JP2008235470A

JP2008235470A - 平面モータ装置、ステージ装置、露光装置及びデバイスの製造方法

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Publication number: JP2008235470A
Application number: JP2007071179A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Ono; 一也小野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】移動部の浮上移動を問題なく行うと共に、容易に製造が可能な平面モータ装置、ステージ装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供すること
【解決手段】移動部１７が２個以上のコア部材２２の頭部２２ａによって支持されることになるので、当該移動部１７は案内面２４に沿って問題なく移動することとなる。加えて、案内面２４のほぼ全面に亘って大面積且つ薄い板部材を設ける必要はないので、容易に製造が可能な平面モータ得ることができる。コア部材２２の頭部２２ａに空気を吹き付けるエアパッド２７が多孔質材料からなることとしたので、コア部材２２同士の間に隙間が形成されていても、エアパッド２７からの空気がコア部材２２の頭部２２ａに確実に吹き付けられることとなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、平面モータ装置、ステージ装置、露光装置及びデバイスの製造方法に関するものである。

半導体素子、液晶表示素子、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子、薄膜磁気ヘッド、その他の各種デバイスの製造工程の１つであるフォトリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（これらを総称する場合にはマスクという）に形成されたパターンを、投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたガラスプレート又はウエハ等の基板に転写する露光装置が用いられている。この露光装置では、基板を露光位置に高い精度で位置決めする必要があるため、基板は基板ホルダ上に真空吸着等によって保持されるようになっており、この基板ホルダが基板テーブル上に固定されている。

近年においては、スループット（単位時間に露光処理することができる基板の枚数）を向上させるため基板をより高速に移動させることが要求されている。また、基板に転写するパターンの微細化により、機械的な案内面の精度等に影響されることなく高精度に基板の位置決めを実現することも要求されている。更にはメンテナンスの機会を少なくして露光装置の稼働時間を伸ばすために機械的な摩擦を回避して長寿命化することも要求されている。

これらの要求を満たすために、基板が載置された基板テーブルを非接触で２次元方向に駆動して基板の位置決めを行うステージ装置が開発されている。

このような平面モータとして、例えば２次元的に配列されたコイルを備える固定部と、２次元的に配列された永久磁石を有する移動部とから構成された平面モータがある。固定部の表面の寸法は例えば１ｍ×１ｍ程度である。コイルに電流を流すことで発生するローレンツ力を利用し、固定部に対して移動部を２次元的に駆動する平面モータが案出されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

これらの平面モータでは、移動部に気体噴出部を設け、固定部に対して移動部を浮上させることで非接触の移動が可能になっている。この手法では、気体を噴出する面（気体噴出面）の平面度が低いと移動部の浮上状態が不安定になるため、気体噴出面の平面度を高くする必要がある。例えば、固定部の表面に厚さ１ｍｍ程度以下の板状部材を配置する手法が提案されている。
特開平１１−１６４５４３号公報特開２００３−２２４９６１号公報米国特許第５６７７７５８号明細書

しかしながら、固定部の表面のほぼ全面（１ｍ×１ｍ）に厚さが１ｍｍ程度の板状部材を形成するのは、実際には極めて困難である。
このような事情に鑑み、本発明の目的は、移動部が安定して浮上移動を行うことができると共に、容易に製造が可能な平面モータ装置、ステージ装置、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る平面モータ装置は、所定の案内面を形成する固定部（１６）と、前記案内面に沿って移動する移動部（１７）とを備えた平面モータ装置であって、前記固定部は、複数が配列され、それぞれが前記案内面の一部を形成している案内部材（２１）を有し、前記移動部は、１個以上の前記案内部材に対して気体を噴出する気体噴出部材（２６）を含み、２個以上の前記案内部材を跨いで移動可能であることを特徴とする。

本発明によれば、複数の案内部材が案内面の一部を形成すると共に、移動部が１個以上の案内部材に対して気体を噴出する気体噴出部材を含み２個以上の案内部材を跨いで移動可能となっているので、常に２個以上の案内部材に気体が噴出されることになる。このため、移動部は常に２個以上の案内部材によって浮上支持されることになる。加えて、この構成では、案内面のほぼ全面に亘って大面積且つ薄い板部材を設ける必要はない。

本発明に係るステージ装置（ＲＳＴ、ＷＳＴ）は、上記の平面モータ装置が搭載されている。上記平面モータ装置は、ステージ装置の駆動手段として搭載されている。

本発明に係る露光装置（１０）は、上記のステージ装置が搭載されている。上記ステージ装置は、露光装置のマスクステージ（ＲＳＴ）及び基板ステージ（ＷＳＴ）のうち少なくとも一方のステージとして搭載されている。

本発明に係るデバイスの製造方法は、上記の露光装置を用いたものである。上記露光装置は、デバイスを露光する工程において用いられるものである。

本発明によれば、移動部が常に２個以上の案内部材によって浮上支持されることになるので、案内面に沿って安定して移動することとなる。加えて、案内面のほぼ全面に亘って大面積且つ薄い板部材を設ける必要はないので、容易に製造が可能な平面モータを得ることができる。

［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による平面モータ装置、ステージ装置、露光装置及びデバイスの製造方法について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による露光装置の概略構成を示す図である。

同図に示す露光装置１０は、半導体素子を製造するための露光装置であり、レチクルＲとウエハＷとを同期移動させつつ、レチクルＲに形成されたパターンを逐次ウエハＷ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影型の露光装置である。

以下の説明においては、必要であれば図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。このＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＺ軸が紙面に対して平行となるよう設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。図中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、露光時におけるウエハＷ及びレチクルＲの同期移動方向（走査方向）はＹ方向に設定されているものとする。

図１に示すように、露光装置１０は、照明光学系ＩＬＳと、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴと、投影光学系ＰＬと、基板としてのウエハＷをＸＹ平面内でＸ方向及びＹ方向の２次元方向に移動させるステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２を備えるステージ装置としてのウエハステージＷＳＴと、これらを制御する主制御装置ＭＣＳとを主体として構成されている。図１では図示を省略しているが、ウエハステージＷＳＴには、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２に加えて、露光装置１０の性能を測定する各種測定機器が設けられたステージユニットＷＳＴ３（図１には図示せず。図２参照。）も設けられている。

