JP2005168089A - コイル支持装置およびそれを用いたモータならびに露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 可動部に推力を発生させるコイルを支持するコイル支持装置において、安定した推力特性を得られるように支持することが望まれていた。
【解決手段】 可動部に推力を発生させるコイルを支持するコイル支持コイル支持装置であって、前記コイルを推力方向に拘束し、移動面において該推力方向と垂直な方向に摺動可能に支持することを特徴とするコイル支持装置。
【選択図】 図５

Description

本発明は、コイルを支持するコイル支持装置に関するものであり、好ましくは半導体露光装置のステージ装置に用いられるリニアモータまたは平面モータにおけるコイル支持装置に関するものであり、さらには上述の露光装置を用いたデバイス製造方法に関するものである。

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、原版としてのマスク又はレチクル（以下、「原版」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基板としてのウエハ又はガラスプレート等の（以下、「基板」と総称する）上に転写する露光装置が用いられている。

露光装置や高精度加工機などで使用されるナノメートルオーダーのステージ装置では、その高性能化に伴い、リニアモータの高出力化が要求されている。しかしながら、リニアモータのコイルに流れる電流を増やすとその発熱量も大きく増大するため、さらなる冷却能力の増強が必要とされる。また、コイル温度の上昇によるコイル抵抗の増加やコイル線の破損を防ぐためにも、コイルの冷却能力を高めることは重要である。

従来のリニアモータでのコイルの支持装置の例として、たとえば特許文献１に記載されているようなものが挙げられる（図１２参照）。図１２においてコイル１ａ，１ｂ，１ｃの一部をエポキシ樹脂もしくは接着剤でジャケット１４，１４’に直接接着固定し、ジャケット内に冷媒を流すことにより、コイルを直接冷却して発生熱を回収し、コイルの温度上昇を低減していた。

また最近では、ステージ装置はさらなる高速化、高精度化、長寿命化が望まれており、基板が載置されたステージを非接触で２次元方向に駆動することにより、基板を位置決めするステージ装置が開発されている。かかる非接触駆動のステージ装置の駆動源としては、平面モータが知られている。

平面モータはＸＹ方向に沿って移動する可動部としての磁石部を有するステージと、固定部としてのベースを有し、平面モータの固定部は、一例としてＺ方向に積層された複数のコイルを有する。各層のコイルに選択して電流を流すことによって、ステージに所定方向の力を発生することができる。
特開平１０−３０９０７１号公報

コイルを接着によって支持するコイル支持装置では、接着力よりも熱膨張力の方が大きくなると、熱膨張力によって接着が剥がれて、コイル位置精度が悪化してしまうおそれがある。また、コイル被膜が剥がれて、短路（ショート）するおそれもある。接着力を強めるために接着面積を大きくするには設計上の制限があり、たとえばコイルを直接冷媒により冷却する場合にはコイルの接着面積はできるだけ小さくする必要がある。また、コイルの全方向を固定手段によって固定すると、熱膨張力によりコイルに局所的な変形が発生してしまうおそれがある。

さらに、コイルをＺ方向に積層して並べた平面モータにおいて、多層になるにつれて可動部（磁石部）とコイルとの距離が大きくなると、同一推力を出すためには発熱がより大きくなってしまう。この発熱を低減させるためにコイル周辺に冷媒流路を設けると、流路のスペース分さらに距離が大きくなり、発熱が大きくなってしまう。そのため、冷却流路のスペースを確保しつつ、コイル層を高精度に支持することが組立作業的にも困難であった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は可動部に推力を発生させるコイルを、安定した推力特性を得られるように支持するコイル支持装置およびそれを用いたモータならびに露光装置を提供することである。

上述の目的を達成するために本発明では、可動部に推力を発生させるコイルをコイル支持部に支持するコイル支持装置であって、前記コイルを推力方向に拘束し、前記可動部の移動面において該推力方向と垂直な方向に摺動可能に支持することを特徴としている。ここで、「コイル支持部」とは、コイルまたはスペーサを取り付ける部分のことをいい、たとえばコイル筐体またはコイルを冷却するための冷却ジャケットの壁面や、それらに固定されたリブ、支柱等のことをいう。

また、前記コイルが略長円形コイルであり、前記摺動方向が前記コイルの長円方向であることが好ましい。ここで「略長円形コイル」とは、一方に長円（長辺）を有するコイルのことをいい、長円方向の円弧が直線となっているレーストラック型コイル、長方形コイル、長方形状で角部を有しないような略長方形コイルを含むものである。

