JP2001257143A

JP2001257143A - ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法

Info

Publication number: JP2001257143A
Application number: JP2000064663A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yoda; 安史依田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-09-21
Also published as: US6654100B2; US20020015140A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ステージの位置制御性を良好に維持すること
が可能なステージ装置を提供する。【解決手段】ステージ装置１２は、ステージＳＴ１が
第１基準面４４ａに沿って移動可能である第１状態と、
ステージＳＴ１が第２基準面９７ａ〜９７ｄに沿って移
動可能である第２状態とを、相互に切り替える切り替え
装置を備えている。切り替え装置は、ステージＳＴ２に
ついても同様に第１状態と第２状態とを切り替える。こ
のため、第１基準面が定盤４４に形成され、第２基準面
がガイド６７Ａ〜６７Ｄに形成されていても、ステージ
ＳＴ１、ＳＴ２の移動にとって何らの不都合も生じな
い。このため、第１基準面と第２基準面とが同一の部材
に形成される場合に比べて、定盤４４を小型化すること
ができる。従って、基準面の加工の困難性を克服できる
とともに、要求される精度に応じてステージの位置制御
性を良好に維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ装置及び
露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しく
は、物体が載置されたステージを駆動するステージ装置
及び該ステージ装置を例えば基板の駆動装置として備え
る露光装置、並びに該露光装置を用いるデバイス製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子等
を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレ
チクル（以下、「レチクル」と総称する）に形成された
パターンを投影光学系を介してレジスト等が塗布された
ウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、「ウエハ」
と総称する）上に転写する露光装置が用いられている。

【０００３】この種の露光装置では、ウエハを高精度に
露光位置に位置決めするため、ウエハを保持したウエハ
ホルダのＸ，Ｙ，Ｚ、θｘ、θｙ、θｚの６自由度方向
の位置・姿勢を制御するステージ装置が用いられてい
る。この種のステージ装置としては、１つのＹ軸駆動用
リニアモータと一対のＸ軸駆動用リニアモータとによっ
てＸＹ２次元方向に駆動されるＸＹステージと、このＸ
Ｙステージ上に搭載されたθｚテーブルと、このθｚテ
ーブル上に搭載され、ウエハを保持するウエハホルダを
Ｚ、θｘ、θｙの３自由度方向で駆動する３自由度駆動
テーブル（Ｚ・レべリングテーブル）とを備えた構造の
ものが比較的多く用いられている。

【０００４】上記ＸＹステージは、一般には滑らかな基
準面を有する定盤（ステージベース）上を移動するが、
ＸＹステージは、その底部に設けられた非接触ベアリン
グ、例えばエアベアリングなどにより前記基準面の上方
に数μｍのクリアランスを介して非接触で支持される。
これにより、前記基準面に対するＸＹステージの姿勢を
一定に保ち、且つ機械的な摩擦を回避して長寿命とする
のである。

【０００５】一方、従来の露光装置では、ＸＹステージ
上に載置されたウエハに対する露光動作が終了すると、
ウエハ交換、アライメント（サーチアライメント、ファ
インアライメント）を行い、それから露光を行い、再び
ウエハ交換を行うというように（ウエハ交換→アライメ
ント→露光→ウエハ交換……のように）、大きく３つの
動作が繰り返し行われていた。このため、ウエハ交換、
アライメントにかかる時間（以下、適宜「オーバーへッ
ド時間」と呼ぶ）が、装置のスループットを低下させる
原因となっていた。そこで、ステージを複数用意し、一
つのステージ上のウエハの露光中に、別のステージ上で
ウエハ交換、アライメントを行うという同時並行処理に
よりスループットを向上しようとする複数ステージ技術
が多数提案されている（例えば、特開平８−５１０６９
号公報及びＷＯ９８／２４１１５号公報等参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような複数ステ
ージを有する露光装置では、単一ステージタイプの露光
装置に比べて、ステージ移動面積が必然的に大きくな
り、これにより、ステージの移動の際の基準面、ひいて
はその基準面が形成される定盤を大型化（大面積化）す
る必要がある。定盤、特に基準面は、ステージの移動の
際の基準となるため、ステージの安定性、位置制御性を
良好に維持するためにも、その表面精度として非常に高
い加工精度が要求される。しかしながら、表面精度が高
く、かつ大面積の定盤を作製することは、非常に困難で
あり、また、コストも高くなってしまう。また、定盤が
大型化すると、その自重による撓みの影響を基準面に出
さずに、定盤を支持することは困難になる。その結果、
ステージの位置制御性の悪化を招くこととなる。

【０００７】また、複数ステージに限らず、単一ステー
ジを備えたタイプの露光装置であっても、今後の露光装
置では、露光波長の短波長化に伴い、投影光学系として
反射屈折系の採用の可能性が高い。この反射屈折系は底
部の径が大きいので、露光部とアライメント部、あるい
はウエハ交換部との距離が必然的に遠くなる。また、反
射屈折系に限らず、屈折系であっても高Ｎ．Ａ．化のた
めに投影光学系の径が大きくなると、同様に露光部とア
ライメント部、あるいはウエハ交換部との距離が必然的
に遠くなる。これらのことは、ステージの移動範囲の面
積増加による上記定盤の大型化を招いてしまう。これに
加え、ウエハ交換、アライメントの動作から露光の動作
に移るまでにかかる時間が必然的に長くなるため、スル
ープットを低下させる要因ともなる。従って、この時間
を如何にして短くするかが、今後スループットを向上す
るための１つの課題となっている。

【０００８】また、スループットを向上させるために露
光動作とアライメント動作及び基板交換動作とを複数の
ステージで同時並行的に行う場合、１つのステージの駆
動による振動が定盤を介して他のステージに伝達される
ため、各ステージの位置制御性が悪化してしまう。

【０００９】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、ステージの位置制御性を良好に
維持することが可能なステージ装置を提供することにあ
る。

【００１０】また、本発明の第２の目的は、ステージ上
の基板に対する露光精度の向上とスループットの向上と
を同時に実現することができる露光装置を提供すること
にある。

【００１１】更に、本発明の第３の目的は、高集積度の
デバイスの生産性を向上させることができるデバイス製
造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るステージ装置は、物体（Ｗ１）を保持して移動する
ステージ（ＳＴ１）と；該ステージが移動する際の基準
となる第１移動基準面（４４ａ）が形成された第１基準
部材（４４）と；前記第１移動基準面と異なる第２移動
基準面（９７ａ〜９７ｄ等）が形成された第２基準部材
（６７Ａ、６７Ｂ）と；前記ステージが前記第１移動基
準面に沿って移動可能である第１状態と、前記ステージ
が前記第２移動基準面に沿って移動可能である第２状態
とを相互に切り替える切り替え装置（３８、６６Ａ、６
６Ｂ、６８Ａ、６８Ｂ、９９Ａ、９９Ｂ）と；を備える
ことを特徴とする。

【００１３】これによれば、切り替え装置により、ステ
ージが第１移動基準面に沿って移動可能である第１状態
と、ステージが第２移動基準面に沿って移動可能である
第２状態とが、相互に切り替えられる。このため、第１
移動基準面が形成された第１基準部材と、第２移動基準
面が形成された第２基準部材とを物理的に分離して配置
しても、ステージの移動にとって何らの不都合も生じな
い。これにより、第１移動基準面と第２移動基準面とが
同一の基準部材に形成される場合に比べて、各基準部材
の基準面の面積を小型化することができる。従って、例
えば、第１基準部材、第２基準部材として、共に定盤を
用いる場合であっても、それぞれの基準面を精度良く加
工することが可能となる。これにより、基準面の加工の
困難性を克服できるとともに、第１、第２基準面を基準
とする移動の際のステージの安定性を良好に確保するこ
とができるとともに、その位置制御性をも良好に維持す
ることができる。

【００１４】この場合において、第１、第２基準部材を
同一種類の部材によって構成することは勿論可能である
が、種類の異なる部材によって構成することも可能であ
る。後者の場合、例えば、請求項２に記載の発明の如
く、前記第１基準部材は定盤であり、前記第２基準部材
は、一対のガイドであることとすることができる。かか
る場合には、第１基準部材及び第２基準部材をともに定
盤とする場合に比べ、ステージ装置全体の軽量化を図る
ことができる。また、例えば、特定の領域ではステージ
の高精度な位置制御性（安定性を含む）が要求され、特
定の領域外ではそれ程の高精度な位置制御性が要求され
ない場合には、ステージの特定の領域部分の第１移動基
準面が形成された第１基準部材を定盤によって構成し、
ステージの特定の領域外部分の第２移動基準面が形成さ
れた第２基準部材を一対のガイドによって構成すること
ができる。従って、定盤が小型化され加工が容易である
ことは勿論、要求されるステージの位置制御性の精度を
常に満足できる。

【００１５】請求項３に記載の発明に係るステージ装置
は、特定領域部分を含む第１領域内を移動可能な第１ス
テージ（ＳＴ１）と；前記特定領域部分を含む第２領域
内を移動可能な第２ステージ（ＳＴ２）と；前記第１、
第２ステージの前記特定領域部分での移動基準面（４４
ａ）が形成された第１基準部材（４４）と；前記第１、
第２ステージの内の少なくとも一方のステージである特
定ステージの前記特定領域外部分での移動基準面（９７
ａ〜９７ｄ等）が形成された少なくとも１つの第２基準
部材（６７Ａ〜６７Ｄ）と；前記特定ステージが前記特
定領域部分を移動可能である第１状態と、前記特定ステ
ージが前記特定領域外部分を移動可能である第２状態と
を相互に切り替える切り替え装置（３８、６６Ａ〜６６
Ｄ、６８Ａ〜６８Ｄ、９９Ａ、９９Ｂ）と；を備えるこ
とを特徴とする。

【００１６】ここで、「特定ステージの前記特定領域外
部分での移動基準面が形成された少なくとも１つの第２
基準部材と」あるのは、特定ステージが、第１ステージ
及び第２ステージの一方であるか両方であるか、及び第
２基準部材が１つであるか複数であるかによって、それ
ぞれ次のような内容を指すこととなる。ａ．特定ステー
ジが、第１ステージ及び第２ステージの一方である場合
には、第２基準部材にその一方のステージの特定領域外
部分の移動基準面が形成され、第１基準部材に他方のス
テージの特定領域外部分の移動基準面が形成されている
ことを意味する。ｂ．特定ステージが、第１ステージ及
び第２ステージの両方であり、第２基準部材が１つの場
合には、第２基準部材に両ステージの特定領域外部分の
移動基準面が形成されていること、すなわち、第１領
域、第２領域がほぼ同一領域であることを意味する。
ｃ．特定ステージが、第１ステージ及び第２ステージの
両方であり、第２基準部材が複数の場合には、両ステー
ジの特定領域外部分の移動基準面が異なる第２基準部材
に形成されていることを意味する。

【００１７】これによれば、第１、第２ステージの特定
領域部分での移動基準面が形成された第１基準部材と、
第１、第２ステージの内の少なくとも一方のステージで
ある特定ステージの特定領域外部分での移動基準面が形
成された少なくとも１つの第２基準部材が設けられてい
る。そして、切り替え装置により、特定ステージが第１
基準部材の移動基準面に沿って特定領域部分を移動可能
である第１状態と、特定ステージが第２基準部材の移動
基準面に沿って特定領域外部分を移動可能である第２状
態とが、相互に切り替えられる。このため、特定領域部
分での移動基準面が形成された第１基準部材と、特定領
域外部分での移動基準面が形成された第２基準部材と
を、物理的に分離して配置しても、第１、第２ステージ
の内の少なくとも一方のステージである特定ステージの
特定領域部分及び特定領域外部分での移動にとって何ら
の不都合も生じない。従って、特定領域部分の移動基準
面と第１、第２ステージの特定領域外部分の移動基準面
とが同一の基準部材に形成される場合に比べて、各基準
部材の面積を小型化することができる。特に、特定ステ
ージが第１、第２ステージの両者であり、かつ第２基準
部材が２つある場合には特定領域部分の移動基準面の面
積、すなわち第１基準部材を最も小さくすることができ
る。

【００１８】従って、例えば、第１基準部材及び第２基
準部材として、共に定盤を用いる場合であっても、それ
ぞれの移動面を精度良く加工することが可能となる。こ
れにより、移動基準面の加工の困難性を克服して、第
１、第２基準部材の移動基準面を基準とする移動の際の
各ステージの安定性を良好に確保することができるとと
もに、その位置制御性をも良好に維持することができ
る。

【００１９】この場合において、第１基準部材のみでな
く、第２基準部材も両ステージに共通のものであっても
良いが、請求項４に記載の発明の如く、前記第２基準部
材は、前記第１、第２ステージに対応して別個に２つ設
けられていることが望ましい。かかる場合には、前述の
如く、第１基準部材の移動基準面の面積を最も小さくす
ることができるとともに、各ステージに対応して第２基
準部材が別々に設けられているので、切り替え装置によ
って第１、第２ステージの第１状態と第２状態とがそれ
ぞれ切り替えられる際に、両ステージが同時に１つの基
準部材を共用しないようにすることが可能である。従っ
て、一方のステージの移動による振動が基準部材を介し
て他方のステージへ常に伝わらないようにすることがで
き、各ステージの位置制御性を一層良好なものとするこ
とができる。

【００２０】上記請求項３及び４に記載の各発明におい
て、第１、第２基準部材を同一種類の部材によって構成
することは勿論可能であるが、種類の異なる部材によっ
て構成することも可能である。後者の場合、例えば、請
求項５に記載の発明の如く、前記第１基準部材は定盤で
あり、前記第２基準部材は、一対のガイドであることと
することができる。かかる場合には、第１基準部材及び
第２基準部材をともに定盤とする場合に比べ、ステージ
装置全体の軽量化を図ることができる。また、例えば、
特定領域部分ではステージの高精度な位置制御性（安定
性を含む）が要求され、特定領域外部分ではそれ程の高
精度な位置制御性が要求されない場合には、両ステージ
の特定領域部分の移動基準面が形成された第１基準部材
を定盤によって構成し、少なくとも一方のステージの特
定領域外部分の移動基準面が形成された第２基準部材を
一対のガイドによって構成することができる。従って、
定盤が小型化され加工が容易であることは勿論、要求さ
れるステージの位置制御性の精度を常に満足できる。

【００２１】上記請求項３〜５に記載の各発明におい
て、請求項６に記載の発明の如く、前記切り替え装置
は、前記第１基準部材と前記第２基準部材とを前記移動
基準面に直交する方向に相対移動する移動装置（９９
Ａ，９９Ｂ）と、前記特定ステージを前記移動基準面に
沿って駆動する駆動装置（６６Ａ〜６６Ｄ，６８Ａ〜６
８Ｄ）とを含むこととすることができる。かかる場合に
は、第１基準部材に形成された特定ステージの特定領域
部分の移動基準面と、第２基準部材に形成された特定領
域外部分の移動基準面との該移動基準面に直交する方向
（以下、便宜上「法線方向」と呼ぶ）の位置関係が所望
の位置関係からずれている場合であっても、移動装置に
より前記第１基準部材と前記第２基準部材とを法線方向
に相対移動することにより、上記所望の位置関係に調整
することができる。この調整後に駆動装置により特定ス
テージを特定領域部分と特定領域外部分との相互間でそ
れぞれの移動基準面に沿って駆動することにより、特定
ステージを前述した第１状態と第２状態との相互間で切
り換えることができる。

【００２２】ここで、移動装置は、第１基準部材及び第
２基準部材のいずれかを前記法線方向に駆動しても良い
し、両方を法線方向に相対的に駆動しても良い。

【００２３】この場合において、請求項７に記載の発明
の如く、前記移動装置は、機械的な動力伝達機構、電磁
気的な力発生機構、電気−機械変換素子を利用した機
構、及び空圧を利用した機構の少なくとも１つを含むこ
ととすることができる。

【００２４】上記請求項３〜５に記載の各発明におい
て、請求項８に記載の発明の如く、前記切り替え装置
は、前記切り替えに際し、前記特定ステージと前記第１
基準部材との間の真空予圧力と加圧気体の静圧とのバラ
ンスにより前記第１基準部材上方に前記特定ステージを
支持する第１支持状態と、前記特定ステージと前記第２
基準部材との間の真空予圧力と加圧気体の静圧とのバラ
ンスにより前記第２基準部材上方に前記特定ステージを
支持する第２支持状態とを相互に切り替えることとして
も良い。

【００２５】かかる場合には、切り換え装置により、特
定ステージが第１状態と第２状態との相互間で切り替え
られる際に、併せて、特定ステージの前記第１支持状態
と前記第２支持状態とが相互に切り替えられる。このた
め、第１基準部材上の移動基準面と第２基準部材上の移
動基準面との面積が全く異なる場合に、それぞれの移動
基準面の面積に対応した加圧気体の噴き出しが行われる
ので、それぞれの支持状態に応じた適切な加圧気体の噴
き出し状態を実現することができる。これにより、加圧
気体の無駄な噴き出しを防止することができる。また、
この場合、特定ステージの上記第１支持状態及び第２支
持状態の少なくとも一方における前記バランスの調整に
より、特定ステージと第１基準部材及び第２基準部材の
少なくとも一方との法線方向の相対位置の調整が可能と
なる。この結果、特定ステージの上記第１支持状態及び
第２支持状態の少なくとも一方における前記バランスの
調整により、前述した第１基準部材と第２基準部材との
法線方向の相対位置の調整を、実質的に行なうことがで
きる。

【００２６】上記請求項６に記載の発明において、請求
項９に記載の発明の如く、前記駆動装置は、前記特定ス
テージを前記特定領域部分で駆動する第１アクチュエー
タ（６６Ａ〜６６Ｄ）と、前記特定領域外部分で駆動す
る第２アクチュエータ（６８Ａ〜６８Ｄ）とを備えるこ
ととしても良い。かかる場合には、駆動装置が、特定ス
テージを特定領域部分で駆動する第１アクチュエータ
と、特定領域外部分で駆動する第２アクチュエータとを
備えることから、例えば一方のステージが特定ステージ
である場合に、その特定ステージが第２基準部材上の移
動基準面を基準として移動する際の振動が、第１基準部
材に形成された移動基準面を基準として移動する他方の
ステージに、基準部材を介して伝達されるのを防止でき
るとともに、駆動装置を介して伝達されるのをも防止す
ることができる。特に、特定ステージが両方のステージ
である場合、一方のステージの移動が他方のステージの
振動要因となるのをほぼ確実に防止することが可能にな
る。従って、ステージの位置制御性を一層向上させるこ
とが可能となる。

【００２７】請求項１０に記載の発明に係るステージ装
置は、特定領域（Ａ領域）部分を含む第１領域内を移動
可能な第１ステージ（ＳＴ１）と；前記特定領域部分を
含む第２領域内を移動可能な第２ステージ（ＳＴ２）
と；前記第１、第２ステージが前記特定領域部分を移動
する際の基準となる第１移動基準面（４４ａ）と、該第
１移動基準面の前記第１、第２ステージの移動方向の両
側に位置し、前記第１、第２ステージそれぞれが前記特
定領域外部分を移動する際の基準となる第２、第３移動
基準面（４４ｂ，４４ｃ）とが形成されたステージベー
ス（４４’）とを備え、前記第１移動基準面より前記第
２、第３移動基準面の方が表面精度が粗いことを特徴と
する。

【００２８】これによれば、ステージベース上には、両
ステージの所定の移動方向に沿って、第１ステージが特
定領域外部分を移動する際の基準となる第２移動基準
面、両ステージが特定領域部分を移動する際の基準とな
る第１移動基準面、第２ステージが特定領域外部分を移
動する際の基準となる第３移動基準面が順次配置形成さ
れている。また、第１移動基準面より第２、第３移動基
準面の方が表面精度が粗く形成されている。このため、
両ステージについて、特定領域部分の移動の際に高精度
なステージの位置制御性（安定性を含む）が要求され、
特定領域外部分の移動の際にそれほど高精度なステージ
の位置制御性（安定性を含む）が要求されない場合に
は、両ステージともに特定領域部分、特定領域外部分に
ついて要求される位置制御性を維持することができる。
この場合、ステージベース上に形成される第１移動基準
面、第２移動基準面、第３移動基準面の内の第１移動基
準面のみの表面精度を高くすれば良いので、第１、第２
ステージが移動する際の基準となる移動基準面が１つの
ステージベースに形成されるにもかかわらず、ステージ
ベースの基準面の加工を容易に行うことが可能となる。

【００２９】この場合において、請求項１１に記載の発
明の如く、前記第１、第２ステージが前記特定領域部分
を移動する際の前記第１、第２ステージと前記第１移動
基準面との間のクリアランスと、前記第１、第２ステー
ジが前記特定領域外部分を移動する際の前記第１、第２
ステージと前記第２、第３移動基準面との間のクリアラ
ンスとを変更するクリアランス変更装置（３８、５１Ａ
〜５１Ｄ、７８Ａ，７８Ｂ）を、更に備えることとする
ことができる。かかる場合には、クリアランス変更装置
が、各ステージが表面精度の高い第１移動基準面を基準
として移動する際には、そのステージと移動基準面との
クリアランスを小さくしてステージの位置制御性を高
め、各ステージが表面精度の低い第２又は第３移動基準
面を基準として移動する際には、そのステージとその移
動基準面とのクリアランスを大きくすることにより、表
面精度が低い移動基準面に対してステージが接触するの
を避けることが可能となる。

【００３０】上記請求項１０に記載の発明において、請
求項１２に記載の発明の如く、前記第１、第２ステージ
を前記第１移動基準面に沿ってそれぞれ駆動する第１、
第２アクチュエータと、該第１、第２アクチュエータと
はそれぞれ独立に設けられ、前記第１、第２ステージを
前記第２、第３基準面にそれぞれ沿って駆動する第３、
第４アクチュエータとを備えることとすることができ
る。かかる場合には、一方のステージが移動する際の振
動がアクチュエータを介して他方のステージに伝わらな
いので、両ステージの位置制御性をより一層高めること
が可能となる。

【００３１】この場合において、請求項１３に記載の発
明の如く、前記第１アクチュエータと前記第３アクチュ
エータとは、可動子（６４Ａ，６４Ｂ）を共有し、固定
子が相互に異なるリニアモータであり、前記第２アクチ
ュエータと前記第４アクチュエータとは、可動子（６４
Ｃ，６４Ｄ）を共有し、固定子が相互に異なるリニアモ
ータであり、かつ前記第１アクチュエータと前記第２ア
クチュエータとは、固定子を相互に共有することとする
ことができる。かかる場合には、第１ステージが第１、
第３アクチュエータにより駆動され、第２ステージが第
２、第４アクチュエータにより駆動される。そして、そ
れぞれのステージを駆動する際の可動子が共通であり、
特定領域部分において両ステージを駆動する固定子が共
通である。したがって、ステージ装置が４対のアクチュ
エータを有していても、実際は３対の固定子と２対の可
動子のみで足りるので、ステージ装置全体の軽量化を図
ることが可能となる。また、たとえば、特定領域部分に
両方のステージが同時に存在しないようにすれば、一方
のステージの振動がアクチュエータを介して他方のステ
ージに伝わらないようにすることができるので、各ステ
ージの位置制御性を向上することも可能となる。

【００３２】請求項１４に記載の発明は、エネルギビー
ムにより基板（Ｗ１、Ｗ２）を露光して所定のパターン
を前記基板上に転写する露光装置であって、前記第１ス
テージ、前記第２ステージにそれぞれ基板が載置される
請求項３〜１３のいずれか一項に記載のステージ装置を
備え、前記特定領域部分が前記基板の露光時の前記第
１、第２ステージの移動領域であり、前記特定領域外部
分の少なくとも一部が、前記各ステージ上で前記基板の
アライメント及び基板交換の少なくとも一方が行われる
際の前記第１、第２ステージの移動領域であることを特
徴とする。

