JP2003133204A

JP2003133204A - ステージ装置および露光装置

Info

Publication number: JP2003133204A
Application number: JP2001325416A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tanaka; 慶一田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ステージ本体が複数の方向に移動する場合で
あっても、移動に伴う反力の影響を排除してステージ本
体の位置制御性を向上させる。【解決手段】ステージ本体１４Ａ、１４Ｂの第１方向
への移動により発生する反力により第１固定子を移動さ
せるとともに、ステージ本体１４Ａ、１４Ｂの第２方向
への移動により発生する反力により第１固定子と第２固
定子とを移動させるように、第１固定子と第２固定子と
を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を保持するス
テージ本体が複数の方向に移動するステージ装置、およ
びこのステージ装置に保持されたマスクと基板とを用い
て露光処理を行う露光装置に関し、特に半導体集積回路
や液晶ディスプレイ等のデバイスを製造する際に、リソ
グラフィ工程で用いて好適なステージ装置および露光装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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、特開平８−１６６
０４３号公報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、ボイスコイルモータ等のアクチュエータを備
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。

【０００５】ところが、上記のステッパ等では、ウエハ
上のあるショット領域に対する露光の後、他のショット
領域に対して順次露光を繰り返すものであるから、ウエ
ハステージ（ステッパの場合）、あるいはレチクルステ
ージおよびウエハステージ（スキャニング・ステッパの
場合）の加速、減速運動によって生じる反力が本体コラ
ムの振動要因となって、投影光学系とウエハ等との相対
位置誤差を生じさせるという不都合があった。

【０００６】アライメント時や露光時における上記相対
位置誤差は、結果的にウエハ上で設計値と異なる位置に
パターンが転写されたり、その位置誤差に振動成分を含
む場合には像ボケ（パターン線幅の増大）を招いたりす
る原因になるという不都合があった。

【０００７】従って、係る不都合を抑制するためには、
上記のアクティブ防振台等により本体コラムの振動を十
分に減衰させる必要がある。例えばステッパの場合に
は、ウエハステージが所望の位置に位置決めされ十分に
整定されるのを待ってアライメント動作や露光動作を開
始する必要がある。また、スキャニング・ステッパの場
合には、レチクルステージとウエハステージとの同期整
定を十分に確保した状態で露光を行う必要があった。こ
のため、スループット（生産性）を悪化させる要因とな
っていた。

【０００８】そこで、このような不都合を改善するもの
として、例えば特開平８−１６６４７５号公報等に記載
されるように、ウエハステージの移動により発生する反
力をフレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がす
発明や、例えば特開平８−３３０２２４号公報等に記載
されるように、レチクルステージの移動により発生する
反力をフレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃が
す発明が知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のステージ装置および露光装置には、以下
のような問題が存在する。近年におけるレチクルやウエ
ハの大型化に伴い、両ステージが大型化し、上記特開平
８−１６６４７５号公報や特開平８−３３０２２４号公
報に記載された発明を用いても、フレーム部材を伝わっ
て床側に逃げる反力に起因してフレーム部材自身が振動
したり、床に逃げた反力が防振台を介して投影光学系を
保持する本体コラム（メインボディ）に伝わってこれを
加振する、いわゆる揺れ返しが生じる虞がある。そのた
め、スループットをある程度確保しつつ高精度な露光を
行うことは困難になっている。

【００１０】そこで、例えば特開平８−６３２３１号公
報には、ベース上に浮揚支持されるステージ本体と駆動
フレームとを設け、ステージ本体の前進移動に伴う反力
で駆動フレームが後退する技術が開示されている。この
技術によれば、ステージ本体と駆動フレームとの間に運
動量保存の法則が働き、ベース上における装置の重心の
位置が維持されるため、フレーム部材への振動の影響を
小さくすることができる。ところが、上記のステッパや
スキャニング・ステッパはステージがＸ方向およびＹ方
向の二方向に移動するため、一方向の移動に関しては駆
動フレームが移動して反力の影響を除去できても、他の
一方向の移動に関しては反力の影響を排除することがで
きない。

【００１１】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、ステージ本体が複数の方向に移動する場合
であっても、移動に伴う反力の影響を排除してステージ
本体の位置制御性を向上させるステージ装置、および位
置制御性に優れたステージ装置により高精度な露光を行
うことができる露光装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図５に対応
付けした以下の構成を採用している。本発明のステージ
装置は、第１方向（Ｘ軸方向）および第１方向（Ｘ軸方
向）とは異なる第２方向（Ｙ軸方向）に移動するステー
ジ本体（１４Ａ、１４Ｂ）を有するステージ装置（ＷＳ
Ｔ）において、第１可動子（２４Ａ、２４Ｂ）と第１固
定子（２５）とを有し、ステージ本体（１４Ａ、１４
Ｂ）を第１方向（Ｘ軸方向）に駆動する第１駆動装置
（２２Ａ、２２Ｂ）と、第２可動子（２１ｂ）と第２固
定子（２１ａ）とを有し、ステージ本体（１４Ａ、１４
Ｂ）を第２方向（Ｙ軸方向）に駆動する第２駆動装置
（２１Ａ、２１Ｂ）とを備え、ステージ本体（１４Ａ、
１４Ｂ）の第１方向（Ｘ軸方向）への移動により発生す
る反力により第１固定子（２５）を移動させるととも
に、ステージ本体（１４Ａ、１４Ｂ）の第２方向（Ｙ軸
方向）への移動により発生する反力により第１固定子
（２５）と第２固定子（２１ａ）とを移動させるよう
に、第１固定子（２５）と第２固定子（２１ａ）とを配
置したことを特徴とするものである。

