される。
【００２５】
リング部１８Ｂの内径は、第２歯車１９の外径より大きい。第１歯車１８は、リング部１８Ｂの内面に歯を有する。第２歯車１９は、外面に歯を有する。すなわち、第１歯車１８は、内歯歯車であり、第２歯車１９は、外歯歯車である。第１歯車１８の歯と、第２歯車１９の歯とは、ギャップを介して対向する。
【００２６】
第３歯車２０は、第１歯車１８のリング部１８Ｂの内面（歯）と第２歯車１９の外面（歯）との間に配置されている。第３歯車２０は、第１歯車１８及び第２歯車１９に噛み合う。本実施形態においては、３つの第３歯車２０が、第１歯車１８と第２歯車１９との間に配置されている。
【００２７】
本実施形態においては、例えば第１歯車１８が＋θＹ方向に回転すると、その第１歯車１８の回転と同期して、第３歯車２０が第１歯車１８と第２歯車１９との間で回転（公転）するとともに、第２歯車１９が−θＹ方向に回転する。また、第１歯車１８が−θＹ方向に回転すると、その第１歯車１８の回転と同期して、第２歯車１９が＋θ方向に回転する。また、第２歯車１９が＋θＹ方向に回転すると、その第２歯車１９の回転と同期して、第１歯車１８が−θＹ方向に回転し、第２歯車１９が−θＹ方向に回転すると、その第２歯車１９の回転と同期して、第１歯車１８が＋θＹ方向に回転する。
【００２８】
このように、本実施形態においては、第１、第２、第３歯車１８、１９、２０は、遊星歯車機構を構成し、第１歯車１８と第２歯車１９とは、逆向きで回転する。
【００２９】
図２において、第１切替装置２１は、軸部材１６に配置され、第１歯車１８の少なくとも一部との間でクラッチ３２を形成する第１フランジ２９を含む。第２切替装置２２は、軸部材１６に配置され、第２歯車１９の少なくとも一部との間でクラッチ３３を形成する第２フランジ３０を含む。
【００３０】
本実施形態において、クラッチ３２、３３は、電磁クラッチである。本実施形態においては、クラッチ３２は、＋Ｙ側を向く第１フランジ２９の側面に配置された電磁石３２Ａと、その第１フランジ２９の側面と対向する第１歯車１８のプレート部１８Ａの側面に配置された磁性体３２Ｂとを含む。クラッチ３３は、−Ｙ側を向く第２フランジ３０の側面に配置された電磁石３３Ａと、その第２フランジ３０の側面と対向する第２歯車１９の側面に配置された磁性体３３Ｂとを含む。電磁石３２Ａ、３３Ａは、例えば鉄芯等、磁性材料の芯と、その芯の周囲に配置されたコイルとを有する。
【００３１】
本実施形態においては、軸部材１６の＋Ｙ側の端の近傍に、電磁石３２Ａに電流を供給可能な給電装置３４が配置されている。給電装置３４は、支持機構３５に支持されている。また、本実施形態においては、軸部材１６の内部に、電磁石３２Ａのコイルに接続された配線（不図示）が配置されている。配線の一部は電磁石３２Ａのコイルに接続され、一部は、給電装置３４と対向可能なように軸部材１６の＋Ｙ側の端に配置されている。給電装置３４は、非接触で配線に電流を供給可能である。給電装置３４より電流が供給されることにより、電磁石３２Ａは、磁力を発生する。一方、電流の供給が停止されることにより、電磁石３２Ａの磁力の発生が停止する。制御装置３は、給電装置３４を制御して、電磁石３２Ａに対する通電、及び通電の停止を実行可能である。同様に、給電装置３４は、軸部材１６の内部に配置された配線を介して、電磁石３３に電流を供給可能である。制御装置３は、給電装置３４を制御して、電磁石３３Ａに対する通電、及び通電の停止を実行可能である。
【００３２】
なお、電磁石３２Ａ、３３Ａに接続される配線の一部にスイッチを設けることができる。制御装置３は、そのスイッチを制御して、電磁石３２Ａ、３３Ａに対する通電、及び通電の停止を実行可能である。
【００３３】
制御装置３は、電磁石３２Ａに対して通電して、磁力を発生させることによって、軸部材１６と第１歯車１８との間で動力が伝達される第１状態にすることができる。また、制御装置３は、電磁石３２Ａに対する通電を停止して、磁力の発生を停止させることによって、軸部材１６と第１歯車１８との間で動力の伝達が遮断される第２状態にすることができる。
【００３４】
また、制御装置３は、電磁石３３Ａに対して通電して、磁力を発生させることによって、軸部材１６と第２歯車１９との間で動力が伝達される第３状態にすることができる。また、制御装置３は、電磁石３３Ａに対する通電を停止して、磁力も発生を停止させることによって、軸部材１６と第２歯車１９との間で動力の伝達が遮断される第４状態にすることができる。
【００３５】
本実施形態において、制御装置３は、少なくとも軸部材１６と第１歯車１８とを第１状態にするとき、軸部材１６と第２歯車１９とを第４状態にする。また、制御装置３は、少なくとも軸部材１６と第２歯車１９とを第３状態にするとき、軸部材１６と第１歯車１８とを第２状態にする。
【００３６】