【００３３】これによれば、請求項３〜１３に記載の各
発明に係るステージ装置により、特定領域部分、特定領
域外部分のいずれにおいても各ステージの位置制御性を
要求される精度応じて良好に維持することができる。ま
た、特定領域部分において、第１、第２ステージ上の基
板に対する露光が行われ、特定領域外部分の少なくとも
一部で第１、第２ステージ上で基板のアライメント及び
基板交換の少なくとも一方が行われるので、２つのステ
ージの同時並行処理を行なうことができる。従って、露
光精度の向上とスループットの向上とを同時に図ること
が可能となる。

【００３４】この場合において、請求項１５に記載の発
明の如く、前記第１、第２ステージは、前記基板がそれ
ぞれ載置される移動テーブル（ＴＢ１，ＴＢ２）と、該
移動テーブルを第１方向に駆動するとともに、前記第１
方向に直交する第２方向に移動可能な移動ガイド（６
０，７０）とをそれぞれ備え、前記基板のアライメント
が終了した前記一方の移動テーブルを、前記他方の移動
テーブル上の前記基板の露光中に、前記露光が行われる
位置の近傍で待機させる制御装置（１６、３８）を、更
に備えることとすることができる。かかる場合には、各
ステージが、基板が載置される移動テーブルと、該移動
テーブルを第１方向に駆動するとともに、第１方向に直
交する第２方向に移動可能な移動ガイドと、を備えてい
るので、結果的にそれぞれの移動テーブル（及び基板）
は、２次元方向に移動可能となっている。また、基板の
アライメントが終了した一方の移動テーブルを、前記他
方の移動テーブル上の前記基板の露光中に、前記露光が
行われる位置の近傍で待機させる制御装置を更に備える
ことから、一方のステージの露光終了後直ちに他方のス
テージ上の基板の露光動作を開始することができ、スル
ープットを一層向上させることが可能となる。また、露
光位置とアライメント位置の距離が大きくなる場合にも
スループットの低下を抑制することができる。

【００３５】請求項１６に記載の発明は、リソグラフィ
工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフ
ィ工程で、請求項１４又は１５に記載の露光装置を用い
て露光を行うことを特徴とする。

【００３６】これによれば、リソグラフィ工程で請求項
１４及び１５に記載の各露光装置を用いて露光が行われ
るので、露光精度及びスループットの向上により高集積
度のデバイスの生産性を向上することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。

【００３８】図１には、第１の実施形態に係る露光装置
１０の概略構成が示されている。この露光装置１０は、
ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、す
なわちいわゆるスキャニング・ステッパである。

【００３９】この露光装置１０は、不図示の光源及び照
明ユニットＩＬＵを含み、露光用照明光によりマスクと
してのレチクルＲを上方から照明する照明系、レチクル
Ｒを主として所定の走査方向、ここでは第１方向として
のＹ軸方向（図１における紙面直交方向）に駆動するレ
チクル駆動系、レチクルＲの下方に配置された露光用光
学系としての投影光学系ＰＬ、該投影光学系ＰＬの下方
に配置され、基板（及び物体）としてのウエハＷ１，Ｗ
２をそれぞれ保持して独立して２次元面（ＸＹ面）上を
移動する移動テーブルとしてのウエハテーブルＴＢ１，
ＴＢ２を含む基板の駆動装置としてのステージ装置１２
等を備えている。

【００４０】このうち、不図示の光源を除く上記各部
は、超クリーンルームの床面上に設置され、温度、湿度
等が精度良く管理された環境制御チャンバ（以下、「チ
ャンバ」という）１４内に収納されている。

【００４１】前記光源としては、ここではＦ₂レーザ光
源（出力波長１５７ｎｍ）あるいはＡｒＦエキシマレー
ザ光源（出力波長１９３ｎｍ）などの、真空紫外域のパ
ルス紫外光を出力するパルスレーザ光源が用いられてい
る。この光源は、チャンバ１４が設置される超クリーン
ルームとは別のクリーン度が低いサービスルーム、ある
いはクリーンルーム床下のユーティリティスペースなど
に設置され、不図示の引き回し光学系を介してチャンバ
１４内の照明ユニットＩＬＵに接続されている。

【００４２】光源は、そのパルス発光の繰り返し周波数
（発振周波数）やパルスエネルギなどが、主制御装置１
６（図１では図示せず、図９参照）の管理下にあるレー
ザ制御装置１８（図１では図示せず、図９参照）によっ
て制御されるようになっている。

【００４３】なお、光源として、ＫｒＦエキシマレーザ
光源（出力波長２４８ｎｍ）などの紫外光源、あるいは
Ａｒ₂レーザ光源（出力波長１２６ｎｍ）などの他の真
空紫外光源を用いても良い。

【００４４】前記照明ユニットＩＬＵは、内部を外気に
対して気密状態にする照明系ハウジング２０と、この照
明系ハウジング２０内に所定の位置関係で収納された、
２次光源形成光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ
系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系（いずれも
図示省略）等から成る照明光学系とによって構成され、
レチクルＲ上の矩形（あるいは円弧状）の照明領域ＩＡ
Ｒ（図２参照）を均一な照度で照明する。照明光学系と
しては、例えば特開平９−３２０９５６号公報などに開
示されるものと同様の構成のものが用いられている。

【００４５】前記照明系ハウジング２０内には、空気
（酸素）の含有濃度が数ｐｐｍ未満とされたクリーンな
ヘリウムガス（Ｈｅ）あるいは乾燥窒素ガス（Ｎ₂）な
どが充填されている。

【００４６】前記レチクル駆動系は、図１に示されるレ
チクルチャンバ２２内に収容されている。また、レチク
ルチャンバ２２と照明系ハウジング２０との接続部分に
は、ホタル石などから成る光透過窓が形成されている。
また、このレチクルチャンバ２２内には、空気（酸素）
の含有濃度が数ｐｐｍ程度とされたクリーンなヘリウム
ガス（Ｈｅ）あるいは乾燥窒素ガス（Ｎ₂）などが充填
されている。

【００４７】前記レチクル駆動系は、レチクルＲを保持
して図１に示されるレチクルベース盤２４に沿ってＸＹ
２次元面内で移動可能なレチクルステージＲＳＴと、こ
のレチクルステージＲＳＴを駆動する不図示のリニアモ
ータ等を含むレチクル駆動部２６（図１では図示せず、
図９参照）と、このレチクルステージＲＳＴの位置を計
測するレチクル干渉計システム２８とを備えている。

【００４８】これを更に詳述すると、レチクルステージ
ＲＳＴは、実際には、不図示の非接触ベアリング、例え
ば真空予圧型気体静圧軸受け装置を介してレチクルベー
ス盤２４上に浮上支持され、不図示のリニアモータによ
って、走査方向であるＹ軸方向に所定ストローク範囲で
駆動されるレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ス
テージに対しボイスコイルモータ等からなる駆動機構に
よってＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回
転方向）に微少駆動されるレチクル微動ステージとから
構成される。このレチクル微動ステージ上に不図示の静
電チャック又は真空チャックを介してレチクルＲが吸着
保持されている。なお、本実施形態では、図示は省略さ
れているが、レチクル粗動ステージの移動により発生す
る反力は、例えば、特開平８−６３２３１号公報に開示
されるように、レチクル粗動ステージを駆動するための
リニアモータの可動子と固定子とをレチクルベース盤２
４に対して互いに逆向きに相対移動させることによって
排除するようになっている。

【００４９】上述のように、レチクルステージＲＳＴ
は、実際には、２つのステージから構成されるが、以下
においては、便宜上、レチクルステージＲＳＴは、レチ
クル駆動部２６（図１では図示せず、図９参照）により
Ｘ軸、Ｙ軸方向の微少駆動、θｚ方向の微少回転、及び
Ｙ軸方向の走査駆動がなされる単一のステージであるも
のとして説明する。なお、レチクル駆動部２６は、リニ
アモータ、ボイスコイルモータ等を駆動源とする機構で
あるが、図９では図示の便宜上から単なるブロックとし
て示されている。

【００５０】レチクルステージＲＳＴ上には、図２に示
されるように、Ｘ軸方向の一側（＋Ｘ側）の端部に、レ
チクルステージＲＳＴと同じ素材（例えばセラミック
等）から成る平行平板移動鏡３９がＹ軸方向に延設され
ており、この移動鏡３９のＸ軸方向の一側の面には鏡面
加工により反射面が形成されている。この移動鏡３９の
反射面に向けて図１の干渉計システム２８を構成する測
長軸ＢＩ６Ｘで示される干渉計からの干渉計ビームが照
射され、その干渉計ではその反射光を受光して基準面に
対する相対変位を計測することにより、レチクルステー
ジＲＳＴの位置を計測している。ここで、この測長軸Ｂ
Ｉ６Ｘを有する干渉計は、実際には独立に計測可能な２
本の干渉計光軸を有しており、レチクルステージＲＳＴ
のＸ軸方向の位置計測と、ヨーイング量の計測が可能と
なっている。この測長軸ＢＩ６Ｘを有する干渉計は、後
述するウエハテーブル側の測長軸ＢＩ１Ｘ（又はＢＩ２
Ｘ）を有する干渉計３２（又は３４）（図３参照）から
のウエハテーブルＴＢ１（又はＴＢ２）のヨーイング情
報やＸ位置情報に基づいてレチクルとウエハの相対回転
（回転誤差）をキャンセルする方向にレチクルステージ
ＲＳＴを回転制御したり、Ｘ方向同期制御（位置合わ
せ）を行うために用いられる。

【００５１】一方、レチクルステージＲＳＴの走査方向
（スキャン方向）であるＹ軸方向の一側（図１における
紙面手前側）には、一対のコーナーキューブミラー３６
Ａ，３６Ｂが設置されている。そして、不図示の一対の
ダブルパス干渉計から、これらのコーナーキューブミラ
ー３６Ａ，３６Ｂに対して図２に測長軸ＢＩ７Ｙ，ＢＩ
８Ｙで示される干渉計ビームが照射される。これらの干
渉計ビームは、レチクルベース盤２４上に設けられた不
図示の反射面にコーナーキューブミラー３６Ａ，３６Ｂ
より戻され、そこで反射したそれぞれの反射光が同一光
路を戻り、それぞれのダブルパス干渉計で受光され、そ
れぞれのコーナーキューブミラー３６Ａ，３６Ｂの基準
位置（レファレンス位置で前記レチクルベース盤２４上
の反射面）からの相対変位が計測される。そして、これ
らのダブルパス干渉計の計測値がステージ制御装置３８
（図１では図示せず、図９参照）に供給され、その平均
値に基づいてレチクルステージＲＳＴのＹ軸方向の位置
が計測される。このＹ軸方向位置の情報は、後述するウ
エハ側の測長軸ＢＩ２Ｙを有する干渉計５４（図３参
照）の計測値に基づくレチクルステージＲＳＴとウエハ
テーブルＴＢ１又はＴＢ２との相対位置の算出、及びこ
れに基づく走査露光時の走査方向（Ｙ軸方向）のレチク
ルとウエハの同期制御に用いられる。

【００５２】すなわち、本実施形態では、測長軸ＢＩ６
Ｘで示される干渉計及び測長軸ＢＩ７Ｙ，ＢＩ８Ｙで示
される一対のダブルパス干渉計によってレチクル干渉計
システム２８が構成されている。

【００５３】なお、レチクルＲを構成するガラス基板の
素材は、使用する光源によって使い分ける必要がある。
例えば、光源としてＦ₂レーザ光源等の真空紫外光源を
用いる場合には、ホタル石やフッ化マグネシウム、フッ
化リチウム等のフッ化物結晶、あるいは水酸基濃度が１
００ｐｐｍ以下で、かつフッ素を含有する合成石英（フ
ッ素ドープ石英）などを用いる必要があり、ＡｒＦエキ
シマレーザ光源あるいはＫｒＦエキシマレーザ光源を用
いる場合には、上記各物質の他、合成石英を用いること
も可能である。

【００５４】図１に戻り、前記投影光学系ＰＬは、その
鏡筒の上端部近傍がレチクルチャンバ２２に隙間無く接
合されている。投影光学系ＰＬとしては、ここでは、物
体面側（レチクル側）と像面側（ウエハ側）の両方がテ
レセントリックで１／４（又は１／５）縮小倍率の縮小
系が用いられている。このため、レチクルＲに照明ユニ
ットＩＬＵから照明光（紫外パルス光）が照射される
と、レチクルＲ上に形成された回路パターン領域のうち
の紫外パルス光によって照明された部分からの結像光束
が投影光学系ＰＬに入射し、その回路パターンの部分倒
立像が紫外パルス光の各パルス照射の度に投影光学系Ｐ
Ｌの像面側の視野の中央にスリット状又は矩形状（多角
形）に制限されて結像される。これにより、投影された
回路パターンの部分倒立像は、投影光学系ＰＬの結像面
に配置されたウエハＷ上の複数ショット領域のうちの１
つのショット領域表面のレジスト層に縮小転写される。

【００５５】投影光学系ＰＬとしては、光源としてＡｒ
Ｆエキシマレーザ光源あるいはＫｒＦエキシマレーザ光
源を用いる場合には、屈折光学素子（レンズ素子）のみ
から成る屈折系が主として用いられるが、Ｆ₂レーザ光
源、Ａｒ₂レーザ光源等を用いる場合には、例えば特開
平３−２８２５２７号公報に開示されているような、屈
折光学素子と反射光学素子（凹面鏡やビームスプリッタ
等）とを組み合わせたいわゆるカタディオプトリック系
（反射屈折系）、あるいは反射光学素子のみから成る反
射光学系が主として用いられる。但し、Ｆ₂レーザ光源
を用いる場合に、屈折系を用いることは可能である。

【００５６】反射屈折型の投影光学系としては、上記の
他、例えば特開平８―１７１０５４号、特開平１０−２
０１９５号公報などに開示される、反射光学素子として
ビームスプリッタと凹面鏡とを有する反射屈折系を用い
ることができる。また、特開平８−３３４６９５号公
報、特開平１０−３０３９号公報などに開示される、反
射光学素子としてビームスプリッタを用いずに凹面鏡な
どを有する反射屈折系を用いることができる。

【００５７】この他、米国特許第５，０３１，９７６
号、第５，４８８，２２９号、及び第５，７１７，５１
８号に開示される、複数の屈折光学素子と２枚のミラー
（凹面鏡である主鏡と、屈折素子又は平行平面板の入射
面と反対側に反射面が形成される裏面鏡である副鏡）と
を同一軸上に配置し、その複数の屈折光学素子によって
形成されるレチクルパターンの中間像を、主鏡と副鏡と
によってウエハ上に再結像させる反射屈折系を用いても
良い。この反射屈折系では、複数の屈折光学素子に続け
て主鏡と副鏡とが配置され、照明光が主鏡の一部を通っ
て副鏡、主鏡の順に反射され、さらに副鏡の一部を通っ
てウエハ上に達することになる。

【００５８】また、投影光学系ＰＬを構成するレンズの
素材（硝材）も使用する光源によって使い分ける必要が
ある。ＡｒＦエキシマレーザ光源あるいはＫｒＦエキシ
マレーザ光源を用いる場合には、合成石英及びホタル石
の両方を用いても良いが、光源としてＦ₂レーザ光源等
の真空紫外光源を用いる場合には、全てホタル石を用い
る必要がある。

【００５９】本実施形態では、投影光学系ＰＬの鏡筒内
には、空気（酸素）の含有濃度が数ｐｐｍ未満とされた
クリーンなヘリウムガス（Ｈｅ）あるいは乾燥窒素ガス
（Ｎ ₂）が充填されている。

【００６０】前記ステージ装置１２は、図１に示される
ように、内部にウエハ室４０を形成するチャンバ４２の
内部に設置されている。このチャンバ４２の上壁には、
投影光学系ＰＬの鏡筒の下端部近傍が隙間無く接合され
ている。

【００６１】ウエハ室４０内には、空気（酸素）の含有
濃度が数ｐｐｍ程度とされたクリーンなヘリウムガス
（Ｈｅ）あるいは乾燥窒素ガス（Ｎ₂）が充填されてい
る。また、図１では図示が省略されているが、図３に示
されるように、このウエハ室４０を形成するチャンバ４
２の−Ｙ側（図１における紙面手前側）の位置には、ウ
エハローダ室を区画するウエハローダチャンバ１７が隣
接して配置されている。ウエハローダ室は、Ｘ軸方向に
隣接する３つの部屋４６、４７、４８に区画されてい
る。中央に位置する部屋４７の−Ｙ側の側壁には、外部
からウエハを出し入れするための外部搬出入口４７ａが
設けられている。この外部搬出入口４７ａには、開閉扉
２９が設けられている。また、部屋４７の中央部には、
ウエハを搭載するための不図示のテーブルが設置されて
いる。また、この部屋４７のＸ軸方向両側の側壁には、
所定高さの位置に開口部４７ｂ、４７ｃが設けられ、こ
れらの開口部４７ｂ、４７ｃが上下方向のスライド扉３
１、３３によってそれぞれ開閉されるようになってい
る。

【００６２】部屋４７の両側に位置する部屋４６、４８
の内部には、水平多関節ロボット（スカラーロボット）
から成るウエハローダ４１Ａ、４１Ｂがそれぞれ配置さ
れている。また、部屋４６、４８の＋Ｙ側の側壁には、
所定高さの位置に開口部４６ａ、４８ａがそれぞれ形成
されている。これらの開口部４６ａ、４８ａは、上下方
向のスライド扉４３、４５によってそれぞれ開閉される
ようになっている。

【００６３】開口部４６ａ、４８ａの外部側には、接続
部３５、３７がそれぞれ設けられ、これらの接続部３
５、３７を介してチャンバ４２の−Ｙ側の側壁に設けら
れたウエハ出し入れ口４２ａ、４２ｂが開口部４６ａ、
４８ａに連通している。

【００６４】本実施形態では、ウエハローダ４１Ａ、４
１Ｂによって、部屋４７と部屋４６，４８との間のウエ
ハのやり取り、及び、部屋４６、４８とウエハ室４０内
のウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２との間のウエハのやり
取りが行われるようになっている。なお、図示は省略さ
れているが、部屋４６、４８内には、ウエハを複数枚収
納保管するウエハキャリアがそれぞれ設置されている。

【００６５】ここで、前記３つの部屋４６、４７、４８
の内部にも、ヘリウムガスあるいは乾燥窒素ガスが充填
されているが、部屋４７内のヘリウムガス等の純度が最
も低く、部屋４６、４８内のヘリウムガス等の純度は、
それより幾分高く、ウエハ室４０内より幾分低くなって
いる。すなわち、部屋４７、部屋４６，４８、ウエハ室
４０の順にヘリウムガスの純度が徐々に高くなるように
設定されている。

【００６６】図１に戻り、チャンバ４２内部の底面に
は、平面視長方形の第１ベースＢＳ１が水平に設置さ
れ、該第１ベースＢＳ１上に複数の防振ユニット７２Ａ
を介して平面視長方形の第２ベースＢＳ２がほぼ水平に
支持されている。この場合、第２ベースＢＳ２は、第１
ベースＢＳ１より一回り小さく形成されている。さら
に、第２ベースＢＳ２のＸ軸方向の中央部上方には、複
数の防振ユニット７２Ｂを介して定盤（及び第１基準部
材）としてのステージ定盤４４が、ほぼ水平に支持され
ている。防振ユニット７２Ａ、７２Ｂは、床面から第１
ベースＢＳ１を介して第２ベースＢＳ２へ伝達される微
振動、床面から第１、第２ベースＢＳ１、ＢＳ２を介し
てステージ定盤４４に伝達される微振動を、それぞれマ
イクロＧレベルで絶縁する。なお、これらの防振ユニッ
ト７２Ａ、７２Ｂとして、ステージ装置１２の所定個所
にそれぞれ固定された半導体加速度計等の振動センサの
出力に基づいて第２ベースＢＳ２、ステージ定盤４４を
それぞれ積極的に制振するいわゆるアクティブ防振装置
を用いることは勿論可能である。

【００６７】ステージ装置１２は、図３に示されるよう
に、第１ベースＢＳ１、第２ベースＢＳ２及びステージ
定盤４４の他、第１ステージＳＴ１，第２ステージＳＴ
２、及びこれらのステージＳＴ１，ＳＴ２を駆動する駆
動系等から主に構成される。ここで、このステージ装置
１２について詳述する。

【００６８】図４には、チャンバ４２内に収納されたス
テージ装置１２の概略斜視図が示されている。この図４
において、第１ステージＳＴ１は、Ｙ軸方向をその長手
方向とし、電磁力によりそのＹ軸方向に直交するＸ軸方
向（第２方向）へ移動可能な移動ガイドとしての第１移
動体６０と、該移動体６０に沿ってＹ軸方向に移動する
ウエハテーブルＴＢ１とを含んで構成されている。同様
に、第２ステージＳＴ２は、Ｙ軸方向をその長手方向と
し、電磁力によりそのＹ軸方向に直交するＸ軸方向へ移
動可能な移動ガイドとしての第２移動体７０と、該移動
体７０に沿ってＹ軸方向に移動するウエハテーブルＴＢ
２とを含んで構成されている。

【００６９】前記第１ステージＳＴ１を構成する第１移
動体６０の長手方向の両端部には、ＹＺ断面がコ字状の
一対の磁極ユニット６４Ａ、６４Ｂが設けられている。
これらの磁極ユニット６４Ａ、６４Ｂにそれぞれ対応し
て一対の電機子ユニット６２Ａ、６２ＢがＸＹ面に平行
にかつＸ軸方向に沿って延設されている。これらの電機
子ユニット６２Ａ、６２Ｂは、第１ベースＢＳ１の上面
のステージ定盤４４のＹ軸方向両側に、Ｘ軸方向に所定
長さで延設された一対のフレーム５８Ａ、５８Ｂの内面
側の第１ベースＢＳ１上面を基準とする同一高さ位置に
片持ち支持状態でそれぞれ固定されている。これらの電
機子ユニット６２Ａ、６２Ｂの内部には、不図示の電機
子コイルがＸ軸方向に沿って所定間隔で配設されてい
る。

【００７０】前記一方の磁極ユニット６４Ａは、図５に
示されるように、断面コ字状（Ｕ字状）のヨーク９２
と、このヨーク９２の上下対向面にＸ軸方向に沿って所
定間隔でそれぞれ配設された複数の界磁石１０８とを有
している。このとき、Ｘ軸方向に隣り合う界磁石１０８
同士、Ｚ軸方向で向かい合う界磁石１０８同士が逆極性
とされている。このため、ヨーク９２の内部空間には、
Ｘ軸方向に関して交番磁界が形成されている。前記他方
の磁極ユニット６４Ｂは、上記磁極ユニット６４Ａと同
様に構成されている。

【００７１】従って、電機子ユニット６２Ａ、６２Ｂを
それぞれ構成する電機子コイルを流れる電流と、磁極ユ
ニット６４Ａ、６４Ｂをそれぞれ構成する界磁石の発生
する磁界（交番磁界）との間の電磁相互作用により発生
するローレンツ力により、磁極ユニット６４Ａ、６４Ｂ
（すなわち第１移動体６０）が電機子ユニット６２Ａ、
６２Ｂに沿ってＸ軸方向に駆動される。すなわち、本実
施形態では、磁極ユニット６４Ａ、６４Ｂと電機子ユニ
ット６２Ａ、６２Ｂとによって、ムービングマグネット
型のリニアモータから成る、第１アクチュエータとして
の一対のＸ軸リニアモータ６６Ａ、６６Ｂが、それぞれ
構成される（図９参照）。従って、以下では、電機子ユ
ニット６２Ａ、６２Ｂを固定子６２Ａ、６２Ｂとも呼
び、磁極ユニット６４Ａ、６４Ｂを可動子６４Ａ、６４
Ｂとも呼ぶ。