【００１３】従って、本発明のステージ装置では、第１
駆動装置（２２Ａ、２２Ｂ）が作動して第１可動子（２
４Ａ、２４Ｂ）がステージ本体（１４Ａ、１４Ｂ）とと
もに第１方向（Ｘ軸方向）へ移動すると、この移動に伴
う反力により第１固定子（２５）が第１方向（Ｘ軸方
向）に沿ってステージ本体（１４Ａ、１４Ｂ）と逆方向
に移動する。また、第２駆動装置（２１Ａ、２１Ｂ）が
作動して第２可動子がステージ本体（１４Ａ、１４Ｂ）
とともに第２方向（Ｙ軸方向）へ移動すると、この移動
に伴う反力により第２固定子（２１ａ）および第１固定
子（２５）が第２方向（Ｙ軸方向）に沿ってステージ本
体（１４Ａ、１４Ｂ）と逆方向に移動する。そのため、
ステージ本体（１４Ａ、１４Ｂ）が第１方向または第２
方向のいずれの方向に移動しても、移動に伴う反力の影
響を排除することができる。

【００１４】また、本発明の露光装置は、マスクステー
ジ（ＲＳＴ）に保持されたマスク（Ｒ１）のパターンを
基板ステージ（ＷＳＴ）に保持された基板（Ｗ１、Ｗ
２）に露光する露光装置において、マスクステージ（Ｒ
ＳＴ）と基板ステージ（ＷＳＴ）との少なくとも一方の
ステージとして、請求項１から６のいずれかに記載され
たステージ装置（ＷＳＴ）が用いられることを特徴とす
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（ＲＳＴ）または基板ステージ（ＷＳＴ）が第１
方向（Ｘ軸方向）または第２方向（Ｙ軸方向）のいずれ
の方向に移動しても、移動に伴う反力の影響を排除する
ことができ、マスク（Ｒ１）または基板（Ｗ１、Ｗ２）
に対する位置制御性が向上する。そのため、マスク（Ｒ
１）と基板（Ｗ１、Ｗ２）との位置合わせ精度が向上
し、高精度の露光を実施することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のステージ装置およ
び露光装置の実施の形態を、図１ないし図４を参照して
説明する。ここでは、露光装置として、レチクルとウエ
ハとを同期移動しつつ、レチクルに形成された半導体デ
バイスの回路パターンをウエハ上に転写する、ステップ
・アンド・スキャン方式、またはステップ・アンド・ス
ティッチ方式からなる走査露光方式の露光装置を使用す
る場合の例を用いて説明する。また、この露光装置にお
いては、本発明のステージ装置をウエハステージに適用
するものとする。

【００１７】図１は、露光装置の概略構成図である。こ
の図に示す露光装置の大部分は、例えば半導体製造工場
の床１上のクリーンルーム内に設置され、その階下の機
械室の準クリーンルーム内の床２上に露光光源３が設置
されている。

【００１８】露光時に露光光源３から射出された露光ビ
ームとしての露光光ＩＬは、ビームマッチングユニット
（ＢＭＵ）４を経て床１上に導かれる。ＢＭＵ４から射
出された露光光ＩＬは、床１上に設置されるとともに、
ビーム整形光学系、照度分布均一化用のオプティカルイ
ンテグレータ（ユニフォマイザ、またはホモジナイ
ザ）、光量モニタ、可変開口絞り、およびリレーレンズ
系等を含む第１照明系５に入射する。

【００１９】第１照明系５の射出面は、被照明体として
のレチクルのパターン面とほぼ共役であり、この射出面
に可動視野絞り６Ａが配置されている。この可動視野絞
り６Ａは、被露光基板としてのウエハの各ショット領域
への走査露光の開始時および終了時に、本来の回路パタ
ーン以外のパターンが露光されないように視野を開閉す
る役割を果たす。視野の開閉時に振動を発生する虞のあ
る可動視野絞り６Ａが配置された第１照明系５は、露光
本体部とは別体として支持されているため、露光本体部
での露光精度（重ね合わせ精度、転写精度等）が向上す
る。

【００２０】なお、可動視野絞り６Ａは、走査露光の開
始時および終了時にその視野を開閉する、すなわち走査
方向に関する視野の幅を変更するだけでなく、走査露光
に先立ち、転写対象の回路パターンの非走査方向に関す
る大きさに応じて、その視野の非走査方向の幅を変更で
きるようにも構成されている。

【００２１】可動視野絞り６Ａを通過した露光光ＩＬ
は、露光本体部のコラムに取り付けられた第２照明系７
の入射面、すなわちレチクルのパターン面から所定量だ
けデフォーカスした面に配置された固定視野絞り６Ｂに
入射する。固定視野絞り６Ｂには、レチクルのパターン
面での照明領域を走査方向と直交する非走査方向に細長
いスリット状の領域に規定するための開口が形成されて
いる。固定視野絞り６Ｂを通過した露光光ＩＬは、第２
照明系７内のリレーレンズ系、光路折り曲げ用のミラ
ー、およびコンデンサレンズ系等を経てマスクとしての
レチクルＲ１のパターン面の照明領域を照明する。

【００２２】その露光光ＩＬのもとで、レチクルＲ１の
照明領域内のパターン像は、投影光学系ＰＬを介して投
影倍率β（βは、１／４倍または１／５倍等）で、フォ
トレジストが塗布された基板としてのウエハＷ１（また
はＷ２）上のスリット状の露光領域に投影される。この
状態でレチクルＲ１およびウエハＷ１を投影倍率βを速
度比として所定の走査方向に同期移動することで、ウエ
ハＷ１上の一つのショット領域にレチクルＲ１のパター
ン像が転写される。ここで、ウエハＷ１、Ｗ２は、例え
ば半導体（シリコン等）またはＳＯＩ（Silicon On Ins
ulator）等の円板状の基板である。

【００２３】投影光学系ＰＬとしては、例えば特願平１
０−３７０１４３号、または特願平１１−６６７６９号
に開示されているように、１本の光軸に沿って複数の屈
折レンズと、それぞれ光軸の近傍に開口を有する２つの
凹面鏡とを配置して構成される直筒型の反射屈折系や、
１本の光軸に沿って屈折レンズを配置して構成される直
筒型の屈折系等を使用することができる。さらに、投影
光学系ＰＬとして双筒型の反射屈折型を使用してもよ
い。以下、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取
り、Ｚ軸に垂直な平面（本実施の形態では、ほぼ水平面
に合致している）内で走査露光時のレチクルＲ１および
ウエハＷ１の走査方向に直交する非走査方向（図１の紙
面左右方向）に沿ってＸ軸を取り、その走査方向（図１
の紙面に垂直な方向）に沿ってＹ軸を取って説明する。
すなわち、本発明における第１方向をＸ軸方向とし、第
２方向をＹ軸方向とする。

