JP2004063790A - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光精度を低下させることなく、露光装置の小型、軽量化を図る。
【解決手段】マスクステージＲＳＴは、定盤２、３それぞれのガイド面２ａ、３ａにそれぞれ対向する第１、第２の対向面を有し、定盤２、３の光通過部に対応して開口部４ａ、４ｂがそれぞれ形成された粗動ステージ４と、レチクルＲを保持する保持空間ＳＳを形成する空間形成部材を有し、該空間形成部材の定盤３側端部が粗動ステージの開口部４ｂ内に配置されるとともに、定盤３側の端面がガイド面３ａに対向した状態で、粗動ステージに対して微動可能に保持された微動ステージ５とを有する。粗動ステージ４は、ガイド面２ａ、３ａとの間に数μｍ程度のクリアランスをそれぞれ介して配置されている。このため、マスクステージ全体を隔壁で覆う場合と同等の効果が得られるとともに、露光装置全体の小型化、軽量化を図ることが可能となる。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は露光装置及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、半導体集積回路、液晶ディスプレイ等の微細パターンの形成に用いて好適な露光装置、及び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（集積回路）、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、電子デバイスの微細パターンを基板上に形成する種々の露光装置が用いられている。近年では、特に生産性の面から、形成すべきパターンを４〜５倍程度に比例拡大して形成したフォトマスク（マスク）又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）のパターンを、投影ユニットを介してウエハ等の被露光基板（以下、「ウエハ」と呼ぶ）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】
この種の投影露光装置では、集積回路の微細化に対応して高解像度を実現するため、その露光波長をより短波長側にシフトしてきた。現在、その波長はＫｒＦエキシマレーザの２４８ｎｍが主流となっているが、より短波長のＡｒＦエキシマレーザの１９３ｎｍも実用化段階に入りつつある。そして、最近では、更に短波長の波長１５７ｎｍのＦ_２レーザや、波長１２６ｎｍのＡｒ_２レーザ等の、いわゆる真空紫外域と呼ばれる波長帯の光源を使用する投影露光装置の提案も行なわれている。
【０００４】
かかる波長１９０ｎｍ以下の真空紫外光は、大気中の酸素や水蒸気によって激しい吸収を受ける。このため、真空紫外光を露光光として使用する露光装置では、露光光の光路上の空間から酸素や水蒸気などの吸光物質を排除するため、その空間内の気体を、露光光を吸収しない、窒素やヘリウムなどの希ガスでガス置換（ガスパージ）する必要がある。例えば、波長１５７ｎｍのＦ_２レーザを光源とする露光装置では、レーザからウエハに至るまでの光路の大部分で、残存酸素濃度を１ｐｐｍ以下に押さえる必要があると言われている。
【０００５】
また、高解像度化は、露光波長の短波長化のみならず、投影ユニットの鏡筒内部の光学系（投影光学系）の大開口数（Ｎ．Ａ．）化によっても実現可能であることから、最近では投影光学系のより一層の大Ｎ．Ａ．化の開発もなされている。しかるに、高解像度の実現のためには、投影光学系の大Ｎ．Ａ．化に加えて投影光学系の収差の低減が必要である。このため、投影ユニットの製造工程では、光の干渉を利用した波面収差計測を行い、残存収差量を露光波長の１／１０００程度の精度で計測し、その計測値に基づいて投影光学系の調整を行っている。
【０００６】
このような投影光学系の大Ｎ．Ａ．化や低収差化は、視野が小さい光学系ほど実現が容易である。但し、露光装置としては、視野（露光フィールド）が大きいほど、処理能力（スループット）が向上する。そこで、小視野ではあるが大Ｎ．Ａ．の投影光学系を用いて、かつ実質的に大きな露光フィールドを得るために、露光中に、レチクルとウエハをその結像関係を維持したまま相対走査する走査型投影露光装置、例えばステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置（すなわちいわゆるスキャニング・ステッパなど）が最近の主流となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の真空紫外光を光源とする露光装置においては、レチクル近傍の空間の残存酸素及び水蒸気濃度も、１ｐｐｍ程度以下に抑える必要がある。これを実現する方法として、レチクルを保持するレチクルステージ全体を大きな気密型の遮蔽容器（レチクルステージチャンバ）で覆い、その内部（レチクルステージ，レチクルを含む）全体をガスパージする方法も考えられる。しかしながら、このような遮蔽容器を採用すると、露光装置が大型化及び重量化し、半導体工場のクリーンルーム内における、露光装置１台あたりの設置面積（フットプリント）がより大きくなり、設備コスト（あるいはランニング・コスト）の増大により結果的に半導体素子の生産性が低下してしまう。また、レチクル近傍のアクセスが困難となり、レチクルステージなどのメンテナンス時の作業性が低下してメンテナンスに要する時間が増大し、この点においても半導体素子の生産性が低下してしまう。
【０００８】
特に走査型投影露光装置は、露光中にレチクルを高速に走査する必要から大型のレチクルステージを備えており、この大型のレチクルステージ全体を覆う遮蔽容器（レチクルステージチャンバ）は一層大型化してしまう。
【０００９】
本発明は、かかる事情の下になされたものであり、その第１の目的は、露光精度を低下させることなく、装置の小型、軽量化を図ることが可能な露光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、高集積度のデバイスの生産性を向上す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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、照明光（ＥＬ）によりマスク（Ｒ）を照明する照明ユニット（ＩＬＵ）と；前記マスクに形成されたパターンを物体（Ｗ）上に投影する投影ユニット（ＰＵ）と；前記マスクを保持する保持空間（ＳＳ）がその内部に形成され、前記照明光の光路にほぼ垂直な移動面内で少なくとも一軸方向に移動可能なマスクステージ（ＲＳＴ）と；前記マスクステージの前記照明ユニット側に所定の第１クリアランスを介して配置され、前記照明光が通過する第１の光通過部が一部に設けられた前記マスクステージの移動ガイド面を有する第１のマスク定盤（２）と；前記マスクステージの前記投影ユニット側に所定の第２クリアランスを介して配置され、前記照明光が通過する第２の光通過部が一部に設けられた前記マスクステージの移動ガイド面を有する第２のマスク定盤（３）と；を備え、前記マスクステージは、前記第１、第２のマスク定盤それぞれの前記移動ガイド面にそれぞれ対向する第１、第２の対向面が形成されるとともに、前記第１、第２のマスク定盤の前記第１、第２の光通過部に対応して開口部がそれぞれ形成された粗動ステージ（４）と；前記マスクを保持する前記保持空間を形成する空間形成部材（５２、５５、５６）を有し、該空間形成部材の前記投影ユニット側端部が前記粗動ステージの前記第２のマスク定盤側の開口部内に配置されるとともに、前記空間形成部材の前記投影ユニット側の端面が前記第２のマスク定盤の移動ガイド面に対向した状態で、前記粗動ステージに対して微動可能に保持された微動ステージ（５）と；を有することを特徴とする露光装置である。
【００１２】
これによれば、照明光の光路にほぼ垂直な移動面内で少なくとも一軸方向に移動可能なマスクステージの内部に保持空間が形成され、この保持空間内にてマスクが保持されている。そして、マスクステージの照明ユニット側（照明光の光路後方）に、マスクステージの移動ガイド面を有する第１のマスク定盤が、所定の第１クリアランスを介して配置されるとともに、マスクステージの投影ユニット側（照明光の光路前方）に、マスクステージの移動ガイド面を有する第２のマスク定盤が、所定の第２クリアランスを介して配置されている。これら第１、第２のマスク定盤の一部には、照明光が通過する第１、第２の光通過部がそれぞれ設けられている。すなわち、照明光が第１のマスク定盤の第１の光通過部を介してマスクステージの保持空間内に入射し、照明光によりマスクが照明されるとともに、マスクを透過した光が第２のマスク定盤の第２の光通過部から射出する。また、第１のマスク定盤と第２のマスク定盤との間に第１、第２クリアランスをそれぞれ介してマスクステージが配置されることにより、保持空間内への各定盤とマスクステージとの間隙を介した外気の浸入を極力抑制することができる。
【００１３】
また、マスクステージは、第１、第２のマスク定盤それぞれの移動ガイド面にそれぞれ対向する第１、第２の対向面が形成されるとともに、前記第１、第２のマスク定盤の前記第１、第２の光通過部に対応して開口部がそれぞれ形成された粗動ステージと、マスクを保持する保持空間を形成する空間形成部材を有し、該空間形成部材の投影ユニット側端部が粗動ステージの第２のマスク定盤側の開口部内に配置されるとともに、空間形成部材の投影ユニット側の端面が第２のマスク定盤の移動ガイド面に対向した状態で、粗動ステージに対して微動可能に保持された微動ステージとを有している。すなわち、微動ステージの空間形成部材の投影ユニット側端部が粗動ステージの内部に挿入された状態となっているので、微動ステージと粗動ステージとを機械的に（あるいは機構的に）分離でき、微動ステージの軽量化を図りつつ、マスクを保持する保持空間の気密化、及び微動ステージと粗動ステージとの間の気密化を、効率よく実現することが可能となる。これにより微動ステージの高応答性と気密性を同時に実現することが可能となる。
【００１４】
従って、上記構成を採用することにより、マスクステージ全体を隔壁で覆う場合と同等の効果を得ることができるとともに、マスクステージ自体の小型化、及び露光装置全体の小型化、軽量化を図ることが可能となる。また、例えば、保持空間内を照明光の吸収の小さいガスで置換する場合には、隔壁でマスクステージ全体を覆い、その内部を前記ガスで置換する場合と比べガスの使用量が低減されるので、コストダウンを図ることが可能となる。また、マスク周辺の空間内の吸光物質の濃度を低く抑えることもできるので、結果的に露光精度が低下することもない。
【００１５】