照明光学系ＩＬＳは、不図示の光源ユニット（例えば、超高圧ハロゲンランプ又はエキシマレーザ等のレーザ光源）から射出された露光光がレチクルＲ上の矩形（又は円弧状）の照明領域ＩＡＲに均一な照度で照射されるように、当該露光光の整形及び照度分布の均一化を行う。レチクルステージＲＳＴは、不図示のレチクルベース上にステージ可動部１１を設けた構成になっている。ステージ可動部１１が露光時にレチクルベース上を所定の走査速度で所定の走査方向に沿って移動するようになっている。

ステージ可動部１１の上面には、レチクルＲが例えば真空吸着により保持される。ステージ可動部１１のレチクルＲの下方には、露光光通過穴（図示省略）が形成されている。ステージ可動部１１の端部には、反射鏡１２が配置されている。反射鏡１２の位置をレーザ干渉計１３が測定することにより、ステージ可動部１１の位置を検出可能になっている。レーザ干渉計１３の検出結果はステージ制御系ＳＣＳへ出力されるようになっている。ステージ制御系ＳＣＳは、レーザ干渉計１３の検出結果と、ステージ可動部１１の移動位置に基づく主制御装置ＭＣＳからの制御信号とに基づいて、ステージ可動部１１を駆動する。図１においては図示を省略しているが、レチクルステージＲＳＴの上方には、レチクルアライメントセンサが設けられている。当該レチクルアライメントセンサは、レチクルＲに形成されたマーク（レチクルマーク）とウエハステージＷＳＴの基準位置を定める基準部材に形成された基準マークとを同時に観察し、これらの相対的な位置関係を測定する。

投影光学系ＰＬは、例えば縮小倍率がα（αは、例えば４又は５）である縮小光学系である。この投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの下方に配置されており、自身の光軸ＡＸの方向がＺ軸方向に設定されている。ここではテレセントリックな光学配置となるように、光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。

レンズエレメントは、光源ユニットから射出される光の波長に応じて適切なものが選択される。上記照明光学系ＩＬＳによりレチクルＲの照明領域ＩＡＲが照明されると、レチクルＲの照明領域ＩＡＲ内のパターンの縮小像（部分倒立像）が、ウエハＷ上の照明領域ＩＡＲに共役な露光領域ＩＡに形成される。

図２は、ウエハステージＷＳＴの構成を示す上面図である。図１、図２に示す通り、ウエハステージＷＳＴは、ベース部材１４と、このベース部材１４の上面の上方に数μｍ程度のクリアランスを介して浮上支持されたステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３と、これらのステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３の各々をＸＹ面内で２次元方向に駆動する駆動装置１５とを主体として構成されている。

ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２はウエハＷを保持・搬送するユニットであり、ステージユニットＷＳＴ３は露光装置１０の性能を測定する各種測定機器を搬送するユニットである。ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３の各々に設けられた駆動装置１５を個別に駆動することで、ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３の各々を個別にＸＹ面内の任意の方向に移動させることができる。

図２に示す例において、ステージユニットＷＳＴ２が配置されている位置がウエハＷのローディングポジションである。露光処理を終えたウエハＷをアンロードする場合及び未露光処理のウエハＷをロードする場合には、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の何れか一方がこの位置に配置されるようになっている。

図２に示す例において、ステージユニットＷＳＴ１が配置されている位置が露光ポジションである。ステージユニットに載置されたウエハＷ（あるいはウエハＷ周囲のステージユニットそのもの）の所望領域に対して露光が行われるようにするためにはステージユニットが移動するので、このときのステージユニットの移動領域を含むように露光領域（露光ステーション）が設定される。露光時には、露光処理を行うウエハＷを保持するステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２の何れか一方がこの領域に配置されるようになっており、他方のステージユニットは露光中のステージユニットの移動を邪魔しない位置に退避（ローディングポジションでもよい）している。ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２は、個別にＸＹ面内の任意の方向に移動するようになっているため、ローディングポジションと露光領域とを交互に入れ替わることが可能になっている。一方のステージユニットに載置されたウエハＷの露光処理が終わるのを待つ間に、他方のステージユニットにローディングされた露光前のウエハＷのフォーカシング情報を検出しておくことができるように構成しても良い。例えば、前記露光処理中のステージユニットの動きを干渉しないように前記ローディングポジションを含む計測領域を設定し、この計測領域内でウエハＷのフォーカシング測定が行われるようにしてもよい。

ステージユニットＷＳＴ３に設けられる各種測定機器には、例えば照度センサ、照度ムラセンサ、空間像測定装置、収差測定装置、偏光状態測定装置などのセンサや測定装置がある。照度センサは、投影光学系ＰＬを介してウエハステージＷＳＴ上に照射される露光光の照度を測定する。照度ムラセンサは、露光光の照度ムラを測定する。空間像測定装置は、投影光学系ＰＬを介してウエハステージＷＳＴ上に投影される光学像の空間像を測定する。収差測定装置は、投影光学系ＰＬの収差を測定する。偏光状態測定装置は、ウエハステージＷＳＴ上に照射される露光光の偏光状態を測定する。

ウエハステージＷＳＴ３には、ウエハステージＷＳＴの基準位置、基準平面等を定める基準部材が設けられている。基準部材には、当該基準位置、基準平面などを定めるための基準マークが形成されている。ステージユニットＷＳＴ３は、ステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２とは個別にＸＹ面内の任意の方向に移動可能になっているため、例えばウエハＷの露光処理を開始する前に投影光学系ＰＬの下方（−Ｚ方向）に移動させてウエハステージＷＳＴ上に照射される露光光の照度又は照度ムラ等を測定することができるようになっている。

駆動装置１５は、ベース部材１４の上部に埋設された固定部１６と、ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３の底部（ベース対向面側）に固定された移動部１７とを含んで構成される平面モータを備えている。尚、以下の説明においては、上記の駆動装置１５を、便宜上、平面モータ１５と呼ぶものとする。

ウエハＷは、例えば真空吸着によってステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２上に固定されている。ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３上の一端にはレーザ干渉計１８からのレーザビームを反射する移動鏡１９が固定されており、外部に配置されたレーザ干渉計１８により、ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３のＸＹ面内での位置が例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。

図１においては図示を簡略化しているが、ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３上には走査方向であるＹ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡と、非走査方向であるＸ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡とが設けられている。レーザ干渉計１８は走査方向に１軸、非走査方向には２軸設けられており、図１ではこれらが代表的に移動鏡１９、レーザ干渉計１８として示されている。図１においては、レーザ干渉計１８からのレーザ光がステージユニットＷＳＴ１に設けられた移動鏡１９に照射されている状態を図示しているが、ステージＷＳＴ２、ＷＳＴ３についても同様のレーザ干渉計が設けられている。

ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３の位置情報（又は速度情報）はステージ制御系ＳＣＳ及びこれを介して主制御装置ＭＣＳに送られる。ステージ制御系ＳＣＳでは主制御装置ＭＣＳからの指示に応じてステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３の各々の位置情報（又は速度情報）に基づいて平面モータ１５を介してステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３のＸＹ面内の移動をそれぞれ制御する。

ウエハステージＷＳＴの構成について詳細に説明する。図３はウエハステージＷＳＴに設けられるステージユニットＷＳＴ１の上面図であり、図４は図３中のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。図３、図４においては図１、図２に示した部材と同一の部材については同一の符号を付してある。ステージユニットＷＳＴ１とステージユニットＷＳＴ２とは同一構成であるため、ここではステージユニットＷＳＴ１を代表させて説明する。

平面モータ１５は、固定部１６と移動部１７とを備え、さらに固定部１６はベース部材１４に固定された複数のコア部材２２を有する。複数のコア部材２２はＸＹ面内において所定のピッチでマトリクス状に配列されており、その頭部２２ａの先端部（図中上端面）は略面一状態となっていてステージユニットＷＳＴ１（ＷＳＴ２，ＷＳＴ３）の案内面２４を形成している。ステージユニットＷＳＴ１は、エアパッド２７によって、案内面２４に対して所定の間隔（数ミクロン程度）で浮上した状態で固定部１６に支持されるようになっている。そして、移動時には、案内面２４に沿って、案内面２４とは非接触の状態でＸ，Ｙ，θｚ方向に移動できるようになっている。
固定部１６についてさらに詳細を説明すると、複数のコア部材２２それぞれは、前述の案内面２４の一部となる面を含む頭部２２ａとそれを支える支柱部２２ｂとを有している。コア部材２２の頭部２２ａと支柱部２２ｂとは一体的に設けてもよいし、分割可能に構成してもよい。各コア部材２２の頭部２２ａ及び支柱部２２ｂは、例えばＳＳ４００相当の低炭素鋼、またはステンレス等の磁性体で構成されるようにすることができる。また、全て同一材料とせずに一部を適宜変更してもよい。

頭部２２ａはＸＹ面内における断面形状が矩形形状になっており、支柱部２２ｂのＸＹ面内における断面形状は円形形状になっている。前述のように頭部２２ａの先端部は平坦な面になっており、その高さ（図ではＺ位置）は略同一となっていて、案内面２４を構成している。本実施形態では、ベース部材１４の上面（Ｚ位置）も略平面に形成されており、ベース部材１４上面から各頭部２２ａまでの寸法（ベース部材１４の上面からの高さ）はほぼ同一となっている。そして、ベース部材１４から複数の支柱部２２ｂが立設されている。各支柱部２２ｂにはコイル２１が巻回されており、それぞれの支柱部２２ｂとコイル２１とは磁気的に接続された状態になっている。これにより、コイル２１に電流を流したときにコイル２１から発生する磁束は、支柱部２２ｂ、頭部２２ａ（つまりコア部材２２）を介して効率よく案内面２４側に伝わる。その結果、コイル２１が発生する磁束と後述する移動部１７の永久磁石２６が発生する磁束とを効率よく協働させる（磁気吸引力を発生させる）ことができる。

図５は、コア部材２２の拡大図である。同図に示す通り、コイル２１は、断熱材Ｔを介してコア部材２２の支柱部２２ｂに巻回されている。コイル２１に電流を流したときに発生する熱がコア部材２２に伝わると、コア部材２１が膨張し、コア部材２２のＸＹ面における位置ずれが生じ、又はＺ方向へ膨張することによって案内面２４に凹凸が生じる。この凹凸によってステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３の位置決め誤差が生じてしまう。断熱材Ｔを介してコイル２１を巻回することにより、位置決め誤差の発生を防ぐことが可能になっている。断熱材Ｔとしては、例えば、コイル２１と支柱部２２ｂとの磁気的接続を妨げず、かつ断熱性及び耐熱性に優れたものであることが望ましく、材料としては、例えば、樹脂等を用いることができる。
上述のように、複数のコア部材２２の頭部２２ａの先端部が集まって案内面となるが、各頭部２２ａそれぞれの位置と平面度が所定の値を満たしていればよく、各頭部２２ａ同士を固定する必要はない。頭部２２ａの間に隙間ができて、その隙間を雰囲気中の気体（大気、真空でもよいし、Ｎ_２等でパージされていても良い）が満たしていても構わない。コア部材２２より磁束が通り易い物体でなければ、特に構わないとも言える。
また、コア部材２２の頭部２２ａの先端部にそれぞれ保護部材を形成してもよい。この場合は保護部材の上面が案内面２４となるので、保護部材の上面の高さ（図ではＺ位置）が同一面となるようにする。保護部材は、各頭部２２ａに板状の部材を設けるようにしてもよいし、各頭部２２ａに膜を形成するようにしてもよい。膜は、例えば、厚さ数百ミクロン程度で溶射により形成することができる。
さらに、コア部材２２の頭部２２ａの先端部に非磁性部材を形成してもよい。この場合は非磁性部材の上面が案内面２４となるので、非磁性部材の上面の高さ（図ではＺ位置）が同一面となるようにする。非磁性部材は、各頭部２２ａに板状の部材を設けるようにしてもよいし、各頭部２２ａに膜を形成するようにしてもよい。膜は、例えば、厚さ数百ミクロン程度で溶射により形成することができる。
また、コア部材２２同士が接触してコイル２１による磁束の経路に影響を与えるおそれがある場合、接触しそうな部位（例えば、頭部２２ａの側面部）を非磁性材料等でコーティングしておいてもよい。あるいは、コア部材２２（頭部２２ａ）全体を非磁性材料等でコーティングし、必要な部分のみコーティングを剥がすようにしてもよい。
非磁性部材としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を溶射によって形成してもよいし、他のセラッミクスにより形成してもよい。また、ＳＵＳ等を用いてもよい。
非磁性部材と保護部材は、どちらか一方のみをコア部材２２に設けてもよいし、双方を設けてもよい。例えばコア部材２２の頭部２２aの先端部に非磁性部材を設け、その上に保護部材を設けるようにしてもよい。