また、前記コイルが前記コイル支持部に対して、取り外し可能に支持されることが好ましい。

また、前記コイルと前記コイル支持部との間にスペーサを有し、該スペーサが前記コイル支持部に対して前記摺動方向に摺動可能に支持されることが好ましい。さらに、前記コイルが複数のスペーサを有する略長円形コイルであり、前記コイル支持部が長円方向に沿って並べられた複数のリブを有することがより好ましい。

また、前記コイル面の摩擦力によって前記コイルを拘束することが好ましい。ここで、「コイル面」とはコイルもしくはスペーサを有する場合にはスペーサ面を含むものである。さらに、前記コイルに前記移動面に垂直な方向に予圧力を付与する予圧力付勢手段を有することが好ましい。また、前記摩擦力を前記推力よりも大きくし、前記コイルの摺動方向の熱膨張力よりも小さくすることが好ましい。

前記コイルを推力方向に拘束し、前記可動部の移動面において該推力方向と垂直な方向に摺動可能に支持する手段として、前記コイルを異方性バネによって前記コイル支持部に支持することも可能であり、その場合には前記コイルが前記コイル支持部との間にスペーサを有し、前記スペーサが前記異方性バネを有することが好ましい。その他にも、前記コイルがくさび部を有し、該くさび部において前記コイルを支持することも可能であるが、スペーサでなく、コイル本体を摺動可能とする場合にはコイルとコイルを摺動する摺動面との間に保護材を設けることが好ましい。ここで、「保護材」とは保護テープや保護膜のことをいい、コイル皮膜が剥がれないように保護できるものであればよい。

また、前記コイルが前記移動面に垂直な方向に並べた多層コイルを有することが好ましく、さらには前記コイル支持部がリブを有し、前記多層コイルを同一のリブによって支持することがより好ましい。

また、前記多層コイルを前記移動面に垂直な方向に予圧力を付勢する予圧力付勢手段を有し、前記予圧力付勢手段が前記移動面と垂直な方向で前記コイルに対して前記可動部と反対側に設けられていることが好ましい。

また、前記コイルを支持するコイル支持部が前記コイルを冷却する冷却ジャケットの一部であり、前記コイルが冷却ジャケット内で冷却されることが好ましい。

上述のコイル支持装置がリニアモータもしくは平面モータに用いられることが好ましく、これらのモータを用いた露光装置によって基板が露光されることが好ましい。また該露光装置によってデバイスが製造されることが好ましい。

本発明によると、可動部に推力を発生させるコイルを、安定した推力特性が得られるように支持することができる。

請求項２に記載の発明によると、コイルの熱膨張が大きい長円方向に力を逃して局所的な変形がおこる可能性を低減でき、熱膨張の影響の小さい短円方向ではコイルを拘束して支持することでコイルの推力によるずれを防いで、安定した推力特性を得ることができる。

請求項３に記載の発明によると、組立ての際に接着ミスによって接着を剥がす等の歩留まり悪化の要因をなくすことができ、さらに複数箇所に接着をする必要もないため作業性をよくし、歩留まりを向上させることができる。

請求項４に記載の発明によると、コイルにつけられたスペーサとコイル支持部とのはめあい管理が緩和されるため、歩留まりを向上させることができる。また、請求項５に記載の発明によると、コイルにつけられた複数のスペーサとコイル支持部との間のはめあい管理が緩和されるため、歩留まりがより大きく向上させることができる。

請求項６〜８に記載の発明によると、コイルとコイル支持部間もしくはスペーサとコイル支持部間で突き当てすることなくコイルを推力方向に拘束（位置決め）することができるため、コイルもしくはスペーサとコイル支持部とのはめあい管理が大きく緩和される。また、請求項７に記載の発明によると、予圧によって摩擦力を調整してコイルの拘束および摺動させることができるため、調整が容易である。

請求項１１に記載の発明によると、コイルとスペーサ間の固定をしなくてもよいので、コイルとスペーサの接着等の作業時間の短縮ができる。

請求項１２に記載の発明によると、コイル皮膜の剥がれ等を防ぎ、コイルの短絡（ショート）による破損を防止することができる。

請求項１３、１４に記載の発明によると、歩留まりやスペース効率がより向上する。たとえば複数の多層コイルの拘束手段を同一のリブで行うことができるため省スペースとなり、コイルを取り外し可能にしたときには、歩留まりを大きく向上することができる。