この場合において、請求項２に記載の露光装置の如く、前記マスクステージは、前記粗動ステージと前記微動ステージとの互いの対向面の間のクリアランスを実質的に気密化する第１の気密化機構を更に有することとすることができる。
【００１６】
この場合において、請求項３に記載の露光装置の如く、前記第１の気密化機構は、前記粗動ステージと前記微動ステージとの少なくとも一方に設けられた環状の凸部の前記移動面に平行な面とその対向面との間のクリアランスを実質的に気密化することとすることができる。
【００１７】
本明細書において、「実質的に気密化する」とは、気密化対象の空間（クリアランスなどを含む）を外部に対して完全に気密化する場合のみならず、気密化対象の空間と外部との間には、わずかな気体の出入りはあるが、その気体の出入りは、その目的から見て無視できる程度である場合をも含む。
【００１８】
この場合において、請求項４に記載の露光装置の如く、前記環状の凸部は、前記微動ステージに設けられたフランジ部であり、前記微動ステージは、前記フランジ部の変形を抑制する支持部材を更に有することとすることができる。
【００１９】
上記請求項１〜４に記載の各露光装置において、請求項５に記載の発明の如く、前記粗動ステージの前記第２の対向面に設けられ、前記第２のマスク定盤の移動ガイド面に対して所定ガスを噴出するとともに、前記移動ガイド面近傍の空間内のガスを吸引して外部に排気することにより、前記第２のクリアランスを形成する差動排気型の第１の気体静圧軸受けを更に備えることとすることができる。
【００２０】
上記請求項１〜５に記載の各露光装置において、請求項６に記載の露光装置の如く、前記第１クリアランスを実質的に気密化する第２の気密化機構を更に備えることとすることができる。
【００２１】
上記請求項２、３、４、６に記載の各露光装置において、請求項７に記載の露光装置の如く、前記各気密化機構は、前記気密化対象のクリアランス内部に所定ガスを噴出するとともに、前記クリアランス内部の気体を吸引して外部に排気する差動排気型の気密化機構であることとすることができる。
【００２２】
この場合において、請求項８に記載の露光装置の如く、前記差動排気型の気密化機構は、前記所定ガスの噴射口に連通する給気側環状凹溝と、該給気側環状凹溝の外周側に配置され前記所定ガスの排気口に連通する排気側環状凹溝とを有することとすることができる。
【００２３】
上記請求項１〜８に記載の露光装置において、請求項９に記載の露光装置の如く、前記微動ステージに設けられ、前記第２のマスク定盤の移動ガイド面に対して所定ガスを噴出するとともに、前記移動ガイド面近傍の空間内のガスを吸引して外部に排気することにより、前記空間形成部材の前記投影ユニット側の端面と前記第２のマスク定盤の移動ガイド面との間に所定の第３クリアランスを形成する差動排気型の第２の気体静圧軸受けを更に備えることとすることができる。
【００２４】
上記請求項５及び９に記載の各露光装置において、請求項１０に記載の露光装置の如く、前記各気体静圧軸受けは、前記所定ガスの噴射口に連通する給気側環状凹溝と、該給気側環状凹溝の外周側に配置され前記所定ガスの排気口に連通する排気側環状凹溝とを有することとすることができる。
【００２５】
上記請求項１〜１０に記載の各露光装置において、請求項１１に記載の露光装置の如く、前記照明光の光路と直交する方向の前記空間形成部材の側壁は薄板状部材から成り、該薄板状部材の少なくとも一部には補強部材が設けられていることとすることができる。
【００２６】
上記請求項１〜１１に記載の各露光装置において、請求項１２に記載の露光装置の如く、前記照明光の光路と直交する前記空間形成部材の側壁の外側に反射部材が設けられ、前記反射部材にレーザ光を照射して、その反射光に基づいて前記微動ステージの位置を計測するレーザ干渉計を更に備えることとすることができる。
【００２７】
上記請求項１〜１２に記載の各露光装置において、請求項１３に記載の露光装置の如く、前記保持空間に対して、特定ガスを供給するガス供給機構と、前記保持空間内のガスを排気するガス排気機構との少なくとも一方を更に備えることとすることができる。
【００２８】
上記請求項１〜１３に記載の各露光装置において、請求項１４に記載の露光装置の如く、前記第１のマスク定盤と前記照明ユニットとの少なくとも一方に対して接することなく所定のクリアランスを介して配置され、前記第１のマスク定盤と前記照明ユニットとの間の空間をほぼ遮蔽する第１の遮蔽部材と；前記第１の遮蔽部材に設けられ、前記クリアランス内に所定のガスを噴射するとともに前記クリアランス内の気体を吸引して外部に排気する差動排気型の第１のシール機構と；を更に備えることとすることができる。
【００２９】
この場合において、請求項１５に記載の露光装置の如く、前記第１の遮蔽部材の内部の前記照明光の光路上の空間に特定ガスを供給するガス供給機構と、前記光路上の空間内のガスを排気する排気機構との少なくとも一方を更に備えることとすることができる。
【００３０】
上記請求項１４及び１５に記載の各露光装置において、請求項１６に記載の露光装置の如く、前記第２のマスク定盤と前記投影ユニットとの少なくとも一方に対して接することなく所定のクリアランスを介して配置され、前記第２のマスク定盤と前記投影ユニットとの間の空間をほぼ遮蔽する第２の遮蔽部材と；前記第２の遮蔽部材に設けられ、前記クリアランス内に所定のガスを噴射するとともに前記クリアランス内の気体を吸引して外部に排気する差動排気型の第２のシール機構と；を更に備えることとすることができる。
【００３１】
この場合において、請求項１７に記載の露光装置の如く、前記第２の遮蔽部材の内部の前記照明光の光路上の空間に特定ガスを供給するガス供給機構と、前記光路上の空間内のガスを排気する排気機構との少なくとも一方を更に備えることとすることができる。
【００３２】
上記請求項１３、１５、１７に記載の各露光装置において、請求項１８に記載の露光装置の如く、前記照明光は、波長１９０ｎｍ以下の真空紫外光であり、前記特定ガスは、窒素及び希ガスのいずれかであることとすることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。
【００３４】
図１には、一実施形態に係る露光装置１００が概略的に示されている。この露光装置１００は、照明光としての露光用照明光（以下、「露光光」と呼ぶ）ＥＬをマスクとしてのレチクルＲに照射して、該レチクルＲと物体としてのウエハＷとを所定の走査方向（ここでは、図１における紙面左右方向であるＹ軸方向とする）に同期移動してレチクルＲのパターンを投影ユニットＰＵを介してウエハＷ上の複数のショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである。
【００３５】
この露光装置１００は、不図示の光源、該光源に送光光学系を介して接続された照明ユニットＩＬＵ、レチクルＲを保持するマスクステージとしてのレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影ユニットＰＵ、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴ、及びこれらの制御系、並びに構成各部を支持する支持架台ＢＤ等を備えている。
【００３６】
前記光源としては、ここでは、波長約１２０ｎｍ〜約１９０ｎｍの真空紫外域に属する光を発する光源、例えば出力波長１５７ｎｍのフッ素レーザ（Ｆ_２レーザ）が用いられている。光源は、ビームマッチングユニットと呼ばれる光軸調整用の光学系を一部に含む不図示の送光光学系を介して照明ユニットＩＬＵを構成する照明系ハウジング１０２の一端に接続されている。
【００３７】
前記光源は、実際には、照明ユニットＩＬＵ及び投影ユニットＰＵ等を含む露光装置本体が設置されるクリーンルームとは別のクリーン度の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ている。なお、光源として、出力波長１４６ｎｍのクリプトンダイマーレーザ（Ｋｒ_２レーザ）、出力波長１２６ｎｍのアルゴンダイマーレーザ（Ａｒ_２レーザ）などの他の真空紫外光源を用いても良く、あるいは、出力波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、出力波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ等を用いても良い。
【００３８】
前記照明ユニットＩＬＵは、内部を外部から隔離する照明系ハウジング１０２と、その内部に所定の位置関係で配置されたオプティカルインテグレータを含む照度均一化光学系、リレーレンズ、可変ＮＤフィルタ、レチクルブラインド、及び光路折り曲げ用のミラー等（いずれも不図示）から成る照明光学系とを含んで構成されている。なお、オプティカルインテグレータとしては、フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）、あるいは回折光学素子などが用いられる。本実施形態の照明ユニットは、例えば特開平６−３４９７０１号公報号公報などに開示されるものと同様の構成となっている。照明ユニットＩＬＵでは、回路パターン等が形成されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域（前記レチクルブラインドで規定されるＸ軸方向に細長く伸びるスリット状の領域）を露光光ＥＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００３９】
なお、照明系ハウジング１０２内のレチクルＲ側端部近傍には、不図示の平板状の光透過窓が配設されている。この光透過窓は、照明ユニットＩＬＵからの露光光ＥＬを透過するとともに、照明系ハウジング１０２内を気密状態に維持する機能を有している。なお、光透過窓としては平板状のものに限らず、照明ユニットＩＬＵを構成するレンズを照明系ハウジング１０２に気密に固定することで、上記光透過窓の代わりとすることとしても良い。
【００４０】
なお、上記照明ユニットＩＬＵを構成する光学部材のうち、レンズや照度均一化光学系、光透過窓といった露光光ＥＬを透過する部材の材料としては、真空紫外光に対する透過率の高い例えばホタル石を使用することが望ましい。但し、部分的には、水酸基を１０ｐｐｍ以下程度に排除し、フッ素を１％程度含有させたフッ素ドープ石英（いわゆるモディファイド石英）を用いることもできる。また、フッ素ドープ石英に限られず、通常の石英や単に水酸基の少ない石英、さらに水素を添加した石英を使用することも可能である。また、フッ化マグネシウム、フッ化リチウムなどのフッ化物結晶を使用しても良い。
【００４１】
なお、前記送光光学系や照明ユニットＩＬＵ内のメンテナンス時に外部から侵入する大気が、メンテナンス対象の空間以外に広がらないようにするために、送光光学系と照明ユニットＩＬＵの境界部分に、仕切り窓を設けることとしても良い。また、このような仕切り窓を、送光光学系や照明ユニットＩＬＵ内に設置される任意の光学部材で代用し、送光光学系と照明ユニットＩＬＵ内を複数の気密空間に分離することとしても良い。