固定部１６に設けられるコイル２１には、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相からなる三相交流が供給される。ＸＹ面内で配列されたコイル２１の各々に各相の電流を所定の順序で所定のタイミングで印加することにより、ステージユニットＷＳＴ１〜ＷＳＴ３を所望の方向に所望の速度で移動させることができるようになっている。

図６は、図４中のＢ−Ｂ線に沿った断面矢視図である。図６においては、各コイル２１に印加される三相交流の各相を、コア部材２２の頭部２２ａに対応付けて図示している。同図に示す通り、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各相がＸＹ面内で規則的に配列されている。

次に、ウエハステージＷＳＴの一部をなす移動部１７の構成を説明する。図４に示すように、移動部１７は、第１ステージ２５、永久磁石２６、エアパッド２７を有している。第１ステージ２５の上面には、第２ステージ２８、水平駆動機構２９、及び垂直駆動機構３０が設けられている。

図７は、図４中のＣ−Ｃ線に沿った断面矢視図である。なお、図７には、コア部材２２の頭部２２ａの位置が破線で記載されている。
エアパッド２７は、第１ステージ２５の底面側の各角部に１つずつ設けられており、例えば多孔質材料からなる。このエアパッド２７は、コア部材２２に向けてエア（空気）を吹き付ける構成になっている。エアパッド２７からコア部材２２に向けてエアが吹き付けられることにより、固定部１６が移動部１７を浮上支持することが可能になっている。各エアパッド２７は、常に２つ以上の頭部２２ａにまたがることが可能な程度の面積を有している。このため、本実施形態のように隣接する頭部２２ａ同士の間に隙間が形成されていても、２個以上の頭部２２ａに対して同時に気体を噴出することが可能になっており、２個以上の頭部２２ａを跨いで移動することが可能になっている。なお、エアパッド２７の大きさ（面積）は、特に図示した構成のものに限定されるものではなく、装置の構成等によって適宜変更することができる。

永久磁石２６は、第１ステージ２５の底面側に配置された複数のエアパッド２７同士の間に、第１ステージ２５の４辺に沿ってそれぞれ複数ずつ設けられている。永久磁石２６は、磁性部材として機能し、隣接するもの同士が互いに異なる極となるように配列されている。隣接する永久磁石２６の極を異ならせることで、Ｘ方向及びＹ方向の両方向に交番磁界が形成されるようになっている。この交番磁界とコイル２１への通電によって生じる磁界とが協働して、ローレンツ力によって平面モータ１５としてのＸ方向及びＹ方向の両方向に対する推進力が発生する。つまり、固定部１６と移動部１７との間に前記推進力が発生する。
なお、永久磁石２６の材料としては、ネオジウム・鉄・コバルト磁石、アルミニウム・ニッケル・コバルト（アルニコ）磁石、フェライト磁石、サマリウム・コバルト磁石、又はネオジム・鉄・ボロン磁石等の希土類磁石などが挙げられる。

第２ステージ２８は、垂直駆動機構３０により第１ステージ２５上に支持されている。垂直駆動機構３０は、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等を含む支持機構３０ａ、３０ｂ、３０ｃ（図３参照）を備えている。これらの支持機構３０ａ、３０ｂ、３０ｃによって第２ステージ２８の異なる３点を支持している。支持機構３０ａ、３０ｂ、３０ｃはＺ方向に伸縮自在に構成されている。これら支持機構３０ａ、３０ｂ、３０ｃを同一の伸縮量で駆動することにより、第２ステージ２８をＺ方向に移動させるようになっている。支持機構３０ａ、３０ｂ、３０ｃを独立して駆動する、又は、異なる互いに伸縮量で駆動することにより、第２ステージ２８のＸ軸の周りの回転量、及びＹ軸の周りの回転量を調節するようになっている。

水平駆動機構２９は、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等を含む駆動機構２９ａ、２９ｂ、２９ｃ（図３参照）を備えている。これらの駆動機構２９ａ、２９ｂ、２９ｃによって第２ステージ２８のＸＹ面内における位置及びＺ軸回りの回転を調節する。駆動機構２９ａ、２９ｂを同一の伸縮量で駆動することにより第２ステージ２８のＹ方向の位置を可変する。駆動機構２９ｃを駆動することにより第２ステージ２８のＸ方向の位置を可変する。駆動機構２９ａ、２９ｂを互いに異なる伸縮量で駆動することにより第２ステージ２８のＺ軸回りの回転を可変する。第２ステージ２８を第１ステージ２５と非接触で移動させることができるように、垂直駆動機構３０及び水平駆動機構２９にともに移動部（第２ステージ２８）を非接触で移動させる非接触型のアクチュエータを用いることができるが、それに限定されるものではない。一方のみに用いるようにしてもよいし、ともに非接触型ではないアクチュエータを用いてもよい。

このように、上述した平面モータ１５によって駆動される第１ステージ２５が粗動ステージであり、水平駆動機構２９及び垂直駆動機構３０によって駆動される第２ステージ２８が微動ステージであるということができる。水平駆動機構２９及び垂直駆動機構３０は、ステージ制御系ＳＣＳの制御の下で第２ステージ２８のＸＹ面内における位置及びＺ方向の位置を調整する。

以上説明した構成のステージユニットＷＳＴ１を移動させる場合には、三相交流で駆動する公知のリニアモータと同様の駆動方法を用いることができる。つまり、ステージユニットＷＳＴ１がＸ方向に移動可能に構成されたリニアモータとＹ方向に移動可能に構成されたリニアモータからなると考え、ステージユニットＷＳＴ１をＸ方向に移動させる場合には、Ｘ方向に配列された各コイル２１に対してＸ方向に移動可能に構成されたリニアモータと同様の三相交流を印加し、ステージユニットＷＳＴ１をＹ方向に移動させる場合には、Ｙ方向に配列された各コイル２１に対してＹ方向に移動可能に構成されたリニアモータと同様の三相交流を印加すれば良い。

図１に示すように、上記実施形態の露光装置１０は、エアパッドに対して加圧エアを供給するための空気ポンプ４０を備えている。空気ポンプ４０とステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２とはチューブ４１、４２を介してそれぞれ接続されており、空気ポンプ４０からのエアは、チューブ４１を介してステージユニットＷＳＴ１に供給されるとともに、チューブ４２を介してステージユニットＷＳＴ２に供給されるようになっている。