請求項１５に記載の発明によると、可動部とコイルとの距離を小さくして多層コイルを支持することができるため、推力効率が向上する。

請求項１６に記載の発明によると、コイルの発熱を低減させることができ、上述のコイル支持装置に対して、推力の確保と省スペース化を実現することができる。

請求項１７または請求項１８に記載の発明によると、高精度なモータ装置が期待できる。

請求項１９に記載の発明によると、露光装置の精度の向上が期待できる。

請求項２０に記載の発明によると、高集積なデバイスを製造することができる。

（実施例１）
図１は本発明の実施例１に係る平面モータを表す図であり、図２は図１（ｂ）のコイル支持装置を表す図である。ここで、図１では分かりやすくするために、可動部１０の移動面となる定盤を省略しているため、コイル１０１が露出した状態になっているが、実際の装置ではコイル１０１は定盤に覆われている。対象物としてのステージ１０は磁石部１１を有し、ベース１３上のコイル１０１に選択して電流を流すことによって、ステージをＸＹ方向に駆動させることができる。

コイル１０１はたとえば上（可動部側）から１層目においてＸ方向に長円（長辺）部を持つ略長円形コイル１０１ａを有し、これはＹ方向に複数個並べられており、２層目においてＹ方向に長円部を持つ略長円形コイル１０１ｂを有し、これはＸ方向に複数個並べられており、３層目以降の層のおいても所定の方向に長円部をもつコイル群（１０１ｃ，１０１ｄ）を有している。図３に本実施例における略長円形コイル１０１ｂを示すが、その他のコイルも長円方向が変わるだけで同一の形状である。コイル１０１ｂはＺ方向で上下面にほぼ平面となる部分を有する。

略長円形コイル１０１ａでＸ方向の長円部に電流が流れることによって、可動部に設けた磁石部１１との間でＹＺ平面内の方向にローレンツ力が働き、略長円形コイル１０１ｂでＹ方向の長円部に電流が流れることによって可動部（磁石部）にはＸＺ平面内の方向にローレンツ力が働く。ここで、コイルの長辺方向や、コイル個数、コイル層数等は駆動させるステージの目的によって任意に設計することができ、たとえばＸ，Ｙ，Ｚ，θ（Ｚ軸まわりの回転方向），ωｘ（Ｘ軸まわりの回転方向），ωｙ（Ｙ軸まわりの回転方向）の６軸駆動にすることも可能である。

また、各コイル１０１は冷却ジャケットの内部（ジャケット天板１０５とジャケット壁１０６との間）に配置され、冷却ジャケットにはコイルを支持するための複数のリブ１０３が固定されている。リブ１０３は図１（ａ）のようにそれぞれのコイルに対して長円方向に複数個設けられ、コイル１０１の内周部でスペーサを介して支持している。

図４（ａ）は図２のコイル支持装置をさらに拡大した図である。コイル１０１はスペーサ１０２に取り付けられ、スペーサ１０２は各リブ１０３の周囲でＺ方向に積層されている。積層されたスペーサ１０２はさらばね１０４によってＺ方向に予圧力を与えられ、ジャケット壁１０６およびジャケット天板１０５に拘束支持されている。

さらばね１０４の予圧力によって積層されたスペーサ１０２間およびスペーサ１０２とさらねじ１０４間、またスペーサ１０２とリブ１０３との間には静止摩擦力が働いており、予圧力を設定することで静止摩擦力はコイル１０１の長円方向（たとえばコイル１０１ｂの場合はＹ方向）の熱膨張力よりも小さくなるようにしている。ここで与圧力の設定方法はスペーサ１０２の寸法公差の累積公差を考慮して、組み立てた際に与圧力が上述の範囲に入るようにさらばね１０４のバネ定数を決定してもよいし、さらばね１０４とスペーサ１０２との間に適当な厚さのシム１０７を挿入して与圧力を調整しても良い。このとき、熱膨張を推力に関与しない方向（コイル１０１ｂではＸ方向）に逃すことによって、局所的な変形を防止することができる。特に長円形コイルの長円方向であればより効果が期待できる。