【００４２】
前記支持架台ＢＤは、クリーンルームの床面Ｆ上に設けられた第１架台１１１と、第１架台１１１にて支持された第２架台１１２とを備えている。
【００４３】
前記第１架台１１１は、クリーンルームの床面Ｆ上に設けられた複数（ここでは４個）の防振ユニット１３ａ〜１３ｄ（図１の紙面奥側の防振ユニット１３ｃ，１３ｄは不図示）と、該防振ユニット１３ａ〜１３ｄを介して設けられた複数本（ここでは４本）の脚部１２ａ〜１２ｄ（図１の紙面奥側の脚部１２ｃ，１２ｄは不図示）と、これらのうち２本の脚部１２ａ，１２ｃによりほぼ水平に支持された板状の支持部材１１ａと、残りの２本の脚部１２ｂ，１２ｄによりほぼ水平に支持された板状の支持部材１１ｂとから構成されている。
【００４４】
前記第２架台１１２は、支持部材１１ａ，１１ｂにより水平に支持された第２のマスク定盤としての投影系側定盤３と、該投影系側定盤３の上方に配置された第１のマスク定盤としての照明系側定盤２と、投影系側定盤３及び照明系側定盤２の間に設けられ、投影系側定盤３と照明系側定盤２との間に所定間隔を形成する、複数（ここでは４本）の支持柱（スペーサ）２６ａ〜２６ｄ（図１では、支持柱２６ｃ，２６ｄは不図示（図４（Ａ）、図４（Ｂ）参照））とを備えている。
【００４５】
ここで、照明系側定盤２及び投影系側定盤３について説明すると、照明系側定盤２及び投影系側定盤３は、それぞれ、天然石，セラミック，ステンレス鋼等の材質で形成され、それぞれ対向する側の面、すなわち、照明系側定盤２の下面２ｂ及び投影系側定盤３の上面３ｂは、凹凸が数μｍ以下の平滑な平面となるように研磨されている。これらの面２ｂ、３ｂはレチクルステージＲＳＴの移動ガイド面となっている。従って、以下では、これらの面を移動ガイド面２ｂ、移動ガイド面３ｂとも呼ぶ。
【００４６】
なお、定盤２，３の材質が天然石や多孔質セラミックである場合には、その表面にフッ素樹脂等をコートし、表面への酸素や水蒸気の吸着とその脱離を防止することが望ましい。
【００４７】
これら定盤２，３には、図１に示されるように露光光が通過する第１、第２の光通過部としての矩形の開口部２ａ，３ａがそれぞれ形成されている。
【００４８】
前記レチクルステージＲＳＴは、上記第２架台１１２を構成する照明系側定盤２及び投影系側定盤３の間で、それぞれの定盤の移動ガイド面２ｂ、３ｂに対し所定のクリアランスを隔てて配置され、レチクルＲを保持して少なくともＹ軸方向に移動可能となっている。レチクルステージＲＳＴの位置情報は、レチクルステージＲＳＴに設けられた移動鏡を介して、図１に示されるレチクルレーザ干渉計９によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時計測されるようになっている。なお、レチクルステージＲＳＴの構成、及びレチクルレーザ干渉計９等については、後に更に詳述する。
【００４９】
前記投影ユニットＰＵは、ホタル石、フッ化リチウム等のフッ化物結晶から成るレンズや反射鏡からなる光学系（投影光学系）を、鏡筒で密閉したものである。投影光学系としては、ここでは、一例として両側テレセントリックで投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の屈折系が用いられているものとする。このため、前述の如く、照明ユニットＩＬＵからの露光光ＥＬによりレチクルＲが照明されると、その照明領域に対応する部分のレチクルＲ上のパターンが投影ユニットＰＵ（投影光学系）によりウエハＷ上のショット領域の一部に縮小投影され、前記露光光ＥＬで照明されたパターン部分の縮小像（部分像）が形成される。
【００５０】
この投影ユニットＰＵは、その高さ方向の中央やや下側に設けられたフランジＦＬＧを介して後述するウエハ側遮蔽機構２２により非接触で支持されている。
【００５１】
なお、投影光学系としては、屈折系に限らず、反射屈折系、反射系のいずれをも用いることができる。
【００５２】
投影ユニットＰＵの下端部は、複数の防振ユニット２５を介して床面Ｆ上に設けられたウエハ室４０内に挿入された状態となっている。このウエハ室４０内には、ウエハＷを保持して二次元方向に移動するウエハステージＷＳＴが設けられている。
【００５３】
前記ウエハステージＷＳＴは、例えば磁気浮上型や加圧気体の静圧により浮上する気体浮上型のリニアモータ等から成る駆動装置としての不図示のウエハ駆動系によって、ウエハ室４０内に複数の防振ユニット１９を介して設けられたウエハステージベースＢＳの上面に沿ってかつ非接触でＸＹ面内で自在に駆動されるようになっている。
【００５４】
ウエハステージＷＳＴは、実際には、上記のＸＹ面内で自在に駆動（θｚ回転を含む）されるＸＹステージ３６、このＸＹステージ３６上に搭載され、ウエハＷを保持するウエハテーブル３５等を備えている。ウエハテーブル３５上に不図示のウエハホルダが設けられ、該ウエハホルダによってウエハＷが例えば真空吸着により保持されている。ウエハテーブル３５は、不図示の駆動系により、Ｚ軸方向及びＸＹ面に対する傾斜方向に微小駆動される。このように、ウエハステージＷＳＴは、実際には、複数のステージ、テーブルを含んで構成されるが、以下では、ウエハステージＷＳＴは、ウエハ駆動系によってＸ、Ｙ、Ｚ、Ｘ軸回りの回転であるθｘ、Ｙ軸回りの回転であるθｙ、及びθｚ方向の６自由度方向に駆動可能な単一のステージであるものとして説明する。
【００５５】
ウエハステージＷＳＴの位置情報は、ウエハテーブル３５上面に設けられた移動鏡１７を介してウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）１８によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時計測されるようになっている。
【００５６】
なお、実際には、移動鏡はＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡と、Ｙ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡とが設けられ、これに対応してレーザ干渉計もＸ方向位置計測用のＸレーザ干渉計とＹ方向位置計測用のＹレーザ干渉計とが設けられているが、図１ではこれらが代表して移動鏡１７、ウエハ干渉計１８として図示されている。なお、例えば、ウエハステージの端面を鏡面加工して反射面（移動鏡１７の反射面に相当）を形成しても良い。また、Ｘレーザ干渉計及びＹレーザ干渉計は測長軸を複数有する多軸干渉計であり、ウエハテーブル３５のＸ、Ｙ位置の他、回転（ヨーイング（Ｚ軸回りの回転であるθｚ回転）、ピッチング（Ｘ軸回りの回転であるθｘ回転）、ローリング（Ｙ軸回りの回転であるθｙ回転））も計測可能となっている。従って、以下の説明ではレーザ干渉計１８によって、ウエハテーブル３５のＸ、Ｙ、θｚ、θｙ、θｘの５自由度方向の位置が計測されるものとする。
【００５７】
上述したウエハ干渉計１８からのウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）は不図示の制御装置に送られ、制御装置ではウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）に基づいてウエハ駆動系を介してウエハステージＷＳＴを駆動する。
【００５８】
なお、本実施形態のように、真空紫外域の波長の光を露光光とする場合には、照明系ハウジング１０２や投影ユニットＰＵの鏡筒及びウエハ室４０内を気密構造とし、その内部を窒素や希ガス等の真空紫外光に対して高い透過率を有するガス（以下、適宜「低吸収性ガス」と呼ぶ）で置換することで、光路から酸素や水蒸気、炭化水素系のガス等の、かかる波長帯域の光に対し強い吸収特性を有するガス（以下、適宜「吸収性ガス」と呼ぶ）を排除する必要がある。このため、本実施形態では、照明系ハウジング１０２、投影ユニットＰＵの鏡筒及びウエハ室４０の内部に、それぞれに接続された給気管１０７，３０，２４を介して、例えば２２℃の所定温度に管理された窒素又は希ガスを送り、排気管１０８，３１，２３を介して内部のガスを排気することにより、それぞれの内部を低吸収性ガスにて置換することとしている。
【００５９】
また、図１に示されるように、照明系ハウジング１０２と照明系側定盤２の間の間隙には、該間隙内ヘの外部からの気体の浸入を遮蔽する差動排気型の第１のシール機構としての照明系側遮蔽機構７が設けられ、投影系側定盤３と投影ユニットＰＵとの間の間隙には、該間隙内への外部からの気体の浸入を遮蔽する差動排気型の第２のシール機構としての投影系側遮蔽機構８が設けられ、投影ユニットＰＵのフランジＦＬＧとウエハ室４０の隔壁２０との間の間隙には、該間隙への外部からの気体の浸入を遮蔽するウエハ側遮蔽機構２２が設けられている。
【００６０】
これら遮蔽機構７，８，２２は、それぞれ不図示の保持機構により保持されており、上下に位置する部材との間に所定のクリアランスが形成されている。なお、これら遮蔽機構７，８，２２については後に更に詳述する。
【００６１】
制御系は、不図示の制御装置によって主に構成される。制御装置は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等から成るいわゆるマイクロコンピュータ（又はワークステーション）を含んで構成され、上述した各種制御動作を行う他、露光動作が的確に行われるように、例えばレチクルＲとウエハＷの同期走査、ウエハＷのステッピング等を制御する。
【００６２】
具体的には、制御装置は、例えば走査露光時には、レチクルＲがレチクルステージＲＳＴを介して＋Ｙ方向（又は−Ｙ方向）に速度Ｖ_Ｒ＝Ｖで走査されるのに同期して、ウエハステージＷＳＴを介してウエハＷが露光領域に対して−Ｙ方向（又は＋Ｙ方向）に速度Ｖ_Ｗ＝β・Ｖ（βはレチクルＲからウエハＷに対する投影倍率）で走査されるように、レチクルレーザ干渉計９、ウエハ干渉計１８の計測値に基づいてレチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動する後述するリニアモータ、ウエハ駆動系を介してレチクルステージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴの位置及び速度をそれぞれ制御する。
【００６３】
また、ステッピングの際には、制御装置では、レチクルレーザ干渉計及びウエハレーザ干渉計の計測値に基づいてウエハ駆動系を介してウエハステージＷＳＴの位置を制御する。
【００６４】
