KR20070090876A

KR20070090876A - 자기 안내 장치, 스테이지 장치, 노광 장치, 및 디바이스의제조 방법

Info

Publication number: KR20070090876A
Application number: KR1020077002663A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 오노; 히사시 다니무라; 히로아키 다카이와
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-09-06
Also published as: WO2006068233A1; US20080073982A1; JPWO2006068233A1; EP1830456A1

Abstract

제 1 방향을 따라 형성된 안내면 (111) 을 갖는 안내 부재 (110) 와, 안내면 (111) 으로부터 이간된 상태에서 안내면 (111) 에 대향하는 대향면 (121) 을 갖는 이동체 (120) 를 구비하고, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 사이에 자기 흡인력을 작용시켜, 이동체 (120) 를, 제 1 방향에 직교하고 또한 안내면 (111) 과 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 제 1 방향을 따라 이동시키기 위한 자기 안내 장치 (100) 에 있어서, 안내면 (111) 에는 제 1 방향을 따라 제 1 홈부 (112) 가 형성되고, 대향면 (121) 에는 제 1 홈부 (112) 와 대향하도록 제 1 방향을 따라 제 2 홈부 (122) 가 형성된다.

자기 안내 장치, 스테이지 장치, 노광 장치

Description

자기 안내 장치, 스테이지 장치, 노광 장치, 및 디바이스의 제조 방법{MAGNETIC GUIDING APPARATUS, STAGE APPARATUS, EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

기술분야

본 발명은 자기 (磁氣) 안내 장치와, 자기 안내 장치를 이용한 스테이지 장치, 노광 장치 등에 관한 것이다.

본원은 2004 년 12 월 24 일에 출원된 일본 특허출원 2004-372923호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

배경기술

회로 패턴이 묘화된 마스크 등에 조명광 (자외선, X 선, 전자선 등의 에너지선) 을 조사하여, 등배, 소정의 축소 배율 또는 확대 배율을 갖는 투영 광학계를 통하여 감응 기판 (레지스트층이 도포된 반도체 웨이퍼나 유리 플레이트 등) 상에 투영 노광함으로써, 반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스 등의 회로 패턴을 형성하는 마이크로리소그래피 장치가 알려져 있다. 이러한 리소그래피 장치에서는, 마스크나 감응 기판을 탑재하여 레이저 간섭계에 의한 위치 서보 제어 하에서 평면 내에서 정밀하게 이동하는 스테이지 장치 (마스크 스테이지, 기판 스테이지) 가 설치된다.

스테이지 장치에서는, 가동 스테이지 본체를 소정 방향으로 이동시키기 위 해, 정반 (定盤) 등과의 사이에, 안내 부재와 이동체로 이루어지는 안내 장치가 설치되어 있다. 안내 장치로는, 안내 부재와 이동체 사이에 자기 흡인력이 발생되어, 이동 방향에 직교하는 방향 (비이동 방향) 으로의 이동을 규제하는 자기 안내 장치를 이용하는 스테이지 장치가 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 제2004-132435호

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

상기 기술한 자기 안내 장치는, 조정의 번잡함의 회피나 비용의 저감 등을 도모하는 것이 가능한데, 이동체는 안내 부재에 대해서 자기 흡인력에 의해 비접촉으로 구속되어 있는 것에 불과하므로, 비이동 방향으로의 구속력 (바꾸어 말하면, 자기 흡인력에 의한 복원력) 이 작아진다. 이 때문에, 가동 스테이지 본체의 공진 주파수가 낮아져, 스테이지 장치의 제어 성능의 악화를 초래한다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 기술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 안내 부재와 이동체 사이에 자기 흡인력을 작용시킨 자기 안내 장치에 있어서, 이동 방향에 직교하는 방향으로의 구속력을 용이하게 향상시킬 수 있는 자기 안내 장치, 및 이것을 이용한 스테이지 장치, 노광 장치 등을 제안하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 관련되는 자기 안내 장치, 스테이지 장치, 노광 장치, 및 디바이스의 제조 방법에서는, 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용하였다.

본 발명은 제 1 방향을 따라 형성된 안내면 (111) 을 갖는 안내 부재 (110) 와, 안내면으로부터 이간 (離間) 된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면 (121) 을 갖는 이동체 (120) 를 구비하고, 안내면과 대향면 사이에 자기 흡인력을 작용시켜, 이동체 (120) 를, 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면 (111) 과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 제 1 방향을 따라 이동시키기 위한 자기 안내 장치 (100) 에 있어서, 안내면에는 제 1 방향을 따라 제 1 홈부 (112) 가 형성되고, 대향면에는 제 1 홈부와 대향하도록 제 1 방향을 따라 제 2 홈부 (122) 가 형성되도록 하였다.