シム１０７は接するスペーサ１０２との摺動面としての機能も兼ねる。つまり、シム１０７を用いた場合にはスペーサ１０２とシム１０７間に静止摩擦力が働くため、シム１０７の材質を変えることによっても静止摩擦力を調整できる。この静止摩擦力をコイルの長円方向の熱膨張力よりも小さくすることで長円方向のみに摺動可能となり、コイル１０１の熱膨張を逃がすことができる。

なお、さらばね１０４の位置はスペーサ１０２に与圧力を与える限り、どこにでも配置可能であり、また、予圧力付勢手段はさらばねでなくてもよい。さらばねを用いる効果として、簡単な構造であるため省スペースで予圧力を付勢できる点や安価な点などが挙げられる。また、さらばねを可動部と反対側に設ける（コイルと磁石間に設けない）ことでコイルと磁石間の距離を小さくすることができる。

スペーサ１０２は長期の摺動に耐える材料で成形されることが望ましく、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、フッ素樹脂などが挙げられる。このスペーサの材質によっても静止摩擦力を調整してもよい。

スペーサ１０２とコイル１０１の固定はコイル１０１の熱膨張力よりも大きな固定力である限り、どのような方法をとっても良く、スペーサ１０２とコイル１０１とを接着によって止めてもよい。この理由は、コイル１０１に加わる大きな熱膨張力はスペーサ１０２が摺動することによってかわすため、接着部には大きな応力がかからず、剥離する可能性が低いからである。また、コイル１０１は冷却ジャケットとの接着は行わないため、コイルの取り付け、取り外しは容易であり、不都合が生じた場合でも、コイルの交換が簡単にできるため、歩留まりの向上が望める。

ジャケット壁１０６とジャケット天板１０５で囲まれた内部には温度管理された冷媒を流すことにより、コイル１０１の発熱を回収し温度上昇を防ぐ。冷却能力をあげるためには、スペーサ１０２を厚くすることでコイル１０１間の隙間を広く取り、冷媒流量を大きくすることが有効であるが、コイル１０１と可動部としての磁石部の間隔（ギャップ）が広くなり推力定数が低下するため、所望の推力を発生させるために必要な電流が大きくなり、コイル１０１の発熱量は増えてしまう。そのためスペーサ１０２は冷媒流路と推力定数の兼ね合いで最適な厚さにするのが良い。

図４（ｂ）は各リブの部分をＺ方向から見た図を示したものである。スペーサ１０２をＸ方向にはリブ１０３の両側で突き当たるように位置決めして寸法が管理され、Ｙ方向には摺動可能なようにリブ１０３とスペーサ１０２間に隙間が生じるような穴を設けている。図４（ｃ）はリブを円柱形状とし、Ｙ方向に複数並べられるリブに対してスペーサをはめ込んだコイルを取り付ける際に、取り付け易くした構成である。

図５はコイルに取り付けるスペーサの形状を変えた例を示したものである。コイル１０１の下面および側面をスペーサ１２２で固定し、図４（ａ）と同様にコイル１０１をリブ１０３の周囲に並べた構成である。スペーサの断面をＬ字形とすることでスペーサ１２２とコイル１０１への取り付けが容易となり、組み立て作業性を向上することができる。スペーサの上端をコイルの上面よりも高くすることで、コイルのショートを防ぐことができ、またコイル１０１が冷媒と接する面積を確保することができる。

（実施例２）
図６は実施例２を示した図である。図６（ａ）はＹ方向から見たコイル支持装置の拡大図であり、図６（ｂ）はＹ方向に長円を有するコイル（たとえば図６（ａ）における２層目のコイル）をＺ方向から見た図である。実施例１と同様の構成については、詳細な説明を省略する。実施例２では、スペーサ１０２が推力方向のうちＸ方向にも、長円方向（Ｙ方向）にもリブ１０３と突き当たっていない。Ｚ方向に積層されたスペーサ１０２間にはシム１０８が設けられ、シム１０８がリブに対してＸＹ方向で突き当てられている。

さらばね１０４によって与圧力をかけ、スペーサ１０２およびシム１０８間には適当な静止摩擦力を発生させると、スペーサ１０２を推力方向で拘束することができる。この際、静止摩擦力をコイル１０１の推力よりも大きく、コイル熱膨張力よりも小さくなるように与圧力を設定する。

