(57)【要約】  装置を大型化させることなく高性能な気体バネ装置を提供する。気体バネ装置は（ＫＢ１〜ＫＢ４）、所定圧力の気体が充填される気体室（ＡＲ）を有する。気体室（ＡＲ）に設けられ、気体室（ＡＲ）の容積変化に伴う温度変化を調整する調整装置（ＳＷ）を備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定圧力の気体が充填される気体室を有する気体バネ装置であって、
前記気体室に設けられ、前記気体室の容積変化に伴う温度変化を調整する調整装置を備えることを特徴とする気体バネ装置。
【請求項２】
請求項１記載の気体バネ装置において、
前記調整装置は、前記気体よりも比熱または熱伝達率の大きい固体または液体であることを特徴とする気体バネ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の気体バネ装置において、
前記調整装置が繊維状スチールであることを特徴とする気体バネ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の気体バネ装置において、
前記調整装置は、動バネ定数におけるポリトロピック指数を空気のポリトロピック指数よりも小さくすることを特徴とする気体バネ装置。
【請求項５】
請求項１または４記載の気体バネ装置において、
前記調整装置は、前記気体室に飽和蒸気と液体との気液混相状態で充填されたガスを有することを特徴とする気体バネ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の気体バネ装置において、
前記調整装置は、前記気体室の容積変化を略等温変化にすることを特徴とする気体バネ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載の気体バネ装置において、
前記気体室の気体を撹拌する撹拌装置を有することを特徴とする気体バネ装置。
【請求項８】
所定圧力の気体により防振対象物を支持する支持装置と、前記防振対象物を駆動する駆動装置とを備えた防振装置であって、
前記支持装置として請求項１から７のいずれか１項記載の気体バネ装置が用いられることを特徴とする防振装置。
【請求項９】
定盤上を可動体が移動するステージ装置であって、
前記定盤が請求項８記載の防振装置により支持されることを特徴とするステージ装置。
【請求項１０】
マスクステージに保持されたマスクのパターンを基板ステージに保持された感光基板に投影光学系を介して露光する露光装置において、
前記マスクステージと、前記投影光学系と、前記基板ステージとの少なくとも一つが、請求項８記載の防振装置により支持されることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
防振方法であって、
所定圧力の気体を気体室に充填し、
前記気体室の容積変化に伴う温度変化を調整することを特徴とする防振方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の防振方法であって、
前記気体よりも比熱または熱伝達率の大きい固体または液体を前記気体室に充填することを特徴とする防振方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の防振方法であって、
繊維状スチールを前記気体室に充填することを特徴とする防振方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれか１項記載の防振方法であって、
動バネ定数におけるポリトロピック指数を空気のポリトロピック指数よりも小さくすることを特徴とする防振方法。
【請求項１５】
請求項１１または１４記載の防振方法であって、
飽和蒸気と液体との気液混相状態のガスを前記気体室に充填することを特徴とする防振方法。
【請求項１６】
請求項１１から１５のいずれか１項記載の防振方法であって、
前記気体室の容積変化を略等温変化とすることを特徴とする防振方法。
【請求項１７】
請求項１１から１６のいずれか１項記載の防振方法であって、
前記気体室の気体を撹拌することを特徴とする防振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体の圧力で物体を支持する気体バネ装置及び防振装置、この防振装置を備えたステージ装置並びに露光装置に関するものである。
本願は、２００４年３月１日に出願された特願２００４−５６１９５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体デバイスの製造工程の１つであるリソグラフィ工程においては、マスク又はレチクル（以下、レチクルと称する）に形成された回路パターンをレジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板上に転写する種々の露光装置が用いられている。
例えば、半導体デバイス用の露光装置としては、近年における集積回路の高集積化に伴うパターンの最小線幅（デバイスルール）の微細化に応じて、レチクルのパターンを投影光学系を用いてウエハ上に縮小転写する縮小投影露光装置が主として用いられている。【０００３】
この縮小投影露光装置としては、レチクルのパターンをウエハ上の複数のショット領域（露光領域）に順次転写するステップ・アンド・リピート方式の静止露光型の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、このステッパを改良したもので、特許文献１等に開示されるようなレチクルとウエハとを一次元方向に同期移動してレチクルパターンをウエハ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）が知られている。【０００４】
これらの縮小投影露光装置においては、ステージ装置として、床面に先ず装置の基準になるベースプレートが設置され、その上に床振動を遮断するための防振台を介してレチクルステージ、ウエハステージおよび投影光学系（投影レンズ）等を支持する本体コラムが載置されたものが多く用いられている。最近のステージ装置では、前記防振台として、内圧が制御可能なエアマウント（気体バネ装置）やボイスコイルモータ等のアクチュエータ（推力付与装置）を備え、本体コラム（メインフレーム）に取り付けられた、例えば６個の加速度計の計測値に基づいて前記ボイスコイルモータ等の推力を制御することにより本体コラムの振動を制御するアクティブ防振台が採用されている。
【特許文献１】特開平８−１６６０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