본 발명에 의하면, 안내면과 대향면에 각각 대향하는 홈을 형성함으로써, 이동체를 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하는 힘을 용이하게 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 에는, 각각 복수의 홈부 (112, 122) 가 형성되는 것에서는, 용이하게 이동체를 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하는 힘을 증가시키는 것이 가능해진다.

또, 안내 부재 (110) 또는 이동체 (120) 가, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 을 사이에 두고, 제 1 방향과 대향면의 각각에 대해서 대략 직교하는 면내에서 자기 회로 (M) 를 형성하기 위한 자석 부재 (125) 를 구비하는 것에서는, 제 1 방향에 대략 평행한 면내에 자기 회로가 형성된 것에 비해, 이동체의 제 1 방향으로의 이동을 원활히 실시하는 것이 가능해진다.

또, 자기 회로 (M) 가 복수 형성되는 것에서는, 용이하게 이동체를 제 1 방 향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하는 힘을 증가시키는 것이 가능해진다.

또, 자석 부재 (125) 가, 극성이 교대가 되도록 배치된 복수의 영구 자석 (125) 인 것에서는, 용이하게 복수의 자기 회로를 형성할 수 있다.

또한, 자석 부재 (125) 가, 극성이 교대가 되도록 배치된 복수의 전자석인 것에서는, 용이하게 복수의 자기 회로를 형성할 수 있다.

또, 이동체 (120) 또는 안내 부재 (110) 가, 이동체가 안내면 (111) 을 따라 이동할 때 발생하는 이동체에 대한 저항력이 저감되도록 구성되는 것에서는, 이동체에 대한 저항력이 저감되므로, 작은 힘으로 원활한 안내를 실현할 수 있다.

또한, 안내 부재 (110) 가 자석 부재 (125) 를 구비할 때에는, 이동체 (120) 는 그 이동체가 안내면 (111) 을 따라 이동할 때 발생하는 이동체에 대한 저항력이 저감되도록 구성되고, 이동체가 자석 부재를 구비할 때에는, 안내 부재는 이동체가 안내면을 따라 이동할 때 발생하는 이동체에 대한 저항력이 저감되도록 구성되는 것에서는, 이동체에 대한 저항력이 저감되므로, 작은 힘으로 원활한 안내를 실현할 수 있다.

또, 이동체 (120) 또는 안내 부재 (110) 가, 복수의 판상 부재 (114, 115) 를 적층시킨 적층부 (116) 를 갖는 것에서는, 이동체가 안내 부재를 따라 이동했을 때, 이동체 또는 안내 부재에 와전류가 발생하기 어려워지므로, 이동체에 대한 저항력이 저감되어 원활한 안내를 실현할 수 있다.

또한, 적층부 (116, 117) 에 있어서의 복수의 판상 부재 (114, 115) 의 각 경계면 (114a, 115a) 이, 제 1 방향과 대향면 (121) 에 각각 대략 직교하는 면에 대해서 대략 평행한 관계에 있는 것에서는, 확실하게 이동체 또는 안내 부재에 와전류가 발생하기 어렵게 할 수 있다.

또, 적층부 (116, 117) 에 있어서의 복수의 판상 부재 (114, 115) 의 각 경계면 (114a, 115a) 이, 제 2 방향과 대향면 (121) 에 각각 대략 직교하는 면에 대해서 대략 평행한 관계에 있는 것에서는, 확실하게 이동체 또는 안내 부재에 와전류가 발생하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 대향면 (121) 중 홈부 (112, 122) 를 제외한 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (幅員) 이, 판상 부재 (114, 115) 의 제 2 방향으로의 허용 이동량에 의해 규정되는 것에서는, 이동체의 제 2 방향으로의 허용 이동량이 볼록부의 폭원에 관계하는 것을 이용하여, 용이하게 허용 이동량을 조정할 수 있다.

또, 대향면 (121) 중 홈부 (112, 122) 를 제외한 볼록부 (113, 123) 의 폭원이, 대향면의 제 1 방향의 길이 및 판상 부재 (114, 115) 의 포화 자속 밀도에 관한 관계식에 기초하여 규정되는 것에서는, 용이하게 허용 이동량을 조정할 수 있다.

본 발명은 제 1 방향을 따라 형성된 안내면 (111) 을 갖는 안내 부재 (110) 와, 안내면으로부터 이간된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면 (121) 을 갖는 이동체 (120) 를 구비하고, 안내면과 대향면 사이에 자기 흡인력을 작용시켜, 이동체를 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 제 1 방향을 따라 이동시키기 위한 자기 안내 장치 (100) 에 있어 서, 안내 부재 또는 이동체의 일방은 안내면과 대향면을 사이에 두고, 제 1 방향과 대향면의 각각에 대해서 대략 직교하는 면내에서 자기 회로 (M) 를 형성하기 위한 자석 부재를 구비하도록 하였다.