次に、図２（Ａ）〜図４（Ｂ）に基づいて、レチクルステージＲＳＴの構成等について詳細に説明する。図２（Ａ）は、レチクルステージＲＳＴを一部省略して示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、レチクルステージＲＳＴを構成するレチクル微動ステージを取り出して示す斜視図である。また、図３はレチクルステージＲＳＴの縦断面図である。また、図４（Ａ）は、図３のＡ−Ａ線断面図であり、図４（Ｂ）は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【００６５】
レチクルステージＲＳＴは、前述したように第２架台１１２を構成する照明系側定盤２と投影系側定盤３に挟まれた状態で第２架台１１２に非接触にて保持されている。このレチクルステージＲＳＴは、図２（Ａ）に示されるように、レチクル粗動ステージ（以下、単に「粗動ステージ」と呼ぶ）４と、レチクル微動ステージ（以下、単に「微動ステージ」と呼ぶ）５とを備えている。
【００６６】
前記粗動ステージ４は、図３に示されるように、上板部４６ａと、下板部４６ｃと、上板部４６ａと下板部４６ｃとに挟まれ、これらを連結する中間部４６ｂとの３部分から構成されている。この粗動ステージ４は、投影系側定盤３の移動ガイド面３ｂの上方に後述する第１の気体静圧軸受けによって浮上支持され、その結果照明系側定盤２の移動ガイド面２ｂと上板部４６ａとの間には、数μｍ程度の微小間隔（第１のクリアランス）が形成されている。この場合、下板部４６ｃと移動ガイド面３ｂとの間には、数μｍ程度の微小間隔（第２のクリアランス）が形成されている。また、粗動ステージ４を構成する上板部４６ａ及び下板部４６ｃには、照明系側定盤２及び投影系側定盤３の開口部２ａ，３ａに対応する開口部４ａ，４ｂが形成されている。
【００６７】
前記下板部４６ｃのＸ軸方向一側と他側の側面には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、支持部材４７ａ，４７ｂをそれぞれ介してスライダ４８ａ，４８ｂが設けられている。これらのスライダ４８ａ，４８ｂは、リニアモータＲＭ１，ＲＭ２の可動子をそれぞれ構成するものである。以下、スライダ４８ａ，４８ｂを可動子４８ａ、４８ｂとも呼ぶ。これらの可動子４８ａ，４８ｂはＹ軸方向に沿って延設されたリニアモータＲＭ１，ＲＭ２の固定子４９ａ，４９ｂとの間の電磁相互作用によって発生するローレンツ力（電磁力）によりＹ軸方向に駆動され、これによりレチクルステージＲＳＴの全体がＹ軸方向に駆動される。
【００６８】
なお、上記固定子４９ａ，４９ｂは、第２架台１１２を支持する第１架台１１１にて支持することもできるが、これとは別に、クリーンルームの床面Ｆ上に防振機構を介して不図示の支持機構を設け、これにより支持することとしても良い。また、可動子４８ａ，４８ｂを取り付ける位置は、前記下板部４６ｃに限らず、中間部４６ｂであっても良い。なお、レチクルステージＲＳＴをＹ軸方向に駆動するリニアモータＲＭ１，ＲＭ２による推力の作用点の高さ方向の位置は可動子４８ａ，４８ｂの位置とほぼ一致するので、この取付位置（高さ方向の位置）は、レチクルステージＲＳＴ全体の重心位置と一致させることが望ましい。
【００６９】
レチクルステージＲＳＴ（粗動ステージ４）は、上述したようにリニアモータＲＭ１、ＲＭ２によりＹ軸方向に駆動されるが、照明系側定盤２と投影系側定盤３の移動ガイド面２ｂ、３ｂが相互に平行になっているので、粗動ステージ４のＹ軸方向への駆動を行ったとしても、移動ガイド面２ｂ、３ｂと粗動ステージ４との間の第１クリアランス、第２クリアランスはほぼ一定に保たれる。
【００７０】
前記中間部４６ｂには、図４（Ｂ）に示されるように、ボイスコイルモータ等から成るＹ軸微小アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２とＸ軸微小アクチュエータＡＣ３とが埋め込まれた状態となっている。これら微小アクチュエータＡＣ１〜ＡＣ３の可動子は、それぞれステージ保持部材４２ａ，４２ｂ，４２ｃを介して微動ステージ５に接続されている。従って、微小アクチュエータＡＣ１〜ＡＣ３の駆動により、微動ステージ５がＸ軸方向，Ｙ軸方向、及びθｚ方向（Ｚ軸方向回りの回転方向）に微小駆動されるようになっている。なお、本実施形態では、微小アクチュエータＡＣ１，ＡＣ２の温度上昇を抑制するため、その一部を中間部４６ｂの外側に出し、放熱が行われやすいような構成を採用している。
【００７１】
前記微動ステージ５は、図２（Ｂ）に示されるように、下から順に積み重ねられた底面部材５６、フランジ部材５５、及び隔壁５２等を備えている。
【００７２】
前記底面部材５６は、板状の部材から成り、その中央部近傍に矩形の開口５６ａが形成されている（図３参照）。この開口５６ａは、露光光ＥＬが透過するためのものである。
【００７３】
前記フランジ部材５５は、底面部材５６よりも大きな板状の部材から成り、その中央部近傍には、図３に示されるように、前記開口５６ａとほぼ同一大きさの矩形の開口５５ａが形成されている。フランジ部材５５の上面には、開口５５ａを取り囲む位置に、複数（ここでは４つ）のレチクル保持機構５３が設けられている。
【００７４】
レチクル保持機構５３は、図４（Ｂ）に示されるように、フランジ部材５５上に導入された真空配管５４等を介して露光装置内に設置された不図示の真空ポンプに接続されており、レチクルＲがレチクル保持機構５３上に載置されると、真空ポンプの作動によって、レチクルＲがレチクル保持機構５３によって吸着保持される。なお、上記真空配管５４は、粗動ステージ４を経由して、ＶＣＲガスコネクタ等のガス導入端子により、微動ステージ５内部に導入されている。粗動ステージ４内の真空配管４４は、アクチュエータ等に接続する他の電気配線と共に配線束３９にまとめられ、真空ポンプに接続されている。なお、上記真空ポンプは、露光装置内に備えていても良いが、真空源として半導体工場の真空用配管から供給される真空配管又は減圧空気の配管を使用しても良い。この点については、これ以降で説明する真空ポンプについても同様である。
【００７５】
前記隔壁５２は、フランジ部材５５の上面に固定され、開口５５ａ及びレチクル保持機構５３の全体を取り囲む上方から見て開口５５ａよりも幾分大きな矩形形状を有する周壁５２Ａと、該周壁５２Ａの上端面に固定され、その中央部に、図２（Ａ）に示されるように、露光光ＥＬを通過させるための矩形開口５２Ｂａが形成された天井部５２Ｂとから構成されている。図３に示されるように、この隔壁５２と底面部材５６とフランジ部材５５とによって、レチクルＲを保持する保持空間ＳＳが区画されている。すなわち、隔壁５２と底面部材５６とフランジ部材５５とによって保持空間ＳＳを形成する空間形成部材が構成されている。
【００７６】
この場合、隔壁５２の周壁５２Ａとしては、図６に示されるように、薄い金属板から成る気密性隔壁１５２Ａと、該気密性隔壁１５２Ａの外面のほぼ全体に設けられた網目状の補強部材としての梁１５２Ｂとを有する構成を採用することができる。かかる構成の周壁５２Ａによると、微動ステージ５の軽量化と高い剛性の確保とを同時に実現することが可能となり、結果的に微動ステージ５の制御応答性を向上することが可能となる。
【００７７】
また、フランジ部材５５の上面には、図２（Ｂ）に示されるように、直角三角形の板状の支持部材１０５が周壁５２Ａの全周にわたって所定間隔で複数固定されている。各支持部材１０５の直角を挟む一端面（底面）は、フランジ部材５５の上面に固定され、残りの端面（側面）は周壁５２Ａに固定されている。これら複数の支持部材１０５により、下方からの押圧力によりフランジ部材５５に曲げモーメントが作用した場合にも、その変形を極力抑制することができる。
【００７８】
また、フランジ部材５５上面の周壁５２Ａの＋Ｘ側の側壁の外側（保持空間ＳＳの外側）には、図４（Ｂ）等に示されるように、平面ミラーから成る反射部材としてのＸ移動鏡９１ｃが設けられている。このＸ移動鏡９１ｃの反射面に対して、その＋Ｘ側に設けられたレチクルレーザ干渉計９ｃからの光束が照射され、レチクルレーザ干渉計９ｃによって不図示の固定鏡（参照鏡）を基準としてＸ移動鏡９１ｃのＸ軸方向の位置（Ｘ位置）、すなわち微動ステージ５（レチクルＲ）のＸ位置が、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されるようになっている。
【００７９】
更に、フランジ部材５５上面の周壁５２Ａの−Ｙ側の側壁の外側（保持空間ＳＳの外側）には、図２（Ｂ）に示されるように、一対のプリズム型のコーナーキューブ（レトロリフレクタ）から成る反射部材としてのＹ移動鏡９１ａ，９１ｂが取付部材１０４ａ、１０４ｂを介して設けられている。この一対のＹ移動鏡９１ａ，９１ｂそれぞれに対して図４（Ｂ）に示されるレチクルレーザ干渉計９ａ，９ｂからレーザビームがそれぞれ照射され、レチクルレーザ干渉計９ａ，９ｂによって不図示の固定鏡（参照鏡）をそれぞれ基準としてＹ移動鏡９１ａ，９１ｂのＹ軸方向の位置（Ｙ位置）、すなわち微動ステージ５（レチクルＲ）のＹ位置が、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。また、レチクルレーザ干渉計９ａ，９ｂの出力値に基づいて微動ステージ５のθｚ回転をも検出することができる。
【００８０】
なお、例えばフランジ部材５５の＋Ｘ側端面及び−Ｙ側端面を鏡面加工することにより反射面（前述の移動鏡９１ｃ、９１ａ，９１ｂの反射面に相当）を形成しても良い。また、移動鏡９１ａ〜９１ｃは、微動ステージ５の底面部材５６に設けることとしても良い。この場合、移動鏡９１ａ〜９１ｃを底面部材５６の上面からフランジ部材５５上方に突出させるため、フランジ部材５５の開口５５ａを底面部材５６の開口５６ａよりも大きくとる必要がある。また、隔壁５２は、底面部材５６に直接設けられることになる。
【００８１】
ここで、粗動ステージ４などに設けられた気体静圧軸受けについて図３に基づいて詳細に説明する。
【００８２】
まず、粗動ステージ４を投影系側定盤３の移動ガイド面３ｂの上方に浮上支持する前述した差動排気型の第１の気体静圧軸受け（以下、「第１の軸受け」と呼ぶ）について説明する。
【００８３】
粗動ステージ４の下板部４６ｃの底面には、その外縁部のやや内側に給気側環状凹溝３１が形成され、該給気側環状凹溝３１の外側に排気側環状凹溝３２が形成されている。給気側環状凹溝３１には、粗動ステージ４内に形成された給気管路３５を介して給気管３７の一端が接続され、この給気管３７の他端は不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気側環状凹溝３２には、粗動ステージ４内に形成された排気管路３６を介して排気管３８の一端が接続され、この排気管３８の他端は不図示の真空ポンプに接続されている。
【００８４】