気体バネの性能は振動伝達率で決まり、振動抑制に関しては、気体バネの剛性、すなわち気体バネのバネ定数が小さい（低い）ほど有利である。このバネ定数は、気体バネの容積とは反比例の関係にあるため、低剛性の気体バネを得るには大きな容積が必要となる。
そこで、エアマウントの内部空間の容積を大きくしたり、エアマウントにエアタンクを付設することが考えられるが、いずれの場合も装置の大型化に直結することになるため、装置のフットプリント（設置面積）の制限から大きな容積を確保することは困難である。【０００６】
一方、気体バネのバネ定数を低下させる別の手法として、気体バネのストローク変位に応じて有効受圧面積を変化させる方法がある。これを応用することで、ダイヤフラム等の形状を工夫することで気体バネに負の剛性を付与することが可能になり、結果としてバネ定数を下げることができる。
しかし、バネ定数は動バネ定数と静バネ定数とに分けられるが、静バネ定数が０以下となるとバネとして不安定になるという問題が生じてしまう。【０００７】
また、動バネ定数及び静バネ定数のそれぞれは、主に上述した気体自体によるバネ定数成分と、有効受圧面積の変化率によるバネ定数成分との和で表され、気体自体によるバネ定数成分はポリトロピック指数に比例する。空気バネにおける動バネ定数のポリトロピック指数は１．４であり、静バネ定数のポリトロピック指数は１．０であるため、有効受圧面積の変化率によるバネ定数成分を調整して静バネ定数を０としても動バネ定数を０とすることができず、動バネ定数の低下には限界があった。【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、装置を大型化させることなく高性能な気体バネ装置、防振装置及び優れた防振性能を備えたステージ装置並びに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】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の気体バネ装置は、所定圧力の気体が充填される気体室を有する気体バネ装置であって、気体室に設けられ、気体室の容積変化に伴う温度変化を調整する調整装置を備えることを特徴とするものである。【００１０】
従って、本発明の気体バネ装置では、バネの変位によって生じた内容積変化で気体の温度変化が生じる前に調整装置により気体室の温度変化を抑えることができる。この温度変化が従来に比べて無視できる程度に小さい場合には、動バネ定数におけるポリトロピック指数を、例えば空気の場合で１．４からおよそ１．０に小さくすることができる。そのため、本発明では、バネ定数（固有振動数）が小さくなり、振動伝達率が飛躍的に向上して気体バネとしての性能を向上させることが可能になる。【００１１】
また、本発明の防振装置は、所定圧力の気体により防振対象物を支持する支持装置と、防振対象物を駆動する駆動装置とを備えた防振装置であって、支持装置として請求項１から７のいずれか一項に記載の気体バネ装置が用いられることを特徴とするものである。
従って、本発明の防振装置では、支持装置の振動伝達率が小さくなるため、支持装置を介して防振対象物に振動が伝わることを抑制でき、効果的な制振を可能とすることができる。【００１２】
そして、本発明のステージ装置は、定盤上を可動体が移動するステージ装置であって、定盤が請求項８記載の防振装置により支持されることを特徴とするものである。
従って、本発明のステージ装置では、可動体の移動に応じて支持装置及び駆動装置を駆動することにより、振動を伝わらせることなく定盤に偏荷重が加わることを防止できるとともに、可動体の移動に伴って生じた振動を効果的に制振することが可能になる。【００１３】
また、本発明の露光装置は、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に保持された感光基板に投影光学系を介して露光する露光装置において、マスクステージと、投影光学系と、基板ステージとの少なくとも一つが、上記の防振装置により支持されることを特徴とするものである。【００１４】
また、本発明の防振方法は、所定圧力の気体を気体室に充填し、気体室の容積変化に伴う温度変化を調整することを特徴とするものである。【００１５】
従って、本発明の露光装置では、マスクステージや基板ステージの移動に応じて支持装置及び駆動装置を駆動することにより、振動を伝わらせることなく各ステージを支持する定盤や投影光学系を支持する定盤に偏荷重が加わることを防止できるとともに、マスクステージや基板ステージの移動に伴って生じた振動を効果的に制振することが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、装置構成を大型化することなくバネ定数を低下させて高性能な気体バネを得ることができる。また、本発明では、防振対象物に生じる振動を効果的に制振することが可能となり、また露光装置に適用した場合にはパターン転写精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図であって、エア室にスチールウールが充填された気体バネ装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す図であって、エア室にガスが充填された気体バネ装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第４実施形態を示す図であって、エア室にファンが設けられた気体バネ装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第５実施形態を示す図であって、エア室にスチールウールが充填された気体バネ装置の概略構成図である。
【図５】気体バネ装置の要部を示す図である。
【図６】本発明のステージ装置を備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図７】同ステージ装置の概略的な斜視図である。
【図８】防振ユニットに支持され、コーナーキューブが設置された定盤の部分拡大図である。
【図９】マスクステージを有するステージ装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図１０】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】
【００１８】
ＡＲ  エア室（気体室）  ＥＸ  露光装置  Ｆ  ファン（撹拌装置）  Ｇ  気体（調整装置、ガス）  ＫＢ１〜ＫＢ４  気体バネ装置  Ｍ  マスク（レチクル）  ＭＳＴ  マスクステージ（レチクルステージ）  Ｐ  感光基板  ＰＬ  投影光学系  ＰＳＴ  基板ステージ（可動体）  ＳＷ  スチールウール（繊維状スチール、調整装置）  ２  ステージ装置  ４  基板定盤（防振対象物、定盤）  １３  防振ユニット（防振装置）  ７２  エアマウント（支持装置）  ７３  ボイスコイルモータ（駆動装置）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の気体バネ装置、防振装置、ステージ装置及び露光装置の実施の形態を、図１乃至図１０を参照して説明する。