図１においては図示を省略しているが、露光装置１０にはウエハＷに形成されたアライメントマークの位置情報を計測するためのオフ・アクシス型のウエハライメントセンサが投影光学系ＰＬの側方に設けられ、又は投影光学系ＰＬを介してウエハＷに形成されたアライメントマークの位置情報を計測するＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）型のアライメントセンサが設けられている。また、ウエハＷに対して斜め方向からスリット状の検出光を照射し、その反射光を測定してウエハＷのＺ方向の位置及び姿勢（Ｘ軸及びＹ軸回りの回転）を検出し、この検出結果に基づいてウエハＷのＺ方向の位置及び姿勢を補正してウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に合わせ込むオートフォーカス機構及びオートレベリング機構が設けられている。

以上、本発明の一実施形態による平面モータ装置、ステージ装置、及び露光装置の構成について説明したが、次に露光時の動作について簡単に説明する。１ロット分のウエハＷに対して露光処理を行う場合には、例えばステージユニットＷＳＴ３に設けられた各種測定機器を用いた露光装置の性能測定が行われた後で露光処理が開始される。露光装置の性能測定が開始されると、主制御装置ＭＣＳは、例えばステージユニットＷＳＴ１、ＷＳＴ２を共に露光ポジションから退避させ、代わりにステージユニットＷＳＴ３を露光ポジションに配置する。併せて、不図示のレチクルローダを制御してパターンが形成されていないレチクル（テストレチクル）をレチクルステージＲＳＴ上にロードする。

この状態で主制御装置ＭＣＳは、照明光学系ＩＬＳの光学特性（開口絞りの開口数、照明条件等）を設定し、不図示の光源ユニットから露光光を射出させ、レチクルＲ及び投影光学系ＰＬを順次介してステージユニットＷＳＴ３上に照射される露光光の照度、照度むらの測定を照度センサ及び照度むらセンサを用いてそれぞれ測定する。また、収差測定装置を用いて投影光学系ＰＬの残存収差を測定する。これらの測定が終了すると、主制御装置ＭＣＳは、得られた測定結果を用いて照明光学系ＩＬＳの光学特性を調整するとともに、投影光学系ＰＬに設けられているレンズエレメントの１つ又は複数を光軸ＡＸ方向に移動させ、又は光軸ＡＸに対して偏心させることによって投影光学系ＰＬの結像性能を調整する。

以上の処理を終えると、例えばベースライン計測が行われる。ここで、ベースラインとは例えばレチクルＲに形成されたパターンの投影光学系ＰＬによる投影像の中心位置と、投影光学系ＰＬの側方に設けられたウエハライメントセンサの計測視野中心との距離をいう。ベースライン計測を行うには、まず、主制御装置ＭＣＳが不図示のレチクルローダを制御してレチクルステージＲＳＴ上に保持されているレチクルをアンロードするとともに、露光処理で最初に用いるレチクルＲをレチクルステージＲＳＴ上にロードする。

次いで、不図示のレチクルアライメントセンサを用いてレチクルＲに形成されているレチクルマークと、露光ポジションに配置されたステージユニットＷＳＴ３に設けられている基準部材の基準マークとを同時に観察して、基準マークに対するレチクルマークの位置ずれ量を計測する。次に、主制御装置ＭＣＳは、ステージユニットＷＳＴ３を所定量だけ移動させてウエハライメントセンサの下方に配置し、基準部材に形成されている基準マークをウエハライメントセンサの計測視野内に配置し、ウエハライメントセンサを用いて基準マークの位置情報を計測する。上記のレチクルアライメントセンサの計測結果とウエハライメントセンサの計測結果とからベースライン量が求められる。

以上の各種計測が終了すると、主制御装置ＭＣＳはステージユニットＷＳＴ３を露光ポジションから退避するとともに、例えばステージユニットＷＳＴ１をローディングポジションに配置する。そして、ロット先頭のウエハＷが保持されたステージユニットＷＳＴ１をウエハライメントセンサの下方に配置し、ウエハＷ上のアライメントマーク数個（３〜９個程度）について位置計測を行う。そして、この計測結果に基づいて主制御装置ＭＣＳがＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）演算を行い、ウエハＷ上に設定された全てのショット領域の配列の規則性を決定する。ここで、ＥＧＡ演算とは、ウエハＷ上に予め設定された代表的な一部（３〜９個）のショット領域の各々に付随して形成されたマーク（アライメントマーク）の位置情報と、その設計情報とに基づいてウエハＷ上に設定された全てのショット領域の配列の規則性を統計的な手法で決定する演算方法をいう。

以上のＥＧＡ演算によってウエハＷ上におけるショット領域の配列を求めると、主制御装置ＭＣＳは、得られたショット領域の座標値を前述したベースライン量で補正した座標値を求める。この補正した座標値を用いてステージユニットＷＳＴ１を駆動すれば、ウエハＷ上の各ショット領域を投影光学系ＰＬの露光領域ＩＡに位置合わせすることができる。本実施形態の露光装置１０は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、ショット領域を露光する場合には、レチクルステージＲＳＴ及びステージユニットＷＳＴ１を加速させ、各々が所定の速度に達して同期がとれてから、主制御装置ＭＣＳが照明光学系ＩＬＳから露光光を射出させてレチクルＲを照明し、レチクルＲのパターンの像を投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に投影する。

走査時には、露光領域ＩＡにレチクルＲの一部のパターン像が投影され、投影光学系ＰＬに対して、レチクルＲが−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に速度Ｖで移動するのに同期して、ウエハＷが＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に速度β・Ｖ（βは投影倍率）で移動する。１つのショット領域に対する露光処理が終了すると、主制御装置ＭＣＳはステージユニットＷＳＴ１をステッピング移動させて次のショット領域を走査開始位置に移動させ、以下同様にステップ・アンド・スキャン方式で各ショット領域に対する露光処理が順次行われる。

このように、本実施形態によれば、案内面２４は２個以上のコア部材２２の頭部２２ａによって構成され、移動部１７はその２個以上の頭部２２ａを跨って移動することができる。それぞれの頭部２２ａは互いに接着されている必要はなく、コア部材２２同士（頭部２２ａ同士）の間に隙間（数ｍｍ程度以下）が形成されていてもよい。したがって、案内面２４のほぼ全面に亘って一体化された部材や膜等で移動面を構成する必要はないので、容易に製造が可能な平面モータを得ることができる。