【００７２】前記第１移動体６０は、図５に示されるよ
うに、Ｙ軸方向に延びる断面Ｌ字状の電機子ユニット６
１Ａと、該電機子ユニット６１ＡのＸ軸方向一側（−Ｘ
側）に所定間隔を隔ててＹ軸方向に延設されたガイド６
３Ａと、これら電機子ユニット６１Ａ及びガイド６３Ａ
の長手方向の両端部にそれぞれ設けられ、これら電機子
ユニット６１Ａ及びガイド６３Ａを一体化する取り付け
部材６５Ａ、６５Ｂと、これらの取付け部材６５Ａ、６
５Ｂの電機子ユニット６１Ａ及びガイド６３Ａとの反対
側の面にそれぞれ固定された前記可動子６４Ａ、６４Ｂ
とを備えている。

【００７３】取り付け部材６５Ａ、６５Ｂは、ＹＺ断面
がＬ字状の形状を有しており、その底面には、真空予圧
型の気体静圧軸受け装置（以下、単に「軸受け装置」と
呼ぶ）５１Ａ、５１Ｂ（図９及び図１４参照）が設けら
れている。従って、この移動体６０は、ステージ定盤４
４の上方にあるとき、軸受け装置５１Ａ、５１Ｂからス
テージ定盤４４の上面に形成された第１移動基準面４４
ａに向けて噴き出される加圧気体（例えばヘリウム又は
窒素ガス（あるいはクリーンな空気）など）の静圧によ
り、第１移動基準面４４ａの上方に数μｍ程度のクリア
ランスを介して浮上支持されるようになっている。

【００７４】これを更に詳述すると、前記軸受け装置５
１Ａは、図６に示されるように、取付け部材６５Ａの底
部に、不図示の接着剤等により固着されている。この軸
受け装置５１Ａでは、その本体９１の底面に周囲より僅
かに凹んだ軸受け面９１ａが設けられている。この軸受
け面９１ａのほぼ中央に、本体９１に形成された給気用
通路５５が連通し、この給気用通路５５は不図示の加圧
気体源（例えば、ヘリウムガスボンベあるいは窒素ガス
ボンベ等）に不図示の供給用配管を介して接続されてい
る。また、軸受け面９１ａには、その給気用通路５５を
取り囲むように環状の凹溝５７が形成されている。この
環状凹溝５７の一部の内底部に、本体９１に形成された
排気用通路５９が開口している。この排気用通路５９
は、不図示の真空ポンプ等の真空源に接続されている。
前記軸受け装置５１Ｂは、軸受け装置５１Ａと同様にし
て構成され、取付け部材６５Ｂの底部に取り付けられて
いる。

【００７５】従って、これらの軸受け装置５１Ａ、５１
Ｂが取付け部材６５Ａ、６５Ｂを介して取り付けられた
第１移動体６０は、該移動体６０の自重と軸受け装置５
１Ａ、５１Ｂの排気用通路５９を介して与えられる負圧
（真空予圧力）との合計である下向きの力と、軸受け装
置５１Ａ、５１Ｂから対向する第１移動基準面４４ａに
向けて噴き出された加圧気体の軸受け装置５１Ａ、５１
Ｂの軸受け面と第１移動基準面４４ａとの間の静圧（い
わゆる隙間内圧力）による上向きの力とのバランスによ
り、上記クリアランスを介して第１移動基準面の上方に
浮上支持される。この場合、真空予圧力と加圧気体の静
圧とを調整することにより、上記のクリアランスは調整
可能であり、本実施形態では、この調整を主制御装置１
６からの指示に応じてステージ制御装置３８が行うよう
になっている（図９参照）。

【００７６】また、軸受け装置５１Ａ、５１Ｂから第１
移動基準面４４ａに向かって吹き出された加圧気体は、
環状凹溝５７を介して排気用通路５９内に排気されるの
で、加圧気体が、軸受け装置５１Ａ、５１Ｂの外部に漏
出するのを防止できるようになっている。従って、例え
ば、加圧気体として、加圧空気等を用いても、ウエハ室
４０内のヘリウム等の純度が低下するのを防止できるよ
うになっている。なお、排気用通路は、内側から外側へ
順次真空度が高くなるように複数段の排気用通路を設け
ても勿論良い。

【００７７】さらに、取り付け部材６５Ａ，６５Ｂの底
面には、図１４等では図示が省略されているが、実際に
は、取り付け部材６５Ａ，６５Ｂの底面（又は複数の軸
受け装置５１Ａ，５１Ｂ）と第１移動基準面４４ａとの
間のギャップを計測するギャップセンサＧＳ１（図９参
照）が設けられている。このギャップセンサＧＳ１の計
測値に基づいて、ステージ制御装置３８では、上記のク
リアランスの調整を行っても勿論良いが、本実施形態で
は後述するステージの移動基準面の切り替え時にこのギ
ャップセンサＧＳ１が主として用いられる。

【００７８】前記電機子ユニット６１Ａの内部には、Ｙ
軸方向に沿って所定間隔で複数の電機子コイルが配置さ
れている。

【００７９】さらに、可動子６４Ａの底面には、図１４
（Ａ）に示されるように、複数の真空予圧型気体静圧軸
受け装置（以下、「軸受け装置」と呼ぶ）５３Ａが、Ｙ
軸方向に所定間隔を隔ててかつＸ軸方向に沿って所定間
隔で配置されている。他方の可動子６４Ｂの底面にも、
同様の配置で複数の真空予圧型気体静圧軸受け装置（以
下、「軸受け装置」と呼ぶ）５３Ｂ（図９参照）が設け
られている。これらの軸受け装置５３Ａ、５３Ｂとして
は、前述した軸受け装置５１Ａと同様の構成のものが用
いられている。なお、これらの軸受け装置５３Ａ、５３
Ｂを設けた理由については後述する。

【００８０】前記ウエハテーブルＴＢ１は、図７に示さ
れるように、ウエハＷ１を保持する基板テーブル９８Ａ
と、該基板テーブル９８ＡをＺ・チルト駆動機構９６Ａ
（図７では図示せず、図９参照）を介して支持するステ
ージ本体１００Ａとを備えている。

【００８１】ステージ本体１００Ａは、ＸＺ断面がコ字
状（Ｕ字状）の磁石保持部７４ａと、該磁石保持部７４
ａの上下の対向面にそれぞれ設けられた一対の磁極ユニ
ット７６Ａ、７６Ｂとを備えている。これらの磁極ユニ
ット７６Ａ、７６Ｂは、ステージ装置に組み込まれた状
態では、前述した電機子ユニット６１Ａを介して相互に
対峙している（図４、図５等参照）。

【００８２】磁極ユニット７６Ａ、７６Ｂは、磁石保持
部材７４ａの上下の対向面にそれぞれ固定された磁性体
部材７７ａ、７７ｂと、これらの磁性体部材７７ａ、７
７ｂの下面、上面にそれぞれＹ軸方向に沿って所定間隔
で配置された複数の界磁石７９ａ、７９ｂとからそれぞ
れ構成されている。

【００８３】この場合、隣接する界磁石７９ａ同士及び
界磁石７９ｂ同士、並びに相互に対向する界磁石７９ａ
と界磁石７９ｂとは、相互に逆極性とされている。従っ
て、相互に対向する磁極ユニット７６Ａ、７６Ｂ間の空
隙には、Ｙ軸方向に関して交番磁界が形成される。

【００８４】従って、電機子ユニット６１Ａを構成する
複数の電機子コイルに供給される電流と、ステージ本体
１００Ａの磁極ユニット７６Ａ、７６Ｂ相互間に形成さ
れる交番磁界との間の電磁相互作用により発生するロー
レンツ力によりウエハテーブルＴＢ１がＹ軸方向に駆動
されるようになっている。すなわち、電機子ユニット６
１Ａと、磁極ユニット７６Ａ、７６Ｂとによって、ウエ
ハテーブルＴＢ１を走査方向であるＹ軸方向に駆動する
ムービングマグネット型のＹ軸リニアモータ７５Ａ（図
９参照）が構成されている。以下においては、電機子ユ
ニット６１Ａを固定子６１Ａとも呼び、磁極ユニット７
６Ａ、７６Ｂを纏めて可動子８１Ａとも呼ぶものとす
る。

【００８５】ステージ本体１００Ａは、磁石保持部材７
４ａの−Ｘ側の面に固定された断面コ字状（逆Ｕ字状）
の軸受け取付け部材７４ｂを更に有する。この軸受け取
付け部材７４ｂは、下端面が開口しており、ステージ装
置に組み込まれた状態では、その内部空間に前述したガ
イド６３Ａが挿入されるようになっている（図５参
照）。この軸受け取付け部材７４ｂの対向面には、気体
静圧軸受け装置（以下、単に「軸受け装置」とよぶ）９
４Ａが、Ｙ軸方向に所定間隔を隔てて少なくとも各２個
配置されている。

【００８６】各軸受け装置９４Ａからガイド６３ＡのＸ
軸方向両側のガイド面にそれぞれ噴き出された加圧気体
（例えばヘリウム又は窒素ガス（あるいはクリーンな空
気）など）の静圧のバランスにより、ガイド６３Ａと各
軸受け装置９４Ａとのクリアランスの調整が可能であ
る。従って、このクリアランスを一定に維持することに
より、ステージ本体１００Ａ、すなわちウエハテーブル
ＴＢ１がＹ軸リニアモータ７５ＡによってＹ軸方向に駆
動される際のウエハテーブルＴＢ１のθｚ回転（ヨーイ
ング）の発生を防止できるようになっている。各軸受け
装置９４Ａからの加圧気体の噴き出し圧力及び噴き出し
流量は、主制御装置１６からの指示に応じてステージ制
御装置３８により制御されるようになっている（図９参
照）。

【００８７】また、ステージ本体１００Ａの磁石保持部
７４ａの底面には、図１４（Ａ）に示されるように、ス
テージ本体１００Ａがステージ定盤４４の上方に存在す
るとき、第１移動基準面４４ａに対して加圧気体（例え
ばヘリウム又は窒素ガス（あるいはクリーンな空気）な
ど）を噴出する真空予圧型気体静圧軸受け装置（以下、
「軸受け装置」という）７８Ａが複数設けられている。
本実施形態では、主制御装置１６からの指示に応じてス
テージ制御装置３８が、前述と同様に、これらの複数の
軸受け装置７８Ａによる真空予圧力と加圧気体の静圧と
を調整することにより、ステージ本体１００Ａ、すなわ
ちウエハテーブルＴＢ１が第１移動基準面４４ａの上方
に数μｍ程度のクリアランスを介して非接触で支持され
るようになっている。

【００８８】さらに、ステージ本体１００Ａの底面に
は、図１４等では図示が省略されているが、実際には、
ステージ本体１００Ａの底面（又は複数の軸受け装置７
８Ａ）と第１移動基準面４４ａとの間のギャップを計測
するギャップセンサＧＳ２（図９参照）が設けられてい
る。このギャップセンサＧＳ２の計測値に基づいて、ス
テージ制御装置３８では、上記のクリアランスの調整を
行っても勿論良いが、本実施形態では後述するステージ
の移動基準面の切り替え時にこのギャップセンサＧＳ２
が主として用いられる。

【００８９】更に、磁極ユニット７６Ａを構成する隣接
する界磁石７９ａの間の空隙にも、図１４（Ａ）に示さ
れるように、真空予圧型気体静圧軸受け装置（以下、
「軸受け装置」という）９５Ａが設けられている。この
軸受け装置９５Ａを設けた理由については後述する。

【００９０】図７に戻り、基板テーブル９８Ａの上面に
は、Ｘ軸方向の一端（−Ｘ側の端部）にＹ軸方向に延び
るＸ移動鏡１０２ａが設けられ、Ｙ軸方向の一端（＋Ｙ
側の端部）には、Ｘ軸方向に延びるＹ移動鏡１０２ｂが
設けられている。また、基板テーブル９８Ａの上面に
は、不図示のウエハホルダを介してウエハＷ１が静電吸
着又は真空吸着により固定されている。さらに、基板テ
ーブル９８Ａの上面には、その表面がウエハＷ１の高さ
とほぼ同一高さに設定された基準マーク板ＦＭ１が固定
されている。この基準マーク板ＦＭ１には、後述する各
種基準マークが形成されている。この基準マーク板ＦＭ
１は、例えばウエハテーブルＴＢ１の基準位置を検出す
る際に用いられる。

【００９１】前記Ｚ・チルト駆動機構９６Ａは、ステー
ジ本体１００Ａの上面にほぼ正三角形の頂点となる位置
に配置され、基板テーブル９８Ａをそれぞれ支持すると
ともに、独立してＺ軸方向に微少駆動する３つのボイス
コイルモータ（図示省略）を含んで構成されている。従
って、Ｚ・チルト駆動機構９６Ａによって、基板テーブ
ル９８ＡはＺ軸方向、θｘ方向（Ｘ軸回りの回転方
向）、及びθｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）の３自由度
方向について微少駆動されるようになっている。本実施
形態では、このＺ・チルト駆動機構９６Ａは、主制御装
置１６によってステージ制御装置３８を介して制御され
る。これについては後述する。

【００９２】第２ステージＳＴ２は、上述した第１ステ
ージＳＴ１と左右対称ではあるが、同様にして構成され
ている。

【００９３】すなわち、第２ステージＳＴ２を構成する
第２移動体７０は、図８に示されるように、Ｙ軸方向に
延びる断面Ｌ字状の電機子ユニット６１Ｂと、該電機子
ユニット６１ＢのＸ軸方向他側（＋Ｘ側）に所定間隔を
隔ててＹ軸方向に延設されたガイド６３Ｂと、これら電
機子ユニット６１Ｂ及びガイド６３Ｂの長手方向の両端
部にそれぞれ設けられ、これら電機子ユニット６１Ｂ及
びガイド６３Ｂを一体化する取り付け部材６５Ｃ、６５
Ｄと、これらの取付け部材６５Ｃ、６５Ｄの電機子ユニ
ット６１Ｂ及びガイド６３Ｂとの反対側の面にそれぞれ
固定された磁極ユニット（可動子）６４Ｃ、６４Ｄとを
備えている。

【００９４】取り付け部材６５Ｃ、６５Ｄの底面には、
前述した軸受け装置５１Ａ、５１Ｂと同様の構成の軸受
け装置５１Ｃ、５１Ｄ（図９参照）がそれぞれ設けられ
ている。また、取り付け部材６５Ｃ，６５Ｄの底面に
は、図１４等では図示が省略されているが、実際には、
取り付け部材６５Ｃ，６５Ｄの底面（又は複数の軸受け
装置５１Ｃ，５１Ｄ）と第１移動基準面４４ａとの間の
ギャップを計測するギャップセンサＧＳ３（図９参照）
が設けられている。更に、可動子６４Ｃ、６４Ｄの底面
には、軸受け装置５１Ａと同様の構成の複数の軸受け装
置５３Ｃ、５３Ｄ（図９参照）が、Ｙ軸方向に所定間隔
を隔ててかつＸ軸方向に沿って所定間隔でそれぞれ配置
されている。なお、これらの軸受け装置５３Ｃ、５３Ｄ
を設けた理由については後述する。

【００９５】ウエハテーブルＴＢ２は、図８に示される
ように、ウエハＷ２を保持する基板テーブル９８Ｂと、
該基板テーブル９８ＢをＺ・チルト駆動機構９６Ｂ（図
９参照）を介して支持するステージ本体１００Ｂとを備
え、前述したウエハテーブルＴＢ１と同様にかつ左右対
称に構成されている。

【００９６】この場合、ウエハテーブルＴＢ２上面（よ
り詳細には基板テーブル９８Ｂの上面）には、図２に示
されるように、Ｘ移動鏡１０２ｃ及びＹ移動鏡１０２
ｄ、並びに基準マーク板ＦＭ２が固定されている。

【００９７】また、ウエハテーブルＴＢ２は、前述した
Ｙ軸リニアモータ７５Ａと同様にして構成されたＹ軸リ
ニアモータ７５Ｂ（図９参照）によって、固定子６１Ｂ
に沿ってＹ軸方向に駆動されるようになっている。

【００９８】ステージ本体１００Ｂの磁石保持部材に
は、ガイド６３ＢのＸ軸方向両側のガイド面に対してそ
れぞれ加圧気体（例えばヘリウム又は窒素ガス（あるい
はクリーンな空気）など）を噴き出す軸受け装置９４Ａ
と同様の構成の軸受け装置９４Ｂ（図９参照）がそれぞ
れ設けられている。そのため、これらの軸受け装置９４
Ｂとガイド６３Ｂとの間の静圧を調整することにより、
ステージ本体１００Ｂ、すなわちウエハテーブルＴＢ２
がＹ軸リニアモータ７５ＢによってＹ軸方向に駆動され
る際のウエハテーブルＴＢ２のθｚ回転（ヨーイング）
の発生を防止できるようになっている。各軸受け装置９
４Ｂからの加圧気体の噴き出し圧力及び噴き出し流量
は、主制御装置１６からの指示に応じてステージ制御装
置３８により制御されるようになっている（図９参
照）。

【００９９】また、ステージ本体１００Ｂの底面には、
前述した軸受け装置５１Ａと同様の構成の軸受け装置７
８Ｂ（図９参照）が複数設けられている。本実施形態で
は、ウエハテーブルＴＢ１が後述するステージの切り替
えにより、ステージ定盤４４の上方にあるとき、主制御
装置１６からの指示に応じてステージ制御装置３８が、
前述と同様に、複数の軸受け装置７８Ｂによる真空予圧
力と加圧気体の静圧とをに調整することにより、ウエハ
テーブルＴＢ１が第１移動基準面４４ａの上方に数μｍ
程度のクリアランスを介して非接触で支持されるように
なっている。

【０１００】さらに、ステージ本体１００Ｂの底面に
は、ギャップセンサＧＳ４（図９参照）が設けられてい
る。

【０１０１】更に、ステージ本体１００Ｂ側の磁極ユニ
ットを構成する隣接する界磁石間の空隙には、軸受け装
置５１Ａと同様の構成の複数の軸受け装置９５Ｂ（図９
参照）が設けられている。これらの軸受け装置９５Ｂ
は、次のような理由によって設けられている。すなわ
ち、図４に示される状態では、ウエハテーブルＴＢ２の
下方には、ステージ定盤４４が存在せず、このため、ス
テージ本体１００Ｂの底面に設けられた複数の軸受け装
置７８ＢによってはウエハテーブルＴＢ２の浮上力を得
ることができない。このため、ステージ本体１００Ｂを
支持する支持力がなければ、ステージ本体１００Ｂの自
重により、該ステージ本体１００Ｂを構成するＹ軸リニ
アモータ７５Ｂの可動子が固定子６１Ｂに接触してしま
う。本実施形態では、このような事態が発生するのを防
止すべく、ステージ本体１００Ｂがステージ定盤４４の
上方にないとき、上記の軸受け装置９５Ｂから固定子６
１Ｂの上面に加圧気体を噴き出して、該加圧気体の静圧
により、固定子６１Ｂに対してステージ本体１００Ｂを
構成するＹ軸リニアモータ７５Ｂの可動子を非接触で支
持するようになっている。すなわち、このような目的で
軸受け装置９５Ｂが設けられている。前述した軸受け装
置９５Ａも、これと同様に、ステージ本体１００Ａがス
テージ定盤４４の上方にないとき、固定子６１Ａに対し
てステージ本体１００Ａを構成するＹ軸リニアモータ７
５Ａの可動子８１Ａを非接触で支持する目的で設けられ
ている。

【０１０２】さらに、本実施形態では、図４に示される
ように、第２ベースＢＳ２上面の−Ｘ側端部でかつＹ軸
方向の一側、他側の近傍に、Ｘ軸方向に伸びる一対のガ
イド６７Ａ、６７Ｂが搭載されている。

【０１０３】ガイド６７Ａ上面には、図４に示されるよ
うに、上面に段付きのガイド溝８８ＡがＸ軸方向に沿っ
て形成されている。このガイド溝８８Ａの下部の両側壁
には、図４では図示が省略されているが、実際には、図
１４（Ａ）に示されるように、例えば磁極ユニットから
成る固定子９０Ａが埋め込まれている。これに対応し
て、ガイド溝８８Ａ内には、図１４（Ａ）に示されるよ
うに、下端部に例えば電機子ユニットから成る可動子９
３Ａを一体的に備える逆Ｔ字状のスライダ６９Ａが配設
されている。この場合、固定子９０Ａと可動子９３Ａと
によって、スライダ６９ＡをＸ軸方向に駆動する第２ア
クチュエータとしてのＸ軸リニアモータ６８Ａ（図９参
照）が構成されている。

【０１０４】同様に、ガイド６７Ｂには、図４に示され
るように、ガイド溝８８ＢがＸ軸方向に沿って形成さ
れ、このガイド溝８８Ｂ内に、図１４（Ａ）に示される
ように、下端部に可動子９３Ｂを一体的に備える逆Ｔ字
状のスライダ６９Ｂが配設されている。この場合も、図
１４（Ａ）に示されるように、ガイド６７Ｂに埋め込ま
れた固定子９０Ｂと前記可動子９３Ｂとによってスライ
ダ６９ＢをＸ軸方向に駆動する第２アクチュエータとし
てのＸ軸リニアモータ６８Ｂ（図９参照）が構成されて
いる。

【０１０５】前記スライダ６９Ａ、６９Ｂによって、後
述するステージの切り替えが行われた際に、第１移動体
６０両端部の可動子６４Ａ、６４Ｂが下方から支持され
るようになっている。

【０１０６】また、図４に示されるように、ガイド６７
Ａのガイド溝８８ＡのＹ方向一側と他側の上端面９７
ａ、９７ｂは同一面とされ、それぞれの表面が高精度に
仕上げられている。同様に、ガイド６７Ｂのガイド溝８
８ＢのＹ方向一側と他側の上端面９７ｃ、９７ｄは、前
述した面９７ａ、９７ｂと同一面とされ、それぞれの表
面が高精度に仕上げられている。本実施形態では、これ
らの面９７ａ、９７ｂ、９７ｃ、９７ｄによって、第１
ステージＳＴ１の第２移動基準面が形成されるととも
に、該第２移動基準面が形成された一対のガイド６７
Ａ、６７Ｂによって第２基準部材が構成されている。

【０１０７】後述するステージの切り替えにより、スラ
イダ６９Ａ、６９Ｂ上に第１ステージＳＴ１が載せられ
たとき、前記第２移動基準面９７ａ、９７ｂに、前述し
た可動子６４Ａの底面に設けられた軸受け装置５３Ａが
それぞれ対向し、前記第２移動基準面９７ｃ、９７ｄに
前述した可動子６４Ｂの底面に設けられた軸受け装置５
３Ｂがそれぞれ対向するようになっている（図１４
（Ｃ）参照）。すなわち、軸受け装置５３Ａ、５３Ｂ
は、第１ステージＳＴ１が第２移動基準面（９７ａ〜９
７ｄ）を基準として移動する際に、ステージＳＴ１を移
動基準面の上方に所定のクリアランスを介して浮上支持
するために設けられている。勿論、スライダ６９Ａ、６
９Ｂがガイド６７Ａ、６７Ｂに沿って駆動される際に、
両者間の摩擦を回避するために、これら両者の間にも気
体静圧軸受け装置等を設けることが望ましい。

【０１０８】上述と同様に、第２ベースＢＳ２上面の−
Ｘ側端部でかつＹ軸方向の一側、他側の近傍には、図４
及び図８に示されるように、前述したガイド６７Ａ、６
７Ｂとほぼ同一のＸ軸方向にそれぞれ伸びる一対のガイ
ド６７Ｃ、６７Ｄが搭載されている。これらのガイド６
７Ｃ、６７Ｄも、前述したガイド６７Ａ、６７Ｂと同様
に構成され、それぞれのガイド溝内をスライダ６９Ａ、
６９Ｂと同様のスライダ６９Ｃ、６９Ｄが移動可能な構
成となっている。勿論、これらのスライダ６９Ｃ、６９
Ｄの駆動は、前述したＸ軸リニアモータ６８Ａ、６８Ｂ
と同様にして構成された第２アクチュエータとしてのＸ
軸リニアモータ６８Ｃ、６８Ｄ（図９参照）によって行
われる。