（第１実施形態）
まず気体バネ装置について説明する。
図１は、本発明に係る気体バネ装置の一実施形態を示す概略の構成図である。
この図に示す気体バネ装置ＫＢ１は、所定圧力のエア（気体）が充填され、このエア（の圧力）によりバネ上質量ＭＳを図中上下方向（以下、Ｚ方向と称する）に支持するものであって、エア室（気体室）ＡＲ、質量ＭＳに当接する円柱状のピストンＰＴ、エア室ＡＲを覆い、且つピストンＰＴをＺ方向に移動自在に支持するダイヤフラムＤＰ、エア室ＡＲ内のエア供給量を制御してエア圧を調整するエア圧調整装置ＡＣから構成されている。
そして、エア室ＡＲの内部には当該エア室ＡＲの容積変化に伴う温度変化を調整するための調整装置としてスチールウール（繊維状スチール）ＳＷが充填されている。【００２０】
ここで、気体バネＫＢ１に作用する力Ｗは、有効受圧面積をＡ、内圧（ゲージ圧）をＰとすると次式で表される。
Ｗ＝Ｐ×Ａ      …（１）
そして、スチールウールＳＷが充填されていないときの気体バネＫＢ１の動バネ定数Ｋｄは、大気圧をＰａ、気体バネＫＢ１の圧縮たわみをＸ、エア室ＡＲの内容積をＶ、ポリトロピック指数をγとすると、一般に次式で表される（なお、実際には、ダイヤフラムＤＰの剛性も付加されるが、以下の説明では省略する）。
Ｋｄ＝ｄＷ／ｄＸ
＝Ａ×（ｄＰ／ｄＸ）
＝γ×（Ｐ＋Ｐａ）×Ａ２／Ｖ        …（２）
式（２）においては、動バネにおけるポリトロピック指数γは１．４となる。【００２１】
一方、本実施の形態では、エア室ＡＲの内部に表面積が大きく、エアよりも比熱（または熱伝達率）が大きいスチールウールＳＷを充填しているため、質量ＭＳの変位によって生じた内容積変化に伴う温度変化は、スチールウールＳＷと直ちに熱の授受が行われることにより抑えられる。例えばエア室ＡＲ内のエアが圧縮されて生じた熱はスチールウールＳＷが吸収し、逆にエアの膨張時にはスチールウールＳＷから熱が放出されることでエアの温度変化が抑えられる（調整される）。【００２２】
通常、気体バネ装置において動バネと静バネとの間でポリトロピック指数が異なるのは、気体バネ装置の固有振動数領域ではエア室ＡＲの内容積変化がほぼ断熱変化と見なされるためであるが、本実施形態では、固有振動数領域でも高速にエアとスチールウールＳＷとの間で熱伝達が行われるため、エア室ＡＲ内のエアの温度変化を抑えて略等温変化とすることができ、温度変化（熱）に起因する圧力変化を抑えることができる。そのため、スチールウールＳＷが充填されない場合と比較して温度変化が無視できる程度に小さい場合には、上記動バネ定数Ｋｄにおけるポリトロピック指数γがほぼ１．０となる。
ここで、スチールウールＳＷが充填されない場合の動バネ定数Ｋｄ０は下式（３）で表され、スチールウールＳＷが充填された場合の動バネ定数Ｋｄ１は下式（４）で表される。
Ｋｄ０＝１．４×（Ｐ＋Ｐａ）×Ａ２／Ｖ          …（３）
Ｋｄ１＝１．０×（Ｐ＋Ｐａ）×Ａ２／（Ｖ−Ｖｓ） …（４）
Ｖｓ；スチールウールＳＷの体積
式（４）においてスチールウールＳＷの体積Ｖｓがエア室ＡＲの容積に対して無視できる程度に小さい場合はＶ−Ｖｓ≒Ｖとなり、式（３）、（４）から下式が導かれる。
Ｋｄ１＝（１／１．４）×Ｋｄ０          …（５）
式（５）から明らかなように、エア室ＳＲ内にスチールウールＳＷを充填することで、動バネ定数を小さくすることができる。
このように、本実施の形態では、エア室ＳＲ内にスチールウールＳＷを充填するという簡単な構造でエア室ＡＲの容積Ｖを大きくすることなく、バネ定数を低下させて高性能な気体バネＫＢ１を得ることが可能になる。【００２３】
なお、上記実施の形態では、空気よりも比熱（または熱伝達率）が大きいものとして繊維状のスチールウールＳＷをエア室ＡＲの内部に充填する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば板状、線状（網状）、粒状（粉状）、多孔質、泡状等、比表面積の大きい形状またはこれらの複合状態の物質（固体、液体）を用いることで上記実施形態と同等の作用・効果を得ることができる。充填する素材の具体例としては、例えば焼結金属、スポンジ（連続気孔体）等が挙げられる。【００２４】
（第２実施形態）
続いて気体バネ装置の別形態について図２を参照して説明する。
この図において、図１に示した第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
図２に示す気体バネ装置ＫＢ２においては、エア室ＡＲの内部にエアの代わりに比熱比の小さな気体Ｇがエア室ＡＲの容積変化に伴う温度変化を調整するための調整装置として充填されている。充填する気体Ｇとしては、ジエチルエーテル、アセチレン、臭素、二酸化炭素、メタン等、空気よりも比熱比が小さな気体が用いられる。【００２５】
上述した動バネにおけるポリトロピック指数γ＝１．４は空気の場合であるが、これら比熱比の小さい気体を用いた場合、ジエチルエーテル（γ＝１．０２）、アセチレン（γ＝１．２６）、臭素（γ＝１．２９）、二酸化炭素（γ＝１．３）、メタン（γ＝１．３１）となり、エア（γ＝１．４）を用いる場合に比べてポリトロピック指数が小さくなり、結果として、第１実施形態と同様にバネ定数を低下させて高性能な気体バネを得ることが可能になる。
なお、エア室ＡＲに充填する気体Ｇに対しては、比熱比以外にも、常温加圧状態で液化しない、毒性がない、難可燃性等の特性を考慮すべきであり、これらの特性を考慮すると二酸化炭素が最も実用的な気体として挙げられる。【００２６】
（第３実施形態）
続いて気体バネ装置の別形態について説明する。
上記実施形態では、エア室ＡＲの内部に気体を充填（充満）する構成としたが、本実施の形態では飽和蒸気と液体との気液混相状態のガスを充填する。
気液混相状態では、エア室ＡＲの内圧は理想的に温度のみによって決定され、内容積の変化は圧力の変化を発生させない。
従って、気液混相状態のガスを有する気体バネ装置では動バネ、静バネの双方でポリトロピック指数γ＝０となり、バネ定数を低下させて高性能な気体バネを得ることが可能になる。気液混相状態で使用する物質としては、ブタンやプロパン等を採用できる。【００２７】
（第４実施形態）
続いて気体バネ装置の別形態について図３を参照して説明する。
この図において、図２に示した第２実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