次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸの動作の一例について説明する。制御装置３は、基板Ｐの露光処理を実行するために、保持部５にマスクＭをロードするとともに、保持部１１に基板Ｐをロードする。制御装置３は、基板Ｐの露光処理を開始する。マスクＭを露光光ＥＬで照明するために、制御装置３は、照明系ＩＬより露光光ＥＬを射出する。照明系ＩＬより射出された露光光ＥＬは、マスクステージ１に保持されているマスクＭに入射する。マスクＭは、露光光ＥＬで照明される。マスクＭに照射された露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬに入射した露光光ＥＬは、その投影光学系ＰＬを進行した後、基板ステージ２に保持されている基板Ｐに照射される。これにより、基板Ｐは露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。
【００３７】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板ＰとをＹ軸方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（スキャニングステッパ）である。制御装置３は、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域に対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域に対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、マスクＭからの露光光ＥＬを基板Ｐに照射して、基板Ｐを露光する。
【００３８】
本実施形態において、制御装置３は、基板Ｐの複数のショット領域を順次露光するために、投影領域に対してテーブル１２に保持された基板ＰをＹ軸方向に関する一方向（＋Ｙ方向）及び逆方向（−Ｙ方向）のそれぞれに移動する。例えば、基板Ｐの第１ショット領域を露光するとき、制御装置３は、投影領域に対して基板Ｐを＋Ｙ方向に等速で移動しながら、その第１ショット領域に露光光ＥＬを照射する。また、基板Ｐの第２ショット領域を露光するとき、制御装置３は、投影領域に対して基板Ｐを−Ｙ方向に等速で移動しながら、その第２ショット領域に露光光ＥＬを照射する。
【００３９】
図４は、第１、第２ショット領域を露光するときのＹ軸方向に関する基板Ｐの移動速度と時間との関係の一例を示す図である。図４中、縦軸は、基板Ｐ（テーブル１２）の移動速度であり、横軸は、時間である。図４において、＋Ｙ方向への移動速度がプラスの速度であり、−Ｙ方向への移動速度がマイナスの速度である。
【００４０】
図４に示すように、基板Ｐの第１ショット領域を露光するとき、制御装置３は、駆動装置１４を制御して、投影領域に対して基板Ｐ（テーブル１２）を＋Ｙ方向に等速で移動しながら、その第１ショット領域に露光光ＥＬを照射する。第１ショット領域の露光が終了した後、制御装置３は、基板Ｐ（テーブル１２）を減速する。そして、基板Ｐの移動が停止される状態を経た後、制御装置３は、基板Ｐの第２ショット領域を露光するために、駆動装置１４を制御して、−Ｙ方向への基板Ｐ（テーブル１２）の移動を開始する。制御装置３は、−Ｙ方向に関して所定速度になるまで基板Ｐ（テーブル１２）を−Ｙ方向へ加速する。そして、制御装置３は、投影領域に対して基板Ｐを−Ｙ方向に等速で移動しながら、その第２ショット領域に露光光ＥＬを照射する。このように、第１ショット領域の露光を開始してから第２ショット領域の露光が終了するまでの時間は、第１ショット領域の露光のために基板Ｐが＋Ｙ方向へ等速で移動する第１期間Ｔ１、第１ショット領域の露光後、基板Ｐが減速する第２期間Ｔ２、基板Ｐが停止する第３期間Ｔ３、基板Ｐが−Ｙ方向へ加速する第４期間Ｔ４、及び第２ショット領域の露光のために基板Ｐが−Ｙ方向へ等速で移動する第５期間Ｔ５を含む。
【００４１】
次に、上述の第１、第２ショット領域を露光するときの駆動装置１４の動作の一例について、図５、図６、及び図７を参照して説明する。図５は、第１、第２ショット領域を露光するときの軸部材１６の回転速度、第１歯車１８の回転速度、第２歯車１９の回転速度、電磁石３２Ａに供給する電流値、及び電磁石３３Ａに供給する電流値と、時間との関係の一例を示す図である。図５中、縦軸は、回転速度及び電流値であり、横軸は、時間である。また、図５中、ラインＬ１は、軸部材１６の回転速度を示し、ラインＬ２は、第１歯車１８の回転速度を示し、ラインＬ３は、第２歯車１９の回転速度を示し、ラインＬ４は、電磁石３２Ａに供給する電流値を示し、ラインＬ５は、電磁石３３Ａに供給する電流値を示す。また、図６及び図７は、上述の第１、第２ショット領域を露光するときの駆動装置１４の動作を説明するための模式図である。
【００４２】
制御装置３は、第１ショット領域を露光するために、すなわち、基板Ｐ（テーブル１２）を＋Ｙ方向へ等速で移動させるために、第１期間Ｔ１において、軸部材１６を、＋θＹ方向へ等速で回転する。第１期間Ｔ１において、軸部材１６と第１歯車１８とは第２状態であり、且つ、軸部材１６と第２歯車１９とは第４状態である。すなわち、制御装置３は、第１ショット領域の露光のための第１期間Ｔ１において、電磁石３２Ａ、３３Ａに対する通電を停止した状態で、軸部材１６をモータ１７で＋θＹ方向へ等速で回転する。