【００２４】先ず、レチクルＲ１を支持するレチクルス
テージ（マスクステージ）ＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、お
よびウエハＷ１、Ｗ２を支持するウエハステージ（基板
ステージ、ステージ装置）ＷＳＴを含む露光本体部の全
体構成について説明する。

【００２５】床１上にほぼ正三角形の頂点に位置する３
箇所の防振台１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを介して剛性の高
いベースプレート１２が設置され、ベースプレート１２
上には電気式の水準器９Ａが設置されている。防振台１
１Ａ〜１１Ｃは、それぞれエアーダンパまたは油圧式の
ダンパ等の大重量に耐える機械式のダンパと、ボイスコ
イルモータ等の電磁式のアクチュエータよりなる電磁式
のダンパとを含む能動型（アクティブ型）の防振装置で
ある。一例として水準器９Ａで検出されるベースプレー
ト１２の上面の水平面に対する傾斜角（２軸の回りの傾
斜角）が許容範囲に収まるように、３個の防振台１１Ａ
〜１１Ｃ中の電磁式のダンパが駆動され、必要に応じて
機械式のダンパの空気圧または油圧等が制御される。こ
の場合、機械的なダンパによって、床からの高い周波数
の振動は露光本体部に伝わる前に減衰され、残存してい
る低い周波数の振動は電磁的なダンパによって減衰され
る。なお、その水準器９Ａ（その他の水準器も同様）の
代わりに、例えば光学的に対応する部材の傾きを検出す
る検出器等を使用してもよい。

【００２６】ベースプレート１２の上面には、ほぼ正三
角形の頂点に位置するように３本の第１コラム５９Ａ、
５９Ｂ、５９Ｃ（５９Ｃは不図示）が固定され、第１コ
ラム５９Ａ〜５９Ｃの上面には中央部に露光光ＩＬを通
過させる開口が設けられた支持板６６が固定されてい
る。支持板６６の上には、スペーサ６７を介して支持板
６８が固定され、支持板６８には第２照明系７が取り付
けられている。また、第１コラム５９Ａ〜５９Ｃの内面
に固定された凸部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ（６０Ｃは不
図示）には、それぞれ姿勢制御部材としての可変マウン
ト部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ（６１Ｃは不図示）が固定
されている。可変マウント部６１Ａ〜６１Ｃとしては、
ピエゾ素子のような圧電素子、または磁歪素子のように
大きい剛性を持ち高い応答速度（例えば振幅が数μｍ程
度で、周波数が１０Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度）でＺ方向に伸
縮自在の駆動素子が使用可能である。また、可変マウン
ト部６１Ａ〜６１Ｃとしては、その他に小さいカム機構
によってＺ方向への変位を行う駆動機構も使用できる。

【００２７】可変マウント部６１Ａ〜６１Ｃ上には、ベ
ース部材としてのレチクルベース６２が固定され、レチ
クルベース６２の中央部には露光光ＩＬを通過させるた
めの開口が形成されている。レチクルベース６２の上面
は、平面度の極めて良好なガイド面に加工され、このガ
イド面にレチクル側の可動ステージとしての微動ステー
ジ６３がエアーベアリングを介して円滑に２次元的に摺
動自在に載置される。そして、微動ステージ６３上に
は、レチクルＲ１が真空吸着等によって保持されてい
る。微動ステージ６３上のレチクルＲ１の走査方向に隣
接する領域には、別のレチクルＲ２（不図示）が保持さ
れており、例えば二重露光などが効率的に実行できる構
成になっている。

【００２８】また、レチクルベース６２のガイド面の端
部には電気式の水準器９Ｄが設置されており、一例とし
て水準器９Ｄで検出されるそのガイド面の水平面に対す
る傾斜角（２軸の回り、すなわちＸ軸およびＹ軸の回り
の傾斜角）が許容範囲に収まるように、３個の可変マウ
ント部６１Ａ〜６１Ｃの伸縮量（または変位量）が制御
される。この際に、最低限で２軸の回りの傾斜角の制御
ができればよいため、例えば３個の可変マウント部６１
Ａ〜６１Ｃの中の一つを、高さが固定されたスペーサと
してもよい。

【００２９】また、微動ステージ６３の周囲を囲むよう
に矩形枠状の粗動ステージ６４が配置されており、その
上方の支持板６６の底面にはＹ方向に沿って平行に１対
のＹ軸駆動装置６５ＹＡ、６５ＹＢが取り付けられてい
る。そして、これらＹ軸駆動装置６５ＹＡ、６５ＹＢに
は、粗動ステージ６４が連結されている。粗動ステージ
６４はレチクルベース６２には非接触であり、粗動ステ
ージ６４と微動ステージ６３とは、粗動ステージ６４に
対して微動ステージ６３を所定の狭い範囲でＸ方向、Ｙ
方向および回転方向に微小量駆動するアクチュエータを
介して連結されている。そして、Ｙ軸駆動装置６５Ｙ
Ａ、６５ＹＢは、リニアモータ方式で粗動ステージ６４
を＋Ｙ方向、および−Ｙ方向に交互に一定速度で移動す
る。

【００３０】すなわち、粗動ステージ６４は、支持板６
６から吊り下げられるように保持された状態で、微動ス
テージ６３をＹ方向に一定速度で駆動するとともに、残
存する同期誤差を補正するように粗動ステージ６４に対
して微動ステージ６３が相対的に駆動される。微動ステ
ージ６３の２次元的な位置および回転角、並びに粗動ス
テージ６４のＹ方向の位置は、それぞれ不図示のレーザ
干渉計によって高精度に計測され、この計測結果に基づ
いて微動ステージ６３の位置および速度が制御される。
本実施の形態では、レチクルベース６２、微動ステージ
６３、および粗動ステージ６４等とからレチクルステー
ジ装置ＲＳＴが構成されている。