与圧力の設定方法はスペーサ１０２の寸法公差の累積公差を考慮して、組み立てた際に与圧力が上述の範囲に入るように、さらばねのバネ定数を決定してもよいし、シム１０８の厚さを調整して与圧力を調整しても良い。なお、さらばねの位置はスペーサに与圧力を与える限り、どこでも配置可能であり、また、この目的を果たす限り手段はさらばねでなくてもよい。また、シム１０８は接するスペーサ１０２との摺動面としての機能も兼ねる。

この構成により、コイル１０１は推力方向のうち移動面内方向には摩擦力で拘束され、推力方向のうちＺ方向では突き当てによって拘束され、長円方向にはコイル熱膨張力が摩擦力に打ち勝ってスペーサ１０２が摺動可能となり、コイル１０１の長円方向の熱膨張を逃がすことができる。シム１０８がＸＹ方向で固定されているため、各層のコイルについて、それぞれの熱膨張による互いの干渉をなくすことができる。たとえば、１層目でコイルの熱膨張を長円方向であるＸ方向に逃した場合、シム１０８が固定されているため、２層目にＸ方向の熱膨張の影響を伝えないようにできる。また、この構成では、スペーサ１０２とリブ１０３を突き当てる必要がないため、スペーサ１０２とリブ１０３のはめあい管理を厳密に行わなくてもよく、組立て作業性が大幅に向上する。特に、本実施例のようにＹ方向またはＸ方向に長い略長円形コイルに複数のリブに支持する必要があるときには大きな効果を有する。

以上の構成により、略長円形コイルの推力特性を変化させることなく、大きな熱膨張が生じるコイル長円方向には摺動可能として、コイルの破損などの信頼性高いコイル支持構成が得られ、また、取り付けの等の作業性が向上し、歩留まりも向上させることができる。

（実施例３）
図７に実施例３を示す。図７（ａ）はＹ方向からコイル支持装置を見た図であり、図７（ｂ）〜（ｅ）はＹ方向に長円を有するコイル（たとえば図７（ａ）の２層目のコイル）をＺ方向から見た図である。実施例１と同様の構成については、詳細な説明を省略する。本実施例の特徴の１つとして、実施例１や実施例２がスペーサを長円方向に摺動可能としたのに対し、本実施例ではコイルをスペーサに対して摺動可能としていることが挙げられる。コイル２０１の支持に異方性バネである板ばね２０２’を用い、一方向にのみコイル２０１を移動可能としたものである。板ばね２０２’はコイル２０１とコイル支持部としてのリブ２０３間のスペーサ２０２と一体となっている。

この場合、スペーサ２０２はリブ２０３に対して固定されていてもよいが、作業性を考慮してさらばね２０４でスペーサ２０２にＺ方向の与圧力を与えて支持している。この与圧力はスペーサ２０２のＺ方向の寸法誤差によるガタを抑制し拘束支持するために用いている。この目的が果たせられる限り、手段はどのようなものでもよく、例えば適当な厚さのシム２０７も挟み込んでもよい。

推力方向に剛で、長円方向に柔な異方性バネを用いることにより、コイル２０１は推力方向には剛で拘束され、長円方向には板バネ２０２’によって移動可能となり、長円方向の熱膨張を逃がすことができる。コイル２０１と板バネ２０２’とは上述の効果を阻害しない限りどのようなものであってもよく、以下にいくつかの例を示す。

図７（ｂ）ではスペーサをＸＹ方向で突き当てて位置を決定するため、スペーサの摺動を機械的に抑えることができる。図７（ｃ）ではリブを円柱形状とし、図中のＹ方向に複数並べられるリブに対してスペーサをはめ込んだコイルを取り付ける際に、取り付けやすくした構成である。図７（ｄ）では板バネをコイル上下面に固定することで、Ｚ方向のコイル拘束力をより高くする構成である。図７（ｅ）では複数個の板バネでコイルを支持し、Ｚ方向のコイル拘束力を高くする構成である。

以上の構成により、コイルは推力方向には剛で拘束され、長円方向には移動可能となり、コイルの熱膨張のみを逃がすことが可能となる。

（実施例４）
図８に本発明の実施例４を示す。図８（ａ）はＹ方向から見たコイル支持装置の拡大図であり、図８（ｂ）はＹ方向に長円を有するコイル（たとえば図８（ａ）の２層目のコイル）をＺ方向から見た図である。実施例１と同様の構成については、詳細な説明を省略する。実施例４でも実施例３と同様にコイルをスペーサに対して摺動可能としている。