본 발명에 의하면, 제 1 방향에 대략 평행한 면내에 자기 회로가 형성된 것에 비해, 이동체의 제 1 방향으로의 이동을 원활히 실시하는 것이 가능해진다.

또, 자기 회로 (M) 가 복수 형성되는 것에서는, 용이하게 이동체를 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하는 힘을 증가시키는 것이 가능해진다.

본 발명은 제 1 방향을 따라 형성된 안내면 (111) 을 갖는 안내 부재 (110) 와, 안내면으로부터 이간된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면 (121) 을 갖는 이동체 (120) 를 구비하고, 안내면과 대향면 사이에 자기 흡인력을 작용시켜, 이동체를 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 제 1 방향을 따라 이동시키기 위한 자기 안내 장치 (100) 에 있어서, 안내 부재 또는 이동체의 일방은 안내면과 대향면을 사이에 두고, 자기 회로 (M) 를 형성하기 위한 자석 부재 (125) 를 구비하고, 안내 부재 또는 이동체는 이동체가 안내면을 따라 이동할 때 발생하는 이동체에 대한 저항력이 저감되게 구성되도록 하였다.

본 발명에 의하면, 이동체가 제 1 방향으로 이동할 때, 자기 회로의 이동에 의해 발생하는 이동체에 대한 저항력이 저감되므로, 작은 힘으로 원활한 안내를 실현할 수 있다.

또, 이동체 (120) 또는 안내 부재 (110) 가, 복수의 판상 부재 (114, 115) 를 적층시킨 적층부 (116, 117) 를 갖는 것에서는, 이동체가 안내 부재를 따라 이동했을 때, 이동체 또는 안내 부재에 와전류가 발생하기 어려워지므로, 이동체에 대한 저항력이 저감되어 원활한 안내를 실현할 수 있다.

본 발명은 베이스 (23) 와, 베이스에 대해서 상대 이동 가능한 스테이지 (21) 를 구비한 스테이지 장치 (20) 에 있어서, 베이스와 스테이지 사이에 배치되어 베이스와 스테이지를 소정 방향으로만 상대 이동시키는 안내 장치로서 상기 자기 안내 장치 (100) 를 이용하도록 하였다.

본 발명에 의하면, 이동 방향에 직교하는 방향으로의 구속력이 높기 때문에, 스테이지 장치의 제어성을 향상시킬 수 있다.

또, 베이스 (23) 는 안내면 (111) 과, 그 안내면과는 상이한 위치에 형성된 베어링면 (152) 을 구비하고, 스테이지 (21) 는 이동체 (120) 와, 베어링면에 대향 하도록 설치된 스테이지를 지지하는 유체 베어링 (150) 을 구비하는 것에서는, 자기 안내 장치의 안내면과 대향면을 일정한 거리로 이간시킬 수 있으므로, 안정된 안내를 실현할 수 있다.

또한, 유체 베어링 (150) 이, 제 2 방향에 관해서 자기 안내 장치 (100) 의 양측에 배치되는 것에서는, 자기 장치의 안내면과 대향면이 상대 회전하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

또, 쌍이 되는 복수의 자기 안내 장치 (100) 를 구비하고, 적어도 한 쌍의 자기 안내 장치는 일방의 자기 안내 장치에 의해 발생하고 안내면 (111) 과 대향면 (121) 사이에 작용하는 자기 흡인력과, 타방의 자기 안내 장치에 의해 발생하고 안내면과 대향면 사이에 작용하는 자기 흡인력이 대략 상쇄되도록 배치되는 것에서는, 쌍이 되는 자기 안내 장치가 서로의 자기 흡인력을 대략 상쇄 (균형을 이루다) 시키므로, 특별한 장치를 이용하지 않고 용이하게 자기 안내 장치의 안내면과 대향면을 일정한 거리로 이간시킬 수 있다.

또한, 스테이지 장치 (20) 가, 베이스 (23) 와 스테이지 (21) 를 상대 이동시킴과 함께, 베이스와 스테이지 사이에 작용하는 흡인력을 발생시키는 액추에이터 (24) 를 구비하고, 자기 안내 장치 (100) 에 의해 발생하는 자기 흡인력이 액추에이터에 발생하는 흡인력에 의해 대략 상쇄되는 것에서는, 스테이지 장치에 설치된 액추에이터를 이용함으로써, 새롭게 특별한 장치를 이용하지 않고 용이하게 자기 안내 장치의 안내면과 대향면을 일정한 거리로 이간시킬 수 있다.