【００３１】次に、ベースプレート１２の上面で第１コ
ラム５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ（５９Ｃは不図示）の内側
には、ほぼ正三角形の頂点の位置に３本の第２コラム５
１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ（５１Ｃは不図示）が固定され、
第２コラム５１Ａ〜５１Ｃの上面には、それぞれ姿勢制
御部材としての可変マウント部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ
（５２Ｃは不図示）が固定されている。可変マウント部
５２Ａ〜５２Ｃとしては、上記の可変マウント部６１Ａ
と同様の圧電素子等を用いた駆動素子、またはカム方式
の駆動機構等を使用できる。

【００３２】可変マウント部５２Ａ〜５２Ｃ上には、ベ
ース部材としての支持板５３が固定されている。そし
て、支持板５３に設けられたＵ字型の切欠部に投影光学
系ＰＬがフランジ部５４を介して設置され、その切欠部
の開放端がカバー５５によって閉じられている。また、
支持板５３の上面の端部には、電気式の水準器９Ｂが設
置されており、一例として水準器９Ｂで検出されるその
上面の水平面に対する傾斜角（２軸回りの傾斜角）が許
容範囲に収まるように、３個の可変マウント部５２Ａ〜
５２Ｃの伸縮量（または変位量）が制御される。この際
にも、最低限で２軸の回りの傾斜角を制御できればよい
ため、３個の可変マウント部５２Ａ〜５２Ｃの中の一つ
を、高さが固定されたスペーサとしてもよい。

【００３３】さらに、投影光学系ＰＬを保持するフラン
ジ部５４と支持板５３との間には、ほぼ等角度間隔で３
箇所に、姿勢制御部材としてのピエゾ素子等の圧電素子
または磁歪素子等からなり剛性が高くＺ方向（光軸ＡＸ
の方向）に伸縮自在の駆動素子５６が装着されている。
そして、フランジ部５４の上面の端部には、電気式の水
準器９Ｃが設置されており、一例として水準器９Ｃで検
出されるその上面の水平面に対する傾斜角（２軸回りの
傾斜角）が許容範囲に収まるように、３個の駆動素子５
６の伸縮量が制御される。この際にも、最低限で２軸の
回りの傾斜角を制御できればよいため、３個の駆動素子
５６の中の一つを、高さが固定されたスペーサとしても
よい。このように、支持板５３の振動を抑制するための
可変マウント部５２Ａ〜５２Ｃに加えて、投影光学系Ｐ
Ｌ自体の振動を抑制するための駆動素子５６が設けられ
ているため、円筒状の投影光学系ＰＬの振動が高度に抑
制されて、結像特性が良好に維持される。

【００３４】また、ウエハのアライメントを行うため
に、投影光学系ＰＬの下端部の−Ｘ方向および＋Ｘ方向
の側面には、オフ・アクシスで結像方式のアライメント
センサ３８Ａ、３８Ｂが固定されている。不図示である
が、レチクルＲ１の上方に位置する支持板６６の底面部
には、レチクルのアライメントを行うために、レチクル
アライメント顕微鏡が配置されている。

【００３５】また、ベースプレート１２の上面で３本の
第２コラム５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ（５１Ｃは不図示）
によってほぼ囲まれた領域には、ウエハステージＷＳＴ
が設置されている。このウエハステージＷＳＴは、定盤
１３、可動ステージ（ステージ本体）１４Ａ、１４Ｂ、
試料台（ウエハホルダ）１５Ａ、１５Ｂ、および図２に
示すスキャンリニアモータ（第２駆動装置）２１Ａ、２
１Ｂ、ステップリニアモータ（第１駆動装置）２２Ａ、
２２Ｂを主体として構成されたダブル・ステージ方式で
あり、例えば可動ステージ１４Ａ側でウエハＷ１に対す
る走査露光中に、可動ステージ１４Ｂ側でウエハＷ２の
交換およびアライメントが実施可能になっている。

【００３６】定盤１３は、ベースプレート１２上に固定
され、その上面が平面度の極めて良好なガイド面に加工
されている。このガイド面には、可動ステージ１４Ａが
エアーベアリングを介して円滑に摺動自在に、且つＹ方
向に延在するガイドバー２３Ａに沿って移動自在に浮上
支持されている。可動ステージ１４Ａ上には、第１の試
料台（ウエハホルダ）１５Ａが載置され、この試料台１
５Ａ上には第１のウエハＷ１が真空吸着等によって保持
される。

【００３７】試料台１５Ａは、可動ステージ１４Ａに対
してＸ方向、Ｙ方向およびＺ軸回りの回転方向に微動可
能であるとともに、レベリングおよびフォーカシングを
行うためにＺ方向の変位、および２軸の回り（すなわ
ち、Ｘ軸およびＹ軸回り）の傾斜が可能な構成になって
いる。

【００３８】また、定盤１３上には、可動ステージ１４
Ａとともに可動ステージ１４Ｂがエアーベアリングを介
して摺動自在に、且つＹ方向に延在するガイドバー２３
Ｂに沿って移動自在に浮上支持されている。可動ステー
ジ１４Ｂ上には、レベリングおよびフォーカシング用の
試料台１５Ｂを介してウエハＷ２が真空吸着等によって
保持される。

【００３９】スキャンリニアモータ２１Ａは、可動ステ
ージ１４Ａをスキャン方向（走査方向）であるＹ方向に
駆動するものであって、図３に示してあるように、ガイ
ドバー２３Ａに埋設された固定子（第２固定子）２１ａ
と、可動ステージ１４Ａに設けられ、固定子２１ａとの
間の電磁気的相互作用によりＹ方向に駆動される可動子
（第２可動子）２１ｂとから構成されている。同様に、
スキャンリニアモータ２１Ｂは、可動ステージ１４Ｂを
Ｙ方向に駆動するものであって、ガイドバー２３Ｂに埋
設された固定子（第２固定子；不図示）と、可動ステー
ジ１４Ｂに設けられ、固定子との間の電磁気的相互作用
によりＹ方向に駆動される可動子（第２可動子；不図
示）とから構成されている。