コイル３０１の巻き線方向（図８（ａ）のＹ方向）の断面をくさび形状とし、幾何的にコイルを拘束する方法である。図８はＸ方向またはＹ方向に平行に配置される複数の略長円形の多層コイル３０１群をくさび状とし、その複数箇所をスペーサ３０２によってＺ方向の上下で挟み込み、共通のリブ３０３群に順次積層し、さらばね３０４で与圧力を与えて、ジャケット壁３０６およびジャケット天板３０５内にコイルを支持した状態を示している。

コイルにはめられるスペーサ３０２の間隔は共通のリブ３０３の間隔と等しく、各層の上下のコイルは互いのスペーサ３０２が突き当たることで、位置が規定されている。このとき、コイルに推力が加わった場合、くさび作用によりコイル３０１はその推力方向には拘束される。一方、コイル長円方向には、拘束条件が無く、滑って移動可能となる。このとき、コイル３０１の滑り部には保護テープ３０８を取り付け、コイル摺動による絶縁膜剥がれ等によるショートを防止する。この方法においては、コイル３０１とスペーサ３０２を接着などで固定する必要が無く、組立て作業性は非常に高くなり、組立て後に完全に分解でき、メンテナンスすることも可能となる。

さらばね３０４による与圧力は、この与圧力はスペーサ３０２のＺ方向の寸法誤差によるガタを抑制し、拘束支持するために用いている。与圧力が低い場合には、摩擦力が小さいため、コイルの熱膨張を効果的に逃がすことができ、コイル３０１およびスペーサ３０２に大きい応力がかかることがない。

図９にはくさびコイルの断面形状の他の例を示している。図９（Ａ），（Ｂ）は平角線を用いたくさびコイルの例を示している。コイル支持部材側（ここではコイルの内周側）をくさび形状としている。一方（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は丸線を用いたくさびコイルの断面例を示している。丸線の場合は平角線と異なり断面の長さを自由に変えることができ、さまざまなくさび形状が可能である。ただし、平角線においても、線材を加工することで丸線と同様の形状は可能である。くさび形状はコイルの拘束方向、摺動方向を規定できれば、どのような形にしても良い。また、平面のコイルにくさび形状のガイドを後からつけても構わない。

以上の実施例構成は、あらゆるコイルの支持に適用が可能であるが、平面モータのように多数のコイルを支持したり、略長円形コイルなど長いコイルを支持する場合には特に有効である。

また、コイル間隙に冷却用の冷媒を流すための流路を十分確保することができ、効率的な冷却が可能となる。

（実施例５）
図１０は、上記と同様のステージ装置をウエハステージとする半導体デバイス製造用の露光装置を示す。

この露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用され、原版であるレチクルを介して基板としての半導体ウエハＷ上に照明系ユニット５０１からの露光エネルギーとしての露光光（この用語は、可視光、紫外光、ＥＵＶ光、Ｘ線、電子線、荷電粒子線等の総称である）を投影系としての投影レンズ５０３（この用語は、屈折レンズ、反射レンズ、反射屈折レンズシステム、荷電粒子レンズ等の総称である）を介して照射することによって、ウエハステージ５０４に搭載された基板上に所望のパターンを形成している。また、このような露光装置は、露光光が短波長光となるにしたがって、真空雰囲気での露光が必要となってきている。

ウエハステージ５０４に搭載したチャック上に基板であるウエハ（対象物）を保持し、照明系ユニット５０１によって、レチクルステージ５０２に搭載された原版であるレチクルのパターンをウエハ上の各領域にステップアンドリピートもしくはステップアンドスキャンで転写する。ここで実施形態１のステージ装置はこれらのウエハステージ５０４もしくはレチクルステージ５０２として用いられる。

（実施例６）
次に、この露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図１１は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク作製）では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。

一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ５によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、ステップ７でこれを出荷する。

上記ステップ４のウエハプロセスは以下のステップを有する。ウエハの表面を酸化させる酸化ステップ、ウエハ表面に絶縁膜を成膜するＣＶＤステップ、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する電極形成ステップ、ウエハにイオンを打ち込むイオン打ち込みステップ、ウエハに感光剤を塗布するレジスト処理ステップ、上記の露光装置によって回路パターンをレジスト処理ステップ後のウエハに転写する露光ステップ、露光ステップで露光したウエハを現像する現像ステップ、現像ステップで現像したレジスト像以外の部分を削り取るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト剥離ステップ。これらのステップ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を形成する。