このような構成とすることで、給気管３７を介してガス供給装置から送られる窒素又は希ガスなどの低吸収性ガス（所定ガス）が、粗動ステージ４内に形成された給気管路３５を介して給気側環状凹溝３１から移動ガイド面３ｂに対して噴出されるとともに、排気側環状凹溝３２の周辺のガスが、排気側環状凹溝３２、排気管路３６及び排気管３８を介して不図示の真空ポンプにより吸引される。これにより、粗動ステージ４を、投影系側定盤３の移動ガイド面３ｂの上方に微小距離（数μｍ程度）浮上させることができ、これにより第１のクリアランスが形成される。また、内側の溝３１から外側の溝３２へ向けたガスの流れ（図３の点線矢印参照）が形成されるので、粗動ステージ４の外部から粗動ステージ４の内部側、すなわち開口４ｂ側への外気（酸素，水蒸気）の浸入を阻止することが可能となっている。このように、第１の軸受けは実質的に、下板部４６ｃ全体によって構成されている。
【００８５】
次に、微動ステージ５と投影系側定盤３との間に数μｍ程度の微小間隔（第３のクリアランス）を形成する差動排気型の第２の気体静圧軸受け（以下、「第２の軸受け」と呼ぶ）について説明する。
【００８６】
微動ステージ５の底面部材５６の底面には、図３に示されるように、その外縁部のやや内側に給気側環状凹溝１３１が形成され、該給気側環状凹溝１３１の外側に排気側環状凹溝１３２が形成されている。給気側環状凹溝１３１には、微動ステージ５内に形成された給気管路１３５、微動ステージ５のフランジ部材５５上に設けられた給気ポート１４６ａ、該給気ポート１４６ａにその一端が接続された給気配管１４７ａ、及び粗動ステージ４に設けられ、給気配管１４７ａの他端が接続された給気ポート１４６ｂを介して前述の給気管路３５に接続されている。また、排気側環状凹溝１３２は、微動ステージ５内に形成された排気管路１３６、微動ステージ５のフランジ部材５５上に設けられた排気ポート１４６ｃ、該排気ポート１４６ｃにその一端が接続された排気配管１４７ｂ、及び粗動ステージ４に設けられ、排気配管１４７ｂの他端が接続された排気ポート１４６ｄを介して前述の排気管路３６に接続されている。
【００８７】
なお、上記の給気配管１４７ａ及び排気配管１４７ｂとしては、フッ素系樹脂やフレキシブルなステンレス配管等を用いることができる。
【００８８】
このような構成とすることで、給気管３７を介してガス供給装置から送られる低吸収性ガスが、給気管路３５、給気ポート１４６ｂ、給気配管１４７ａ、給気ポート１４６ａ及び給気管路１３５を介して給気側環状凹溝１３１から移動ガイド面３ｂに対して噴出されるとともに、排気側環状凹溝１３２の周辺のガスが、排気側環状凹溝１３２、排気管路１３６、排気ポート１４６ｃ、排気配管１４７ｂ、排気ポート１４６ｄ、排気管路１３６及び排気管３８を介して不図示の真空ポンプにより吸引される。これにより、微動ステージ４を、投影系側定盤３の移動ガイド面３ｂから微小距離浮上させることができ、これにより第３のクリアランスが形成される。また、内側の溝１３１から外側の溝１３２へ向けたガスの流れ（図３の点線矢印参照）が形成されるので、微動ステージ５の外部から微動ステージ５の内部側、すなわち底面部材５６の開口５６ａ側への外気（酸素，水蒸気）の浸入を阻止することが可能となっている。このように、第２の軸受けは実質的に、底面部材５６全体によって構成されている。
【００８９】
次に粗動ステージ４と照明系側定盤２の移動ガイド面２ｂとの間の微小隙間（第１のクリアランス）を実質的に気密化する第２の気密化機構としての差動排気型の気体静圧軸受け（以下、便宜上「第３の軸受け」と呼ぶ）について説明する。
【００９０】
粗動ステージ４の上板部４６ａの上面には、その外縁部のやや内側に給気側環状凹溝２７が形成され、該給気側環状凹溝２７の外側に排気側環状凹溝２８が形成されている。給気側環状凹溝２７は、前述の給気管路３５に接続されている。また、排気側環状凹溝２８は、前述した排気管路３６に接続されている。
【００９１】
このような構成とすることで、給気管３７を介してガス供給装置から送られる低吸収性ガスが、粗動ステージ４内に形成された給気管路３５を介して給気側環状凹溝２７から噴出されるとともに、排気側環状凹溝２８の周辺のガスが、排気側環状凹溝２８及び排気管路３６、排気管３８を介して不図示の真空ポンプにより吸引される。これにより、粗動ステージ４と照明系側定盤２の移動ガイド面２ｂとの間の所定の第１クリアランスを維持することができるとともに、その第１クリアランス内に内側から外側に向けたガスの流れ（図３の点線矢印参照）が形成されることで、粗動ステージ４の外部から粗動ステージ４の内部側、すなわち開口４ａ側への外気（酸素，水蒸気）の浸入をほぼ阻止することが可能となっている。すなわち、この第３の軸受けにより、第１クリアランスが実質的に気密化されている。これまでの説明から分かるように、第３の軸受けは、実質的に上板部４６ａ全体により構成されている。
【００９２】
次に、粗動ステージ４の上板部４６ａと微動ステージ５との間のクリアランスを実質的に気密化する差動排気型の気体静圧軸受け（以下、便宜上「第４の軸受け」と呼ぶ）について説明する。
【００９３】
粗動ステージ４の上板部４６ａの下面には、図３に示されるように、開口４ａの外側に給気側環状凹溝５８が形成され、該給気側環状凹溝５８の更に外側に排気側環状凹溝５９が形成されている。給気側環状凹溝５８は、粗動ステージ４内に形成された前述の給気管路３５に接続されている。また、排気側環状凹溝５９は、粗動ステージ４内に形成された前述の排気管路３６に接続されている。
【００９４】
このような構成とすることで、給気管３７を介してガス供給装置から送られる低吸収性ガスが、粗動ステージ４内に形成された給気管路３５を介して給気側環状凹溝５８から噴出されるとともに、排気側環状凹溝５９の周辺のガスが、排気側環状凹溝５９及び排気管路３６、排気管３８を介して不図示の真空ポンプにより吸引される。
【００９５】
ここで実際には、環状凹溝５８，５９の下方には、微動ステージ５の隔壁５２の上端面が近接配置されるので、微動ステージ５と粗動ステージの上板部４６ａとの間の所定間隔を維持できるとともに、環状凹溝５８と環状凹溝５９の間に、溝５８から溝５９に向けてガスの流れ（図３の点線矢印参照）が形成される。従って、微動ステージ５の外部から微動ステージ５内部側、すなわちレチクルＲが保持されている空間側への外気（酸素，水蒸気）の浸入を阻止することが可能となっている。このように、第４の軸受けは、実質的に上板部４６ａにより構成されている。
【００９６】
次に、粗動ステージ４の下板部４６ｃと微動ステージ５との間のクリアランスを実質的に気密化する第１の気密化機構としての差動排気型の気体静圧軸受け（以下、便宜上「第５の軸受け」と呼ぶ）について説明する。
【００９７】
粗動ステージ４の下板部４６ｃには、図３に示されるように、そのほぼ中央部に段付き開口４ｂが形成され、該段付き開口４ｂの段部に給気側環状凹溝３３が形成され、該給気側環状凹溝３３の更に外側に排気側環状凹溝３４が形成されている。給気側環状凹溝３３は、粗動ステージ４内に形成された前述の給気管路３５に接続されている。また、排気側環状凹溝３４は、粗動ステージ４内に形成された前述の排気管路３６に接続されている。
【００９８】
このような構成とすることで、給気管３７を介してガス供給装置から送られる低吸収性ガスが、粗動ステージ４内に形成された給気管路３５を介して給気側環状凹溝３３から噴出されるとともに、排気側環状凹溝３４の周辺のガスが、排気側環状凹溝３４及び排気管路３６、排気管３８を介して不図示の真空ポンプにより吸引される。
【００９９】
ここで、実際には、図３から分かるように環状凹溝３３，３４の上方には、微動ステージ５のフランジ部材５５の下面が対向してかつ近接して配置されるので、環状凹溝３３は対向するフランジ部材５５の底面に対して低吸収ガスが噴出され、そのガスは微動ステージ５を押し上げつつその周囲を流れ、溝３４にて吸引される。すなわち、上記溝３３から噴射されたガスの静圧により微動ステージ５と粗動ステージ４との間のクリアランスが維持されるとともに、溝３３と溝３４の間には、溝３３から溝３４に向けてガスの流れ（図３の点線矢印参照）が形成されることにより、微動ステージ５の外部から微動ステージ５の底面部材５６に形成された開口５６ａへの外気（酸素，水蒸気）の浸入を阻止することが可能となっている。すなわち、この第５の軸受けにより、微動ステージ５と粗動ステージ４との間のクリアランスが実質的に気密化されている。これまでの説明から分かるように、第５の軸受けは、実質的に下板部４６ｃにより構成されている。なお、微動ステージ５は、主に、前述の第２の軸受けによって浮上させることができるので、上記第５の軸受けには、積極的な浮上機構（浮力）を持たせなくても良い。この場合には、第５の軸受けによって、微動ステージ５のフランジ部材５５の下面と粗動ステージ４の段付き開口４ｂの段部上面との間隔の気密性を十分に達成することができる。
【０１００】
ここで、第５の軸受けを、段付き開口４ｂに設けることとしたのは、段付き開口４ｂ及びこれに対向するフランジ部材５５の下面が、微動ステージ５の粗動ステージ４に対する相対移動方向に平行な面とされ、微動ステージ５が移動しても、フランジ部材５５の下面と段付き開口４ｂの段部との間隔が変動しないからである。このようにすることで、第５の軸受けが微動ステージ５の制御性に与える影響や、微動ステージ５の移動に伴う気密性の低下を極力抑えることが可能となっている。
【０１０１】
なお、粗動ステージ４と微動ステージ５との相対移動量は、リニアモータＲＭ１，ＲＭ２による粗動ステージ４の位置制御を補正する程度の微少量であり、具体的には数μｍ程度の幅である。このため、上述した微動ステージ５の隔壁５２の上端面及びフランジ部材５５の下面に対して、粗動ステージ４に設けられた第４、第５の軸受けによる差動排気は、そのガス噴射量及び吸引量がわずかであっても問題とならない場合がある。また、近接配置される両者の端面が、十分なすべり性を有し、かつ気密性を有する場合には、粗動ステージ４と微動ステージ５との間の軸受け（すなわち、第４、第５の軸受け）を設けなくても良い場合もある。すなわち、上記の部分において、粗動ステージ４と微動ステージ５との間に、フレキシブルなフィルム状のシール部材を設けることにより上記の気密性かつ十分なすべり性を達成できるのであれば、第４、第５の軸受けを設けなくても良い。
【０１０２】
以上説明した第１〜第５の軸受けにより、各ステージが非接触支持されるとともに、レチクルＲが保持された空間内への、粗動ステージ４と照明系側定盤２、投影系側定盤３との間の間隙、及び粗動ステージ４と微動ステージ５との間の間隙を介した外部からのガスの流入がほぼ完全に阻止されることになる。
【０１０３】