【００４０】ステップリニアモータ２２Ａは、可動ステ
ージ１４Ａをステップ移動方向であるＸ方向に駆動する
ものであって、図３に示すように、ガイドバー２３Ａの
両端に設けられた可動子（第１可動子）２４Ａ、２４Ａ
と、カウンタマス２６、２６の一側面にＸ方向に延在
し、且つ可動子２４Ａに対向して突設され、可動子２４
Ａ、２４Ａとの間の電磁気的相互作用により当該可動子
２４Ａ、２４ＡをＸ方向に駆動させる固定子（第１固定
子）２５、２５とから構成されている。同様に、ステッ
プリニアモータ２２Ｂは、可動ステージ１４ＢをＸ方向
に駆動するものであって、ガイドバー２３Ｂの両端に設
けられた可動子（第１可動子）２４Ｂ、２４Ｂと、カウ
ンタマス２６、２６に突設され可動子２４Ｂ、２４Ｂと
の間の電磁気的相互作用により当該可動子２４Ｂ、２４
ＢをＸ方向に駆動させる上記固定子２５、２５とから構
成されている。すなわち、固定子２５、２５は、可動子
２４Ａ、２４Ｂの双方に対する固定子として機能する。
なお、−Ｙ側のカウンタマス２６には、−Ｙ側の可動子
２４Ａ、２４Ｂを挟み込むようにＥＩコア（電磁石）３
４Ａ、３４Ｂが設けられている。

【００４１】カウンタマス２６、２６は、ベースプレー
ト１２上のＹ方向両側に設置された定盤２７、２７上に
エアパッド等のエアベアリング（不図示）を介してＸＹ
平面に沿ってそれぞれ移動自在に浮上支持されている。
また、各カウンタマス２６には、Ｘ方向に沿って矩形の
ガイド孔２８が貫通して形成されている。このガイド孔
２８には、カウンタマス２６、２６のＸ方向への移動を
ガイドする断面矩形のフレーム部材２９が挿通されてい
る。

【００４２】フレーム部材２９は、可動ステージ１４
Ａ、１４ＢのＹ方向への移動時にカウンタマスとして作
動するものであって、Ｘ方向に沿って延設されたガイド
部２９Ｘ、２９Ｘと、Ｙ方向に沿って延設されたガイド
部２９Ｙ、２９Ｙとが矩形に連結された平面視ロ字状に
形成されており（図２参照）、カウンタマス２６、２６
のガイド孔２８にはガイド部２９Ｘ、２９Ｘが移動自在
に挿通されている。

【００４３】また、フレーム部材２９のガイド部２９
Ｙ、２９Ｙは、保持部材３０、３０に挿通されている。
保持部材３０、３０は、ベースプレート１２上のＸ方向
両側に固定されており、カウンタマス２６、２６と同様
に、Ｙ方向に沿って矩形のガイド孔３１、３１がそれぞ
れ形成されている。そして、このガイド孔３１、３１に
は、上記ガイド部２９Ｙ、２９Ｙが移動自在に保持され
る。

【００４４】一方、このフレーム部材２９には、ステッ
プトリムモータ（運動量補正装置）３２およびスキャン
トリムモータ（第２の運動量補正装置、回転補正装置）
３３が設けられている。ステップトリムモータ３２は、
ガイド部２９Ｘに対してカウンタマス２６をＸ方向に駆
動して、カウンタマス２６の移動量（運動量）を補正す
るものであって、フレーム部材２９のガイド部２９Ｘ、
２９Ｘにそれぞれ独立駆動可能に設けられている。

【００４５】スキャントリムモータ３３は、保持部材３
０に対してフレーム部材２９をＹ方向に駆動して、フレ
ーム部材２９（およびカウンタマス２６）の移動量（運
動量）を補正するものであって、フレーム部材２９のガ
イド部２９Ｙ、２９Ｙにそれぞれ独立駆動可能に設けら
れている。

【００４６】試料台１５Ａ上の側縁には、Ｙ方向に延設
された移動鏡３５とＸ方向に延設された移動鏡３６とが
固定されている。そして、移動鏡３５の反射面に向けて
レーザ干渉計３７が測長ビームを照射するとともに、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、可動ステージ１４Ａ（ひいてはウエハＷ
１）のＸ方向の位置が高精度に計測される。また、移動
鏡３６の反射面に対しては、Ｘ方向に所定間隔をあけて
配置されたレーザ干渉計３９Ａ、３９Ｂがそれぞれ測長
ビームを照射するとともに、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、可動ステー
ジ１４Ａ（ひいてはウエハＷ１）のＹ方向の位置および
θＺ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置が高精度に計測され
る。なお、図示していないものの、可動ステージ１４Ｂ
（ひいてはウエハＷ２）のＸ方向、Ｙ方向の位置、およ
びθＺ方向の位置を計測するためのレーザ干渉計が別途
配設されている。

【００４７】また、カウンタマス２６、２６の−Ｘ側端
面には、レーザ干渉計４０Ａ、４０Ｂがそれぞれ測長ビ
ームを照射するとともに、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、カウンタマス
２６、２６毎にＸ方向の位置が高精度に計測される。さ
らに、フレーム部材２９の−Ｙ側のガイド部２９Ｙに対
しては、Ｘ方向に所定間隔をあけて配置されたレーザ干
渉計４１Ａ、４１Ｂがそれぞれ測長ビームを照射すると
ともに、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、フレーム部材２９のＹ方向の位
置およびθＺ方向の位置が高精度に計測される。

【００４８】図４は、本露光装置の制御ブロック図であ
る。この図に示すように、レーザ干渉計３７、３９Ａ、
３９Ｂ、４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂの計測結果
は、制御部４２に出力される。制御部４２は、入力した
計測結果に基づいて、可動ステージ１４Ａ、１４Ｂを駆
動するスキャンリニアモータ２１Ａ、２１Ｂ、ステップ
リニアモータ２２Ａ、２２Ｂを制御するとともに、カウ
ンタマス２６、２６を駆動するステップトリムモータ３
２、フレーム部材２９を駆動するスキャントリムモータ
３３を制御する。