図３に示す気体バネ装置ＫＢ３には、エア室ＡＲの気体Ｇを撹拌するためのファン（撹拌装置）Ｆが設けられている。
上記の構成では、ファンＦの駆動でエア室ＡＲの気体Ｇが撹拌されることで、エア室内壁と気体Ｇとの熱伝達率が上がり、エア室の容積が変化した際の気体Ｇの温度変化を抑制することができる。そのため、本実施の形態では、気体バネＫＢ３における動バネのポリトロピック指数及びバネ定数を低下させて高性能な気体バネＫＢ３を得ることが可能になる。【００２８】
なお、撹拌装置としてのファンＦは、上記第２実施形態のみならず、スチールウールＳＷをエア室に充填した図１に示した第１実施形態及び気液混相状態のガスをエア室に充填した第３実施形態にも適用可能である。また、エア室内壁と気体Ｇとの熱伝達率を挙げるためには、気体Ｇを撹拌する方法の他に、エア室内壁に凹凸を形成する等によりエア室内壁の表面積を大きくすることも、熱交換が促進されて気体Ｇの温度変化を抑制する点から効果的である。【００２９】
（第５実施形態）
続いて気体バネ装置の別形態について図４を参照して説明する。
この図において、図１に示した第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態では、気体バネ装置における有効受圧面積をストローク変位に応じて変化させることにより動バネ定数を低下させる。【００３０】
以下、詳細に説明する。
図４に示す気体バネ装置ＫＢ４においては、ピストンＰＴが上方へ向かうに従って漸次縮径するテーパ状に形成されており、この傾斜面Ｓ１にダイヤフラムＤＰの一端側が結合されている。また、エア室ＡＲのダイヤフラムＤＰ（の他端側）との結合部は、上方へ向かうに従って漸次拡径する傾斜面Ｓ２となっている。【００３１】
上記の構成では、図５に示すように、ピストンＰＴが例えば上方に変位した場合、ダイヤフラムＤＰは傾斜面Ｓ１、Ｓ２に倣わされて外側に変位する（二点鎖線で示す）。すなわち、ピストンＰＴの有効径はＤ１からＤ２（Ｄ２＞Ｄ１）に変化する。これにより、気体バネ装置としての有効受圧面積をπＤ１２／４からπＤ２２／４に大きくすることができる。【００３２】
ここで、図４の気体バネ装置ＫＢ４において有効受圧面積が変化する場合のバネ定数Ｋは次式で表される。
Ｋ＝ｄＷ／ｄＸ
＝Ａ×（ｄＰ／ｄＸ）＋Ｐ×（ｄＡ／ｄＸ）
＝γ×（Ｐ＋Ｐａ）×Ａ２／（Ｖ−Ｖｓ）＋Ｐ×（ｄＡ／ｄＸ）  …（６）
式（６）においては、有効受圧面積Ａが大きくなるときに圧縮たわみＸは小さくなるため、有効受圧面積の変化率（ｄＡ／ｄＸ）は負の値となる。
気体バネ装置ＫＢ４が静的に安定するための条件は静バネ定数Ｋ（Ｋｓ）＞０（γ＝１．０）であるので、この条件を満足し、静バネ定数Ｋｓが最小となるように有効受圧面積の変化率を設定する。
このとき、動バネ定数Ｋｄも
Ｋｄ＝γ×（Ｐ＋Ｐａ）×Ａ２／（Ｖ−Ｖｓ）＋Ｐ×（ｄＡ／ｄＸ）
となり、上述したようにポリトロピック指数γ≒１．０であるため、Ｋｓ≒Ｋｄとなる。【００３３】
従って、本実施の形態では、有効受圧面積の変化率（ｄＡ／ｄＸ）を調整して、静バネ定数Ｋｓを安定性が確保できる最小値に設定すると、動バネ定数Ｋｄもほぼ同じの極めて低い値に設定することが可能になる。
このため、気体バネ装置ＫＢ４としての固有振動数も極めて低い値となり、気体バネ装置の性能として重要な振動伝達率を飛躍的に向上（低下）させることができる。【００３４】
（第６実施形態）
次に、上記の気体バネ装置を防振装置の一部として備えた露光装置の例について図６乃至図９を参照して説明する。
図６は本発明の気体バネ装置を有するステージ装置を基板ステージに適用した露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。ここで、本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動しつつマスクＭに設けられているパターンを投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上に転写する所謂スキャニングステッパである。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向を第１方向としてのＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内における前記同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向として説明する。また、ここでいう「感光基板」は半導体ウエハ上にレジストが塗布されたものを含み、「マスク」は感光基板上に縮小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。【００３５】
図６において、露光装置ＥＸは、不図示の光源から射出された露光光ＥＬによりマスク（レチクル）Ｍ上の矩形状（あるいは円弧状）の照明領域を照明する照明光学系ＩＬと、マスク（レチクル）Ｍを保持して移動するマスクステージ（レチクルステージ）ＭＳＴ及びこのマスクステージＭＳＴを支持するマスク定盤３を有するステージ装置１と、マスク（レチクル）Ｍを透過した露光光ＥＬを感光基板Ｐ上に投影する投影光学系ＰＬと、感光基板Ｐを保持して移動する基板ステージＰＳＴ及びこの基板ステージＰＳＴを支持する基板定盤４を有する本発明に係るステージ装置２と、照明光学系ＩＬ、ステージ装置１及び投影光学系ＰＬを支持するリアクションフレーム５と、露光装置ＥＸの動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。【００３６】
リアクションフレーム５は床面に水平に載置されたベースプレート６上に設置されており、このリアクションフレーム５の上部側及び下部側には内側に向けて突出する段部５ａ及び５ｂがそれぞれ形成されている。
なお、投影光学系ＰＬは、フランジ部１０を介して鏡筒定盤１２に固定されており、段部５ｂは防振ユニット１１を介して鏡筒定盤１２を支持している。【００３７】
フランジ部１０には、Ｚ干渉計４５ａが設けられており、図６に示してあるように、このＺ干渉計４５ａと対向するように基板ステージＰＳＴの上面にコーナーキューブ８５が設けられている。Ｚ干渉計４５ａは、コーナーキューブ８５からの反射光を受光することで投影光学系ＰＬとは分離している基板ステージＰＳＴとのＺ方向の位置情報を検出する。制御装置ＣＯＮＴは、Ｚ干渉計４５ａの検出結果と、感光基板Ｐと投影光学系ＰＬとのＺ方向の位置及び姿勢を検出する不図示のフォーカスセンサの出力とに基づいて基板ホルダＰＨの姿勢を制御する。
また、鏡筒定盤１２の下面にも複数のＺ干渉計４５ｂが設けられている。このＺ干渉計４５ｂの詳細については後述する。【００３８】