【０１０９】また、ガイド６７Ｃ、６７Ｄの上端面は、
前述した面９７ａ〜９７ｄと同様に、相互に同一面とさ
れ、その表面が高精度に仕上げられた、第２ステージＳ
Ｔ２の第２移動基準面とされている。

【０１１０】図４及び図８においては、第２ステージＳ
Ｔ２が、スライダ６９Ｃ、６９Ｄによって下方から支持
され、Ｘ軸リニアモータ６８Ｃ、６８Ｄによって駆動可
能な状態が示されている。この状態では、ガイド６７
Ｃ、６７Ｄに形成された第２移動基準面に、可動子６４
Ｃ、６４Ｄの底面に設けられた軸受け装置５３Ｃ、５３
Ｄ（図９参照）がそれぞれ対向している。すなわち、軸
受け装置５３Ｃ、５３Ｄは、第２ステージＳＴ２が第２
移動基準面を基準として移動する際に、第２ステージＳ
Ｔ２を移動基準面の上方に所定のクリアランスを介して
浮上支持するために設けられている。勿論、スライダ６
９Ｃ、６９Ｄがガイド６７Ｃ、６７Ｄに沿って駆動され
る際に、両者間の摩擦を回避するために、これら両者の
間にも気体静圧軸受け装置等を設けることが望ましい。

【０１１１】前記ガイド６７Ａは、図８に破断して示さ
れるように、その底面にＶ字状の傾斜面が形成されてい
る。そして、この傾斜面のＶ字の頂点の−Ｘ側の斜面
は、第２ベースＢＳ２上に固定された固定楔型部材８７
Ａによって当接支持されており、前記Ｖ字の頂点の＋Ｘ
側の斜面は、Ｘ軸方向にスライド可能な可動楔型部材８
６Ａによって当接支持されている。従って、図８から容
易にわかるように、可動楔型部材８６ＡをＸ軸方向に沿
ってスライドすることにより、ガイド６７Ａを上下方向
に駆動することができるようになっている。

【０１１２】前記ガイド６７Ａと同一直線上に配置され
たガイド６７Ｃは、ガイド６７Ａと同様にその底面にＶ
字状の傾斜面が形成され、楔型部材８６Ａ，８７Ａと左
右対称に配置された固定楔型部材（図示省略）及び可動
楔型部材８６Ｃによって上記と同様にして支持されてい
る。

【０１１３】可動楔型部材８６Ａは、第２ベースＢＳ２
の上面の上方にＸ軸方向に伸びる棒状部材８４の一端に
固定され、この棒状部材８４の他端には、可動楔型部材
８６Ｃが固定されている。棒状部材８４は、第２ベース
ＢＳ２上の−Ｙ側端部のＸ軸方向中央に設けられた駆動
装置８５によって、Ｘ軸方向にスライド可能に構成され
ている。この場合、例えば、棒状部材８４をボールねじ
によって構成し、駆動装置８５を、ボールねじに螺合す
るボールナットと、該ボールナットを駆動機構を介して
回転駆動するモータ等とによって構成することができ
る。

【０１１４】この場合、駆動装置８５によって、棒状部
材８４が中立点の位置から−Ｘ側に駆動されると、可動
楔型部材８６Ａが−Ｘ側に駆動されて、その駆動量に応
じてガイド８７Ａが初期状態の位置から上昇駆動される
とともに、可動楔型部材８６Ａが−Ｘ側に駆動されて、
その駆動量に応じてガイド６７Ｃが初期状態の位置から
下降駆動される。反対に、棒状部材８４が中立点の位置
から＋Ｘ側に駆動されると、可動楔型部材８６Ｃが＋Ｘ
側に駆動されて、その駆動量に応じてガイド６７Ｃが初
期状態の位置から上昇駆動されるとともに、可動楔型部
材８６Ａが＋Ｘ側に駆動されて、その駆動量に応じてガ
イド６７Ａが初期状態の位置から下降駆動される。

【０１１５】すなわち、本実施形態では、上記の一対の
可動楔型部材、一対の固定楔型部材、棒状部材８４、及
び駆動装置８５によって、ガイド６７Ａ、６７Ｃを同時
に、上下動、すなわち、ステージ定盤４４に対してＺ軸
方向に相対駆動する第１移動装置９９Ａ（図９参照）が
構成されている。

【０１１６】上記第１移動装置９９Ａと同様に、第２ベ
ースＢＳ２上の＋Ｙ側端部のＸ軸方向中央に設けられた
駆動装置と、Ｘ軸方向にスライド可能な棒状部材と、該
棒状部材の両端に固定された一対の可動楔型部材と、一
対の固定楔型部材とを含んで、ガイド６７Ｂ、６７Ｄを
同時に上下動、すなわち、ステージ定盤４４に対してＺ
軸方向に相対駆動する第２移動装置９９Ｂ（図９参照）
が構成されている。

【０１１７】本実施形態では、主制御装置１６からの指
示に応じて、ステージ制御装置３８が、第１、第２移動
装置９９Ａ、９９Ｂを構成する駆動装置を常に同一量だ
け制御するようになっている。従って、ガイド６７Ａと
ガイド６７Ｂ、ガイド６７Ｃとガイド６７Ｄとは、常に
同一量だけ上下方向に駆動される。

【０１１８】但し、上記の移動装置９９Ａ、９９Ｂの構
成は一例であり、これに限らず、その他の機械的な動力
伝達機構を用いて、ガイド６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、６
７Ｄを上下動する構成の移動装置を採用しても良い。そ
の他、ピエゾ素子（圧電素子）等の電気−機械変換素子
を用いて、ガイド６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、６７Ｄを上
下動する構成の移動装置を採用しても良いし、あるい
は、空圧を利用した機構を用いてガイド６７Ａ、６７
Ｂ、６７Ｃ、６７Ｄを上下動する構成の移動装置を採用
しても良い。あるいは、電磁石による磁気力、ローレン
ツ力等の電磁気的な力発生機構によりガイド６７Ａ、６
７Ｂ、６７Ｃ、６７Ｄを上下動する移動装置を採用して
も良い。これらの場合において、上述と同様に、ガイド
６７Ａとガイド６７Ｂ、ガイド６７Ｃとガイド６７Ｄ
を、それぞれ同時に上下動することとしても良いし、ガ
イド６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、６７Ｄを個別に上下動す
ることとしても良い。

【０１１９】また、ガイド６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ、６
７Ｄ等の第２基準部材を固定とし、その代わりに、ステ
ージ定盤４４の方を上下動する移動装置を採用しても良
い。あるいは、第２基準部材とステージ定盤４４とを相
対的に上下動する移動装置を採用しても良い。

【０１２０】さらに、本実施形態では、図４に示される
状態からステージの入れ替えが後述するようにして行わ
れた場合には、可動子６４Ｃが、固定子６２Ａとの間の
電磁相互作用によって生じるローレンツ力によりＸ軸方
向に駆動され、可動子６４Ｄが、固定子６２Ｂとの間の
電磁相互作用によって生じるローレンツ力によりＸ軸方
向に駆動され、これにより、第２ステージＳＴ２が非走
査方向であるＸ軸方向に駆動される。

【０１２１】すなわち、本実施形態では、磁極ユニット
６４Ｃ、６４Ｄと電機子ユニット６２Ａ、６２Ｂとによ
って、ムービングマグネット型のリニアモータから成
る、第２ステージをＸ軸方向に駆動する、第１アクチュ
エータとしての一対のＸ軸リニアモータ６６Ｃ、６６Ｄ
が、それぞれ構成される（図９参照）。

【０１２２】前記ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２（より
正確には基板テーブル）上に設けられた各移動鏡１０２
ａ〜１０２ｄの外面側は鏡面仕上げがなされた反射面と
なっている。これらの反射面に、一例として図２に示さ
れるように、後述する干渉計システム３０（図９参照）
を構成する、各測長軸の干渉計からの干渉計ビームが投
射され、それぞれの反射光が各干渉計で受光され、各反
射面の基準位置（一般には投影光学系側面や、アライメ
ント光学系の側面に固定ミラーを配置し、そこを基準面
とする）からの変位が上記各干渉計によって計測され
る。これにより、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２の２次
元位置がそれぞれ計測されるようになっている。なお、
干渉計システム３０の測長軸の構成等については、後に
詳述する。

【０１２３】本実施形態では、ステージ装置１２が以上
のようにして構成されていることから、ウエハテーブル
ＴＢ１のＸ軸方向への駆動は、一対のＸ軸リニアモータ
６６Ａ，６６Ｂ及び一対のＸ軸リニアモータ６８Ａ，６
８Ｂのいずれかによって行われ、ウエハテーブルＴＢ２
のＸ軸方向への駆動は、一対のＸ軸リニアモータ６６
Ｃ，６６Ｄ及び一対のＸ軸リニアモータ６８Ｃ，６８Ｄ
のいずれかによって行われるようになっている。

【０１２４】すなわち、本実施形態においては、露光動
作時には、第１ステージＳＴ１（ウエハテーブルＴＢ
１）のＸ軸方向への駆動が、ステージ定盤４４上面の第
１移動基準面を基準として、Ｘ軸リニアモータ６６Ａ，
６６Ｂによって行われるとともに、第２ステージＳＴ２
（ウエハテーブルＴＢ２）のＸ軸方向への駆動は、ステ
ージ定盤４４上面の第１移動基準面４４ａを基準とし
て、Ｘ軸リニアモータ６６Ｃ，６６Ｄによって行われ
る。

【０１２５】また、ウエハアライメント及びウエハ交換
時には、第１ステージＳＴ１のＸ軸方向への駆動が、ガ
イド６７Ａ、６７Ｂ上端面の第２移動基準面を基準とし
て、Ｘ軸リニアモータ６８Ａ，６８Ｂによって行われる
とともに、第２ステージＳＴ２のＸ軸方向への駆動は、
ガイド６７Ｃ，６７Ｄの上端面の第２移動基準面を基準
として、Ｘ軸リニアモータ６８Ｃ，６８Ｄによって行わ
れる。なお、各ステージＳＴ１，ＳＴ２の移動基準面の
切り替え及びＸ軸リニアモータの切り替えについては後
に詳述する。

【０１２６】図１に戻り、前記投影光学系ＰＬのＸ軸方
向の両側には、同じ機能を持ったオフアクシス（off-ax
is）方式のアライメント光学系ＡＬＧ１、ＡＬＧ２が、
投影光学系ＰＬの光軸中心（レチクルパターン像の投影
中心と一致）よりそれぞれ同一距離だけ離れた位置に設
置されている。これらのアライメント光学系ＡＬＧ１、
ＡＬＧ２は、ＬＳＡ（Laser Step Alignment）系、ＦＩ
Ａ（ Filed Image Alignment）系、ＬＩＡ（Laser Inte
rferometric Alignment ）系の３種類のアライメントセ
ンサを有しており、基準マーク板上の基準マーク及びウ
エハ上のアライメントマークのＸ、Ｙ２次元方向の位置
計測を行なうことが可能である。

【０１２７】ここで、ＬＳＡ系は、レーザ光をマークに
照射して、回折・散乱された光を利用してマーク位置を
計測する最も汎用性のあるセンサであり、従来から幅広
いプロセスウエハに使用される。ＦＩＡ系は、ハロゲン
ランプ等のブロードバンド（広帯域）光でマークを照明
し、このマーク画像を画像処理することによってマーク
位置を計測するセンサであり、アルミ層やウエハ表面の
非対称マークに有効に使用される。また、ＬＩＡ系は、
回折格子状のマークに周波数をわずかに変えたレーザ光
を２方向から照射し、発生した２つの回折光を干渉させ
て、その位相からマークの位置情報を検出するセンサで
あり、低段差や表面荒れウエハに有効に使用される。

【０１２８】本実施形態では、これら３種類のアライメ
ントセンサを、適宜目的に応じて使い分け、ウエハ上の
３点の一次元マークの位置を検出してウエハの概略位置
計測を行なういわゆるサーチアライメントや、ウエハ上
の各ショット領域の正確な位置計測を行なうファインア
ライメント等を行なうようになっている。

【０１２９】この場合、アライメント光学系ＡＬＧ１
は、ウエハテーブルＴＢ１上に保持されたウエハＷ１上
のアライメントマーク及び基準マーク板ＦＭ１上に形成
された基準マークの位置計測等に用いられる。また、ア
ライメント光学系ＡＬＧ２は、ウエハテーブルＴＢ２上
に保持されたウエハＷ２上のアライメントマーク及び基
準マーク板ＦＭ２上に形成された基準マークの位置計測
等に用いられる。

【０１３０】これらのアライメント光学系ＡＬＧ１、Ａ
ＬＧ２を構成する各アライメントセンサからの情報は、
アライメント制御装置１３６（図９参照）によりＡ／Ｄ
変換され、デジタル化された波形信号を演算処理してマ
ーク位置が検出される。この結果が主制御装置１６に送
られ、主制御装置１６からその結果に応じてステージ制
御装置３８に対し、露光時の同期位置補正等が指示され
るようになっている。

【０１３１】さらに、本実施形態の露光装置１０では、
図１では図示が省略されているが、レチクルＲの上方
に、例えば特開平７−１７６４６８号公報等に開示され
る、投影光学系ＰＬを介してレチクルＲ上のレチクルマ
ーク（図示省略）と基準マーク板ＦＭ１、ＦＭ２上のマ
ークとを同時に観察するための露光波長を用いたＴＴＲ
（Through The Reticle ）アライメント光学系から成る
一対のレチクルアライメント顕微鏡１３８Ａ、１３８Ｂ
（図９参照）が設けられている。これらのレチクルアラ
イメント顕微鏡１３８Ａ、１３８Ｂの検出信号は、主制
御装置１６に供給されるようになっている。

【０１３２】また、図１では図示が省略されているが、
投影光学系ＰＬ、アライメント光学系ＡＬＧ１、ＡＬＧ
２のそれぞれには、合焦位置を調べるためのオートフォ
ーカス／オートレベリング計測機構（以下、「ＡＦ／Ａ
Ｌ系」という）がそれぞれ設けられている。

【０１３３】このように、投影光学系ＰＬ及び一対のア
ライメント光学系ＡＬＧ１、ＡＬＧ２のそれぞれに、オ
ートフォーカス／オートレベリング計測機構を設けた露
光装置の構成は、例えば特開平１０−２１４７８３号公
報に詳細に開示されており、公知であるから、ここでは
これ以上の説明を省略する。

【０１３４】従って、本実施形態では、上記特開平１０
−２１４７８３号公報に記載の露光装置と同様に、アラ
イメント光学系ＡＬＧ１、ＡＬＧ２によるアライメント
センサの計測時に、露光時と同様のＡＦ／ＡＬ系の計
測、制御によるオートフォーカス／オートレベリングを
実行しつつアライメントマークの位置計測を行なうこと
により、高精度なアライメント計測が可能になる。換言
すれば、露光時とアライメント時との間で、ステージの
姿勢によるオフセット（誤差）が発生しなくなる。

【０１３５】次に、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２の位
置を管理する干渉計システム３０について、図２及び図
３を参照しつつ説明する。

【０１３６】これらの図に示されるように、投影光学系
ＰＬの投影中心とアライメント光学系ＡＬＧ１，ＡＬＧ
２のそれぞれの検出中心とを通るＸ軸に沿ってウエハテ
ーブルＴＢ１上のＸ移動鏡１０２ａには、干渉計３２
（図１参照）からの測長軸ＢＩ１Ｘで示される干渉計ビ
ームが照射され、同様に、投影光学系ＰＬの投影中心と
アライメント光学系ＡＬＧ１，ＡＬＧ２のそれぞれの検
出中心とを通るＸ軸に沿ってウエハテーブルＴＢ２のＸ
移動鏡１０２ｃには、干渉計３４（図１参照）からの測
長軸ＢＩ２Ｘで示される干渉計ビームが照射されてい
る。そして、干渉計３２、３４ではこれらの反射光を受
光することにより、各反射面の基準位置からの相対変位
を計測し、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２のＸ軸方向位
置を計測するようになっている。ここで、干渉計３２、
３４は、図２に示されるように、各３本の光軸を有する
３軸干渉計であり、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２のＸ
軸方向位置の計測以外に、チルト計測及びヨーイング量
（θｚ回転）計測が可能となっている。各光軸の出力値
は独立に計測できるようになっている。

【０１３７】なお、測長軸ＢＩ１Ｘ、測長軸ＢＩ２Ｘの
各干渉計ビームは、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２の移
動範囲の全域で常にウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２のＸ
移動鏡１０２ａ，１０２ｃに当たるようになっているの
で、Ｘ軸方向については、投影光学系ＰＬを用いた露光
時、アライメント光学系ＡＬＧ１、ＡＬＧ２を用いたア
ライメント時等いずれのときにもウエハテーブルＴＢ
１、ＴＢ２の位置は、測長軸ＢＩ１Ｘ、測長軸ＢＩ２Ｘ
の計測値に基づいて管理される。

【０１３８】さらに、図３に示されるように、投影光学
系ＰＬの投影中心で測長軸ＢＩ１Ｘ，ＢＩ２Ｘと垂直に
交差する測長軸ＢＩ２Ｙを有する干渉計５４と、アライ
メント光学系ＡＬＧ１の検出中心で測長軸ＢＩ１Ｘ，Ｂ
Ｉ２Ｘとそれぞれ垂直に交差する測長軸ＢＩ１Ｙを有す
る干渉計５２と、アライメント光学系ＡＬＧ２の検出中
心で測長軸ＢＩ１Ｘ，ＢＩ２Ｘとそれぞれ垂直に交差す
る測長軸ＢＩ３Ｙを有する干渉計５６とが設けられてい
る。

【０１３９】本実施形態では、投影光学系ＰＬを用いた
露光時のウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２のＹ方向位置計
測には、投影光学系ＰＬの投影中心、すなわち光軸ＡＸ
を通過する測長軸ＢＩ２Ｙの干渉計５４の計測値が用い
られる。また、アライメント光学系ＡＬＧ１を用いたア
ライメント時におけるウエハテーブルＴＢ１のＹ方向位
置計測には、アライメント光学系ＡＬＧ１の検出中心、
すなわち光軸ＳＸ１を通過する測長軸ＢＩ１Ｙの干渉計
５２の計測値が用いられる。また、アライメント光学系
ＡＬＧ２を用いたアライメント時におけるウエハテーブ
ルＴＢ２のＹ方向位置計測には、アライメント光学系Ａ
ＬＧ２の検出中心、すなわち光軸ＳＸ２を通過する測長
軸ＢＩ３Ｙの干渉計５６の計測値が用いられる。

【０１４０】従って、各使用条件により、Ｙ軸方向の干
渉計測長軸がウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２の反射面よ
り外れることとなるが、少なくとも１つの測長軸、すな
わち測長軸ＢＩ１Ｘ、ＢＩ２Ｘはそれぞれのウエハテー
ブルＴＢ１、ＴＢ２のＸ移動鏡の反射面から外れること
がない。そのため、使用するＹ軸方向の干渉計測長軸が
移動鏡の反射面上に入った適宜な位置でＹ側の干渉計の
リセットを行なうことができる。この干渉計のリセット
方法については、後に詳述する。

【０１４１】なお、上記Ｙ計測用の測長軸ＢＩ１Ｙ、Ｂ
Ｉ２Ｙ、ＢＩ３Ｙの各干渉計は、各２本の光軸を有する
２軸干渉計であり、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２のＹ
軸方向の計測以外に、チルト計測が可能となっている。
各光軸の出力値は独立に計測できるようになっている

【０１４２】本実施形態では、測長軸ＢＩ１Ｘ，ＢＩ２
Ｘをそれぞれ有する干渉計３２、３４及び測長軸ＢＩ１
Ｙ、ＢＩ２Ｙ、ＢＩ３Ｙをそれぞれ有する干渉計５２，
５４，５６の合計５つの干渉計によって、ウエハテーブ
ルＴＢ１、ＴＢ２の２次元座標位置を管理する干渉計シ
ステム３０が構成されている（図９参照）。

【０１４３】また、本実施形態では、後述するように、
ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２の内の一方が露光シーケ
ンスを実行している間に、他方がウエハ交換、ウエハア
ライメントシーケンスを実行するが、この際に各ウエハ
テーブルＴＢ１，ＴＢ２の干渉が発生しないように、各
干渉計の出力値に基づき、主制御装置１６からの指令に
応じてステージ制御装置３８により、ウエハテーブルＴ
Ｂ１、ＴＢ２の移動が管理されている。

【０１４４】図９には、本実施形態に係る露光装置１０
の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、
装置全体を統括的に制御する主制御装置１６及び、この
主制御装置１６の配下にあるステージ制御装置３８、ア
ライメント制御装置１３６等を中心として構成されてい
る。

【０１４５】ここで、制御系の上記構成各部の動作を中
心に本実施形態に係る露光装置１０におけるステップ・
アンド・スキャン露光時の動作について説明する。な
お、前述の如く、第１ステージＳＴ１上のウエハに対し
て露光が行われる際には、第１ステージＳＴ１は、Ｘ軸
リニアモータ６６Ａ，６６ＢによってＸ軸方向に駆動さ
れ、第２ステージＳＴ２上のウエハに対して露光が行わ
れる際には、第２ステージＳＴ２は、Ｘ軸リニアモータ
６６Ｃ，６６ＤによってＸ軸方向に駆動される。

【０１４６】ウエハテーブルＴＢ１上のウエハＷ１に対
して露光が行われる場合には、ステージ制御装置３８で
は、主制御装置１６からアライメント結果に基づいて与
えられる指令に応じ、前述した干渉計システム３０の測
長軸ＢＩ２Ｙと測長軸ＢＩ１Ｘの計測値をモニタしつ
つ、Ｘ軸リニアモータ６６Ａ，６６Ｂ及びＹ軸リニアモ
ータ７５Ａを制御してウエハＷ１の第１ショットの露光
のための走査開始位置にウエハテーブルＴＢ１を移動す
る。

【０１４７】次に、ステージ制御装置３８では、主制御
装置１６の指示に応じてレチクルＲとウエハＷ１、すな
わちレチクルステージＲＳＴとウエハテーブルＴＢ１と
のＹ軸方向の相対走査を開始し、両者ＲＳＴ、ＴＢ１が
それぞれの目標走査速度に達し、等速同期状態に達する
と、照明ユニットＩＬＵからの紫外パルス光によってレ
チクルＲのパターン領域が照明され始め、走査露光が開
始される。上記の相対走査は、ステージ制御装置３８
が、前述した干渉計システム３０の測長軸ＢＩ２Ｙと測
長軸ＢＩ１Ｘ及びレチクル干渉計システム２８の測長軸
ＢＩ７Ｙ、ＢＩ８Ｙと測長軸ＢＩ６Ｘの計測値をモニタ
しつつ、レチクル駆動部２６及びＸ軸リニアモータ６６
Ａ，６６Ｂ、Ｙ軸リニアモータ７５Ａを制御することに
より行われる。

【０１４８】この走査露光の開始に先立って、レチクル
ステージＲＳＴとウエハテーブルＴＢ１とがそれぞれの
目標走査速度に達した時点で、主制御装置１６では、レ
ーザ制御装置１８に指示してパルス発光を開始させてい
るが、ステージ制御装置３８によって不図示のブライン
ド駆動装置を介して照明ユニットＩＬＵ内の可動レチク
ルブラインドの所定のブレードの移動がレチクルステー
ジＲＳＴの移動と同期制御されている。これにより、レ
チクルＲ上のパターン領域外への紫外パルス光の照射が
遮光されることは、通常のスキャニング・ステッパと同
様である。

【０１４９】ステージ制御装置３８は、レチクル駆動部
２６及びＸ軸リニアモータ６６Ａ，６６Ｂ、Ｙ軸リニア
モータ７５Ａを介してレチクルステージＲＳＴ及びウエ
ハテーブルＴＢ１を同期制御する。その際、特に上記の
走査露光時には、レチクルステージＲＳＴのＹ軸方向の
移動速度ＶｒとウエハテーブルＴＢ１のＹ軸方向の移動
速度Ｖｗとが、投影光学系ＰＬの投影倍率（１／４倍あ
るいは１／５倍）に応じた速度比に維持されるように同
期制御を行う。