【００４９】次に、上記の構成の露光装置のうち、まず
ウエハステージＷＳＴの動作について説明する。例え
ば、ステップリニアモータ２２Ａが作動して可動子２４
Ａが固定子２５に対して相対移動することにより、可動
ステージ１４Ａが試料台１５Ａ（およびウエハＷ１）と
ともに＋Ｘ方向に移動すると、この移動による反力でカ
ウンタマス２６、２６がフレーム部材２９のガイド部２
９Ｘをガイドにして−Ｘ方向に相対移動する。

【００５０】ここで、可動ステージ１４Ａと定盤１３と
の間、ガイド部２９Ｘとカウンタマス２６との間、およ
びカウンタマス２６と定盤２７との間の摩擦が零である
場合には運動量保存の法則が働くため、本来、カウンタ
マス２６、２６は可動ステージ１４Ａ側（試料台１５
Ａ、ウエハＷ１、移動鏡３５、３６、ガイドバー２３Ａ
等を含む）との重量比に応じた量移動する。

【００５１】ところが、可動子２４Ａと固定子２５とは
カップリングされているため、これらが相対移動した際
には、元の位置に止まろうとする力が作用する。可動子
２４Ａは、レーザ干渉計３７が可動ステージ１４Ａの位
置を計測して、リニアモータ２２Ａのコイルに所定の電
圧が印加されるため、所定位置に移動するが、固定子２
５（すなわちカウンタマス２６）は移動すべき位置に到
達する前に停止することになる。そのため、本実施の形
態では、制御部４２がレーザ干渉計４０Ａ、４０Ｂの計
測結果に基づいてステップトリムモータ３２、３２を駆
動することで、カウンタマス２６、２６が所定の位置に
到達するように、カウンタマス２６、２６の移動量（運
動量）を補正する。

【００５２】この結果、可動ステージ１４ＡのＸ方向の
加減速時の反力はカウンタマス２６、２６の移動により
吸収され、ベースプレート１２に与える運動量は理論的
にゼロとなり、ウエハステージＷＳＴにおける重心の位
置がＸ方向において実質的に固定される。なお、ステッ
プリニアモータ２２Ｂが作動して、可動ステージ１４Ｂ
がＸ方向に移動する際にも同様の動作になる。

【００５３】一方、スキャンリニアモータ２１Ａが作動
して可動ステージ１４Ａが試料台１５Ａ（およびウエハ
Ｗ１）とともに、例えば＋Ｙ方向に移動すると、この移
動による反力で固定子２１ａを有するガイドバー２３
Ａ、カウンタマス２６、２６とともに、フレーム部材２
９が保持部材３０のガイド孔３１に沿って−Ｙ方向に相
対移動する。この場合も、制御部４２がレーザ干渉計４
１Ａ、４１Ｂの計測結果に基づいてスキャントリムモー
タ３３、３３を駆動することで、フレーム部材２９（お
よびガイドバー２３Ａ、カウンタマス２６、２６）が所
定の位置に到達するようにフレーム部材２９の移動量を
補正する。

【００５４】さらに、図２に示すように、可動ステージ
１４Ａがフレーム部材２９（すなわちベースプレート１
２）の中心に対して偏心している場合、可動ステージ１
４Ａの移動に伴ってフレーム部材２９にはＺ軸回りの回
転モーメントが加わる。そのため、制御部４２は、可動
ステージ１４Ａの位置に応じて、スキャントリムモータ
３３、３３の駆動を個別に制御して、このモーメントを
補正する。具体的には、図２のように、可動ステージ１
４Ａがフレーム部材２９の中心よりも−Ｘ側に位置して
いる場合、フレーム部材２９の−Ｘ側により大きな反力
が加わる。そこで、制御部４２は、可動ステージ１４Ａ
の位置に応じて、−Ｘ側のトリムモータ３３を＋Ｘ側の
トリムモータ３３よりも大きな力で駆動してフレーム部
材２９に加わるモーメントを補正する。

【００５５】この結果、可動ステージ１４ＡのＹ方向の
加減速時の反力は、フレーム部材２９（およびガイドバ
ー２３Ａ、カウンタマス２６、２６）の移動により吸収
され、ベースプレート１２に与える運動量は理論的にゼ
ロとなり、ウエハステージＷＳＴにおける重心の位置が
Ｙ方向においても実質的に固定される。また、ベースプ
レート１２に対してＺ軸回りのモーメントが加わること
も回避される。なお、スキャンリニアモータ２１Ｂが作
動して、可動ステージ１４ＢがＹ方向に移動する際にも
同様の動作になる。

【００５６】このように、ウエハステージＷＳＴにおい
ては、可動ステージ１４Ａ、１４Ｂがスキャン移動方向
およびステップ移動方向のいずれの方向に移動しても、
移動に伴う反力を吸収して振動の発生を抑制することが
できる。

【００５７】続いて、２つの可動ステージ１４Ａ、１４
Ｂによる並行処理について説明する。本実施の形態で
は、例えば可動ステージ１４Ａ（すなわち試料台１５
Ａ）上のウエハＷ１を投影光学系ＰＬを介して露光動作
を行っている間に、可動ステージ１４Ｂにおいてウエハ
交換が行われ、ウエハ交換に引き続いてアライメント動
作およびオートフォーカス／オートレベリングが行われ
る。

【００５８】可動ステージ１４Ｂ側で、上記のウエハ交
換、アライメント動作が行われている間に、可動ステー
ジ１４Ａ側では、２枚のレチクルＲ１、Ｒ２（Ｒ２は不
図示）を使い、露光条件を変えながら連続してステップ
・アンド・スキャン方式により二重露光が行われる。２
つの可動ステージ１４Ａ、１４Ｂ上で並行して行われる
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、先に終了したウエハステージの方が待ち状態とな
り、両方の動作が終了した時点で可動ステージ１４Ａ、
１４Ｂが移動制御される。そして、露光シーケンスが終
了した可動ステージ１４Ａ上のウエハＷ１は、ローディ
ングポジションでウエハ交換がなされ、アライメントシ
ーケンスが終了した可動ステージ１４Ｂ（すなわち試料
台１５Ｂ）上のウエハＷ２は、投影光学系ＰＬの下で露
光シーケンスが行われる。