ステージ装置２は、可動体としての基板ステージＰＳＴと、基板ステージＰＳＴをＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能に支持する基板定盤４と、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５に設けられ、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に移動可能なＸリニアモータ４０と、Ｘガイドステージ３５をＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ３０とを有している。【００３９】
基板ステージＰＳＴはウエハ等の感光基板Ｐを真空吸着保持する基板ホルダＰＨを有しており、感光基板Ｐは基板ホルダＰＨを介して基板ステージＰＳＴに支持される。また、基板ステージＰＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング３７が設けられており、これらエアベアリング３７により基板ステージＰＳＴは基板定盤４に対して非接触で支持されている。また、基板定盤４はベースプレート６の上方に本発明の防振装置である防振ユニット１３を介してほぼ水平に支持されている。【００４０】
Ｘガイドステージ３５の＋Ｘ側には、Ｘトリムモータ３４の可動子３４ａが取り付けられている（図７参照）。また、Ｘトリムモータ３４の固定子（不図示）はリアクションフレーム５に設けられている。このため、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に駆動する際の反力は、Ｘトリムモータ３４及びリアクションフレーム５を介してベースプレート６に伝達される。【００４１】
図７は基板ステージＰＳＴを有するステージ装置２の概略斜視図である。
図７に示すように、ステージ装置２は、Ｘ軸方向に沿った長尺形状を有するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５で案内しつつ基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に所定ストロークで移動可能なＸリニアモータ４０と、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられ、このＸガイドステージ３５を基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ３０とを備えている。【００４２】
Ｙリニアモータ３０のそれぞれは、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる移動体としての可動子３２と、この可動子３２に対応して設けられコイルユニットからなる固定子３１とを備えている。ここで、固定子３１はベースプレート６に突設された支持部３６（図６参照）に設けられている。なお、図６では固定子３１及び可動子３２は簡略化して図示されている。これら固定子３１及び可動子３２によりムービングマグネット型のリニアモータ３０が構成されており、可動子３２が固定子３１との間の電磁気的相互作用により駆動することでＸガイドステージ３５がＹ軸方向に移動する。また、一対のＹリニアモータ３０のそれぞれの駆動を調整することでＸガイドステージ３５はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このＹリニアモータ３０により基板ステージＰＳＴがＸガイドステージ３５とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。【００４３】
Ｘリニアモータ４０は、Ｘガイドステージ３５にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子４１と、この固定子４１に対応して設けられ、基板ステージＰＳＴに固定された磁石ユニットからなる可動子４２とを備えている。これら固定子４１及び可動子４２によりムービングマグネット型のリニアモータ４０が構成されており、可動子４２が固定子４１との間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に移動する。ここで、基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に非接触支持された状態でＸリニアモータ４０によりＸ軸方向に移動する。なお、磁気ガイドに代えてエアガイドを用いて非接触支持してもよい。【００４４】
図８に示すように、防振ユニット１３は、基板定盤４の端部から水平方向に延出するブラケット部７４とベースプレート６との間に、Ｚ軸方向に沿って直列に配設されたエアマウント（支持装置）７２とボイスコイルモータ（駆動装置）７３とから構成されている。
なお、図６では、防止ユニット１３を簡略化して図示している。【００４５】
エアマウント７２は、所定圧力のエア（気体）が充填され、このエア（の圧力）により防振対象物としての基板定盤４をＺ軸方向に沿って支持するものであって、ベースプレート６上に載置されたエア室ＡＲ、基板定盤４のブラケット部７４に垂設された架台４ａを介してブラケット部７４（基板定盤４）をＺ方向に沿って支持するピストンＰＴ、エア室ＡＲを覆い、且つピストンＰＴをＺ方向に移動自在に支持するダイヤフラムＤＰ、制御装置ＣＯＮＴの制御下でエア室内のエア供給量を制御してエア圧を調整するエア圧調整装置ＡＣから構成されている。本実施の形態におけるエアマウント７２としては、図１に示した気体バネ装置ＫＢ１が用いられており、エア室ＡＲの内部にはスチールウールＳＷが充填されている。【００４６】
ボイスコイルモータ７３は、電磁力によりＺ軸方向に沿って基板定盤４（ブラケット部７４）を駆動するものであって、ベースプレート６上にエア室ＡＲを跨ぐように設けられた固定子６５と、ブラケット部７４に当接して設けられ固定子６５に対してＺ軸方向に駆動される可動子６６とから構成されている。【００４７】
また、基板定盤４のブラケット部７４には、前述のＺ干渉計４５ｂと対向してこのＺ干渉計４５ｂから照射された検知光を反射するコーナーキューブ７５が設置されている。Ｚ干渉計４５ｂは、コーナーキューブ７５からの反射光を受光することで、Ｚ軸方向に沿って基板定盤４表面の（Ｚ軸方向の）位置情報を計測する。これらＺ干渉計４５ｂ及びコーナーキューブ７５により計測装置７６が構成される。【００４８】