【０１５０】そして、レチクルＲのパターン領域の異な
る領域が紫外パルス光で逐次照明され、パターン領域全
面に対する照明が完了することにより、ウエハＷ１上の
第１ショットの走査露光が終了する。これにより、レチ
クルＲのパターンが投影光学系ＰＬを介して第１ショッ
トに縮小転写される。

【０１５１】また、不図示のブラインド駆動装置では、
ステージ制御装置３８からの指示に基づき、走査露光終
了の直後のレチクルＲ上のパターン領域外への紫外パル
ス光の照射を遮光すべく、可動レチクルブラインドの所
定のブレードの移動をレチクルステージＲＳＴの移動と
同期制御するようになっている。

【０１５２】上述のようにして、第１ショットの走査露
光が終了すると、主制御装置１６からの指示に基づき、
ステージ制御装置３８により、Ｘ軸リニアモータ６６
Ａ，６６Ｂ及びＹ軸リニアモータ７５Ａを介してウエハ
テーブルＴＢ１がＸ、Ｙ軸方向にステップ移動され、第
２ショットの露光のための走査開始位置に移動される。
このステッピングの際に、ステージ制御装置３８では干
渉計システム３０の測長軸ＢＩ２Ｙと測長軸ＢＩ１Ｘの
計測値に基づいてウエハテーブルＴＢ１のＸ、Ｙ、θｚ
方向の位置変位をリアルタイムに計測する。この計測結
果に基づき、ステージ制御装置３８では、ウエハテーブ
ルＴＢ１のＸＹ位置変位が所定の状態になるようにウエ
ハテーブルＴＢ１の位置を制御する。また、ステージ制
御装置３８ではウエハテーブルＴＢ１のθｚ方向の変位
の情報に基づいてレチクル駆動部２６を制御し、そのウ
エハ側の回転変位の誤差を補償するようにレチクルステ
ージＲＳＴ（レチクル微動ステージ）を回転制御する。

【０１５３】そして、主制御装置１６の指示に応じて、
ステージ制御装置３８、レーザ制御装置１８により、上
述と同様に各部の動作が制御され、ウエハＷ１上の第２
ショットに対して上記と同様の走査露光が行われる。

【０１５４】このようにして、ウエハＷ１上のショット
の走査露光と次ショット露光のためのステッピング動作
とが繰り返し行われ、ウエハＷ１上の露光対象ショット
の全てにレチクルＲのパターンが順次転写される。

【０１５５】また、ウエハテーブルＴＢ２上のウエハＷ
２に対して露光を行う場合も上記と同様にして行われ
る。すなわち、ステージ制御装置３８が、干渉計システ
ム３０の測長軸ＢＩ２Ｙと測長軸ＢＩ２Ｘの計測値をモ
ニタしつつ、主制御装置１６からの指示に基づき、Ｘ軸
リニアモータ６６Ｃ，６６Ｄ及びＹ軸リニアモータ７５
Ｂを制御することで、ウエハＷ２上のショットの走査露
光と次ショット露光のためのステッピング動作とが繰り
返し行われ、ウエハＷ２上の露光対象ショットの全てに
レチクルＲのパターンが順次転写される。

【０１５６】なお、上記走査露光中にウエハ上の各点に
与えられるべき積算露光量の制御は、主制御装置１６に
より、レーザ制御装置１８又はステージ制御装置３８を
介して、不図示の光源の発振周波数（パルス繰り返し周
波数）、光源から出力される１パルス当たりのパルスエ
ネルギ、照明ユニット内の減光部の減光率、及びウエハ
テーブルとレチクルステージとの走査速度の少なくとも
１つを制御することにより行われる。

【０１５７】さらに、主制御装置１６では、例えば、走
査露光時にレチクルステージとウエハテーブルの移動開
始位置（同期位置）を補正する場合、これらの移動を制
御するステージ制御装置３８に対して補正量に応じた移
動位置の補正を指示する。

【０１５８】次に、露光装置１０におけるウエハ交換時
の動作について、簡単に説明する。ここでは、図１０を
参照して、右側のウエハローディング位置にあるウエハ
テーブルＴＢ２上でウエハＷ２’からウエハＷ２へ交換
が行われる場合を採り上げて説明する。このウエハ交換
は、主制御装置１６と不図示のウエハローダ制御装置と
が連携しながら、各部を制御することにより行われる
が、以下においては、説明の簡略化のため主制御装置１
６及びウエハローダ制御装置に関する記述は省略する。

【０１５９】まず、ウエハテーブルＴＢ２上の不図示の
ウエハホルダによるウエハＷ２’の吸着が解除され、ウ
エハテーブルＴＢ２上の基板受け渡し機構（以下、「セ
ンターアップ」と呼ぶ）１８０が所定量上昇してウエハ
Ｗ２’を所定位置まで持ち上げる。

【０１６０】次いで、ウエハローダ４１Ｂのアームがウ
エハテーブルＴＢ２上のウエハＷ２’の真下まで移動す
る。

【０１６１】この状態で、センターアップ１８０が所定
位置まで下降し、その下降の途中で、ウエハＷ２’がウ
エハローダ４１Ｂのアームに受け渡される。

【０１６２】次いで、ウエハローダ４１ＢがウエハＷ
２’を前述の部屋４８内の不図示のキャリア内に搬入し
た後、アームにより新たなウエハＷ２を保持してウエハ
テーブルＴＢ２の上方まで搬送する。

【０１６３】この状態で、センターアップ１８０が上昇
し、センターアップ１８０によりウエハＷ２が下方から
持ち上げられる。次いで、ウエハローダ４１Ｂのアーム
がウエハテーブルＴＢ２上から退避し、この退避開始と
同時にセンターアップ１８０が下降を開始してウエハＷ
２をウエハテーブルＴＢ２上の不図示のウエハホルダに
載置し、当該ウエハホルダのバキュームがオンにされ
る。これにより、ウエハ交換の一連のシーケンスが終了
する。

【０１６４】他方のウエハテーブルＴＢ１側では、図１
２に示される左側のローディング位置にあるときに、ウ
エハローダ４１Ａ及び不図示のセンターアップによって
上記と同様にしてウエハ交換が行われる。

【０１６５】次に、図１０〜図１２に基づいて、２つの
ウエハテーブルＴＢ１，ＴＢ２による並行処理について
説明する。

【０１６６】図１０には、ウエハテーブルＴＢ１上のウ
エハＷ１に対し投影光学系ＰＬを介して露光動作を行な
っている間に、右側ローディング位置にて上述のように
してウエハテーブルＴＢ２とウエハローダ４１Ｂとの間
でウエハ交換が行なわれている状態の平面図が示されて
いる。ウエハテーブルＴＢ１上では、前述したウエハ交
換に引き続いて後述するようにしてウエハアライメント
動作が行なわれる。なお、図１０において、露光動作中
のウエハテーブルＴＢ１の位置は、ステージ制御装置３
８が、主制御装置１６からの指示に応じ、干渉計システ
ム３０の測長軸ＢＩ１Ｘ、ＢＩ２Ｙの計測値に基づい
て、Ｘ軸リニアモータ６６Ａ，６６Ｂ、Ｙ軸リニアモー
タ７５Ａを制御することにより管理されている。また、
ウエハ交換が行なわれるウエハテーブルＴＢ２の位置
は、ステージ制御装置３８が、主制御装置１６からの指
示に応じ、干渉計システム３０の測長軸ＢＩ２Ｘ、ＢＩ
３Ｙで示される干渉計の計測値に基づいて、Ｘ軸リニア
モータ６８Ｃ，６８Ｄ及びＹ軸リニアモータ７５Ｂをサ
ーボ制御することにより管理されている。

【０１６７】この場合、図１０に示される右側のローデ
ィング位置では、アライメント光学系ＡＬＧ２の真下に
ウエハテーブルＴＢ２の基準マーク板ＦＭ２上の基準マ
ークＭＫ２（図１３参照）が来るような配置となってい
る。主制御装置１６では、アライメント光学系ＡＬＧ２
により基準マーク板ＦＭ２上の基準マークＭＫ２を検出
する以前に、ステージ制御装置３８を介して干渉計シス
テム３０を構成する測長軸ＢＩ３Ｙを有する干渉計のリ
セットを実行している。

【０１６８】前記基準マークＭＫ２の検出に際しては、
アライメント光学系ＡＬＧ２のＦＩＡ系のセンサにより
基準マークＭＫ２の画像が取り込まれ、その画像信号が
前述したアライメント制御装置１３６（図９参照）に送
られる。アライメント制御装置１３６では、この画像信
号に所定の処理を施し、その処理後の信号を解析するこ
とでアライメント光学系ＡＬＧ２のＦＩＡ系のセンサの
指標中心を基準とする基準マークＭＫ２の位置を検出す
る。主制御装置１６では、その基準マークＭＫ２の位置
の検出結果と測長軸ＢＩ２Ｘ、ＢＩ３Ｙの干渉計の計測
結果とに基づいて、測長軸ＢＩ２ＸとＢＩ３Ｙを用いた
座標系における基準マーク板ＦＭ２上の基準マークＭＫ
２の座標位置を算出する。

【０１６９】上述した基準マークＭＫ２の座標位置の算
出に引き続いて、サーチアライメントが行なわれる。こ
のウエハ交換後に行なわれるサーチアライメントとは、
ウエハＷ２の搬送中になされるプリアライメントだけで
は位置誤差が大きいため、ウエハテーブルＴＢ２上で再
度行なわれるプリアライメントのことである。具体的に
は、ウエハテーブルＴＢ２上に載置されたウエハＷ２上
に形成された３つのサーチアライメントマーク（図示せ
ず）の位置をアライメント光学系ＡＬＧ２のＬＳＡ系の
センサ等を用いて計測し、その計測結果に基づいてウエ
ハＷ２のＸ、Ｙ、θｚ方向の位置合わせを行なう。この
サーチアライメントの際の各部の動作は、主制御装置１
６により制御される。

【０１７０】このサーチアライメントの終了後、ウエハ
Ｗ２上の各ショット領域の配列をＥＧＡ（エンハンスト
・グローバル・アライメント）を使って求めるファイン
アライメントが行なわれる。具体的には、干渉計システ
ム３０の測長軸ＢＩ２Ｘ、ＢＩ３Ｙにより、ウエハテー
ブルＴＢ２の位置を管理しつつ、設計上のショット配列
データ（アライメントマーク位置データ）をもとに、ウ
エハテーブルＴＢ２を順次移動させつつ、ウエハＷ２上
の所定のサンプルショットのアライメントマーク位置を
アライメント光学系ＡＬＧ２のＦＩＡ系のセンサ等で計
測し、この計測結果とショット配列の設計座標データと
に基づいて最小自乗法による統計演算により、全てのシ
ョット配列データを演算する。これにより、上記の測長
軸ＢＩ２Ｘ、ＢＩ３Ｙを用いた座標系上で各ショット領
域の座標位置が算出される。なお、このＥＧＡの際の各
部の動作は主制御装置１６により制御され、上記の演算
は主制御装置１６により行なわれる。

【０１７１】そして、主制御装置１６では、各ショット
領域の座標位置から前述した基準マークＭＫ２の座標位
置を減算することで、図１３に示されるように、基準マ
ークＭＫ２に対する各ショット領域の相対位置関係を算
出する。

【０１７２】ウエハテーブルＴＢ２側で、上記のウエハ
交換、アライメント動作が行なわれている間に、ウエハ
テーブルＴＢ１側では、前述したステップ・アンド・ス
キャン方式によりウエハＷ１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。

【０１７３】具体的には、前述したウエハＷ２側と同様
にして事前に基準マーク板ＦＭ１上の基準マークＭＫ２
に対する各ショット領域の相対位置関係の算出が行われ
ている。この結果と、一対のレチクルアライメント顕微
鏡１３８Ａ、１３８Ｂによる基準マーク板ＦＭ１上の基
準マークＭＫ１，ＭＫ３とそれに対応するレチクル上マ
ークのウエハ面上投影像の相対位置検出の結果とに基づ
いて、ウエハＷ１上のショット領域の露光のための走査
開始位置にウエハテーブルＴＢ１を順次位置決めする。
そして、位置決めしつつ、各ショット領域の露光の都
度、レチクルステージＲＳＴとウエハテーブルＴＢ１と
を同期して走査方向（Ｙ軸方向）に相対走査することで
走査露光方式により各ショット領域にレチクルパターン
が転写される。

【０１７４】上述した図１０に示される、２つのウエハ
テーブルＴＢ１、ＴＢ２上で並行して行なわれる露光シ
ーケンスとウエハ交換・アライメントシーケンスとは、
通常、ウエハ交換・アライメントシーケンスの方が先に
終了する。このため、アライメントが終了したウエハテ
ーブルＴＢ２は、所定の待機位置（これについては後述
する）で待ち状態となるが、本実施形態では、次のよう
な理由により、その待機位置に移動するのに先立って、
図１１に示されるように、ウエハテーブルＴＢ２は一端
前述した右側ローディング位置に戻る。

【０１７５】すなわち、アライメントシーケンスの後、
露光シーケンスに移行する際に、ウエハテーブルＴＢ２
は、図１２に示される投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ中心
（投影中心）の真下に基準マーク板ＦＭ２上の基準マー
クＭＫ２が位置する露光時基準位置まで移動されるが、
この移動の途中で測長軸ＢＩ３Ｙの干渉計ビームが、ウ
エハテーブルＴＢ２のＹ移動鏡に入射されなくなるの
で、アライメント終了後直ちに図１２の位置までウエハ
テーブルＴＢ２を移動させることは困難である。しかる
に、先に説明したように、本実施形態では右側ローディ
ング位置にウエハテーブルＴＢ２がある場合に、アライ
メント光学系ＡＬＧ２の真下に基準マーク板ＦＭ２が来
るように設定されており、この位置で測長軸ＢＩ３Ｙの
干渉計がリセットされているので、この位置までウエハ
テーブルＴＢ２を一旦戻し、その位置から予めわかって
いるアライメント光学系ＡＬＧ２の検出中心と投影光学
系ＰＬの光軸中心（投影中心）との距離（便宜上ＢＬと
する）に基づいて、干渉計ビームの切れることのない測
長軸ＢＩ２Ｘの干渉計３４の計測値をモニタしつつ、ウ
エハテーブルＴＢ２を距離ＢＬだけ−Ｘ側に移動させ
る。これにより、図１２に示される位置までウエハテー
ブルＴＢ２を移動させることができるからである。

【０１７６】ウエハテーブルＴＢ２は、図１１に示され
る位置から−Ｘ方向に移動して、所定の待機位置で待機
する。

【０１７７】そして、ウエハテーブルＴＢ１上のウエハ
Ｗ１に対する露光が終了した時点で、ウエハテーブルＴ
Ｂ１，ＴＢ２（すなわち、第１、第２ステージＳＴ１、
ＳＴ２）のそれぞれは、後述する基準面切り替え位置へ
の移動、並びにその基準面切り替え位置における移動基
準面の切り替え及びＸ軸リニアモータの切り替えが行わ
れる。これらについては、後に詳述する。

【０１７８】そして、移動基準面及びＸ軸リニアモータ
の切り替えの完了後、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２
は、ステージ制御装置３８により、それぞれＸ軸リニア
モータ６８Ａ，６８Ｂ、Ｘ軸リニアモータ６６Ｃ、６６
Ｄを介して図１２に示される位置まで、それぞれ駆動さ
れる。

【０１７９】次いで、主制御装置１６では、一対のレチ
クルアライメント顕微鏡（図示省略）により露光光を用
いて基準マーク板ＦＭ２上の基準マークＭＫ１，ＭＫ３
とそれに対応するレチクル上マークのウエハ面上投影像
の相対位置検出を行なう。

【０１８０】ここで、主制御装置１６では、上記の相対
位置検出（レチクルアライメント顕微鏡による前記各マ
ーク像の画像信号の取り込み）をするのに先立って、測
長軸ＢＩ２Ｙの干渉計をリセットしている。リセット動
作は、次に使用する測長軸がＹ移動鏡を照射できるよう
になった時点で実行することができる。

【０１８１】このため、上記の相対位置検出では、測長
軸ＢＩ２Ｘ、ＢＩ２Ｙを用いた座標系における基準マー
ク板ＦＭ２上の基準マークＭＫ１，ＭＫ３の座標位置
と、レチクルＲ上マークのウエハ面上投影像座標位置が
検出される。そして、両者の差により露光位置（投影光
学系ＰＬの投影中心）と基準マーク板ＦＭ２上の基準マ
ークＭＫ１，ＭＫ３の座標位置との相対位置関係が求め
られる。

【０１８２】そして、主制御装置１６では、先に求めた
基準マーク板ＦＭ２上の基準マークＭＫ２に対するウエ
ハＷ２上の各ショットの相対位置関係、及び露光位置と
基準マーク板ＦＭ２上の一対の基準マークＭＫ１，ＭＫ
３の座標位置との相対位置関係より、最終的に露光位置
と各ショットの相対位置関係を算出する。そして、その
算出結果に基づいて、前述したウエハＷ１の場合と同様
に、ウエハＷ２上のショット領域の露光のための走査開
始位置にウエハテーブルＴＢ２を順次位置決めしつつ、
各ショット領域の露光の都度、レチクルステージＲＳＴ
とウエハテーブルＴＢ２とを同期して走査方向に相対走
査することにより、走査露光が行われることとなる。

【０１８３】一方、図１２に示される左側ローディング
位置では、右側ローディング位置と同様にアライメント
光学系ＡＬＧ１の下に基準マーク板ＦＭ１上の基準マー
クＭＫ２が位置づけられるようになっており、前述のウ
エハ交換動作が実行されることとなる。勿論、干渉計シ
ステム３０の測長軸ＢＩ１Ｙを有する干渉計５２のリセ
ット動作は、アライメント光学系ＡＬＧ１による基準マ
ーク板ＦＭ１上の基準マークＭＫ２の検出に先立って実
行される。

【０１８４】上述のように、干渉計のリセット動作を行
なっても高精度アライメントが可能な理由は、アライメ
ント光学系ＡＬＧ１により基準マーク板ＦＭ１上の基準
マークを計測した後、ウエハＷ１上の各ショット領域の
アライメントマークを計測することにより、基準マーク
と、ウエハマークの計測により算出された仮想位置との
間隔を同一のセンサにより算出しているためである。こ
の時点で基準マークと露光すべき位置の相対位置関係
（相対距離）が求められていることから、露光前にレチ
クルアライメント顕微鏡により露光位置と基準マーク位
置との対応がとれていれば、その値に前記相対距離を加
えることにより、Ｙ軸方向の干渉計の干渉計ビームがウ
エハステージの移動中に切れて再度リセットを行なった
としても高精度な露光動作を行なうことができるからで
ある。

【０１８５】また、アライメント終了位置から図１２の
位置にウエハテーブルＴＢ２が移動する間に、測長軸Ｂ
Ｉ３Ｙが切れないような場合には、測長軸ＢＩ２Ｘ、Ｂ
Ｉ３Ｙの計測値をモニタしつつ、アライメント終了後に
直ちに、図１２の位置までウエハテーブルＴＢ２を直線
的に移動させてもよいことは勿論である。この場合、ウ
エハテーブルＴＢ２のＹ移動鏡１０２ｄに投影光学系Ｐ
Ｌの光軸ＡＸを通る測長軸ＢＩ２Ｙがかかった時点以
後、レチクルアライメント顕微鏡による基準マーク板Ｆ
Ｍ２上の基準マークＭＫ１，ＭＫ３とそれに対応するレ
チクル上マークのウエハ面上投影像の相対位置検出より
以前のいずれの時点で干渉計のリセット動作を行なうよ
うにしても良い。

【０１８６】ウエハテーブルＴＢ１が露光終了位置から
図１２に示される左側のローディング位置まで移動する
際にも、上記と同様にして、測長軸ＢＩ１Ｙの干渉計の
リセット動作を行なえば良い。

【０１８７】本実施形態では、上述の如く、一方のウエ
ハテーブル上のウエハの全てのショット領域に対する露
光が終了すると、その一方のウエハテーブルは、ウエハ
交換及びウエハ交換後の新たなウエハに対するアライメ
ント動作に移行し、他方のウエハテーブルはアライメン
ト動作から露光動作に移行する。この間において、第
１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２の移動の際の基準とな
る移動基準面の切り替え及びＸ軸方向の駆動装置である
Ｘ軸リニアモータの切り換えが行われる。

【０１８８】以下、この移動基準面の切り替え及びＸ軸
リニアモータの切り換えについて、図１４（Ａ）〜図１
４（Ｃ）を参照しつつ説明する。

【０１８９】図１４（Ａ）には、露光動作（露光シーケ
ンス）が終了した一方のウエハテーブルＴＢ１がステー
ジ定盤４４上方に存在する状態を＋Ｘ方向から（−Ｘ方
向に）見た図が模式的に示されている。この図１４
（Ａ）に示される露光終了時の状態では、第１ステージ
ＳＴ１は、ステージ定盤４４上面の第１移動基準面４４
ａを基準として、Ｘ軸リニアモータ６６Ａ，６６Ｂによ
ってＸ軸方向に駆動可能である。このとき、ウエハテー
ブルＴＢ１は、該ウエハテーブルＴＢ１（ステージ本体
１００Ａ）の底面に設けられた軸受け装置７８Ａを介し
て前述のようにして第１移動基準面４４ａの上方に所定
のクリアランスを介して浮上支持されている。ここで
は、図１４（Ａ）に示されるように、一例として上記の
クリアランスがＡμｍであるものとし、このクリアラン
スＡμｍが、ステージ本体１００Ａの底面（又は複数の
軸受け装置７８Ａ）に設けられたギャップセンサＧＳ２
により計測されているものとする。

【０１９０】また、図１４（Ａ）の状態では、第１移動
体６０は、その両端部近傍に設けられた取り付け部材６
５Ａ及び６５Ｂの底面部に設けられた軸受け装置５１Ａ
及び５１Ｂを介して上記ウエハテーブルＴＢ１と同様に
第１移動基準面４４ａ上方に浮上支持されている。この
ときの第１移動体６０の底面（具体的には、軸受け装置
５１Ａ及び５１Ｂの底面）と第１移動基準面４４ａとの
クリアランスは、前記ギャップセンサＧＳ１によりＢμ
ｍと計測されているものとする。ここで、上記クリアラ
ンスＡμｍと上記クリアランスＢμｍとは、同一値であ
っても良く、異なる値であっても良い。

【０１９１】また、図１４（Ａ）の状態では、前述した
スライダ６９Ａ、６９Ｂは、ステージ定盤４４の−Ｘ方
向端部近傍の当該スライダ６９Ａ、６９Ｂの＋Ｘ側の移
動限界位置（基準面切り替え位置）に待機している。こ
の基準面切り替え位置に６９Ａ、６９Ｂが待機している
状態が、前述した図４に示されている。

【０１９２】図１４（Ａ）の状態から、第１ステージＳ
Ｔ１は、ウエハ交換及び交換後の次のウエハのアライメ
ントシーケンスの実行のため、左側ローディング位置
（図１２参照）に向かって−Ｘ方向（図１４（Ａ）にお
ける紙面奥側）に移動する。この移動は、ステージ制御
装置３８によりＸ軸リニアモータ６６Ａ，６６Ｂを介し
て行われる。また、この移動の途中で、次のようにし
て、第１ステージＳＴ１の移動の際の移動基準面の切り
替え及びＸ軸リニアモータの切り替えが行われる。