【００４３】
第１期間Ｔ１が終了した後、すなわち、第１ショット領域の露光が終了した後、制御装置３は、＋Ｙ方向へ移動する基板Ｐ（テーブル１２）を減速するために、電磁石３２Ａに対して通電して、軸部材１６と第１歯車１８とを第１状態に変化させる。なお、軸部材１６と第２歯車１９との第４状態は維持される。
【００４４】
図６は、電磁石３２Ａに対して通電された状態の駆動装置１４を示す。軸部材１６と第１歯車１８とが第１状態になることによって、軸部材１６の回転運動エネルギー（ステージ本体１０の直進運動エネルギー）の少なくとも一部が、第１歯車１８の回転運動エネルギーに変換され、第１歯車１８が＋θＹ方向への回転を開始する。軸部材１６と第１歯車１８とが第１状態になることによって、＋θＹ方向に回転している軸部材１６に急激に負荷がかかる。これにより、軸部材１６の回転速度は、素早く低減され、＋Ｙ方向に移動している基板Ｐ（テーブル１２）は、素早く減速できる。
【００４５】
また、軸部材１６と第２歯車１９とが第４状態で、軸部材１６と第１歯車１８とが第１状態になることによって、第２歯車１９が−θＹ方向への回転を開始する。
【００４６】
図５に示すように、制御装置３は、第１歯車１８が所定の回転速度に達するまで、電磁石３２Ａに対して通電する。制御装置３は、軸部材１６と第１歯車１８とを第１状態に変化させ、第１歯車１８が所定の回転速度に達した後、電磁石３２Ａに対する通電を停止して、軸部材１６と第１歯車１８とを第２状態に変化させる。第２状態に変化した後、第１、第２歯車１８、１９は、惰性で回転し続け、やがて、第１歯車１８は、＋θＹ方向に等速で回転し、第２歯車１９は、−θＹ方向に等速で回転する。また、制御装置３は、モータ１７を制御して、軸部材１６の回転を停止させる。
【００４７】
軸部材１６と第１歯車１８とを第２状態に変化させてから所定期間Ｔａが経過する前に、制御装置３は、基板Ｐ（テーブル１２）を−Ｙ方向へ移動するために、軸部材１６の回転方向を反転させるように、モータ１７を制御する。所定期間Ｔａは、軸部材１６の回転が停止している状態を含む。制御装置３は、基板Ｐ（テーブル１２）の−Ｙ方向への移動を開始するために、モータ１７を作動して、軸部材１６の−θＹ方向への回転を開始する。
【００４８】
また、図５に示すように、軸部材１６と第１歯車１８とを第２状態に変化させてから所定期間Ｔａ経過後、制御装置３は、電磁石３３Ａに対して通電して、軸部材１６と第２歯車１９とを第３状態に変化させる。軸部材１６と第２歯車１９とが第３状態に変化する前の所定期間Ｔａにおいては、軸部材１６と第１歯車１８とは第２状態であり、且つ、軸部材１６と第２歯車１９とは第４状態であり、第１歯車１８は、惰性で＋θＹ方向に回転し、第２歯車１９は、惰性で−θＹ方向に回転している。
【００４９】
図７は、電磁石３３Ａに対して通電された状態の駆動装置１４を示す。本実施形態において、制御装置３は、−Ｙ方向へ移動する基板Ｐ（テーブル１２）を加速するために、軸部材１６と第２歯車１９とを第４状態から第３状態に変化させる。軸部材１６と、惰性で−θＹ方向に回転している第２歯車１９とが第３状態になることによって、第２歯車１９の回転運動エネルギーの少なくとも一部が、軸部材１６の回転運動エネルギー（ステージ本体１０の直進運動エネルギー）に変換され、軸部材１６の−θＹ方向への回転の勢いが増す。換言すれば、モータ１７によって開始された軸部材１６の−θＹ方向への回転が、惰性で−θＹ方向に回転している第２歯車１９と軸部材１６とが第３状態になることによって、加速する。これにより、軸部材１６の−θＹ方向への回転速度は、素早く増大され、−Ｙ方向に移動している基板Ｐ（テーブル１２）は、加速して、素早く所定速度に到達できる。
【００５０】
図５に示すように、制御装置３は、第２歯車１９が所定の回転速度に達するまで、電磁石３３Ａに対して通電する。制御装置３は、軸部材１６と第２歯車１９とを第３状態に変化させ、第２歯車１９が所定の回転速度に達した後、電磁石３３Ａに対する通電を停止して、軸部材１６と第２歯車１９とを第４状態に変化させる。第４状態に変化した後、制御装置３は、基板Ｐ（テーブル１２）が所定速度に到達するまで、モータ１７を制御する。そして、制御装置３は、第２ショット領域の露光のための第５期間Ｔ５において、電磁石３２Ａ、３３Ａに対する通電を停止した状態で、軸部材１６をモータ１７で−θＹ方向へ等速で回転する。第２ショット領域の露光中、基板Ｐ（テーブル１２）は、モータ１７の駆動力により等速で移動する。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１、第２歯車１８、１９の回転力よって、モータ１７によるステージ本体１０の加速、減速動作を補助することができる。したがって、モータ１７の出力を抑制した状態で、ステージ本体１０を良好に移動することができる。モータ１７の出力を抑制することによって、熱の発生、消費電力の増大等を抑制でき、基板ステージ２の性能の低下を抑制できる。したがって、露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制できる。