図７に示すように、上記のブラケット部７４、コーナーキューブ７５及び防振ユニット１３は、基板定盤４の−Ｙ側のＸ軸方向略中央と、基板定盤４の＋Ｙ側のＸ軸方向両端側の３ヶ所にそれぞれで組をなして配置されている（ただし、図７では防振ユニット１３は不図示）。各位置で計測された基板定盤４のＺ方向に関する位置情報は制御装置ＣＯＮＴに出力される。制御装置ＣＯＮＴは、得られた基板定盤４のＺ方向に関する位置情報に基づいて平面を計算し、この計算結果に基づいて防振ユニット１３（エアマウント７２及びボイスコイルモータ７３）の駆動を制御する。また、基板定盤４には、当該基板定盤４とベースプレート６との間の距離を検出する検出装置７８（図６参照）が各防振ユニット１３の近傍に設けられている。検出装置７８の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。【００４９】
図６に戻って、基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の側縁にはＹ軸方向に沿って延設されたＸ移動鏡５１が設けられ、Ｘ移動鏡５１に対向する位置にはレーザ干渉計５０が設けられている。レーザ干渉計５０はＸ移動鏡５１の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡５２とのそれぞれに向けてレーザ光（検出光）を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＸ移動鏡５１と参照鏡５２との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＸ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。同様に、基板ステージＰＳＴ上の＋Ｙ側の側縁にはＸ軸方向に沿って延設されたＹ移動鏡５３（図６には不図示、図７参照）が設けられ、Ｙ移動鏡５３に対向する位置にはＹレーザ干渉計（不図示）が設けられており、Ｙレーザ干渉計はＹ移動鏡５３の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡（不図示）とのそれぞれに向けてレーザ光を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＹ移動鏡と参照鏡との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＹ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。レーザ干渉計の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計の検出結果に基づいてリニアモータ３０、４０を介して基板ステージＰＳＴの位置制御（及び速度制御）を行う。【００５０】
照明光学系ＩＬは、所定の位置関係で配置されたミラー、可変減光器、ビーム成形光学系、オプティカルインテグレータ、集光光学系、振動ミラー、照明系開口絞り板、ビームスプリッタ、リレーレンズ系、及びブラインド機構（設定装置）等を備えており、リアクションフレーム５の上面に固定された支持コラム７により支持される。ブラインド機構は、レチクルＲ上の照明領域を規定する所定形状の開口部が形成された固定ブラインドと、不要な部分の露光を防止するため、走査露光の開始時及び終了時に可動ブレードにより固定レチクルブラインドによって規定されるマスクＭ上の照明領域を更に制限する可動ブラインドとから構成される。
照明光学系ＩＬより射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（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）や、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）などが用いられる。【００５１】
次に、ステージ装置１のうちマスク定盤３は各コーナーにおいてリアクションフレーム５の段部５ａに防振ユニット８を介してほぼ水平に支持されており、その中央部にマスクＭのパターン像が通過する開口３ａを備えている。防振ユニット８は、防振ユニット１３と同様の構成を有しているが、ここでは詳述を省略する。
マスクステージＭＳＴはマスク定盤３上に設けられており、その中央部にマスク定盤３の開口３ａと連通しマスクＭのパターン像が通過する開口Ｋを備えている。マスクステージＭＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング９が設けられており、マスクステージＭＳＴはエアベアリング９によりマスク定盤３に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。【００５２】
図９はマスクステージＭＳＴを有するステージ装置１の概略斜視図である。
図９に示すように、ステージ装置１（マスクステージＭＳＴ）は、マスク定盤３上に設けられたマスク粗動ステージ１６と、マスク粗動ステージ１６上に設けられたマスク微動ステージ１８と、マスク定盤３上において粗動ステージ１６をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のＹリニアモータ２０、２０と、マスク定盤３の中央部の上部突出部３ｂの上面に設けられ、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内する一対のＹガイド部２４、２４と、粗動ステージ１６上において微動ステージ１８をＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に微小移動可能な一対のＸボイスコイルモータ１７Ｘ及び一対のＹボイスコイルモータ１７Ｙとを備えている。なお、図６では、粗動ステージ１６及び微動ステージ１８を簡略化して１つのステージとして図示している。【００５３】
Ｙリニアモータ２０のそれぞれは、マスク定盤３上においてＹ軸方向に延びるように設けられたコイルユニット（電機子ユニット）からなる一対の固定子２１と、この固定子２１に対応して設けられ、連結部材２３を介して粗動ステージ１６に固定された磁石ユニットからなる可動子２２とを備えている。そして、これら固定子２１及び可動子２２によりムービングマグネット型のリニアモータ２０が構成されており、可動子２２が固定子２１との間の電磁気的相互作用により駆動することで粗動ステージ１６（マスクステージＭＳＴ）がＹ軸方向に移動する。固定子２１のそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリング１９によりマスク定盤３に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則により粗動ステージ１６の＋Ｙ方向の移動に応じて固定子２１が−Ｙ方向に移動する。この固定子２１の移動により粗動ステージ１６の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。なお、固定子２１は、マスク定盤３に変えてリアクションフレーム５に設けられてもよい。固定子２１をリアクションフレーム５に設ける場合にはエアベアリング１９を省略し、固定子２１をリアクションフレーム５に固定して粗動ステージ１６の移動により固定子２１に作用する反力をリアクションフレーム５を介して床に逃がしてもよい。【００５４】