【０１９３】この切り替え動作は、主制御装置１６の管
理の下、ステージ制御装置３８によって行われる。ま
ず、ステージ制御装置３８では、第１ステージＳＴ１が
前述した基準面切り替え位置に到達するまでの間に、ウ
エハテーブルＴＢ１及び第１移動体６０を図１４（Ａ）
の位置からさらに上方に浮上させるべく、ウエハテーブ
ルＴＢ１の底面（ステージ本体１００Ａの底面）に設け
られた軸受け装置７８Ａ、及び取付け部材６５Ａ、６５
Ｂの底面に設けられた軸受け装置５１Ａ、５１Ｂの浮上
力を高める動作を行う。ここで、「浮上力を高める」と
は、移動基準面４４ａに対するクリアランスを大きくす
るように軸受け装置７８Ａ、５１Ａ、５１Ｂの真空予圧
力と加圧気体の圧力又は噴き出し流量との少なくとも一
方を調整することにより、各軸受け装置と移動基準面４
４ａとの間の加圧気体の静圧を真空予圧力に対して相対
的に大きくするという意味で用いている。ここでは、真
空ポンプ等の真空源の動作を停止させ、真空予圧力を零
にすることにより、軸受け装置７８Ａ、５１Ａ、５１Ｂ
の浮上力を高めるという最も簡単な手法を採用するもの
とする。

【０１９４】上記の動作により、ウエハテーブルＴＢ１
及び第１移動体６０、すなわち第１ステージＳＴ１が浮
上（＋Ｚ方向に移動）を開始すると、ステージ制御装置
３８では、ギャップセンサＧＳ１，ＧＳ２の計測値をモ
ニタする。そして、第１ステージＳＴ１が基準面切り換
え位置に達し、ギャップセンサＧＳ１，ＧＳ２の計測値
が、予め定められたＡ’（＝Ａ＋α）μｍ、Ｂ’（＝Ｂ
＋γ）μｍ（ここで、α、γは、例えば数１０μｍであ
る）となると、そのときのクリアランスＡ’μｍ、Ｂ’
μｍを維持するように、軸受け装置７８Ａ、５１Ａ、５
１Ｂからの加圧気体の圧力等を制御する。このときの状
態が、図１４（Ｂ）に示されている。なお、α＝γであ
ることが望ましいが、これに限らずα、γが共に所定範
囲内の値であれば良い。

【０１９５】次いで、ステージ制御装置３８では、前記
第１移動装置９９Ａ、第２移動装置９９Ｂを制御してガ
イド６７Ａ、６７Ｂを上方（＋Ｚ方向）へ駆動する。こ
れにより、ガイド６７Ａ、６７Ｂと一体でスライダ６９
Ａ、６９Ｂが上昇する。そして、予め定めた所定量だけ
スライダ６９Ａ、６９Ｂがガイド６７Ａ、６７Ｂととも
に上昇し（このとき、ガイド６７Ｃ、６７Ｄが同一量だ
けスライダ６９Ｃ、６９Ｄと一体で下降する）、可動子
６４Ａ，６４Ｂの底面とスライダ６９Ａ、６９Ｂの上面
とが接触すると、その駆動を停止する。このときの状態
が図１４（Ｃ）に示されている。

【０１９６】次いで、ステージ制御装置３８では、ウエ
ハテーブルＴＢ１の底面に設けられた軸受け装置７８Ａ
及び取り付け部材６５Ａ，６５Ｂの底面に設けられた軸
受け装置５１Ａ，５１Ｂからの加圧気体の吹き出しをそ
れぞれ停止する。これと同時に、ステージ制御装置３８
では、ウエハテーブルＴＢ１を構成する界磁石７９ａの
間の空隙に設けられた軸受け装置９５Ａからの加圧気体
の噴き出し及び真空吸引を開始して軸受け装置９５Ａの
軸受け面と固定子６１Ａとの間の隙間内圧力を所定の値
に設定するとともに、可動子６４Ａ、６４Ｂの底面にそ
れぞれ設けられた軸受け装置５３Ａ、５３Ｂからの加圧
気体の噴き出し及び真空吸引を開始して軸受け装置５３
Ａ、５３Ｂの軸受け面とガイド６７Ａ，６７Ｂの上端面
である第２移動基準面９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ
との間の隙間内圧力を所定の値に設定する。

【０１９７】これにより、第１ステージＳＴ１は、ガイ
ド６７Ａ，６７Ｂの上端面である第２移動基準面９７
ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄの上方で所定のクリアラン
スを介して浮上支持され、該第２移動基準面９７ａ，９
７ｂ，９７ｃ，９７ｄを基準としてＸ軸リニアモータ６
８Ａ，６８ＢによりＸ軸方向に駆動可能な状態となる。

【０１９８】これにより、第１ステージＳＴ１の移動基
準面の切り換え及びＸ軸リニアモータの切り替えが終了
する。その後、第１ステージＳＴ１は、ステージ制御装
置３８によりＸ軸リニアモータ６８Ａ，６８Ｂを介して
左側ローディング位置に向かって駆動されることにな
る。

【０１９９】この一方、第１ステージＳＴ１が、上述の
如くして露光終了位置から基準面切り替え位置に移動し
て基準面の切り替え等が行われている間に、第２ステー
ジＳＴ２側では次のような動作が行われる。

【０２００】すなわち、ウエハテーブルＴＢ１側で露光
が終了した時点では、第２ステージＳＴ２は、ウエハテ
ーブルＴＢ２上のウエハＷ２に対するアライメントが終
了して所定の待機位置（ステージ定盤４４の＋Ｘ方向端
部近傍のスライダ６９Ａ、６９Ｂの−Ｘ側の移動限界位
置である基準面切り替え位置近傍の位置）に待機してい
る。このとき、第２ステージＳＴ２は、ガイド６７Ｃ、
６７Ｄ上面の第２移動基準面の上方に軸受け装置５３
Ｃ、５３Ｄにより浮上支持され、第２移動基準面を基準
としてＸ軸リニアモータ６８Ｃ、６８ＤによってＸ軸方
向に駆動可能な状態にある。

【０２０１】そして、第２ステージＳＴ２は、ウエハＷ
２の露光シーケンスの実行のため、基準面切り替え位置
に移動する。この移動は、ステージ制御装置３８により
Ｘ軸リニアモータ６８Ｃ，６８Ｄを介して行われる。そ
して、第２ステージＳＴ２が、上記の基準面切り替え位
置に到達すると、次のようにして、第２ステージＳＴ２
の移動の際の移動基準面の切り替え及びＸ軸リニアモー
タの切り替えが行われる。

【０２０２】第２ステージＳＴ２が基準面切り替え位置
に到達した時点では、ウエハテーブルＴＢ２及び第２移
動体７０は、ステージ定盤４４の上方に位置している。
そこで、ステージ制御装置３８では、ウエハテーブルＴ
Ｂ２の底面に設けられた軸受け装置７８Ｂ及び取り付け
部材６５Ｃ，６５Ｄの底面に設けられた軸受け装置５１
Ｃ，５１Ｄからの加圧気体の吹き出しをそれぞれ開始す
る。これと同時に、ステージ制御装置３８では、ウエハ
テーブルＴＢ２を構成する界磁石７９ａの間の空隙に設
けられた軸受け装置９５Ｂからの加圧気体の噴き出し及
び真空吸引を停止するとともに、可動子６４Ｃ、６４Ｄ
の底面にそれぞれ設けられた軸受け装置５３Ｃ、５３Ｄ
からの加圧気体の噴き出し及び真空吸引を停止する。

【０２０３】次いで、ステージ制御装置３８では、前記
第１移動装置９９Ａ、第２移動装置９９Ｂを制御して、
ガイド６７Ｃ、６７Ｄを下方（−Ｚ方向）へ駆動する。
なお、このガイド６７Ｃ、６７Ｄの下方への駆動は、実
際には、先に説明した第１ステージＳＴ２の移動基準面
の切り替えの際に行われるガイド６７Ａ、６７Ｂの上昇
駆動の結果必然的に行われるものである。これにより、
ガイド６７Ｃ、６７Ｄと一体でスライダ６９Ｃ、６９Ｄ
が下降する。そして、予め定めた所定量だけスライダ６
９Ｃ、６９Ｄがガイド６７Ｃ、６７Ｄとともに下降した
時点（すなわち、スライダ６９Ａ、６９Ｂがガイド６７
Ａ、６７Ｂとともに上昇した時点）で、その駆動が停止
される。これにより、固定子６４Ｃ、６４Ｄの底面とス
ライダ６９Ｃ、６９Ｄの上面との間に所定のクリアラン
スが生じるが、この時点では、ウエハテーブルＴＢ２及
び第２移動体７０は、ステージ定盤４４上面の第１移動
基準面４４ａの上方に浮上支持されているので、何らの
支障もない。

【０２０４】これにより、第２ステージＳＴ２の移動の
際の移動基準面が第２移動基準面から第１移動基準面に
切り替えられ、この時点以後、第２ステージＳＴ２は、
第１移動基準面４４ａを基準としてＸ軸リニアモータ６
６Ｃ、６６ＤによってＸ軸方向に駆動可能な状態とな
る。

【０２０５】その後、第２ステージＳＴ２は、ウエハテ
ーブルＴＢ２上のウエハＷ２の露光のため、前述した露
光時基準位置に向かって−Ｘ方向に移動する。第２ステ
ージＳＴ２が露光時基準位置に到達するまでの間に、ス
テージ制御装置３８では、ウエハテーブルＴＢ２の底面
に設けられた軸受け装置７８Ｂ及び取り付け部材６５
Ｃ，６５Ｄの底面に設けられた軸受け装置５１Ｃ，５１
Ｄによるバキュームを開始してギャップセンサＧＳ４、
ＧＳ３の計測値がそれぞれＡμｍ、Ｂμｍになるよう
に、それぞれの軸受け装置の隙間内圧力の調整を行う。

【０２０６】また、第１ステージＳＴ１のウエハ交換及
びアライメントシーケンスが終了し、露光シーケンスへ
移る際の移動基準面及びＸ軸リニアモータの切り替え
は、上記第２ステージＳＴ２の場合と同様にして行われ
る。また、ウエハＷ２の露光シーケンスが終了し、ウエ
ハ交換・アライメントシーケンスに移る際の第２ステー
ジＳＴ２の移動基準面及びＸ軸リニアモータの切り替え
は、上記第１ステージＳＴ１の場合と同様にして行われ
る。

【０２０７】なお、上では特に説明をしなかったが、そ
れぞれのウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２上のウエハに対
する露光終了時のステージＳＴ１、ＳＴ２の位置がそれ
ぞれのステージの基準面切り替え位置になるべく近くな
り、アライメント終了時のステージＳＴ１、ＳＴ２の待
機位置がそれぞれのステージの基準面切り替え位置にな
るべく近くなるような、制御シーケンスを採用すること
が望ましい。このようにすれば、一方のウエハテーブル
上のウエハに対する露光終了後により早く他方のウエハ
テーブル上のウエハに対する露光を開始できるので、そ
の分全体のスループットが向上する。

【０２０８】以上詳細に説明したように、本実施形態に
よると、第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２のウエハに
対する露光が行われる領域（特定領域）部分の移動基準
面（第１移動基準面）４４ａが形成されたステージ定盤
４４と、第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２の前記特定
領域外部分での移動基準面（第２移動基準面）がそれぞ
れ形成された各一対のガイド６７Ａ，６７Ｂ、６７Ｃ，
６７Ｄが設けられている。

【０２０９】そして、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２上
のウエハの露光シーケンスからウエハ交換シーケンスに
移行するとき、前述の如く、主制御装置１６からの指示
に基づいてステージ制御装置３８によって、第１、第２
ステージＳＴ１、ＳＴ２の移動基準面が、第１移動基準
面から第２移動基準面へ切り替えられる。すなわち、第
１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２のそれぞれが第１移動
基準面に沿って特定領域部分を移動可能である第１状態
から、第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２のそれぞれが
第２移動基準面に沿って特定領域外部分を移動可能であ
る第２状態に切り替えられる。

【０２１０】一方、ウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２上の
ウエハのアライメントシーケンスから露光シーケンスに
移行するとき、前述の如く、主制御装置１６からの指示
に基づいてステージ制御装置３８によって、第１、第２
ステージＳＴ１、ＳＴ２の移動基準面が、上記第２移動
基準面から第１移動基準面へ切り替えられる。すなわ
ち、第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２のそれぞれが第
２移動基準面に沿って特定領域外部分を移動可能である
第２状態から第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２のそれ
ぞれが第１移動基準面に沿って特定領域部分を移動可能
である第１状態に切り替えられる。

【０２１１】このため、特定領域部分での移動基準面４
４ａが形成されたステージ定盤４４と、特定領域外部分
での移動基準面が形成されたガイド６７Ａ，６７Ｂ，６
７Ｃ，６７Ｄとが、物理的に分離して配置されているに
もかかわらず、第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２の特
定領域部分及び特定領域外部分での移動にとって何らの
不都合も生じない。

【０２１２】従って、第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ
２の特定領域部分の移動基準面と特定領域外部分の移動
基準面とが同一の基準部材に形成される場合に比べて、
各基準部材、すなわちステージ定盤４４、ガイド６７
Ａ，６７Ｂ、ガイド６７Ｃ，６７Ｄの面積を小型化する
ことができる。この場合、ガイド６７Ａ〜６７Ｄのみで
なく、ステージ定盤４４についても移動基準面を精度良
く加工することが可能になり、移動基準面の加工の困難
性を克服して、ステージ定盤４４、ガイド６７Ａ，６７
Ｂ又はガイド６７Ｃ，６７Ｄの移動基準面を基準とする
移動の際の各ステージの安定性を良好に確保することが
できるとともに、その位置制御性をも良好に維持するこ
とができる。

【０２１３】また、第２基準部材として各一対のガイド
６７Ａ，６７Ｂ、６７Ｃ，６７Ｄが、第１、第２ステー
ジＳＴ１、ＳＴ２に対応して別個に２つ（この場合２
対）設けられているので、第１基準部材としてのステー
ジ定盤４４の移動基準面４４ａの面積を可能な限り小さ
くすることができるとともに、各ステージに対応して第
２基準部材が別々に設けられているので、第１、第２ス
テージが、上述の如く、それぞれ第１状態と第２状態と
が切り替えられる際に、両ステージが同時に１つの基準
部材を共用しないようにすることが可能である。

【０２１４】従って、一方のステージの移動による振動
が基準部材を介して他方のステージへ常に伝わらないよ
うにすることができ、各ステージの位置制御性を一層良
好なものとすることができる。

【０２１５】また、特定領域内の移動基準面が形成され
た第１基準部材がステージ定盤４４であり、第２基準部
材が、各一対のガイドであることから、第１基準部材及
び第２基準部材をともに定盤とする場合に比べ、ステー
ジ装置１２全体の軽量化を図ることができる。

【０２１６】また、本実施形態では、第１、第２ステー
ジＳＴ１、ＳＴ２の高精度な位置制御性（安定性を含
む）が要求される露光が行われる領域（特定領域）部分
では、両ステージの移動基準面４４ａが形成されたステ
ージ定盤４４を基準部材として用い、いずれのステージ
についても特定領域部分程の高精度な位置制御性が要求
されないウエハ交換及びウエハアライメントが行われる
特定領域外部分では、それぞれのステージの移動基準面
が形成された一対のガイド６７Ａ，６７Ｂ、６７Ｃ，６
７Ｄを基準部材として用いている。このため、ステージ
定盤４４が小型化されその表面の移動基準面４４ａの加
工が容易であることは勿論、いずれのステージについて
も要求される精度の位置制御性を確保することができ
る。

【０２１７】また、これまでの説明から明らかなよう
に、本実施形態に係るステージ装置１２では、移動装置
９９Ａ、９９Ｂと、Ｘ軸リニアモータ６６Ａ〜６６Ｄ及
び６８Ａ〜６８Ｄと、これらを制御するステージ制御装
置３８とを含んで、切り替え装置が構成されている。こ
のため、ステージ定盤４４に形成された第１、第２ステ
ージＳＴ１、ＳＴ２の特定領域部分の移動基準面４４ａ
と、ガイド６７Ａ〜６７Ｄに形成された特定領域外部分
の移動基準面とのＺ軸方向の位置関係が所望の位置関係
からずれている場合であっても、移動装置９９Ａ、９９
Ｂによりガイド６７Ａ，６７Ｂ又はガイド６７Ｃ，６７
ＤをＺ軸方向に移動することにより、ステージ定盤４４
とガイド６７Ａ，６７Ｂ又はガイド６７Ｃ，６７Ｄとを
所望の位置関係に調整することができる。この調整後
に、Ｘ軸リニアモータ６６Ａ，６６Ｂにより第１ステー
ジＳＴ１を第１移動基準面４４ａに沿って駆動し、ある
いはＸ軸リニアモータ６８Ａ，６８Ｂによって第１ステ
ージＳＴ１を第２移動基準面に沿って駆動することによ
り、第１ステージＳＴ１を前述した第１状態と第２状態
との相互間で切り換えることができる。同様に、上記の
調整後に、Ｘ軸リニアモータ６６Ｃ，６６Ｄにより第２
ステージＳＴ２を第１移動基準面４４ａに沿って駆動
し、あるいはＸ軸リニアモータ６８Ｃ，６８Ｄによって
第２ステージＳＴ２を第２移動基準面に沿って駆動する
ことにより、第２ステージＳＴ２を前述した第１状態と
第２状態との相互間で切り換えることができる。

【０２１８】また、本実施形態では、上記切り替え装置
は、第１ステージＳＴ１の第１状態と第２状態との相互
間での切り替えに際し、第１ステージＳＴ１とステージ
定盤４４との間の真空予圧力と加圧気体の静圧とのバラ
ンスによりステージ定盤４４上方に第１ステージＳＴ１
を支持する第１支持状態と、第１ステージＳＴ１とガイ
ド６７Ａ，６７Ｂとの間の真空予圧力と加圧気体の静圧
とのバランスによりガイド６７Ａ，６７Ｂ上方に第１ス
テージＳＴ１を支持する第２支持状態とを相互に切り替
える。このため、ステージ定盤４４の第１移動基準面４
４ａとガイド６７Ａ，６７Ｂ上の移動基準面との面積に
それぞれ応じて、加圧気体の噴き出しが行われる。その
ため、それぞれの支持状態に応じた適切な加圧気体の噴
き出し状態を実現することができる。これにより、加圧
気体の無駄な噴き出しを防止することができる。また、
この場合、第１ステージＳＴ１の上記第１支持状態及び
第２支持状態の少なくとも一方における前記バランスの
調整により、第１ステージＳＴ１とステージ定盤４４及
びガイド６７Ａ，６７Ｂの少なくとも一方とのＺ軸方向
の相対位置の調整が可能となる。この結果、第１ステー
ジＳＴ１の上記第１支持状態及び第２支持状態の少なく
とも一方における前記バランスの調整により、ステージ
定盤４４とガイド６７Ａ，６７ＢとのＺ軸方向の相対位
置の調整を実質的に行なうことができる。

【０２１９】上記切り替え装置は、上記と同様に、第２
ステージＳＴ２の第１状態と第２状態との相互間での切
り替えに際し、第２ステージＳＴ２の第１支持状態と第
２支持状態とを相互に切り替えることにより、それぞれ
の支持状態に応じた適切な加圧気体の噴き出し状態を実
現することができ、これにより、加圧気体の無駄な噴き
出しを防止することができる。また、この場合も、上述
と同様に、第２ステージＳＴ２の上記第１支持状態及び
第２支持状態の少なくとも一方における前記バランスの
調整により、ステージ定盤４４とガイド６７Ｃ，６７Ｄ
とのＺ軸方向の相対位置の調整を実質的に行うことがで
きる。

【０２２０】また、本実施形態では、第１ステージＳＴ
１を特定領域部分で駆動するＸ軸リニアモータ６６Ａ，
６６Ｂと、特定領域外部分で駆動するＸ軸リニアモータ
６８Ａ，６８Ｂとを含んで第１ステージＳＴ１の駆動装
置が構成され、第２ステージＳＴ２を特定領域部分で駆
動するＸ軸リニアモータ６６Ｃ，６６Ｄと、特定領域外
部分で駆動するＸ軸リニアモータ６８Ｃ，６８Ｄとを含
んで第２ステージＳＴ２の駆動装置が構成されている。
このため、一方のステージの移動によって生じる反力
が、基準部材及び駆動装置を介して他方のステージに伝
達されるのを防止することができ、これにより一方のス
テージの移動が他方のステージの振動要因となるのをほ
ぼ確実に防止することが可能になる。従って、それぞれ
のステージの位置制御性を一層向上させることが可能と
なる。

【０２２１】また、本実施形態に係る露光装置１０で
は、２つのウエハテーブルＴＢ１、ＴＢ２を独立して２
次元方向に移動させながら、各ウエハテーブル上のウエ
ハＷ１、Ｗ２に対して露光シーケンスと、ウエハ交換・
アライメントシーケンスとを並行して行なう。このた
め、ウエハ交換→アライメント→露光をシーケンシャル
に行う場合に比べて、スループットの向上が可能であ
る。

【０２２２】また、本実施形態に係るステージ装置１２
では、前述の如く、一方のステージの移動に伴う振動に
よって、他方のステージが影響を受けない。そのため、
一方のウエハテーブル上で行われる動作が外乱要因とし
て、他方のウエハテーブル上で行われる動作に悪影響を
及ぼすこともない。従って、並行処理する動作のうち、
外乱要因となる動作同士、あるいは外乱要因とならない
動作同士が同時に行われるように、各動作のタイミング
調整を図る等の工夫は不要である。

【０２２３】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態を図１５及び図１６に基づいて説明する。ここ
で、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成
部分については同一の符号を用いるとともに、その説明
を簡略化し若しくは省略するものとする。

【０２２４】この第２の実施形態に係る露光装置は、前
述した第１の実施形態に係る露光装置１０と比べて、ス
テージ装置の構成が一部異なるのみで、その他の部分の
構成等は同一である。従って、以下では、この相違点を
中心として説明する。

【０２２５】図１５には、本第２の実施形態に係るステ
ージ装置１１２が一部破断して斜視図にて概略的に示さ
れている。このステージ装置１１２は、第１、第２ステ
ージＳＴ１，ＳＴ２が、露光動作時とウエハ交換・アラ
イメント時とで、それぞれ同一のリニアモータによって
Ｘ軸方向に沿って駆動される点に特徴を有する。

【０２２６】図１５に示されるように、ステージ装置１
１２は、第２ベースＢＳ２上のＸ軸方向中央部に配置さ
れ、その上面に第１移動基準面４４ａが形成されたステ
ージ定盤４４、第２ベースＢＳ２のＸ軸方向両端部でか
つＹ軸方向両端部に相互に対向して配置された各一対の
ガイド１６８Ａ，１６８Ｂ，ガイド１６８Ｃ，１６８
Ｄ、第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２、及びこれらの
ステージＳＴ１、ＳＴ２をそれぞれＸ軸方向に駆動する
Ｘ軸リニアモータ等を備えている。

【０２２７】前記ガイド１６８Ａ、１６８Ｂは、図１５
に示されるように、逆Ｔ字状の断面形状を有し所定長さ
でＸ軸方向に延びるとともに、それぞれの上端面に第１
ステージＳＴ１のウエハ交換及びアライメント時の移動
の際の基準となる第２移動基準面１６７ａ，１６７ｂが
形成されている。前記ガイド１６８Ｃ、１６８Ｄは、逆
Ｔ字状の断面形状を有し、ガイド１６８Ａ、１６８Ｂと
それぞれ左右対称に配置され、それぞれの上端面に第２
ステージＳＴ２のウエハ交換及びアライメント時の移動
の際の基準となる第２移動基準面１６７ｃ，１６７ｄが
形成されている。また、ガイド１６８Ａ，１６８Ｃ、ガ
イド１６８Ｂ，１６８Ｄは、第１の実施形態と同様に、
棒状部材８４、駆動装置８５、可動楔型部材及び固定楔
型部材を含む第１移動装置９９Ａ、第２移動装置９９Ｂ
によって、Ｚ軸方向（上下方向）に微少駆動できるよう
になっている。

【０２２８】本実施形態では、第１移動体６０の長手方
向の両端部には、その内部にＸ軸方向に沿って所定間隔
で配設された複数の電機子コイルを内蔵する電機子ユニ
ットから成る可動子６４Ａ、６４Ｂがそれぞれ設けられ
ており、これらの可動子に対応して、磁極ユニットから
それぞれ構成される固定子６２Ａ、６２Ｂが設けられて
いる。また、第２移動体７０の長手方向の両端部には、
可動子６４Ａ，６４Ｂと同様の電機子ユニットから成る
可動子６４Ｃ、６４Ｄがそれぞれ設けられている。