【００５２】
なお、上述の実施形態においては、クラッチ３２、３３が電磁クラッチである場合を例にして説明したが、例えば摩擦式クラッチでもよいし、流体式クラッチでもよい。
【００５３】
なお、上述の実施形態で説明した駆動装置と同様の構成の駆動装置をマスクステージ１に設けることができる。
【００５４】
なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、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又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００５５】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭ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（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐ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（ステッパ）にも適用することができる。
【００５６】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００５７】
また、例えば米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
【００５８】
また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００５９】
更に、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【００６０】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又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。
【００６１】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願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。
【００６２】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図８に示すように、マイクロデバイスの機能・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、前述した実施形態に従って、マスクを介した露光光で基板を露光すること、及び露光した基板を現像することを含む基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００６３】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る駆動装置の一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る遊星歯車機構を示す図である。
【図４】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図６】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図７】本実施形態に係る露光装置の動作の一例を説明するための図である。
【図８】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】
【００６５】
１…マスクステージ、２…基板ステージ、１０…ステージ本体、１２…テーブル、１４…駆動装置、１６…軸部材、１７…モータ、１８…第１歯車、１９…第２歯車、２０…第３歯車、２１…第１切替装置、２２…第２切替装置、２３…ボールねじ、２８…ナット、２９…第１フランジ、３０…第２フランジ、３２…クラッチ、３２Ａ…電磁石、３３…クラッチ、３３Ａ…電磁石、３４…給電装置、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐ…基板
【図１】
2009283694.tif 000003
【図２】
2009283694.tif 000004
【図３】
2009283694.tif 000005
【図４】
2009283694.tif 000006
【図５】
2009283694.tif 000007
【図６】
2009283694.tif 000008
【図７】
2009283694.tif 000009
【図８】
2009283694.tif 000010