ここで、図３に示されるように、粗動ステージ４に接続された給気管３７内を流れる窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスの一部を、粗動ステージ４内で給気管路３５から分岐された給気枝管２２１ａ、２２１ｂを介して粗動ステージ４に形成された開口４ａ及び開口４ｂの側壁から該開口内に流入させることによって、保持空間ＳＳ内に窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給するガス供給機構を実現することができる。その一方で、排気管路３６から分岐された排気枝管２２２ａ，２２２ｂを介して、開口４ａ，４ｂの側壁から保持空間ＳＳ内のガスを排気する構成とすることによりガス排気機構を実現することができる。これらガス供給機構及びガス排気機構、並びに上記気密化により、レチクルＲが保持された空間内を露光光の吸収の少ない窒素又は希ガス等の低吸収性ガスにより置換することが可能となる。給気枝管２２１ａ、２２１ｂを吸気側環状凹溝５８と開口４ａ、４ｂとの間に設けても良い。
【０１０４】
図１に戻り、前記照明系側遮蔽機構７は、照明系ハウジング１０２と照明系側定盤２に対して所定のクリアランスを介して、不図示の保持機構により保持されており、図５（Ａ）に示されるように内部空間ＩＳを有する円筒状の形状をした第１の遮蔽部材としての遮蔽部材７ａ等を含んで構成されている。
【０１０５】
前記遮蔽部材７ａの上端面には、円環状の形状を有する第１給気溝８９と該第１給気溝８９よりも径の大きい第１排気溝８７とが形成されている。また、遮蔽部材７ａの下端面には、円環状の形状を有する第２給気溝８８と該第２給気溝８８よりも径の大きい第２排気溝８６とが形成されている。これら第１給気溝８９と第２給気溝８８は、遮蔽部材７ａ内に形成された複数（例えば３つ）の給気管路８５がそれぞれ接続されており、第１排気溝８７と第２排気溝８６は、遮蔽部材７ａ内に形成された複数（例えば３つ）の排気管路８４がそれぞれ接続されている。給気管路８５のそれぞれには、遮蔽部材７ａの外部からその一端部が不図示のガス供給装置に接続された給気管８１の他端部が接続されている。また、排気管路８４には、遮蔽部材７ａの外部から、その一端部が不図示の真空ポンプに接続された排気管８２の他端部が接続されている。
【０１０６】
また、これらとは別に、遮蔽部材７ａには、その外部から内部空間ＩＳに連通するように、ガス供給管路１１８とガス排気管路１１７とが形成されており、ガス供給管路１１８の一端には、その一端が不図示のガス供給装置に接続されたガス供給管８３の他端が接続され、他端には、ノズル１１９が接続されている。また、ガス排気管路１１７の外側の一端には、その一端が不図示の真空ポンプに接続されたガス排気管９０の他端が接続されている。
【０１０７】
以上のように構成される照明系側遮蔽機構７によると、ガス供給管８３、ガス供給管路１１８、ノズル１１９を介してガス供給機構から内部空間ＩＳに対して窒素や希ガスが供給されるとともに、ガス排気管路１１７、ガス排気管９０を介して真空吸引機構により内部空間ＩＳ内のガスが排気される。このようにして、内部空間ＩＳ内のガスが窒素や希ガスに置換されることになる。
【０１０８】
また、給気管８１、給気管路８５を介してガス供給機構から窒素や希ガスなどのガスが供給されることにより、給気溝８９から照明系ハウジング１０２の下端部と、遮蔽部材７ａの上端部との間の間隙に上記ガスが供給されるとともに、排気管路８４、排気管８２を介して真空ポンプにより間隙内のガスが真空吸引されることで、上記間隙内に内側から外側に向けたガスの流れが形成される。
【０１０９】
同様に、遮蔽部材７ｂの下面側においても、給気溝８８から遮蔽部材７ｂの下端面と照明系側定盤２の上端面との間の間隙に対して上記ガスが供給されるとともに、間隙内のガスが排気溝８６から排気されることで、間隙内に内側から外側に向けたガスの流れが形成される。
【０１１０】
すなわち、前述したレチクルステージＲＳＴの場合と同様に、照明系側遮蔽機構７の上側及び下側の間隙を介した、外部から内部空間ＩＳへのガスの浸入を阻止することが可能となる。すなわち、このような構成により、遮蔽部材７ａの上下端面における第１のシール機構が実現されている。
【０１１１】
ここで、照明系側遮蔽機構７は、照明系ハウジング１０２とも照明系側定盤２とも非接触とされているので、照明系側定盤２の振動が照明系ハウジング１０２に伝達し、照明ユニットＩＬＵの性能が劣化することがない。ただし、実際には、照明系側遮蔽機構７は、照明系ハウジング１０２又は照明系側定盤２のいずれか一方と接触していても他方に振動が伝達することはないので、いずれか一方の端面を接触させ、固定することとしても良い。この場合、その接触面にはＯリング等を設けて気密性を向上することが望ましい。
【０１１２】
なお、両端面に軸受けを採用する場合には、照明系側遮蔽機構７を保持する保持機構は、支持架台ＢＤとは別に設けることが望ましい。
【０１１３】
また、照明系側遮蔽機構７とそれに近接して配置される物体（照明系ハウジング１０２または照明系側定盤３）の間隔を最適に調整可能なように、伸縮及びチルト調整可能なベローズ及び駆動機構を設けることとしても良い。
【０１１４】
図１に戻り、前記投影系側遮蔽機構８についても、上記照明系側遮蔽機構７と同様に構成されている。
【０１１５】
すなわち、投影系側遮蔽機構８は、図５（Ｂ）に示されるように、投影系側定盤３と投影ユニットＰＵの間に配置され、それぞれに対して所定のクリアランスを介して不図示の保持機構により保持された、内部空間ＳＰを有する円筒形状をした第２の遮蔽部材としての遮蔽部材８ａ等を備えている。
【０１１６】
遮蔽部材８ａの内部空間ＳＰに対しては、不図示のガス供給装置からガス供給管１８３、ガス供給管路２１８、ノズル２１９を介して窒素又は希ガスが供給され、ガス排気管路２１７、ガス排気管１９０を介して不図示の真空吸引機構により内部空間ＳＰ内のガスが排気されることにより、内部空間ＳＰ内のガス置換が行われる。
【０１１７】
また、給気溝１８８，１８９から、遮蔽部材８ａの上側及び下側の間隙に対して、窒素又は希ガスが供給されるとともに、排気溝１８６，１８７から間隙内のガスが吸引されることにより、いずれの間隙にも遮蔽部材８ａの内側から外側に向けたガスの流れが形成されるので、遮蔽部材８ａの外部から空間ＳＰへのガスの浸入を阻止することが可能となっている。すなわち、このような構成とすることにより遮蔽部材８ａの上下端面における第２のシール機構が実現されている。
【０１１８】
また、投影系側遮蔽機構８は、投影系側定盤３とも投影ユニットＰＵとも非接触であるので、投影系側定盤３の振動が投影ユニットＰＵに伝達し、その結像性能が劣化することがない。ただし、実際には、投影系側遮蔽機構８は、投影系側定盤３又は投影ユニットＰＵのいずれか一方と接触していても他方へ振動が伝達することはないので、いずれか一方の端面を接触させ、固定することとしても良い。この場合、その接触面にはＯリング等を設けて気密性を向上することが望ましい。
【０１１９】
以上のような構成とすることにより、照明系ハウジング１０２から投影ユニットＰＵに至るまでの露光光の光路を外気から遮蔽することが可能となっている。
【０１２０】
図１に戻り、投影ユニットＰＵのフランジＦＬＧの下面とウエハ室４０の隔壁２０の上面との間には、不図示の保持機構により保持された状態で、ウエハ側遮蔽機構２２が配置され、この第３遮蔽機構２２の上面とフランジＦＬＧの下面との間、及び第３遮蔽機構２２の下面とウエハ室４０の隔壁２０の上面との間には所定のクリアランスが形成されている。
【０１２１】
このウエハ側遮蔽機構２２も、上述した第１、第２遮蔽機構７，８と同様に構成されており、ウエハ側遮蔽機構２２の上端面及び下端面にはその内部から外部へ向けたガスの流れが形成されている。これにより、ウエハ側遮蔽機構２２の外部のガスが第３遮蔽機構２２の内部空間に向けて浸入するのを阻止することが可能となっている。
【０１２２】
このようにウエハ側遮蔽機構２２を設けることにより、ウエハ室４０内への外気の浸入を極力抑制することができる。
【０１２３】
これまでの説明から明らかなように、不図示のガス供給機構、ガス供給管８３、ガス供給管路１１８、ノズル１１９により照明系側遮蔽機構７のガス供給機構が構成され、不図示の真空ポンプ、ガス排気管９０、ガス排気管路１１７により照明系側遮蔽機構７の排気機構が構成されている。また、不図示のガス供給機構、ガス供給管１８３、ガス供給管路２１８、ノズル２１９により投影系側遮蔽機構８のガス供給機構が構成され、不図示の真空ポンプ、ガス排気管１９０、ガス排気管路２１７により投影系側遮蔽機構８の排気機構が構成されている。
【０１２４】
以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１００によると、露光光ＥＬの光路にほぼ垂直な移動面内で少なくともＹ軸方向に移動可能なマスクステージＲＳＴの内部に保持空間ＳＳが形成され、この保持空間ＳＳ内にてレチクルＲが保持されている。そして、レチクルステージＲＳＴの照明ユニットＩＬＵ側に、レチクルステージＲＳＴの移動ガイド面２ｂを有する照明系側定盤２が、所定の第１クリアランスを介して配置されるとともに、レチクルステージＲＳＴの投影ユニットＰＵ側に、レチクルステージＲＳＴの移動ガイド面３ｂを有する投影系側定盤３が、所定の第２クリアランスを介して配置されている。これら照明系側定盤２、投影系側定盤３の一部には、露光光ＥＬが通過する開口２ａ、３ａがそれぞれ設けられている。すなわち、露光光ＥＬが照明系側定盤２の開口２ａを介してレチクルステージＲＳＴの保持空間ＳＳ内に入射し、露光光ＥＬによりレチクルＲが照明されるとともに、レチクルＲを透過した露光光ＥＬが投影系側定盤３の開口３ａから射出する。また、照明系側定盤２と投影系側定盤３との間に第１、第２クリアランス（数μｍ程度）をそれぞれ介してレチクルステージＲＳＴが配置されることにより、保持空間ＳＳ内への各定盤とレチクルステージＲＳＴとの間隙を介した外気の浸入が極力抑制される。
【０１２５】
また、レチクルステージＲＳＴは、照明系側定盤２、投影系側定盤３それぞれの移動ガイド面２ｂ、３ｂにそれぞれ対向する第１、第２の対向面が形成されるとともに、照明系側定盤２、投影系側定盤３の開口２ａ、３ａに対応して開口部が４ａ、４ｂそれぞれ形成された粗動ステージ４と、レチクルＲを保持する保持空間ＳＳを形成する空間形成部材（５２、５５、５６）を有し、該空間形成部材の投影ユニットＰＵ側端部が粗動ステージ４の投影系側定盤３の開口部４ｂ内に配置されるとともに、空間形成部材の投影ユニットＰＵ側の端面（底板部５６の下端面）が投影系側定盤３の移動ガイド面３ｂに対向した状態で、粗動ステージ４に対して微動可能に保持された微動ステージ４とを有している。すなわち、微動ステージ４の空間形成部材の投影ユニットＰＵ側端部が粗動ステージ５の内部に挿入された状態となっている（図３参照）ので、微動ステージ４と粗動ステージ５とを機械的に（あるいは機構的に）分離でき、微動ステージ４の軽量化を図りつつ、レチクルＲを保持する保持空間の気密化、及び微動ステージ４と粗動ステージ５との間の気密化を、効率よく実現することが可能となる。これにより微動ステージ４の高応答性と気密性を同時に実現することが可能となる。