Ｙガイド部２４のそれぞれは、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内するものであって、マスク定盤３の中央部に形成された上部突出部３ｂの上面においてＹ軸方向に延びるように固定されている。また、粗動ステージ１６とＹガイド部２４、２４との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、粗動ステージ１６はＹガイド部２４に対して非接触で支持されている。【００５５】
微動ステージ１８は不図示のバキュームチャックを介してマスクＭを吸着保持する。微動ステージ１８の＋Ｙ方向の端部にはコーナーキューブからなる一対のＹ移動鏡２５ａ、２５ｂが固定され、微動ステージ１８の−Ｘ方向の端部にはＹ軸方向に延びる平面ミラーからなるＸ移動鏡１５が固定されている。そして、これら移動鏡２５ａ、２５ｂ、１５に対して測長ビームを照射する３つのレーザ干渉計（いずれも不図示）が各移動鏡との距離を計測することにより、マスクステージＭＳＴのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置が高精度で検出される。制御装置ＣＯＮＴはこれらレーザ干渉計の検出結果に基づいて、Ｙリニアモータ２０、Ｘボイスコイルモータ１７Ｘ、及びＹボイスコイルモータ１７Ｙを含む各モータを駆動し、微動ステージ１８に支持されているマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）の位置制御（及び／または速度制御）を行う。【００５６】
図６に戻って、開口Ｋ及び開口３ａを通過したマスクＭのパターン像は投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは複数の光学素子により構成され、これら光学素子は鏡筒で支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば１／４又は１／５の投影倍率を有する縮小系である。なお、投影光学系ＰＬとしては等倍系あるいは拡大系のいずれでもよい。
鏡筒定盤１２の下面には、上述したコーナーキューブ７５と対向する位置に３つのレーザ干渉計４５ｂが、基板定盤４とのＺ方向の相対位置を検出するための検出装置として固定されている（ただし、図６においてはこれらのレーザ干渉計のうち２つが代表的に示されている）。このため、上記３つのレーザ干渉計４５ｂによって基板定盤４の異なる３点のＺ位置が鏡筒定盤１２を基準としてそれぞれ計測される。【００５７】
そして、投影光学系ＰＬは、リアクションフレーム５の段部５ｂに防振ユニット１１を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤１２にフランジ部１０を係合している。防振ユニット１１は、防振ユニット１３と同様の構成を有し直列配置されたエアマウント２６とボイスコイルモータ２７とから構成されている。【００５８】
続いて上記の構成の露光装置ＥＸの中、ステージ装置２の動作について以下に説明する。基板ステージＰＳＴをＹ方向に移動させる際には、Ｙリニアモータ３０の可動子３２が固定子３１に沿って移動し、また基板ステージＰＳＴをＸ方向に移動させる際にはＸリニアモータ４０の可動子４２が固定子４１（Ｘガイドステージ３５）に沿って移動する。
このとき、制御装置ＣＯＮＴは、基板ステージの移動に伴う重心の変化による影響をキャンセルするためのカウンターフォースを防振ユニット１３に対してフィードフォワードで与え、この力を発生するようにエアマウント７２およびボイスコイルモータ７３を駆動する。また、基板ステージＰＳＴと基板定盤４との摩擦が零でない等の理由で、基板定盤４の６自由度方向の微少な振動が残留した場合にも、上記残留振動を除去すべく、エアマウント７２およびボイスコイルモータ７３をフィードバック制御する。【００５９】
具体的には、防振ユニット１３の負担すべき重量が増えたときには、エアマウント７２において、エア圧調整装置ＡＣにより所定圧力（例えば１０ｋＰａ）のエアがエア室ＡＲの内部空間に充填され、ピストンＰＴ及び架台４ａを介して基板定盤４のブラケット部７４を支持する際の支持力を増すことができる。【００６０】
また、エアマウント７２の支持力で不足する重量増加についてはボイスコイルモータ７３を駆動して基板定盤４のブラケット部７４に推力を付与することで、不足する支持力を負担することになる。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、Ｚ干渉計４５ｂにより３ヶ所で計測された基板定盤４表面のＺ方向の位置で設定される平面を計算し、得られた平面に基づいてエアマウント７２及びボイスコイルモータ７３の駆動を制御する。
さらに、基板定盤４の残留振動に関しては、振動センサ群の検出結果に基づいて、重心変化時と同様にエアマウント７２及びボイスコイルモータ７３を駆動することで残留振動をアクティブに制振し、基板定盤４に伝わる微振動をマイクロＧ（Ｇは重力加速度）レベルで絶縁する。そして、防振ユニット１３の負担すべき重量が減り、エアマウント７２内の圧力を減圧する際には、エア圧調整装置ＡＣにより内部空間からエアを排出すればよい。このように、基板定盤４の変形を正確に計測し、この変形に応じた推力でエアマウント７２及びボイスコイルモータ７３を駆動することで基板定盤４（すなわち感光基板Ｐ）のＺ方向の位置及び姿勢が所定の状態に維持される。【００６１】
続いて、上記の構成の露光装置ＥＸにおける露光動作について説明する。
不図示のレチクル顕微鏡および不図示のオフアクシス・アライメントセンサ等を用いたレチクルアライメント、ベースライン計測等の準備作業が行われ、その後アライメントセンサを用いた感光基板Ｐのファインアライメント（ＥＧＡ；エンハンスト・グローバル・アライメント等）が終了し、感光基板Ｐ上の複数のショット領域の配列座標が求められる。そして、アライメント結果に基づいてレーザ干渉計５０の計測値をモニタしつつ、リニアモータ３０、４０を制御して感光基板Ｐの第１ショットの露光のための走査開始位置に基板ステージＰＳＴを移動する。そして、リニアモータ２０、３０を介してマスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとのＹ方向の走査を開始し、両ステージＭＳＴ、ＰＳＴがそれぞれの目標走査速度に達すると、ブラインド機構の駆動により設定された露光用照明光によってマスクＭのパターン領域が照明され、走査露光が開始される。【００６２】