【００５９】このように、一方の可動ステージ側でウエ
ハ交換とアライメント動作を実行する間に、他方の可動
ステージ側で露光動作を実行することとし、両方の動作
が終了した時点でお互いの動作を切り換えるようにする
ことで、スループットを大幅に向上させることが可能に
なる。

【００６０】本実施の形態のステージ装置および露光装
置では、可動ステージ１４Ａ、１４ＢがＸ方向に移動す
る際にはカウンタマス２６、２６がその反力で移動し、
可動ステージ１４Ａ、１４ＢがＹ方向に移動する際には
固定子２１ａを有するガイドバー２３Ａ、２３Ｂ、カウ
ンタマス２６、２６、フレーム部材２９がその反力で移
動するので、いずれの方向への移動に関しても、振動の
発生等、可動ステージ１４Ａ、１４Ｂの移動に伴う反力
の悪影響がベースプレート１２や定盤１３等に及ぶこと
を防止できる。そのため、可動ステージ１４Ａ、１４Ｂ
の位置制御性が向上し、高精度な露光処理を実行するこ
とが可能になる。

【００６１】また、従来では、固定子と可動子とのカッ
プリングによりカウンタマス２６、２６やフレーム部材
２９が反力移動における所定位置に到達しない可能性が
あるものの、本実施の形態では制御部４２がステップト
リムモータ３２、スキャントリムモータ３３を介してこ
れらの運動量を補正するため、運動量保存の関係が維持
され、ウエハステージＷＳＴにおける重心移動を阻止す
ることができる。

【００６２】さらに、本実施の形態では、スキャントリ
ムモータ３３、３３の駆動を個別に制御することで、可
動ステージ１４Ａ、１４Ｂの位置に応じてフレーム部材
２９に発生する回転モーメントを補正できるので、ベー
スプレート１２や定盤１３に対してＺ軸回りのモーメン
トが加わることも回避することができる。

【００６３】また、本実施の形態の露光装置では、可動
ステージが二基設けられた、ダブルステージ方式を採用
しているので、一方の可動ステージ側でウエハ交換とア
ライメント動作を実行する間に、他方の可動ステージ側
で露光動作を実行する等、待機時間を削減することがで
き、スループットを大幅に向上させることが可能にな
る。

【００６４】なお、上記実施の形態では、カウンタマス
２６、２６を断面ロ字状とし、フレーム部材２９を断面
矩形とする構成としたが、これに限定されるものではな
く、例えば図５に示すように、断面視Ｅ字状のカウンタ
マス２６と、断面視コ字状のフレーム部材２９とが組み
合わされる構成であってもよい。なお、この図において
は、図２および図３に示した実施の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てある。

【００６５】また、上記実施の形態においては、可動ス
テージが２基設けられた、ダブルステージ型の例を用い
たが、これに限定されるものではなく、可動ステージが
１基や３基以上設けられる構成であってもよい。また、
上記実施の形態では、本発明のステージ装置をウエハス
テージＷＳＴに適用する構成としたが、これに限られ
ず、レチクルステージＲＳＴにも適用可能である。

【００６６】さらに、上記実施の形態では、本発明のス
テージ装置を露光装置のウエハステージに適用した構成
としたが、露光装置以外にも転写マスクの描画装置、マ
スクパターンの位置座標測定装置等の精密測定機器にも
適用可能である。

【００６７】なお、本実施の形態の基板としては、半導
体デバイス用の半導体ウエハＷ１、Ｗ２のみならず、液
晶ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘ
ッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いら
れるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコン
ウエハ）等が適用される。

【００６８】露光装置としては、レチクルＲ１、Ｒ２と
ウエハＷ１、Ｗ２とを同期移動してレチクルＲ１、Ｒ２
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・ステッパー；US
P5,473,410）の他に、レチクルＲとウエハＷ１、Ｗ２と
を静止した状態でレチクルＲ１、Ｒ２のパターンを露光
し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アン
ド・リピート方式の投影露光装置（ステッパー）にも適
用することができる。

【００６９】露光装置の種類としては、ウエハＷ１、Ｗ
２に半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス
製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用の露
光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるい
はレチクル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。

【００７０】また、露光用照明光の光源として、超高圧
水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ
線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦ
エキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ
（１９３ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（１５７ｎｍ）のみなら
ず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができ
る。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱
電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ₆）、タ
ンタル（Ｔａ）を用いることができる。さらに、電子線
を用いる場合は、レチクルＲを用いる構成としてもよい
し、レチクルＲを用いずに直接ウエハ上にパターンを形
成する構成としてもよい。また、ＹＡＧレーザや半導体
レーザ等の高周波などを用いてもよい。

【００７１】投影光学系ＰＬの倍率は、縮小系のみなら
ず等倍系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光
学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用
いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過
する材料を用い、Ｆ₂レーザやＸ線を用いる場合は反射
屈折系または屈折系の光学系にし（レチクルＲも反射型
タイプのものを用いる）、また電子線を用いる場合には
光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学
系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真
空状態にすることはいうまでもない。

【００７２】ウエハステージＷＳＴやレチクルステージ
ＲＳＴにリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,1
18参照）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ＷＳＴ、ＲＳＴ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。また、ステップトリムモータ３２やスキャントリ
ムモータ３３においても、ガイドを設けても設けなくと
も、どちらでもよい。

【００７３】各ステージＷＳＴ、ＲＳＴ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（永久磁
石）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ＷＳＴ、ＲＳＴ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ＷＳ
Ｔ、ＲＳＴ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ＷＳＴ、ＲＳＴの移動面側（ベース）
に設ければよい。

【００７４】以上のように、本願実施形態の露光装置
は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む
各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、
光学的精度を保つように、組み立てることで製造され
る。これら各種精度を確保するために、この組み立ての
前後には、各種光学系については光学的精度を達成する
ための調整、各種機械系については機械的精度を達成す
るための調整、各種電気系については電気的精度を達成
するための調整が行われる。各種サブシステムから露光
装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機
械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等
が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組
み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程
があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光
装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行わ
れ、露光装置全体としての各種精度が確保される。な
お、露光装置の製造は温度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６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、シリコン
材料からウエハを製造するステップ２０３、前述した実
施形態の露光装置によりレチクルのパターンをウエハに
露光する露光処理ステップ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。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るス
テージ装置は、ステージ本体の第１方向への移動により
発生する反力により第１固定子を移動させるとともに、
ステージ本体の第２方向への移動により発生する反力に
より第１固定子と第２固定子とを移動させるように、第
１固定子と第２固定子とを配置した構成となっている。
これにより、このステージ装置では、ステージ本体が第
１方向、または第２方向のいずれの方向に移動した場合
でも、移動に伴う反力の悪影響が排除されステージ本体
の位置制御性が向上するという効果が得られる。