【０２２９】一方の固定子６２Ａは、断面コ字状（Ｕ字
状）でＸ軸方向に伸びる固定子ヨークと、該固定子ヨー
クの上下の対向面にＸ軸方向に沿って所定間隔でそれぞ
れ配設された複数の界磁石とを備えている。この固定子
６２Ａは、フレーム５８Ａを介して第１ベースＢＳ１の
上方で支持されている。この場合、相互に隣接する界磁
石同士、相互に対向する界磁石同士が逆極性となってお
り、固定子ヨークの内部空間にＸ軸方向に関して交番磁
界が形成されている。他方の固定子６２Ｂは、フレーム
５８Ｂを介して第１ベースＢＳ１の上方で支持され、固
定子６２Ａと左右対称ではあるが、同様に構成されてい
る。

【０２３０】従って、固定子６２Ａ、６２Ｂの内部空間
に形成される交番磁界と、可動子６４Ａ、６４Ｂの電機
子コイルを流れる電流との間の電磁相互作用により発生
するローレンツ力により、移動体６０及びウエハテーブ
ルＴＢ１が、Ｘ軸方向に駆動され、同様に、固定子６２
Ａ、６２Ｂの内部空間に形成される交番磁界と、可動子
６４Ｃ、６４Ｄの電機子コイルを流れる電流との間の電
磁相互作用により発生するローレンツ力により、移動体
７０及びウエハテーブルＴＢ２が、Ｘ軸方向に駆動され
るようになっている。すなわち、固定子６２Ａ，６２Ｂ
と可動子６４Ａ，６４Ｂとによって、第１ステージＳＴ
１をＸ軸方向に駆動するムービングコイル型のＸ軸リニ
アモータが構成されるとともに、固定子６２Ａ，６２Ｂ
と可動子６４Ｃ，６４Ｄとによって、第２ステージＳＴ
２をＸ軸方向に駆動するムービングコイル型のＸ軸リニ
アモータが構成されている。

【０２３１】また、図１５に示されるように、取り付け
部材６５Ａ、６５Ｂの−Ｘ側端部の可動子６４Ａ、６４
Ｂの下方には、軸受け取付け部材１６９Ａ、１６９Ｂが
それぞれ固定されている。これらの軸受け取付け部材１
６９Ａ、１６９Ｂの底面には、ガイド１６８Ａ、１６８
Ｂの上面にそれぞれ形成された第２移動基準面１６７
ａ、１６７ｂに対して加圧気体をそれぞれ吹き付けてそ
の加圧気体の静圧により第１ステージＳＴ１を浮上支持
する真空予圧型の気体静圧軸受け装置（以下、単に「軸
受け装置」と呼ぶ）７３Ａ、７３Ｂ（図１６（Ａ）参
照）がそれぞれ固定されている。

【０２３２】同様に、取り付け部材６５Ｃ、６５Ｄの＋
Ｘ側端部の可動子６４Ａ、６４Ｂの下方には、軸受け取
付け部材１６９Ｃ，１６９Ｄがそれぞれ固定されてい
る。これらの軸受け取付け部材１６９Ｃ、１６９Ｄの底
面には、ガイド１６８Ｃ、１６８Ｄの上面にそれぞれ形
成された第２移動基準面１６７ｃ、１６７ｄに対して加
圧気体を吹き付けてその加圧気体の静圧により第２ステ
ージＳＴ２を浮上支持する真空予圧型の気体静圧軸受け
装置（以下、便宜上「軸受け装置７３Ｃ、７３Ｄ」と呼
ぶ）がそれぞれ固定されている。

【０２３３】ステージ装置１１２のその他の部分の構成
は、前述した第１の実施形態のステージ装置１２と同様
となっている。

【０２３４】本第２の実施形態の露光装置では、前述し
た第１の実施形態と同様、一方のウエハテーブル上のウ
エハに対する露光が終了すると、そのウエハテーブル
は、ウエハ交換及びウエハ交換後の新たなウエハに対す
るアライメント動作に移行し、他方のウエハテーブルは
アライメント動作から露光動作に移行する。この間にお
いて、各ステージの移動の際の基準となる移動基準面の
切り替えが行われる。

【０２３５】以下、この移動基準面の切り替えについて
図１６（Ａ）〜（Ｃ）を参照しつつ簡単に説明する。な
お、各図において斜線が付されている軸受け装置は、そ
の時点で使用されている軸受け装置を表している。

【０２３６】図１６（Ａ）には、露光動作（露光シーケ
ンス）が終了した一方のウエハテーブルＴＢ１がステー
ジ定盤４４上方に存在する状態を＋Ｘ方向から（−Ｘ方
向に）見た図が模式的に示されている。この図１６
（Ａ）に示される露光終了時の状態では、第１ステージ
ＳＴ１は、ステージ定盤４４上面の第１移動基準面４４
ａを基準としてＸ軸方向に駆動可能となっている。この
とき、ウエハテーブルＴＢ１は、第１の実施形態の場合
と同様に、該ウエハテーブルＴＢ１の底面に設けられた
軸受け装置７８Ａを介して第１移動基準面４４ａの上方
に所定のクリアランスを介して浮上支持されている。

【０２３７】また、図１６（Ａ）の状態では、第１移動
体６０は、その両端部近傍の取り付け部材６５Ａ及び６
５Ｂの底面部に設けられた軸受け装置５１Ａ，５１Ｂを
介して上記ウエハテーブルＴＢ１と同様に第１移動基準
面４４ａ上方に浮上支持されている。

【０２３８】図１６（Ａ）の状態から、第１ステージＳ
Ｔ１は、ウエハ交換及び交換後の新たなウエハに対する
アライメントシーケンスの実行のため、第１の実施形態
の場合と同様に左側ローディング位置に向かって−Ｘ方
向（図１６（Ａ）における紙面奥側）に移動する。ま
た、この移動の途中で、次のようにして、第１ステージ
ＳＴ１の移動の際の移動基準面の切り替えが行われる。

【０２３９】この切り替え動作は、主制御装置１６の管
理の下、ステージ制御装置３８によって行われる。ま
ず、ステージ制御装置３８では、第１ステージＳＴ１が
所定の基準面切り替え位置に到達するまでの間に、ウエ
ハテーブルＴＢ１及び第１移動体６０を図１６（Ａ）の
位置からさらに上方に浮上させるべく、軸受け装置７８
Ａ、５１Ａ，５１Ｂの真空予圧力を零にする等により浮
上力を高める動作を行う。

【０２４０】上記の動作により、ウエハテーブルＴＢ１
及び第１移動体６０、すなわち第１ステージＳＴ１が浮
上（＋Ｚ方向に移動）を開始し、ギャップセンサＧＳ
１、ＧＳ２をモニタすることによって、そのクリアラン
スが所望の値になるように軸受け装置の加圧気体の圧力
等を制御する。

【０２４１】次いで、ステージ制御装置３８では、第１
の実施形態と同様にしてガイド１６８Ａ、１６８Ｂを上
方（＋Ｚ方向）へ駆動する。そして、予め定めた所定量
だけガイド１６８Ａ、１６８Ｂが上昇し、軸受け装置７
３Ａ、７３Ｂの軸受け面と対向する第２移動基準面１６
７ａ，１６７ｂとの間隔が所望の間隔になった段階で、
その駆動を停止する。このときの状態が図１６（Ｂ）に
示されている。

【０２４２】次いで、ステージ制御装置３８では、軸受
け装置７８Ａ、５１Ａ、５１Ｂのステージ定盤４４に対
する加圧気体の噴き出しをそれぞれ停止する。これと同
時に、ステージ制御装置３８では、軸受け装置９５Ａか
らの加圧気体の噴き出し及び真空吸引を開始して軸受け
装置９５Ａの軸受け面と固定子６１Ａとの間の隙間内圧
力を所定の値に設定するとともに、軸受け装置７３Ａ、
７３Ｂからの加圧気体の噴き出し及び真空吸引を開始し
て軸受け装置７３Ａ、７３Ｂの軸受け面と第２移動基準
面１６７ａ，１６７ｂとの間の隙間内圧力を所定の値に
設定する。

【０２４３】これにより、図１６（Ｃ）に示されるよう
に、第１ステージＳＴ１は、第２移動基準面１６７ａ，
１６７ｂの上方で所定のクリアランスを介して浮上支持
され、該第２移動基準面１６７ａ，１６７ｂを基準とし
てＸ軸方向に駆動可能な状態となる。

【０２４４】以上の動作により、第１ステージＳＴ１の
移動基準面の切り換えは終了する。その後、第１ステー
ジＳＴ１は、第１の実施形態で説明した左側ローディン
グ位置に向かって駆動されることになる。

【０２４５】この一方、第１ステージＳＴ１が、上述の
如くして露光終了位置から基準面切り替え位置に移動
し、基準面の切り替えが行われている間に、第２ステー
ジＳＴ２側では次のような動作が行われる。

【０２４６】すなわち、ウエハテーブルＴＢ１側で露光
が終了した時点では、第２ステージＳＴ２は、ウエハテ
ーブルＴＢ２上のウエハＷ２に対するアライメントが終
了して所定の待機位置（ステージ定盤４４の＋Ｘ側端部
近傍で、かつガイド１６８Ｃ，１６８Ｄの−Ｘ側端部近
傍の基準面切り替え位置近傍の位置）に待機している。
このとき、第２ステージＳＴ２は、ガイド１６８Ｃ、１
６８Ｄ上端面の第２移動基準面１６７ｃ，１６７ｄ上方
に軸受け装置７３Ｃ、７３Ｄにより浮上支持され、Ｘ軸
方向に駆動可能な状態にある。

【０２４７】そして、第２ステージＳＴ２は、ウエハＷ
２の露光シーケンスの実行のため、基準面切り替え位置
に移動する。そして、第２ステージＳＴ２が、上記の基
準面切り替え位置に到達すると、次のようにして、第２
ステージＳＴ２の移動の際の移動基準面の切り替えが行
われる。

【０２４８】第２ステージＳＴ２が基準面切り替え位置
に到達した時点では、ウエハテーブルＴＢ２及び第２移
動体７０は、ステージ定盤４４の上方に位置している。
そこで、ステージ制御装置３８では、軸受け装置７８
Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄからの加圧気体の噴き出しをそれぞ
れ開始する。これと同時に、ステージ制御装置３８で
は、ウエハテーブルＴＢ２を構成する界磁石７９ａの間
の空隙に設けられた軸受け装置９５Ｂからの加圧気体の
噴き出し及び真空吸引を停止するとともに、軸受け装置
７３Ｃ、７３Ｄからの加圧気体の噴き出し及び真空吸引
を停止する。

【０２４９】次いで、ステージ制御装置３８では、第１
の実施形態と同様にしてガイド１６８Ｃ、１６８Ｄを下
方（−Ｚ方向）へ予め定めた所定量だけ駆動する。これ
により、軸受け取付け部材１６９Ｃ、１６９Ｄの底面と
ガイド１６８Ｃ、１６８Ｄの上端面との間に所定のクリ
アランスが生じるが、この時点では、ウエハテーブルＴ
Ｂ２及び第２移動体７０は、ステージ定盤４４上面の第
１移動基準面４４ａの上方に浮上支持されているので、
何らの支障もない。

【０２５０】これにより、第２ステージＳＴ２の移動の
際の移動基準面が第２移動基準面から第１移動基準面に
切り替えられ、この時点以後、第２ステージＳＴ２は、
第１移動基準面４４ａを基準としてＸ軸方向に駆動可能
な状態となる。

【０２５１】その後、第２ステージＳＴ２は、ウエハテ
ーブルＴＢ２上のウエハＷ２の露光のため、第１の実施
形態で説明した露光時基準位置に向かって−Ｘ方向に移
動する。第２ステージＳＴ２が露光時基準位置に到達す
るまでの間に、ステージ制御装置３８では、ウエハテー
ブルＴＢ２の底面に設けられた軸受け装置及び取り付け
部材６５Ｃ，６５Ｄの底面に設けられた軸受け装置によ
るバキュームを開始して、それぞれの軸受け装置の隙間
内圧力の調整を行う。

【０２５２】また、第１ステージＳＴ１のウエハ交換及
びアライメントシーケンスが終了し、露光シーケンスへ
移る際の移動基準面の切り替えは、上記第２ステージの
場合と同様にして行われる。また、ウエハＷ２の露光シ
ーケンスが終了し、ウエハ交換・アライメントシーケン
スに移る際の第２ステージの移動基準面の切り替えは、
上記第１ステージの場合と同様にして行われる。

【０２５３】なお、本実施形態では、ガイド６８Ａの上
昇とガイド６８Ｃの下降、ガイド６８Ｂの上昇とガイド
６８Ｄの下降とが、それぞれ同時に行われる構成となっ
ているので、第１ステージＳＴ１の移動基準面の切り替
え、及び第２ステージＳＴ２の移動基準面の切り替え
は、同時に行うことが望ましい。

【０２５４】なお、移動基準面の切り替えの際には、第
１の実施形態と同様に、ステージのＺ方向位置が変化す
るが、その変化量は前述の如く数十μｍ程度であるの
で、露光時とウエハ交換・アライメント時のＸ軸方向へ
の駆動を同一のＸ軸リニアモータによって行うことは十
分に可能である。

【０２５５】以上説明したように、本第２の実施形態に
係るステージ装置１１２及び露光装置によると、前述し
た第１の実施形態と同等の効果を得ることができる他、
第１ステージＳＴ１、第２ステージＳＴ２を、露光時と
ウエハ交換及びアライメント時とで、それぞれ同一のＸ
軸リニアモータによって駆動するので、第１ステージＳ
Ｔ１、第２ステージＳＴ２の駆動系の構成を簡略化する
ことができる。但し、第１ステージＳＴ１をＸ軸方向に
駆動するリニアモータと第２ステージＳＴ２をＸ軸方向
に駆動するリニアモータとが、固定子６２Ａ、６２Ｂを
共用するので、一方のステージのＸ軸方向への駆動が、
他方のステージの駆動時の振動要因となるおそれがあ
る。そこで、かかる事態が生じないように、固定子６２
Ａ、６２Ｂを、適宜な箇所で分割する構成を採用しても
良い。

【０２５６】なお、上記第１、第２の実施形態では、第
１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２の露光時の移動の基準
となる第１移動基準面が定盤４４上に形成され、ウエハ
交換・アライメント時の移動の基準となる第２移動基準
面がそれぞれ一対のガイドに形成された場合について説
明したが、本発明がこれに限定されるものではない。ま
た、上記第１、第２の実施形態では、第１、第２ステー
ジの両方が本発明の特定ステージである場合について説
明したが、本発明がこれに限定されないことは勿論であ
る。

【０２５７】例えば、第１、第２ステージの両方が特定
ステージである場合に、両ステージの特定領域（例えば
露光時の移動領域）内の移動基準面４４ａをステージ定
盤４４に形成し、両ステージの特定領域外の移動基準面
を前記ステージ定盤４４と異なる同一の定盤に形成して
も良い。そして、２つのステージが交互に各定盤上を行
き来するようにすれば良い。このようにすれば、移動基
準面の全てを１枚のステージ定盤に形成するのに比べ、
加工の困難性を克服できるとともに、一方のステージの
駆動の際の振動が、移動基準面が形成された基準部材を
介して他方のステージに伝達されることがない。そのた
め、特定領域及び特定領域外の領域のいずれにおいても
各ステージの位置制御性及び安定性を良好に確保するこ
とができる。

【０２５８】あるいは、第１、第２ステージの両方が特
定ステージである場合に、３枚のステージ定盤を基準部
材として用意し、これらを例えば非走査方向に沿って並
べ、中央のステージ定盤の上面に両方のステージの特定
領域内の移動基準面を形成し、両端のステージ定盤の上
面にそれぞれのステージの特定領域外の移動基準面を形
成しても良い。この場合、特定領域を露光時のステージ
の移動領域とし、特定領域外の領域の少なくとも一部を
それぞれのステージのウエハ交換及びアライメント時の
移動領域とすることができる。このようにしても、各ス
テージ定盤の面積はそれほど大きくならないので、その
表面を高精度に仕上げることは比較的に容易である。特
定領域及び特定領域外の領域のいずれにおいても各ステ
ージの位置制御性及び安定性を良好に確保することがで
きる。

【０２５９】あるいは、特定ステージが第１ステージ、
第２ステージの所定の一方である場合、比較的長さが長
く大面積の第１ステージ定盤と、その長さ及び面積が前
記第１ステージ定盤のほぼ半分の第２ステージ定盤とを
用意し、これらを第１ステージ定盤の長手方向に並べ、
第１ステージ定盤の第２ステージ定盤寄りの半分の部分
に両方のステージの特定領域内の移動基準面を形成し、
第２ステージの上面に特定ステージの特定領域外の領域
の移動基準面を形成しても良い。この場合、残りのステ
ージの特定領域外の領域の移動基準面は、第１ステージ
定盤の残り半分の部分に形成されることになる。このよ
うにしても、２つのステージの全移動範囲の移動基準面
を１枚の定盤に形成する場合と比べると、定盤の加工の
困難性を改善することができる。勿論、第２ステージ定
盤に代えて、一対のガイドを設けても良い。

【０２６０】また、特定ステージが第１ステージ、第２
ステージの所定の一方である場合、前述した第１の実施
形態と同様にその特定ステージを駆動する駆動装置が、
特定領域部分で駆動する第１アクチュエータと、特定領
域外部分で駆動する第２アクチュエータとを備えていて
も良い。このような場合には、その特定ステージが第２
基準部材上の移動基準面を基準として移動する際の振動
が、第１基準部材に形成された移動基準面を基準として
移動する他方のステージに、基準部材を介して伝達され
るのを防止できるとともに、駆動装置を介して伝達され
るのをも防止することができる。

【０２６１】また、上記実施形態では、第２基準部材と
してのガイドを上下方向に駆動する第１、第２移動装置
を含んで切り替え装置が構成される場合について説明し
たが、本発明がこれに限定されるものではない。第１、
第２移動装置に代えて、第１基準部材としてのステージ
定盤４４を上下方向に駆動する移動装置、あるいは第１
基準部材と第２基準部材とをともに上下方向に駆動する
移動装置を用いても良い。

【０２６２】《第３の実施形態》次に、本発明の第３の
実施形態について図１７に基づいて説明する。ここで、
前述した第１、第２の実施形態と同一若しくは同等の構
成部分については同一の符号を用いるとともに、その説
明を簡略化し若しくは省略するものとする

【０２６３】本第３の実施形態の露光装置は、第２の実
施形態と同様、ウエハの駆動装置としてのステージ装置
の構成のみが、前述した第１の実施形態に係る露光装置
１０と異なり、その他の部分の構成等は同様になってい
る。

【０２６４】図１７には、第３の実施形態の露光装置に
係るステージ装置２１２が斜視図にて示されている。こ
のステージ装置２１２は、ベースＢＳ上に防振装置７２
を介して支持されたステージベースとしてのステージ定
盤４４’と、ベースＢＳの上方の所定高さに各一対のフ
レーム５８Ａ，５８Ｂ、５８Ｃ，５８Ｄ、５８Ｅ，５８
Ｆによって、それぞれ支持された３対の固定子６２Ａ，
６２Ｂ、６２Ｃ，６２Ｄ、６２Ｅ，６２Ｆと、これら３
対の固定子６２Ａ〜６２Ｆのうちの−Ｘ側の２対の固定
子６２Ａ〜６２Ｄに沿って移動する第１ステージＳＴ１
と、残りの１対の固定子を含む２対の固定子６２Ｃ〜６
２Ｆに沿って移動する第２ステージＳＴ２とを備えてい
る。

【０２６５】このステージ装置２１２は、図１７に示さ
れるように３つの領域、すなわちウエハテーブルＴＢ
１、ＴＢ２上のウエハに対する露光が行われる特定領域
としてのＡ領域、ウエハテーブルＴＢ１上でウエハ交換
及びアライメントが行われる特定領域外領域としてのＢ
領域、及びウエハテーブルＴＢ２上でウエハ交換及びア
ライメントが行われる特定領域外領域としてのＣ領域に
区分されている。

【０２６６】前記ベースＢＳは、平面視略長方形状で、
そのＹ軸方向両端部の中央部近傍の一部にそれぞれ凹部
が形成されている。上方から見ると、これらの凹部に、
フレーム５８Ｃ、５８Ｄがそれぞれ嵌まり込んだ状態と
なっている。これらのフレーム５８Ｃ、５８Ｄは、チャ
ンバ４２の底面に設置されている。

【０２６７】前記ステージ定盤４４’は、ベースＢＳよ
りも一回りほど小さい平面視長方形状をしており、ベー
スＢＳ上に防振装置７２を介して水平に支持されてい
る。このステージ定盤４４’の上面は、前記Ａ〜Ｃ領域
に対応して、３つに区分されている。これを更に詳述す
ると、ステージ定盤４４’のＸ軸方向の中央部には、前
記Ａ領域に対応して第１移動基準面４４ａが形成され、
そのＸ軸方向両側の部分には、前記Ｂ領域、Ｃ領域にそ
れぞれ対応して第２移動基準面４４ｂ、第３移動基準面
４４ｃがそれぞれ形成されている。この場合、第１移動
基準面４４ａは、その表面精度が高精度に加工されてお
り、第２移動基準面４４ｂ，第３移動基準面４４ｃは、
第１移動基準面４４ａよりも幾分粗い表面精度に加工さ
れている。

【０２６８】このように移動基準面毎に表面精度に差を
設けた主たる理由は、露光時とウエハ交換及びアライメ
ント時とでは、ステージに要求される位置制御性及び位
置安定性にはある程度の差があり、露光時には、高精度
なステージの位置制御性（安定性を含む）が要求される
一方で、ウエハ交換及びアライメント時には、それほど
高精度な位置制御性（安定性を含む）は要求されないか
らである。この場合、第２、第３移動基準面４４ｂ，４
４ｃの表面精度を粗く出来る分、その加工が容易にな
り、結果的にステージ定盤４４’そのものを容易に製造
することができる。

【０２６９】前記固定子６２Ａ〜６２Ｆは、内部空間に
Ｘ軸方向に関して交番磁界を生じさせる複数の界磁石を
有する磁極ユニットによってそれぞれ構成されている。
これに対応して、移動体６０の長手方向両端部に設けら
れた可動子６４Ａ，６４Ｂ（但し、図１７においては、
−Ｙ側の可動子６４Ａは固定子６２Ｃに隠れている）、
及び移動体７０の長手方向両端部に設けられた可動子６
４Ｃ、６４Ｄ（但し、図１７においては、−Ｙ側の可動
子６４Ｃは固定子６２Ｅに隠れている）として、内部に
不図示の複数の電機子コイルがＸ軸方向に沿って所定間
隔で配列された電機子ユニットが用いられている。

【０２７０】本実施形態では、可動子６４Ａ，６４Ｂと
固定子６２Ｃ，６２Ｄとによって、第１ステージＳＴ１
をＡ領域内でＸ軸方向に駆動する第１アクチュエータと
しての第１Ｘ軸リニアモータが構成され、可動子６４
Ｃ，６４Ｄと固定子６２Ｃ，６２Ｄとによって、第２ス
テージＳＴ２をＡ領域内でＸ軸方向に駆動する第２アク
チュエータとしての第２Ｘ軸リニアモータが構成され
る。

【０２７１】また、可動子６４Ａ，６４Ｂと固定子６２
Ａ，６２Ｂとによって、第１ステージＳＴ１をＢ領域内
でＸ軸方向に駆動する第３アクチュエータとしての第３
Ｘ軸リニアモータが構成され、可動子６４Ｃ，６４Ｄと
固定子６２Ｅ，６２Ｆとによって、第２ステージＳＴ２
をＣ領域内でＸ軸方向に駆動する第４アクチュエータと
しての第４Ｘ軸リニアモータが構成される。