【０１２６】
従って、上記構成を採用することにより、レチクルステージＲＳＴ全体を大型の隔壁で覆う場合と同等の効果を得ることができるとともに、露光装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。
【０１２７】
また、例えば前述したように給気枝管２２１ａ、２２１ｂを介して保持空間ＳＳ内に窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給するガス供給機構を実現し、前述した排気枝管２２２ａ，２２２ｂを介して保持空間ＳＳ内のガスを排気するガス排気機構を実現し、これらにより保持空間ＳＳ内を露光光ＥＬの吸収の小さいガスで置換する場合には、隔壁でレチクルステージ全体を覆い、その内部を前記ガスで置換する場合と比べてガスの使用量が低減され、コストダウンを図ることが可能である。また、レチクル周辺の空間内の吸光物質の濃度を低く抑えることもできるので、結果的に露光精度が低下することもない。
【０１２８】
また、レチクルステージＲＳＴは、粗動ステージ４と微動ステージ５との互いの対向面の間のクリアランスを実質的に気密化する前述の第１の気密化機構（第５の軸受け）を備えているので、少なくとも上記のクリアランスを介して保持空間ＳＳ内に外気などが侵入するのを防止することができ、この点において、保持空間ＳＳの気密性を更に向上することが可能である。
【０１２９】
すなわち、粗動ステージ５と移動ガイド面３ｂとの間の第２クリアランス内からの外気の浸入を考えてみると、この外気は、前述の第１の気体静圧軸受けによってその浸入が阻害され、さらに第１の気密化機構によってその浸入が阻止されるので、第２クリアランスを介したルートで外気が保持空間ＳＳ内に浸入するのはほぼ確実に阻止される。また、粗動ステージ４と微動ステージ５との間のクリアランスからの外気の侵入を考えてみると、この外気は、第１の気密化機構によってその浸入がまず阻害され、さらに微動ステージ５の底面に設けられた前述の第２の軸受けによってその浸入が阻止されるので、粗動ステージ４と微動ステージ５との間のクリアランスを介したルートで外気が保持空間ＳＳ内に浸入するのはほぼ確実に阻止される。
【０１３０】
また、前述の第１〜第５の軸受けのうち、第２の軸受け以外は、粗動ステージ４に設けられているので、微動ステージ５の軽量化を図ることができ、微動ステージ５の位置制御性を向上、ひいては露光精度の向上が可能となる。
【０１３１】
また、微動ステージ５におけるレチクルＲの吸着を、粗動ステージ４側から導入された真空配管５４によって実現するので、微動ステージ５内へ真空配管５４を直接導入する場合と比べて、微動ステージ５４の移動が配管によって制限されるのが極力抑制される。
【０１３２】
更に、照明系側遮蔽機構７、投影系側遮蔽機構８を設けることにより、照明系ハウジング１０２から投影ユニットＰＵまでの露光光の光路を外気から遮蔽することが可能となっている。そして、露光光の光路が配置される空間を窒素や希ガス等の低吸収性ガスで置換することにより、露光光の吸収が抑制され、高精度な露光を実現することができる。
【０１３３】
また、本実施形態では、微動ステージ５の保持空間ＳＳの外側に、微動ステージ５の位置計測に用いられる移動鏡（反射ミラー）９１ａ〜９１ｃが設けられ、該移動鏡９１ａ〜９１ｃに対してレーザ干渉計からのレーザ光を照射することにより、微動ステージ５の位置を計測することとしているので、パージ空間に干渉計光路が配置されないことから、ガスパージ精度の変動による計測誤差の影響を受けない。従って、微動ステージ５の位置制御性能が向上し、ひいては露光精度の向上を図ることが可能となる。
【０１３４】
また、本実施形態では、振動源となるレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴと、その他の部分とがそれぞれ別々に支持され、光学系等に振動が殆ど伝達しない構成となっていることから、露光精度への振動による影響が極力低減されている。
【０１３５】
さらに、本実施形態では波長１５７ｎｍのＦ_２レーザ光を露光光ＥＬとして用い、しかもその露光光ＥＬの光路上の空間を窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスで置換しているので、露光光ＥＬの透過率を良好に維持し、かつ投影ユニットＰＵを構成する投影光学系の解像力を向上させることができ、例えば線幅１００ｎｍ以下の微細なパターンをウエハＷ上の複数のショット領域に精度良く転写することが可能となる。
【０１３６】
なお、上記実施形態では、照明系側定盤２及び投影系側定盤３の光通過部として開口を形成することとしたが、これに限らず、定盤全体を透明部材により構成しても良いし、露光光の透過する部分を透明部材により構成することとしても良い。この場合の透明部材としても、前述の照明光学系や投影光学系と同様に、蛍石やモディファイド石英の使用が可能である。
【０１３７】
なお、遮蔽機構７，８，２２及びレチクルステージＲＳＴ内の保持空間ＳＳのいずれにおいても、ガス供給機構、ガス排気機構の両方を必ずしも設ける必要はなく、いずれか一方が設けられていれば良い。
【０１３８】
なお、上記実施形態では、差動排気型の気体静圧軸受け及びシール機構に使用するガスとして、窒素や希ガスなどの低吸収性ガスを採用することとしたが、これに限らず、真空ポンプによる排気量の方がガス供給装置による給気量よりも多い場合には、空気等を採用することとしても良い。
【０１３９】
なお、上記実施形態においては、投影ユニットＰＵとして、直筒型の鏡筒を想定しているが、投影光学系が反射屈折型の場合には、投影ユニットＰＵは、途中で折れ曲がったり突起が生じたりすることがあることは言うまでもない。その場合にも、投影ユニットＰＵのレチクル側端面あるいはウエハ側端面に、差動排気型のエアシール機構を配置することにより、本発明が適用できることに何ら変わりはない。
【０１４０】
なお、上記実施形態においては粗動ステージ４を構成する上板部４６ａと下板部４６ｃとの間を中間部４６ｂのみで連結するものとしたが、これに限らず、粗動ステージ４のＹ側前方部（−Ｙ側）に、上板部４６ａと４６ｂとを繋ぐ支持柱を更に設け、その剛性をより一層向上することも可能である。
【０１４１】
なお、上記実施形態において、各軸受けに供給するガス及びレチクルが保持される保持空間ＳＳ内等に供給されるガスは、所定の温度（例えば２２℃）に温度制御され、かつパーティクルや有機物、水蒸気等の異物が十分に取り除かれたものを使用することが望ましい。
【０１４２】
また、上記実施形態では各軸受けが、給気用の環状溝と排気用の環状溝を有する二重構造である場合について説明したが、これに限られるものではなく、溝を三重構造とし、それらのうちの中間に位置する溝からガスを供給し、該中間の溝を挟む２つの溝からガスを吸引することとしても、同様の気密化効果を得ることができる。更には、上記二重構造を二重に形成した四重構造の軸受けを採用することができるのは言うまでもない。すなわち、溝の数については各軸受けごとに任意に選択することが可能である。
【０１４３】
なお、上記実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に本発明のガスパージ方法を採用した場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）についても、好適に適用することができる。
【０１４４】
なお、上記実施形態の露光装置の光源は、Ｆ_２レーザ光源、ＡｒＦエキシマレーザ光源、ＫｒＦエキシマレーザ光源などに限らず、例えば、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（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）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。また、投影光学系の倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。
【０１４５】
なお、複数のレンズから構成される照明ユニット、投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整をするとともに、多数の機械部品からなるウエハステージ（スキャン型の場合はレチクルステージも）を露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、レチクル室、ウエハ室を構成する各隔壁を組み付け、ガスの配管系を接続し、の制御系に対する各部の接続を行い、更に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより、上記実施形態の露光装置１００等の本発明に係る露光装置を製造することができる。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。
【０１４６】
また、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、薄膜磁気ヘ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、撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、及びＤＮＡチップなど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。
【０１４７】
《デバイス製造方法》
次に上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用するデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
【０１４８】
図７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７に示されるように、まず、ステップ３０１（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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
図８には、半導体デバイスにおける、上記ステップ３０４の詳細なフロー例が示されている。図８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３１４（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３１４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。