また、本実施形態によれば、コア部材２２の頭部２２ａに空気を吹き付けるエアパッド２７が多孔質材料からなることとしたので、コア部材２２同士の間に隙間が形成されていても、エアパッド２７からの空気がコア部材２２の頭部２２ａに確実に吹き付けられることとなる。これにより、移動部１７を一層安定して移動させることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、平面モータのうち固定部の構成が第１実施形態とは異なっているので、この点を中心に説明する。
図８は本実施形態に係る平面モータ１１５の構成を示す断面図であり、第１実施形態における図４に対応している。図９は、図８中のＤ−Ｄ線に沿った断面矢視図である。

図８に示すように、平面モータ１１５は、固定部１１６と、移動部１１７とを有している。移動部１１７は、第１実施形態と同様に第１ステージ１２５と、永久磁石１２６と、エアパッド１２７とを有している。第１ステージ１２５、永久磁石１２６及びエアパッド１２７の構成、配置は第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

固定部１１６は、ベース部材１１４上にコア部材１２２が複数設けられている。複数のコア部材１２２は、第１実施形態の構成と同一の寸法の隙間をもってＸＹ面内にマトリクス状に配列されている（図９参照）。第１実施形態と同様に、各コア部材１２２は、頭部１２２ａと支柱部１２２ｂとを主体として構成されており、支柱部１２２ｂには断熱材（図示しない）を介してコイル１２１が巻回されている。

本実施形態では、各コア部材１２２の間に平坦化部材１２３が設けられている。平坦化部材１２３は、例えばセラミックなどの非磁性材料からなり、断面視で矩形形状をなしており、ベース部材１１４上に直接設けられている。平坦化部材１２３とコア部材１２２との間には所定の間隔で隙間が形成されている。

平坦化部材１２３の先端面（図中の上面）と、コア部材１２２の先端面とは、ほぼ面一になっている。この面一に形成されたコア部材１２２の頭部１２２ａの先端面と平坦化部材１２３の先端面とで固定部１１６の案内面１２４が構成されている。エアパッド１２７からは、これら頭部１２２ａの先端面及び平坦化部材１２３の先端面に対して空気が吹き付けられるようになっている。
図９に示すように、コア部材１２２同士の間に配置された平坦化部材１２３は、コア部材１２２の配列方向（行方向又は列方向）に沿って複数設けられている。コア部材１２２の配列方向のうち列方向（図中Ｙ方向）に延在する平坦化部材１２３は、自身のＹ方向の寸法がコア部材１２２の頭部１２２ａのＹ方向の寸法とほぼ同一となっている。Ｙ方向に延在する平坦化部材１２３とコア部材１２２の頭部１２２ａとはＹ方向上の位置が揃うように配列されている。
図中Ｘ方向に延在する平坦化部材１２３は、自身のＸ方向の寸法がコア部材１２２の頭部１２２ａのＸ方向の寸法よりもやや大きくなっている。Ｘ方向に延在する平坦化部材１２３は、コア部材１２２の頭部１２２ａに対して、Ｘ方向にはみ出すように配列されている。

このように、本実施形態によれば、コア部材１２２同士の間に平坦化部材１２３が複数設けられているので、コア部材１２２間の隙間を小さくすることができる。このため、エアパッド１２７からの気体が吹き付けられる案内面１２４の平坦度を向上させることができる。

なお、本実施形態では、上記構成に限られず、例えば図１０に示すように、図中Ｘ方向に延在する平坦化部材１２３が複数のコア部材１２２に跨って設けられた構成であっても構わない。

また、例えば図１１に示すように、コア部材１２２と平坦化部材１２３とを密着（ただし、必ずしも、コア部材１２２と平坦化部材１２３とを接着等によって固定する必要はない）させる構成にしても構わない。このようにすれば、コア部材１２２の先端面と平坦化部材１２３の先端面とが連続した平坦面となるため、案内面１２４の平坦度を一層向上させることができる。

また、図１１に示すように、平坦化部材１２３の内部に、温度調整用の流体を流通させる流通路１２３ａを設けても構わない。流通路１２３ａに流体を流通させる場合、ベース部材１１４には、流体（温度調整用媒体）を流通させるための流通装置１４３を取り付ける。この流通装置１４３と流通路１２３ａとの間は、例えば冷媒供給管１４４、冷媒供給管１４５を介して接続する。流通装置１４３には、例えば上述した主制御装置ＭＣＳなどから動作信号が供給されるようにする。主制御装置ＭＣＳから動作信号が供給されると、流通装置１４３から温度調整用媒体が冷媒供給管１４４に送り出される。この温度調整用媒体は冷媒供給管１４４を介して当該流通路１２３ａに供給され、流通路を流通した後は温度調整用媒体排出管１４５を介して流通装置１４３に回収される。上記の流通路には、例えば水等の温度調整用媒体を供給するように構成することができる。

このようにすれば、案内面１２４の平坦度を向上させつつコア部材１２２を冷却することが可能となる。コア部材１２２を冷却することによって、コア部材１２２が熱によって変形するのを防ぐことができ、案内面１２４の平坦度が損なわれるのを防ぐことができる。また、熱に起因して周囲の雰囲気中に与える現象を抑えることができる。

この場合、図１１に示すように、内部に流通路１２３ａが形成された平坦化部材１２３をコイル１２１にも接触させるように構成することも可能である。コイル１２１は電流を流すことによって発熱源となる。流通路１２３ａが形成された平坦化部材１２３をコイルに接触させることによって、発熱源を直接的に冷却することができるという利点がある。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態では、平面モータの固定部のうち、コイルの発熱を抑える構成を説明する。図１２は、本実施形態に係る平面モータ２１５の構成を示す図であり、第１実施形態における図４に対応している。

この平面モータ２１５は、ベース部材２１４上に設けられたコア部材２２２の支柱部２２２ｂにコイル２２１及び冷却部材２２３が巻回された構成になっている。冷却部材２２３の内部には、温度調整用の流体を流通させる流通路２２３ａが形成されている。ベース部材２１４には、流体（温度調整用媒体）を流通させるための流通装置２４３が取り付けられている。この流通装置２４３と流通路２２３ａとの間は、冷媒供給管２４４、２４５を介して接続されている。流通装置２４３には、例えば上述した主制御装置ＭＣＳなどから動作信号が供給されるようにする。