実施例１のコイル支持装置を表す図 平面モータの概略図 略長円形コイルを表す図 実施例１のコイル支持装置の拡大図 スペーサをＬ字としたコイル支持装置を表す図 シムを用いたコイル支持装置を表す図 板バネを用いたコイル支持装置を表す図 くさびコイルを用いたコイル支持装置を表す図 くさびコイル断面を表す図 露光装置を表す図 デバイス製造方法を表す図 従来のコイル支持装置を表す図

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ コイル
１０ 平面モータ可動子
１１ 磁石列
１３ ベース
１４，１４’ ジャケット
２０ コイル
１０１ コイル
１０２ スペーサ
１０３ リブ
１０４ さらばね
１０５ ジャケット天板
１０６ ジャケット
１０７ シム
２０１ コイル
２０２ スペーサ
２０２’ 板ばね
２０３ リブ
２０４ さらばね
２０５ ジャケット天板
２０６ ジャケット
２０７ シム
５０１ 照明系ユニット
５０２ レチクルステージ
５０３ 投影レンズ
５０４ ウエハステージ
５０５ 露光装置本体

Claims (20)

1. 可動部に推力を発生させるコイルをコイル支持部に支持するコイル支持装置であって、前記コイルを推力方向に拘束し、前記可動部の移動面において該推力方向と垂直な方向に摺動可能に支持することを特徴とするコイル支持装置。
2. 前記コイルが略長円形コイルであり、前記摺動方向が前記コイルの長円方向であることを特徴とする請求項１に記載のコイル支持装置。
3. 前記コイルが前記コイル支持部に対して取り外し可能に支持されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコイル支持装置。
4. 前記コイルと前記コイル支持部との間にスペーサを有し、該スペーサが前記コイル支持部に対して前記摺動方向に摺動可能に支持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のコイル支持装置。
5. 前記コイルが複数のスペーサを有する略長円形コイルであり、前記コイル支持部が長円方向に沿って並べられた複数のリブを有することを特徴とする請求項４に記載のコイル支持装置。
6. 前記コイル面の摩擦力によって前記コイルを拘束することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のコイル支持装置。
7. 前記移動面に垂直な方向に前記コイルに予圧力を付与する予圧力付勢手段を有することを特徴とする請求項６に記載のコイル支持装置。
8. 前記摩擦力を前記推力よりも大きくし、前記コイルの摺動方向の熱膨張力よりも小さくすることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載のコイル支持装置。
9. 前記コイルを異方性バネによって前記コイル支持部に支持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のコイル支持装置。
10. 前記コイルが、該コイルと前記コイル支持部との間にスペーサを有し、該スペーサが前記異方性バネを有することを特徴とする請求項９に記載のコイル支持装置。
11. 前記コイルがくさび部を有し、該くさび部において前記コイルを支持することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のコイル支持装置。
12. 前記コイルと前記コイルが摺動する摺動面との間に保護材が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載のコイル支持装置。
13. 前記コイルは前記移動面に垂直な方向に並べた多層コイルを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載のコイル支持装置。
14. 前記コイル支持部がリブを有し、前記多層コイルを同一のリブによって支持することを特徴とする請求項１３に記載のコイル支持装置。
15. 前記多層コイルを前記移動面に垂直な方向に予圧力を付勢する予圧力付勢手段を有し、前記予圧力付勢手段が前記移動面と垂直な方向で前記コイルに対して前記可動部と反対側に設けられていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のコイル支持装置。
16. 前記コイルを支持するコイル支持部が前記コイルを冷却する冷却ジャケットの一部であり、前記コイルが冷却ジャケット内で冷却されることを特徴とする請求項１〜１５に記載のコイル支持装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか１つに記載のコイル支持装置によってコイルを支持することを特徴とするリニアモータ。
18. 請求項１〜１６のいずれか１つに記載のコイル支持装置によってコイルを支持することを特徴とする平面モータ。
19. 請求項１７または請求項１８に記載のモータを用いることを特徴とする露光装置。
20. 請求項１９に記載の露光装置によって、デバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。

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