【０１５２】
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３１５（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、上で説明した露光装置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３１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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）において上記実施形態の露光装置が用いられるので、高集積度のマイクロデバイスを生産性良く製造することが可能になる。
【０１５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の露光装置によれば、露光精度を低下させることなく、装置の小型、軽量化を図ることができるという効果がある。
【０１５６】
また、本発明の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】本発明の一実施形態に係る露光装置を概略的に示す図である。
【図２】レチクルステージ及びその近傍を一部省略して示す斜視図である。
【図３】レチクルステージの縦断面図である。
【図４】図４（Ａ）は、図３のＡ−Ａ線断面図であり、図４（Ｂ）は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１の遮蔽機構の構成を示す縦断面図であり、図５（Ｂ）は、第２の遮蔽機構の構成を示す縦断面図である。
【図６】レチクル微動ステージの隔壁の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係るデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７のステップ３０４の具体例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…照明系側定盤（第１のマスク定盤）、３…投影系側定盤（第２のマスク定盤）、２ａ，３ａ…開口（光透過部）、４…レチクル粗動ステージ（粗動ステージ）、５…レチクル微動ステージ（微動ステージ）、７ａ…遮蔽部材（第１の遮蔽部材）、８ａ…遮蔽部材（第２の遮蔽部材）、９ａ〜９ｃ…レチクルレーザ干渉計（レーザ干渉計）、２７，３１…給気側環状凹溝、２８，３２…排気側環状凹溝、３３，５８…給気側環状凹溝、３４，５９…排気用凹溝、５２…隔壁（空間形成部材の一部）、５５…フランジ部材（空間形成部材の一部）、５６…下板部材（空間形成部材の一部）、９１ａ，９１ｂ…移動鏡（反射部材）、９１ｃ…移動鏡（反射部材）、１００…露光装置、ＥＬ…露光光（照明光）、ＩＬＵ…照明ユニット、ＰＵ…投影ユニット、Ｒ…レチクル（マスク）、ＲＳＴ…レチクルステージ（マスクステージ）、ＳＳ…保持空間、Ｗ…ウエハ（物体）。

Claims (19)

1. 照明光によりマスクを照明する照明ユニットと；
   前記マスクに形成されたパターンを物体上に投影する投影ユニットと；
   前記マスクを保持する保持空間がその内部に形成され、前記照明光の光路にほぼ垂直な移動面内で少なくとも一軸方向に移動可能なマスクステージと；
   前記マスクステージの前記照明ユニット側に所定の第１クリアランスを介して配置され、前記照明光が通過する第１の光通過部が一部に設けられた前記マスクステージの移動ガイド面を有する第１のマスク定盤と；
   前記マスクステージの前記投影ユニット側に所定の第２クリアランスを介して配置され、前記照明光が通過する第２の光通過部が一部に設けられた前記マスクステージの移動ガイド面を有する第２のマスク定盤と；を備え、
   前記マスクステージは、
   前記第１、第２のマスク定盤それぞれの前記移動ガイド面にそれぞれ対向する第１、第２の対向面が形成されるとともに、前記第１、第２のマスク定盤の前記第１、第２の光通過部に対応して開口部がそれぞれ形成された粗動ステージと；
   前記マスクを保持する前記保持空間を形成する空間形成部材を有し、該空間形成部材の前記投影ユニット側端部近傍部分が前記粗動ステージの前記第２のマスク定盤側の開口部内に配置されるとともに、前記空間形成部材の前記投影ユニット側の端面が前記第２のマスク定盤の移動ガイド面に対向した状態で、前記粗動ステージに対して微動可能に保持された微動ステージと；を有することを特徴とする露光装置。
2. 前記マスクステージは、前記粗動ステージと前記微動ステージとの互いの対向面の間のクリアランスを実質的に気密化する第１の気密化機構を更に有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記第１の気密化機構は、前記粗動ステージと前記微動ステージとの少なくとも一方に設けられた環状の凸部の前記移動面に平行な面とその対向面との間のクリアランスを実質的に気密化することを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
4. 前記環状の凸部は、前記微動ステージに設けられたフランジ部であり、前記微動ステージは、前記フランジ部の変形を抑制する支持部材を更に有することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記粗動ステージの前記第２の対向面に設けられ、前記第２のマスク定盤の移動ガイド面に対して所定ガスを噴出するとともに、前記移動ガイド面近傍の空間内のガスを吸引して外部に排気することにより、前記第２のクリアランスを形成する差動排気型の第１の気体静圧軸受けを更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記第１クリアランスを実質的に気密化する第２の気密化機構を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記各気密化機構は、前記気密対象のクリアランス内部に所定ガスを噴出するとともに、前記クリアランス内部の気体を吸引して外部に排気する差動排気型の気密化機構であることを特徴とする請求項２、３、４、６のいずれか一項に記載の露光装置。
8. 前記差動排気型の気密化機構は、前記所定ガスの噴射口に連通する給気側環状凹溝と、該給気側環状凹溝の外周側に配置され前記所定ガスの排気口に連通する排気側環状凹溝とを有することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
9. 前記微動ステージに設けられ、前記第２のマスク定盤の移動ガイド面に対して所定ガスを噴出するとともに、前記移動ガイド面近傍の空間内のガスを吸引して外部に排気することにより、前記空間形成部材の前記投影ユニット側の端面と前記第２のマスク定盤の移動ガイド面との間に所定の第３クリアランスを形成する差動排気型の第２の気体静圧軸受けを更に備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
10. 前記各気体静圧軸受けは、前記所定ガスの噴射口に連通する給気側環状凹溝と、該給気側環状凹溝の外周側に配置され前記所定ガスの排気口に連通する排気側環状凹溝とを有することを特徴とする請求項５又は９に記載の露光装置。
11. 前記照明光の光路と直交する方向の前記空間形成部材の側壁は薄板状部材から成り、該薄板状部材の少なくとも一部には補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の露光装置。
12. 前記照明光の光路と直交する前記空間形成部材の側壁の外側に反射部材が設けられ、
    前記反射部材にレーザ光を照射して、その反射光に基づいて前記微動ステージの位置を計測するレーザ干渉計を更に備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。
13. 前記保持空間に対して、特定ガスを供給するガス供給機構と、前記保持空間内のガスを排気するガス排気機構との少なくとも一方を更に備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。
14. 前記第１のマスク定盤と前記照明ユニットとの少なくとも一方に対して接することなく所定のクリアランスを介して配置され、前記第１のマスク定盤と前記照明ユニットとの間の空間をほぼ遮蔽する第１の遮蔽部材と；前記第１の遮蔽部材に設けられ、前記クリアランス内に所定のガスを噴射するとともに前記クリアランス内の気体を吸引して外部に排気する差動排気型の第１のシール機構と；を更に備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
15. 前記第１の遮蔽部材の内部の前記照明光の光路上の空間に特定ガスを供給するガス供給機構と、前記光路上の空間内のガスを排気する排気機構との少なくとも一方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。
16. 前記第２のマスク定盤と前記投影ユニットとの少なくとも一方に対して接することなく所定のクリアランスを介して配置され、前記第２のマスク定盤と前記投影ユニットとの間の空間をほぼ遮蔽する第２の遮蔽部材と；前記第２の遮蔽部材に設けられ、前記クリアランス内に所定のガスを噴射するとともに前記クリアランス内の気体を吸引して外部に排気する差動排気型の第２のシール機構と；を更に備えることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の露光装置。
17. 前記第２の遮蔽部材の内部の前記照明光の光路上の空間に特定ガスを供給するガス供給機構と、前記光路上の空間内のガスを排気する排気機構との少なくとも一方を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の露光装置。
18. 前記照明光は、波長１９０ｎｍ以下の真空紫外光であり、
    前記特定ガスは、窒素及び希ガスのいずれかであることを特徴とする請求項１３、１５、１７のいずれか一項に記載の露光装置。
19. 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は、請求項１〜１８のいずれか一項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。

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