【００７７】請求項２に係るステージ装置は、運動量補
正装置がステージ本体の移動時の運動量に基づいて、第
１固定子の移動時の運動量を補正する構成となってい
る。これにより、このステージ装置では、ステージ本体
が第１方向へ移動した際にも運動量保存の関係が維持さ
れ重心移動を阻止できるという効果が得られる。

【００７８】請求項３に係るステージ装置は、ステージ
本体の第１方向への移動による反力で移動する第１固定
子をガイドし、且つステージ本体の第２方向への移動に
よる反力で第１固定子および第２固定子とともに移動す
るフレーム部材を有する構成となっている。これによ
り、このステージ装置では、フレーム部材が第１固定子
をガイドするとともに、第１固定子および第２固定子を
伴って第２方向へ移動することで、移動に伴う反力の悪
影響が排除されステージ本体の位置制御性が向上すると
いう効果が得られる。

【００７９】請求項４に係るステージ装置は、第２の運
動量補正装置がステージ本体の移動時の運動量に基づい
て、フレーム部材の移動時の運動量を補正する構成とな
っている。これにより、このステージ装置では、ステー
ジ本体が第２方向へ移動した際にも運動量保存の関係が
維持され重心移動を阻止できるという効果が得られる。

【００８０】請求項５に係るステージ装置は、第２の運
動量補正装置がステージ本体の位置に基づいて、第１方
向および第２方向と略直交する方向に延びる軸線周りの
フレーム部材の回転を補正する構成となっている。これ
により、このステージ装置では、ベースプレートや定盤
に対して回転モーメントが加わることを回避できるとい
う効果が得られる。

【００８１】請求項６に係るステージ装置は、ステージ
本体が互いに独立移動自在に複数設けられる構成となっ
ている。これにより、このステージ装置では、スループ
ットを大幅に向上させることができるという効果が得ら
れる。

【００８２】請求項７に係るステージ装置は、マスクス
テージと基板ステージとの少なくとも一方のステージと
して、請求項１から６のいずれかに記載されたステージ
装置が用いられる構成となっている。これにより、この
ステージ装置では、ステージ本体が第１方向、または第
２方向のいずれの方向に移動した場合でも、移動に伴う
反力の悪影響が排除され、マスクまたは基板の少なくと
も一方の位置制御性が向上することで、高精度な露光処
理が実現するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、露
光装置の概略構成図である。

【図２】同露光装置を構成するウエハステージの平
面図である。

【図３】図２における断面図である。

【図４】露光装置の制御ブロック図である。

【図５】ウエハステージの別の実施の形態を示す部
分断面図である。

【図６】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】

Ｒ１レチクル（マスク）Ｗ１、Ｗ２ウエハ（基板）ＲＳＴレチクルステージ（マスクステージ）ＷＳＴウエハステージ（基板ステージ、ステージ装
置）１４Ａ、１４Ｂ可動ステージ（ステージ本体）２１Ａ、２１Ｂスキャンリニアモータ（第２駆動装
置）２２Ａ、２２Ｂステップリニアモータ（第１駆動装
置）２４Ａ、２４Ｂ可動子（第１可動子）２５固定子（第１固定子）２９フレーム部材３２ステップトリムモータ（運動量補正装置）３３スキャントリムモータ（第２の運動量補正装置、
回転補正装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F078 CA02 CA08 CB09 CB12 CB13 CC11 5F031 CA02 CA05 HA13 HA55 HA57 JA02 JA06 KA06 LA08 MA27 PA18 PA30 5F046 BA04 BA05 CC01 CC02 CC19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１方向および該第１方向とは異なる
第２方向に移動するステージ本体を有するステージ装置
において、第１可動子と第１固定子とを有し、前記ステージ本体を
前記第１方向に駆動する第１駆動装置と、第２可動子と第２固定子とを有し、前記ステージ本体を
前記第２方向に駆動する第２駆動装置とを備え、前記ステージ本体の前記第１方向への移動により発生す
る反力により前記第１固定子を移動させるとともに、前
記ステージ本体の前記第２方向への移動により発生する
反力により前記第１固定子と前記第２固定子とを移動さ
せるように、前記第１固定子と前記第２固定子とを配置
したことを特徴とするステージ装置。
【請求項２】請求項１記載のステージ装置におい
て、前記ステージ本体の移動時の運動量に基づいて、前
記第１固定子の移動時の運動量を補正する運動量補正装
置を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項３】請求項１または２記載のステージ装置
において、前記ステージ本体の前記第１方向への移動による反力で
移動する前記第１固定子をガイドし、且つ前記ステージ
本体の前記第２方向への移動による反力で前記第１固定
子および前記第２固定子とともに移動するフレーム部材
を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項４】請求項３記載のステージ装置におい
て、前記ステージ本体の移動時の運動量に基づいて、前記フ
レーム部材の移動時の運動量を補正する第２の運動量補
正装置を有することを特徴とするステージ装置。
【請求項５】請求項４記載のステージ装置におい
て、前記第２の運動量補正装置は、前記ステージ本体の位置
に基づいて、前記第１方向および前記第２方向と略直交
する方向に延びる軸線周りの前記フレーム部材の回転を
補正することを特徴とするステージ装置。
【請求項６】請求項１から５のいずれかに記載のス
テージ装置において、前記ステージ本体は、互いに独立移動自在に複数設けら
れることを特徴とするステージ装置。
【請求項７】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基板に露光する露
光装置において、前記マスクステージと前記基板ステージとの少なくとも
一方のステージとして、請求項１から６のいずれかに記
載されたステージ装置が用いられることを特徴とする露
光装置。