この走査露光時には、マスクステージＭＳＴのＹ方向の移動速度と、基板ステージＰＳＴのＹ方向の移動速度とが投影光学系ＰＬの投影倍率（１／５倍あるいは１／４倍）に応じた速度比に維持されるように、リニアモータ２０、３０を介してマスクステージＭＳＴおよび基板ステージＰＳＴを同期制御する。基板ステージＰＳＴの移動に伴って基板定盤４に変形が生じる場合には、上述したように、防振ユニット１３を制御して定盤４の変形を補正することで、感光基板Ｐの表面位置を投影光学系ＰＬの焦点位置に位置決めすることができる。【００６３】
また、鏡筒定盤１２の残留振動に関しては、ステージ移動に伴う重心変化時と同様にエアマウント２６及びボイスコイルモータ２７を駆動することで残留振動をアクティブに制振し、下部支持フレーム５ｄを介して鏡筒定盤２５（投影光学系ＰＬ）に伝わる微振動をマイクロＧ（Ｇは重力加速度）レベルで絶縁する。
そして、マスクＭのパターン領域の異なる領域が照明光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、感光基板Ｐ上の第１ショットの走査露光が完了する。これにより、マスクＭのパターンが投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上の第１ショット領域に縮小転写される。【００６４】
このように本実施の形態では、エアマウント７２の駆動の際にエア室ＡＲの内容積変化に伴う温度変化はスチールウールＳＷと直ちに熱の授受が行われることにより抑えられるため、温度変化（熱）に起因する圧力変化を抑えることができる。従って、エアマウント７２におけるポリトロピック指数が小さくなりバネ定数が低下することで、振動伝達率を向上させることができる。その結果、基板定盤４に生じる振動を効果的に制振することが可能となり、パターン転写精度を向上させることができる。【００６５】
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。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。【００６６】
例えば、図６及び図８では、図１に示した第１実施形態で説明した気体バネ装置ＫＢ１を用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、第２実施形態乃至第５実施形態で説明した気体バネ装置を用いる構成としてもよい。また、第１実施形態から第５実施形態で説明した気体バネ装置を適宜組み合わせて用いてもよい。
また、上記実施の形態では、本発明のステージ装置を基板ステージ側に適用する構成としたが、これに限られず、マスクステージに対しても適用することも可能である。さらに、上記実施形態に係る気体バネ装置を、鏡筒定盤１２を支持するエアマウント２６に適用する構成としてもよい。【００６７】
なお、上記各実施形態の基板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。【００６８】
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。また、本発明は基板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するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。【００６９】
また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。【００７０】
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や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）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。【００７１】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、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またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴ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。【００７２】
各ステージＰＳＴ、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージＰＳＴ、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージＰＳＴ、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージＰＳＴ、ＭＳＴの移動面側に設ければよい。【００７３】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP 5,528,118）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。
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（USP 5,874,820）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、特開平８−６３２３１号公報（USP 6,255,796）に記載されているように運動量保存則を用いて反力を処理してもよい。【００７４】
本願実施形態の露光装置ＥＸ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。【００７５】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１０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ウエハを製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンをウエハに露光するウエハ処理ステップ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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【国際調査報告】
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