【０２７２】この場合、第１Ｘ軸リニアモータと第３Ｘ
軸リニアモータとは、可動子６２Ａ，６２Ｂが共通で、
固定子が相互に異なり、第２Ｘ軸リニアモータと第４Ｘ
軸リニアモータとは、可動子６２Ｃ，６２Ｄが共通で、
固定子が相互に異なる。また、第１Ｘ軸リニアモータと
第２Ｘ軸リニアモータとは、固定子６２Ｃ、６２Ｄが共
通で、可動子が相互に異なっている。

【０２７３】第１、第２ステージＳＴ１，ＳＴ２は、第
１、第２の実施形態と同様、その各所に設けられた不図
示の軸受け装置によってステージ定盤４４’上方で非接
触支持されている。第１、第２ステージＳＴ１，ＳＴ２
は、第２の実施形態における第１、第２ステージＳＴ
１，ＳＴ２から軸受け取付け部材及び軸受け装置７３
Ａ，７３Ｂ、及び軸受け装置７３Ｃ，７３Ｄをそれぞれ
取り除いた構成となっている。

【０２７４】また、本実施形態では、ステージ制御装置
３８は、第２移動基準面４４ｂの上方で第１ステージＳ
Ｔ１を駆動する際に、第１移動基準面４４ａの上方で第
１ステージＳＴ１を駆動する場合に比べて、移動基準面
に対する軸受け装置５１Ａ，５１Ｂ，７８Ａの軸受け面
のクリアランスが大きくなるように、軸受け装置５１
Ａ，５１Ｂ，７８Ａによる加圧気体の静圧と真空予圧力
とのバランスを調整する。同様に、ステージ制御装置３
８は、第３移動基準面４４ｃの上方で第２ステージＳＴ
２を駆動する際に、第１移動基準面４４ａの上方で第２
ステージＳＴ２を駆動する場合に比べて、移動基準面に
対する軸受け装置５１Ｃ，５１Ｄ，７８Ｂの軸受け面の
クリアランスが大きくなるように、軸受け装置５１Ｃ，
５１Ｄ，７８Ｂによる加圧気体の静圧と真空予圧力との
バランスを調整する。

【０２７５】ステージ装置、及び露光装置のその他の部
分の構成等は、前述した第１、第２の実施形態と同様に
なっている。

【０２７６】このようにして構成された第３の実施形態
のステージ装置２１２及び露光装置によると、高精度な
ステージの位置制御性（安定性を含む）が要求されるＡ
領域部分、及びそれほど高精度なステージの位置制御性
（安定性を含む）が要求されないＢ、Ｃ領域部分のいず
れにおいても、両ステージに要求される位置制御性を維
持することができる。

【０２７７】また、ステージ定盤４４’に形成される第
１移動基準面４４ａ、第２移動基準面４４ｂ、第３移動
基準面４４ｃの内の第１移動基準面４４ａのみの表面精
度を高くすれば良いので、第１、第２ステージＳＴ１、
ＳＴ２が移動する際の基準となる移動基準面が１つのス
テージ定盤４４’に形成されるにもかかわらず、ステー
ジ定盤４４’の基準面の加工を容易に行うことが可能と
なる。

【０２７８】また、ステージ制御装置３８が、第１、第
２ステージＳＴ１、ＳＴ２が特定領域部分（Ａ領域部
分）を移動する際の第１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２
と第１移動基準面４４ａとの間のクリアランスが小さく
なるように、軸受け装置５１Ａ，５１Ｂ，７８Ａ及び軸
受け装置５１Ｃ，５１Ｄ，７８Ｂを制御するので、Ａ領
域を移動する際のステージＳＴ１、ＳＴ２の位置制御性
を高めることができる。

【０２７９】この反対に、ステージ制御装置３８は、第
１、第２ステージＳＴ１、ＳＴ２が特定領域外部分（Ｂ
領域部分及びＣ領域部分）を移動する際の第１、第２ス
テージＳＴ１、ＳＴ２と第２移動基準面４４ｂ、第３移
動基準面４４ｃとの間のクリアランスが大きくなるよう
に、軸受け装置５１Ａ，５１Ｂ，７８Ａ及び軸受け装置
５１Ｃ，５１Ｄ，７８Ｂを制御するので、表面精度が低
い移動基準面４４ｂ、４４ｃに対して第１ステージＳＴ
１、ＳＴ２がそれぞれ接触するのを避けることが可能と
なる。すなわち、本実施形態では、ステージ制御装置３
８と軸受け装置５１Ａ，５１Ｂ，７８Ａとによって、第
１ステージと移動基準面とのクリアランスを変更するク
リアランス変更装置が構成され、ステージ制御装置３８
と軸受け装置５１Ｃ，５１Ｄ，７８Ｂとによって、第２
ステージと移動基準面とのクリアランスを変更するクリ
アランス変更装置が構成されている。

【０２８０】また、第１ステージＳＴ１が第１移動基準
面４４ａに沿って第１Ｘ軸リニアモータによって駆動さ
れる際には、第２ステージＳＴ２は第３移動基準面４４
ｃに沿って第４Ｘ軸リニアモータによって駆動され、第
２ステージＳＴ２が第１移動基準面４４ａに沿って第２
Ｘ軸リニアモータによって駆動される際には、第１ステ
ージＳＴ１は第２移動基準面４４ｂに沿って第３Ｘ軸リ
ニアモータによって駆動される。従って、一方のステー
ジが移動する際の振動がアクチュエータを介して他方の
ステージに伝わることがないので、両ステージの位置制
御性をより一層高めることが可能となる。

【０２８１】また、このステージ装置２１２には、実質
４種類のＸ軸リニアモータが存在するにもかかわらず、
３対の固定子と２対の可動子のみで足りるので、ステー
ジ装置全体の軽量化を図ることができる。但し、これに
限らず、上記第１、第２、第３、第４アクチュエータを
別個独立に設けても良いことは勿論である。かかる場合
にも、一方のステージが移動する際の振動がアクチュエ
ータを介して他方のステージに伝わることがないので、
両ステージの位置制御性をより一層高めることが可能と
なる。

【０２８２】さらに、本第３の実施形態では、Ｘ軸方向
の中央に位置する一対の固定子６２Ｃ，６２Ｄ及びそれ
を支持するフレーム５８Ｃ，５８Ｄが他の固定子６２
Ａ，６２Ｂ，６２Ｅ，６２Ｆ及びフレーム５８Ａ，５８
Ｂ，５８Ｅ，５８Ｆとは独立に設けられているので、２
つのウエハテーブル上で露光とウエハ交換及びアライメ
ントとが同時に行われてもリニアモータの固定子を介し
て、一方のステージの振動が他方に伝わらないようにな
っており、各ステージの位置制御性を高く保つことが可
能である。

【０２８３】なお、上記第１、第２の実施形態では、第
１、第２ステージを備えたステージ装置について説明し
たが、これに限らず、単独のステージのみを備えたステ
ージ装置にも本発明は適用できることは勿論である。か
かる場合であっても、切り替え装置により、ステージが
第１移動基準面に沿って移動可能である第１状態と、ス
テージが第２移動基準面に沿って移動可能である第２状
態とを、上記第１、第２の実施形態と同様に相互に切り
替えるように構成することは容易である。かかる場合に
も、第１移動基準面が形成された第１基準部材と、第２
移動基準面が形成された第２基準部材とを物理的に分離
して配置しても、ステージの移動にとって何らの不都合
も生じない。このため、第１移動基準面と第２移動基準
面とが同一の基準部材に形成される場合に比べて、各基
準部材の基準面の面積を小型化することができる。従っ
て、例えば、第１基準部材、第２基準部材として、共に
定盤を用いる場合であっても、それぞれの基準面を精度
良く加工することが可能となる。これにより、基準面の
加工の困難性を克服できるとともに、第１、第２基準面
を基準とする移動の際のステージの安定性を良好に確保
することができるとともに、その位置制御性をも良好に
維持することができる。

【０２８４】この場合において、高精度なステージの位
置制御性が要求される第１基準面が形成された第１基準
部材を定盤により構成し、それほど高いステージの位置
制御性が要求されない第２移動基準面が形成された第２
基準部材を、一対のガイドによって構成することができ
る。従って、定盤が小型化され加工が容易であることは
勿論、要求されるステージの位置制御性の精度を常に満
足できるとともに、両方の移動基準面を定盤上に形成す
る場合に比べてステージ装置全体の軽量化を図ることが
できる。

【０２８５】なお、上記各実施形態では、ウエハの駆動
装置に本発明に係るステージ装置が用いられる場合につ
いて説明したが、これに限らず、レチクル（マスク）の
駆動装置として本発明に係るステージ装置を用いること
もできる。かかる場合にも、ウエハの駆動装置に適用し
た場合と同等の効果を得ることができる。

【０２８６】なお、上記実施形態では、本発明に係るス
テージ装置が、スキャニング・ステッパに適用された場
合について例示したが、本発明の適用範囲がこれに限定
されるものではなく、本発明に係るステージ装置は、マ
スクと基板とを静止した状態で露光を行うステッパ等の
静止型の露光装置にも好適に適用できるものである。こ
のような場合であっても、ステージ装置により、基板を
保持する基板ステージの位置制御性を向上することがで
きるので、ステージに保持された基板の位置決め精度の
向上及び位置決め整定時間の短縮化が可能となり、これ
により露光精度及びスループットの向上が可能となる。

【０２８７】また、本発明に係るステージ装置は、投影
光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させてマ
スクのパターンを基板に転写するプロキシミティ露光装
置にも好適に適用できる。

【０２８８】勿論、本発明は、半導体素子の製造に用い
られる露光装置だけでなく、液晶表示素子、プラズマデ
ィスプレイなどを含むディスプレイの製造に用いられ
る、デバイスパターンをガラスプレート上に転写する露
光装置、薄膜磁気へッドの製造に用いられる、デバイス
パターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、及
び撮像素子（ＣＣＤなど）やマイクロマシンの製造に用
いられる露光装置などにも適用することができる。

【０２８９】また、半導体素子などのマイクロデバイス
だけでなく、光露光装置、ＥＵＶ（Extreme Ultraviole
t）露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置など
で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガ
ラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写
する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ
（遠紫外）光やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光
装置では一般的に透過型レチクルが用いられ、レチクル
基板としては石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガ
ラス、ホタル石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが
用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装
置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（ステン
シルマスク、メンブレンマスク）が用いられ、ＥＵＶ露
光装置では反射型マスクが用いられ、マスク基板として
はシリコンウエハなどが用いられる。

【０２９０】さらに、本発明に係るステージ装置は、露
光装置に限らず、その他の基板の処理装置（例えば、レ
ーザリペア装置、基板検査装置その他）、あるいはその
他の精密機械における試料の位置決め装置にも広く適用
できる。

【０２９１】また、上記実施形態では、投影光学系とし
て縮小系を用いる場合について説明したが、投影光学系
は等倍系及び拡大系のいずれでも良い。

【０２９２】また、本発明に係る露光装置における露光
用光学系としては、投影光学系に限らず、Ｘ線光学系、
電子光学系等の荷電粒子線光学系を用いることもでき
る。例えば、電子光学系を用いる場合には、光学系は電
子レンズ及び偏向器を含んで構成することができ、電子
銃として、熱電子放射型のランタンへキサボライト（Ｌ
ａＢ₆）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。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。

【０２９３】更に、電子光学系を用いる露光装置に本発
明を適用する場合、マスクを用いる構成としても良い
し、マスクを用いずに電子線による直接描画により基板
上にパターンを形成する構成としても良い。すなわち、
本発明は、露光用光学系として電子光学系を用いる電子
ビーム露光装置であれば、ペンシルビーム方式、可変成
形ビーム方式、セルプロジェクション方式、ブランキン
グ・アパーチャ方式、及びＥＢＰＳのいずれのタイプで
あっても、適用が可能である。

【０２９４】また、本発明に係る露光装置では、露光用
照明光として、前述した遠紫外域、真空紫外域の光に限
らず、波長５〜３０ｎｍ程度の軟Ｘ線領域のＥＵＶ光を
用いても良い。また、例えば真空紫外光としては、Ａｒ
Ｆエキシマレーザ光やＦ₂レーザ光などが用いられる
が、これに限らず、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバー
レーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レ
ーザ光を、例えばエルビウム（Ｅｒ）（又はエルビウム
とイッテルビウム（Ｙｂ）の両方）がドープされたファ
イバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光
に波長変換した高調波を用いても良い。

【０２９５】《デバイス製造方法》次に上述した露光装
置及びその露光方法をリソグラフィ工程で使用したデバ
イスの製造方法の実施形態について説明する。

【０２９６】図１８には、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造例のフローチャートが示され
ている。図１８に示されるように、まず、ステップ３０
１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設
計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、そ
の機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続
き、ステップ３０２（マスク製作ステップ）において、
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一
方、ステップ３０３（ウエハ製造ステップ）において、
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

【０２９７】次に、ステップ３０４（ウエハ処理ステッ
プ）において、ステップ３０１〜ステップ３０３で用意
したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソ
グラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成
する。次いで、ステップ３０５（デバイス組立てステッ
プ）において、ステップ３０４で処理されたウエハを用
いてデバイス組立てを行う。このステップ３０５には、
ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージン
グ工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれ
る。

【０２９８】最後に、ステップ３０６（検査ステップ）
において、ステップ３０５で作成されたデバイスの動作
確認テスト、耐久テスト等の検査を行う。こうした工程
を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

【０２９９】図１９には、半導体デバイス製造におけ
る、上記ステップ３０４の詳細なフロー例が示されてい
る。図１９において、ステップ３１１（酸化ステップ）
においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ３１２
（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形
成する。ステップ３１３（電極形成ステップ）において
はウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ３
１４（イオン打ち込みステップ）においてはウエハにイ
オンを打ち込む。以上のステップ３１１〜ステップ３１
４それぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成
しており、各段階において必要な処理に応じて選択され
て実行される。

【０３００】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップ３
１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光
剤を塗布する。引き続き、ステップ３１６（露光ステッ
プ）において、上で説明した各実施形態の露光装置及び
その露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに
転写する。次に、ステップ３１８（エッチングステッ
プ）において、レジストが残存している部分以外の部分
の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステ
ップ３１９（レジスト除去ステップ）において、エッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。

【０３０１】これらの前処理工程と後処理工程とを繰り
返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターン
が形成される。

【０３０２】以上説明した本実施形態のデバイス製造方
法を用いれば、露光工程（ステップ３１６）において上
記各実施形態の露光装置が用いられるので、ステージの
位置制御性の向上による露光精度の向上と同時並行処理
によるスループットの向上により高集積度のデバイスの
生産性を向上することができる。また、真空紫外域の露
光用照明光を用いて高解像力で、かつレチクルとウエハ
との同期精度を向上したした状態で露光を行うことがで
きるので、この点においても高集積度のマイクロデバイ
スの生産性を向上することができる。

【０３０３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るステ
ージ装置によれば、ステージの位置制御性を良好に維持
することができるという効果がある。

【０３０４】また、本発明に係る露光装置によれば、ス
テージ上の基板に対する露光精度の向上とスループット
の向上とを同時に実現することができるという効果があ
る。

【０３０５】更に、本発明に係るデバイス製造方法によ
れば、高集積度のデバイスの生産性を向上させることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る露光装置の概略構成を示
す図である。

【図２】２つのウエハテーブルとレチクルステージと投
影光学系と２つのアライメント光学系の位置関係を示す
斜視図である。

【図３】ステージ装置が収納されたチャンバと、このチ
ャンバに隣接して配置されたウエハローダチャンバ内の
ウエハローダ室とを、天井部分を取り除いた状態で概略
的に示す平面図である。

【図４】図１のステージ装置を示す概略斜視図である。

【図５】図４の第１ステージを取り出して示す斜視図で
ある。

【図６】軸受け装置５１Ａを示す断面図である。

【図７】第１テーブルを取り出して示す斜視図である。

【図８】図４における、フレーム５８Ａ及び固定子６２
Ａを取り除き、ガイド６７Ａを破断して示す図である。

【図９】第１の実施形態に係る露光装置における制御系
の構成を簡単に示すブロック図である。

【図１０】２つのウエハテーブルによる同時並行処理に
ついて説明するための図（その１）である。

【図１１】２つのウエハテーブルによる同時並行処理に
ついて説明するための図（その２）である。

【図１２】２つのウエハテーブルによる同時並行処理に
ついて説明するための図（その３）である。

【図１３】基準マーク板を基準とする各ショット領域の
相対位置関係を概念的に示す図である。

【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、第１の実施
形態の装置における、移動基準面の切り替え及びＸ軸リ
ニアモータの切り換えについて説明するための図であ
る。

【図１５】第２の実施形態に係るステージ装置を示す概
略斜視図である。

【図１６】図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）は、第２の実施
形態の装置における、移動基準面の切り替えについて説
明するための図である。

【図１７】第３の実施形態に係るステージ装置を示す概
略斜視図である。

【図１８】本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を
説明するためのフローチャートである。

【図１９】図１８のステップ３０４における処理を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１０…露光装置、１２…ステージ装置、１６…主制御装
置（制御装置の一部）、３８…ステージ制御装置（制御
装置の一部）、４４…ステージ定盤（第１基準部材、定
盤）、４４ａ…特定領域部分での移動基準面、６０…第
１移動体（移動ガイド）、６６Ａ〜６６Ｄ…Ｘ軸リニア
モータ（第１アクチュエータ，駆動装置の一部，切り替
え装置の一部）、６８Ａ〜６８Ｄ…Ｘ軸リニアモータ
（第２アクチュエータ，駆動装置の一部，切り替え装置
の一部）、７０…第２移動体（移動ガイド）、９７ａ〜
９７ｄ…特定領域外部分での移動基準面、９９Ａ…第１
移動装置（切り替え装置の一部）、９９Ｂ…第２移動装
置（切り替え装置の一部）、ＳＴ１…第１ステージ、Ｓ
Ｔ２…第２ステージ、ＴＢ１，ＴＢ２…ウエハテーブル
（移動テーブル）、Ｗ１、Ｗ２…ウエハ（基板、物
体）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体を保持して移動するステージと；該
ステージが移動する際の基準となる第１移動基準面が形
成された第１基準部材と；前記第１移動基準面と異なる
第２移動基準面が形成された第２基準部材と；前記ステ
ージが前記第１移動基準面に沿って移動可能である第１
状態と、前記ステージが前記第２移動基準面に沿って移
動可能である第２状態とを相互に切り替える切り替え装
置と；を備えることを特徴とするステージ装置。
【請求項２】前記第１基準部材は定盤であり、前記第２基準部材は、一対のガイドであることを特徴と
する請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】特定領域部分を含む第１領域内を移動可
能な第１ステージと；前記特定領域部分を含む第２領域
内を移動可能な第２ステージと；前記第１、第２ステー
ジの前記特定領域部分での移動基準面が形成された第１
基準部材と；前記第１、第２ステージの内の少なくとも
一方のステージである特定ステージの前記特定領域外部
分での移動基準面が形成された少なくとも１つの第２基
準部材と；前記特定ステージが前記特定領域部分を移動
可能である第１状態と、前記特定ステージが前記特定領
域外部分を移動可能である第２状態とを相互に切り替え
る切り替え装置と；を備えることを特徴とするステージ
装置。
【請求項４】前記第２基準部材は、前記第１、第２ス
テージに対応して別個に２つ設けられていることを特徴
とする請求項３に記載のステージ装置。
【請求項５】前記第１基準部材は定盤であり、前記第２基準部材は一対のガイドであることを特徴とす
る請求項３又は４に記載のステージ装置。
【請求項６】前記切り替え装置は、前記第１基準部材
と前記第２基準部材とを前記移動基準面に直交する方向
に相対移動する移動装置と、前記特定ステージを前記移動基準面に沿って駆動する駆
動装置とを含むことを特徴とする請求項３〜５のいずれ
か一項に記載のステージ装置。
【請求項７】前記移動装置は、機械的な動力伝達機
構、電磁気的な力発生機構、電気−機械変換素子を利用
した機構、及び空圧を利用した機構の少なくとも１つを
含むことを特徴とする請求項６に記載のステージ装置。
【請求項８】前記切り替え装置は、前記切り替えに際
し、前記特定ステージと前記第１基準部材との間の真空
予圧力と加圧気体の静圧とのバランスにより前記第１基
準部材上方に前記特定ステージを支持する第１支持状態
と、前記特定ステージと前記第２基準部材との間の真空
予圧力と加圧気体の静圧とのバランスにより前記第２基
準部材上方に前記特定ステージを支持する第２支持状態
とを相互に切り替えることを特徴とする請求項３〜５の
いずれか一項に記載のステージ装置。
【請求項９】前記駆動装置は、前記特定ステージを前
記特定領域部分で駆動する第１アクチュエータと、前記
特定領域外部分で駆動する第２アクチュエータとを備え
ることを特徴とする請求項６に記載のステージ装置。
【請求項１０】特定領域部分を含む第１領域内を移動
可能な第１ステージと；前記特定領域部分を含む第２領
域内を移動可能な第２ステージと；前記第１、第２ステ
ージが前記特定領域部分を移動する際の基準となる第１
移動基準面と、該第１移動基準面の前記第１、第２ステ
ージの移動方向の両側に位置し、前記第１、第２ステー
ジそれぞれが前記特定領域外部分を移動する際の基準と
なる第２、第３移動基準面とが形成されたステージベー
スとを備え、前記第１移動基準面より前記第２、第３移動基準面の方
が表面精度が粗いことを特徴とするステージ装置。
【請求項１１】前記第１、第２ステージが前記特定領
域部分を移動する際の前記第１、第２ステージと前記第
１移動基準面との間のクリアランスと、前記第１、第２
ステージが前記特定領域外部分を移動する際の前記第
１、第２ステージと前記第２、第３移動基準面との間の
クリアランスとを変更するクリアランス変更装置を、更
に備えることを特徴とする請求項１０に記載のステージ
装置。
【請求項１２】前記第１、第２ステージを前記第１移
動基準面に沿ってそれぞれ駆動する第１、第２アクチュ
エータと、該第１、第２アクチュエータとはそれぞれ独
立に設けられ、前記第１、第２ステージを前記第２、第
３移動基準面にそれぞれ沿って駆動する第３、第４アク
チュエータとを備えることを特徴とする請求項１０に記
載のステージ装置。
【請求項１３】前記第１アクチュエータと前記第３ア
クチュエータとは、可動子を共有し、固定子が相互に異
なるリニアモータであり、前記第２アクチュエータと前記第４アクチュエータと
は、可動子を共有し、固定子が相互に異なるリニアモー
タであり、かつ前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータ
とは、固定子を相互に共有することを特徴とする請求項
１２に記載のステージ装置。
【請求項１４】エネルギビームにより基板を露光して
所定のパターンを前記基板上に転写する露光装置であっ
て、前記第１ステージ、前記第２ステージにそれぞれ基板が
載置される請求項３〜１３のいずれか一項に記載のステ
ージ装置を備え、前記特定領域部分が前記基板の露光時の前記第１、第２
ステージの移動領域であり、前記特定領域外部分の少な
くとも一部が、前記各ステージ上で前記基板のアライメ
ント及び基板交換の少なくとも一方が行われる際の前記
第１、第２ステージの移動領域であることを特徴とする
露光装置。
【請求項１５】前記第１、第２ステージは、前記基板
がそれぞれ載置される移動テーブルと、該移動テーブル
を第１方向に駆動するとともに、前記第１方向に直交す
る第２方向に移動可能な移動ガイドとをそれぞれ備え、前記基板のアライメントが終了した前記一方の移動テー
ブルを、前記他方の移動テーブル上の前記基板の露光中
に、前記露光が行われる位置の近傍で待機させる制御装
置を、更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の
露光装置。
【請求項１６】リソグラフィ工程を含むデバイス製造
方法であって、前記リソグラフィ工程で、請求項１４又は１５に記載の
露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス
製造方法。