この冷却部材２２３は、コア部材２２２の頭部２２２ａとコイル２２１との間に配置されている。この位置に冷却部材２２３を配置することにより、コイル２２１での発熱が頭部２２２ａに伝達するのを防ぐことができるようになっている。冷却部材２２３とコイル２２１とは密着した状態になっており、冷却部材２２３と支柱部２２２ｂとも密着した状態になっている。このため、冷却部材２２３によって支柱部２２２ｂ及びコイル２２１の両方を冷却することができるようになっている。なお、他の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態によれば、コア部材２２２の頭部２２２ａとコイル２２１との間に冷却部材２２３を配置することにより、コイル２２１における発熱が頭部２２２ａに伝達するのを防ぐことができるので、当該頭部２２２ａの先端部が熱により変形するのを防ぐことができる。このため、頭部２２２ａの先端部によって構成される案内面２２４の変形を効果的に防ぐことができる。

なお、本実施形態の構成において、コア部材２２２同士の間に平坦化部材を設ける構成としても構わない。この場合、平坦化部材の内部に温度調整用の流体を流通させる流通路を設けるようにするとより好ましい。このような構成により、冷却部材２２３による冷却に加えて平坦化部材によっても冷却されることになるため、熱による案内面２２４の変形を一層効果的に防ぐことができる。

特に、平坦化部材とコア部材２２２とを密着させる場合、コア部材２２２（特にコイル２２１）から発生する熱が固定部の内部にこもりやすくなり、この内部にこもった熱によって頭部２２２ａの変形が起こりやすくなる可能性がある。これに対して、上記のように平坦化部材による冷却と冷却部材２２３による冷却とを組み合わせることで、コイル２２１を効果的に冷却し、熱による案内面２２４の変形を確実に防ぐことができる。また、前述と同様、熱に起因して周囲の雰囲気中に与える現象を抑えることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を説明する。本実施形態では、平面モータのうち固定部の構成の他の例を説明する。図１３は、本実施形態に係る平面モータの固定部３１６の構成を示す図である。

固定部３１６は、ベース部材３１４上にコア部材３２２が複数設けられており、所定の寸法の隙間をもってＸＹ面内にマトリクス状に配列されている。各コア部材３２２は、頭部３２２ａと支柱部３２２ｂとを主体として構成されており、支柱部３２２ｂには断熱材（図示しない）を介してコイル３２１が巻回されている。

各コア部材３２２の間には、コイル３２１に近接するように冷却部材３２３が設けられている。冷却部材３２３は、例えばセラミックなどの非磁性材料からなり、断面視で矩形形状をなしており、ベース部材３１４上に直接設けられている。冷却部材３２３とコア部材３２２との間には所定の間隔で隙間が形成されている。なお、冷却部材３２３とコイル３２１とを密着（ただし、必ずしも、コイル３２１と冷却部材３２３とを接着等によって固定する必要はない）させても構わない。

本実施形態では、第１実施形態の構成に比べて、コア部材３２２の頭部３２２ａの平面視での寸法（面積）が大きくなっている。冷却部材３２３の先端面（図中の上面）はコア部材３２２の頭部３２２ａよりも下側に設けられており、冷却部材３２３の一部がこのコア部材３２２の頭部３２２ａによって覆われた構成になっている。したがって、本実施形態では、コア部材３２２の頭部３２２ａの先端面のみによって固定部３１６の案内面３２４が構成されている。エアパッド（図示省略）からは、これら頭部３２２ａの先端面に対して空気が吹き付けられるようになっている。

また、冷却部材３２３の内部には、温度調整用の流体を流通させる流通路３２３ａが形成されている。ベース部材３１４には、流体（温度調整用媒体）を流通させるための流通装置３４３が取り付けられている。この流通装置３４３と流通路３２３ａとの間は、冷媒供給管３４４、３４５を介して接続されている。流通装置３４３には、例えば上述した主制御装置ＭＣＳなどから動作信号が供給されるようにする。

このように、本実施形態によれば、コイル３２１に近接するように冷却部材３２３が設けられているので、コイル３２１における発熱が頭部３２２ａに伝達するのを防ぐことができる。これにより、当該頭部３２２ａの先端部が熱により変形するのを防ぐことができると共に、前述と同様、熱に起因して周囲の雰囲気中に与える現象を抑えることができる。しかも、冷却部材３２３がこのコア部材３２２の頭部３２２ａによって覆われた構成になっており、コア部材３２２の頭部３２２ａの先端面のみによって固定部３１６の案内面３２４が構成されているので、案内面３２４の平面性はコア部材３２２の頭部３２２ａの配置によってのみ影響されることになり、冷却部材３２３の配置には影響されないことになる。したがって、案内面３２４の平面性を保持するにはコア部材３２２（頭部３２２ａ）の設計のみを考慮するだけで済むため、固定部３１６の設計・製造を容易に行うことができる。

図１１〜１３に示すような温度調整用の流通路を平坦化部材、非磁性材料の部材等に設ける場合、図９のように個々の部材に流通路を設ける代わりに、図１０ｂのように図中Ｘ方向に延在するように部材を設け、そこにのみ流通路を形成するようにして流体の循環路が増えないようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、本発明をステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、レチクルのパターンを一括して転写するステップ・アンド・リピート方式の露光装置（所謂、ステッパ）にも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、ステージユニットＷＳＴ１の移動部１７に永久磁石２６が設けられ、固定部１６にコイル２１が設けられた所謂ムービングマグネット型のウエハステージＷＳＴを例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、ステージユニットの移動部にコイルが設けられ、固定部に永久磁石が設けられた所謂ムービングコイル型のウエハステージにも本発明を適用することができる。また、上記実施形態ではウエハステージＷＳＴに本発明を適用した場合について説明したが、レチクルステージＲＳＴにも適用することができ、更にはレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴの両ステージに適用することも可能である。

また、露光装置に設けられる光源ユニットとしては、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）等のエキシマレーザに限らず、超高圧水銀ランプから射出されるｇ線（４３６ｎｍ）及びｉ線（３６５ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）から射出されるレーザ光、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）から射出されるレーザ光、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）から射出されるレーザ光、更には、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。

また、本発明の露光装置は、半導体素子の製造に用いられてデバイスパターンを半導体基板上へ転写する露光装置、液晶表示素子の製造に用いられて回路パターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミックウエハ上へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置等にも適用することができる。

次に、本発明の一実施形態による露光装置を用いた液晶表示素子の製造方法について説明する。図１４は、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。図１４中のパターン形成工程Ｓ１では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンをウエハＷ上に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、ウエハＷ上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光されたウエハＷは、現像工程、エッチング工程、剥離工程等の各工程を経ることによって、ウエハＷ上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ２に移行する。

カラーフィルタ形成工程Ｓ２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列され、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。
そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ２の後に、セル組み立て工程Ｓ３が実行される。このセル組み立て工程Ｓ３では、パターン形成工程Ｓ１にて得られた所定パターンを有するウエハＷ、及びカラーフィルタ形成工程Ｓ２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。

セル組み立て工程Ｓ３では、例えば、パターン形成工程Ｓ１にて得られた所定パターンを有するウエハＷとカラーフィルタ形成工程Ｓ２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、モジュール組立工程Ｓ４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細なパターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。

次に、本発明の実施形態による露光装置を半導体素子を製造する露光装置に適用し、この露光装置を用いて半導体素子を製造する方法について説明する。図１５は、マイクロデバイスとしての半導体素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャートである。図１５に示す通り、まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、半導体素子の機能・性能設計を行い、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Ｓ１１（マスク製作ステップ）において、設計したパターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（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。

次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２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Ｓ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、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。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロ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。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図１６は、図１５のステップＳ１３の詳細なフローの一例を示す図である。図１６において、ステップＳ２１（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Ｓ２２（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Ｓ２３（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Ｓ２４（イオン打込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、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。

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Ｓ２５（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Ｓ２６（露光工程）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクのパターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像工程）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（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Ｓ２９（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。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、ウエハ上に多重にパターンが形成される。

以上説明した本実施形態のマイクロデバイス製造方法を用いれば、パターン形成工程（ステップＳ１）又は露光工程（ステップＳ２６）において上記の露光装置を用いてレチクル（マスク）を保持するステージとプレート（ウエハ）を保持するステージとが走査される。このため、レチクル（マスク）とプレート（ウエハ）との移動時間を短縮することができるとともに、重ね合わせ精度を高めることができるため、微細なデバイスを歩留まり良く効率的に生産することができる。

また、液晶表示素子又は半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ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（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光等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、蛍石、フッ化マグネシウム、又は水晶等が用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置等では、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、マスク基板としてはシリコンウエハ等が用いられる。なお、このような露光装置は、ＷＯ９９／３４２５５号、ＷＯ９９／５０７１２号、ＷＯ９９／６６３７０号、特開平１１−１９４４７９号、特開２０００−１２４５３号、特開２０００−２９２０２号等に開示されている。

また、本発明は、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間を局所的に液体で満たす液浸露光装置、特開平６−１２４８７３号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる液浸露光装置、特開平１０−３０３１１４号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する液浸露光装置の何れの露光装置にも適用可能である。

更に、ウエハステージＷＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（ＵＳＰ５、５２８、１１８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。また、レチクルステージＲＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（ＵＳＳ／Ｎ０８／４１６、５５８）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。

本発明の第１実施形態による露光装置の概略構成を示す図。ウエハステージの構成を示す上面図。ウエハステージに設けられるステージユニットの上面図。本実施形態に係る平面モータの構成を示す断面図。平面モータの一部の構成を示す図。平面モータのうち固定部の平面構成を示す図。平面モータのうち移動部の平面構成を示す図。本発明の第２実施形態に係る平面モータの構成を示す断面図。本実施形態に係る平面モータの構成を示す平面図。本実施形態に係る平面モータの他の構成を示す平面図。本実施形態に係る平面モータの他の構成を示す断面図。本発明の第３実施形態に係る平面モータの構成を示す断面図。本発明の第４実施形態に係る平面モータの構成を示す断面図。液晶表示素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャート。半導体素子を製造する製造工程の一部を示すフローチャート。半導体素子製造の一工程の詳細なフローチャート。

符号の説明

１０…露光装置１４…ベース部材１５…平面モータ１６…固定部１７…移動部２１…コイル２２…コア部材２２ａ…頭部２２ｂ…支柱部２４…案内面２５…ステージ２６…永久磁石２７…エアパッド４３…流通装置１２３…平坦化部材１２３ａ…流通路２２３…冷却部材２２３ａ…流通路

Claims

所定の案内面を形成する固定部と、前記案内面に沿って移動する移動部とを備えた平面モータ装置であって、
前記固定部は、複数が配列され、それぞれが前記案内面の一部を形成している案内部材を有し、
前記移動部は、１個以上の前記案内部材に対して気体を噴出する気体噴出部材を含み、２個以上の前記案内部材を跨いで移動可能である平面モータ装置。
前記気体噴出部材は、多孔質材料を含む請求項１に記載の平面モータ装置。
前記複数の案内部材のうち、少なくとも１つは磁界発生部材と磁気的に接続されたコア部材を有し、
前記移動部は、前記磁界発生部材で発生した磁界と対応する磁性部材を有している請求項１又は請求項２に記載の平面モータ装置。
前記複数の案内部材は、前記案内面内において互いの間に隙間をもって配置され、それぞれの前記案内面が同一面内にある複数のコア部材と、前記隙間の少なくとも１つに配置され前記案内面が前記コア部材の前記案内面と面一に配置された平坦化部材と、を有する請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の平面モータ装置。
前記コア部材が複数設けられており、
前記平坦化部材が、前記コア部材に密着して設けられている請求項４に記載の平面モータ装置。
前記平坦化部材の内部には、温度調整用の流体を流通させる流通路が設けられている請求項４又は請求項５に記載の平面モータ装置。
前記複数の案内部材を配列することで同一面内にある案内面を形成し、前記案内面に沿って前記移動部が移動するとともに、前記案内面においては前記複数の案内部材それぞれの前記案内面同士の間に隙間が形成される請求項１乃至請求項６のうちいずれか一項に記載の平面モータ装置。
前記複数のコア部材のうち少なくとも１個を包囲するように設けられ、温度調整用の流体を流通させる流通路が内部に形成された冷却部材を更に備える請求項３乃至請求項７のうちいずれか一項に記載の平面モータ装置。
前記各コア部材をそれぞれ包囲するように前記磁界発生部材が設けられており、
前記冷却部材は、前記磁界発生部材に近接するように設けられている請求項８に記載の平面モータ装置。
請求項１乃至請求項９のうちいずれか一項に記載の平面モータ装置を搭載したステージ装置。
請求項１０に記載のステージ装置を搭載した露光装置。
請求項１１に記載の露光装置を用いたデバイスの製造方法。