또, 스테이지 (21) 의 이동에 수반하여 이동함으로써 그 스테이지의 이동에 의해 발생하는 반력을 억제하는 질량체 (24a) 를 구비하고, 그 질량체를 안내하는 안내 장치로서 상기 자기 안내 장치 (100) 를 이용하는 것에서는, 질량체가 원활히 안내되므로, 스테이지의 이동의 반력을 원활히 억제할 수 있다.

본 발명은 스테이지 장치 (20) 가, 제 1 방향을 따라 형성된 안내면 (111) 을 갖는 베이스 (23) 와, 안내면으로부터 이간된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면 (121) 을 가지며, 안내면과 대향면 사이에 작용하는 자기 흡인력에 의해, 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 제 1 방향을 따라 이동 가능한 스테이지 (21) 와, 안내면과는 상이한 위치에서 베이스와 스테이지 사이에 설치되고, 베이스에 대해서 스테이지를 지지하는 유체 베어링 (150) 을 구비하도록 하였다.

본 발명에 의하면, 베이스 상에 스테이지를 비접촉으로 지지하면서, 원활히 상대 이동시키는 것이 가능해진다.

또, 유체 베어링 (150) 이, 제 2 방향에 관해서 안내면 (111) 또는 대향면 (121) 의 양측에 배치되는 것에서는, 스테이지의 회전 운동을 확실하게 억제할 수 있다.

본 발명은 마스크 (R) 를 유지하는 마스크 스테이지 (20) 와, 기판 (W) 을 유지하는 기판 스테이지 (40) 를 구비하고, 마스크에 형성된 패턴 (PA) 을 기판에 노광하는 노광 장치 (EX) 로서, 마스크 스테이지와 기판 스테이지의 적어도 일방에 상기 스테이지 장치 (20) 를 이용하도록 하였다.

본 발명에 의하면, 제어성이 높은 스테이지 장치가 사용되므로, 미세한 패턴 을 기판에 노광할 수 있다.

또, 기판 스테이지 (40) 에 유지된 기판 (W) 에 소정의 패턴 (PA) 을 형성하는 노광 장치 (EX) 로서, 기판 스테이지로서 상기 스테이지 장치 (20) 를 이용하도록 한 것에서는, 기판의 위치 결정 정밀도 등을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 리소그래피 공정을 포함하는 디바이스의 제조 방법에 있어서, 리소그래피 공정에 있어서 상기 노광 장치 (EX) 를 이용하도록 하였다.

본 발명에 의하면, 고성능 디바이스를 효율적으로 제조하는 것이 가능해진다.

발명의 효과

본 발명에 의하면 이하의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 자기 안내 장치에 의하면, 이동체를 제 1 방향에 대략 직교하고 또한 안내면과 대략 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하는 힘을 용이하게 향상시키는 것이 가능해진다. 또, 이동체의 제 1 방향으로의 이동을 원활히 실시할 수 있으므로, 적은 추력 (推力) 으로 스테이지 장치를 구동할 수 있다.

본 발명의 스테이지 장치에 의하면, 스테이지의 이동 방향에 직교하는 방향의 강성이 향상되므로, 고정밀도의 제어를 실현할 수 있다.

또, 본 발명의 노광 장치에 의하면, 미세한 패턴 (PA) 을 웨이퍼 (W) 에 노광할 수 있다.

또한, 본 발명의 디바이스의 제조 방법에 의하면, 고성능 디바이스를 효율적으로 제조할 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 노광 장치를 나타내는 개략 구성도이다.

도 2 는 레티클 스테이지의 상세를 나타내는 사시도이다.

도 3A 는 가이드 장치의 사시도이다.

도 3B 는 가이드 장치의 단면도이다.

도 4A 는 가이드 장치의 확대 단면도이다.

도 4B 는 가이드 장치의 확대 단면도이다.

도 5 는 가이드 장치와 에어 베어링의 배치를 나타내는 도면이다.

도 6A 는 가이드 장치의 변형예를 나타내는 사시도이다.

도 6B 는 가이드 장치의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 7A 는 가이드 장치의 변형예를 나타내는 사시도이다.

도 7B 는 가이드 장치의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 8A 는 가이드 장치의 배치를 나타내는 도면이다.

도 8B 는 가이드 장치의 배치를 나타내는 도면이다.

도 9 는 마이크로 디바이스의 제조 공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.

도 10 은 도 9 에 있어서의 웨이퍼 처리 단계의 상세 공정의 일례를 나타내는 도면이다.

부호의 설명

20 : 레티클 스테이지 (스테이지 장치, 마스크 스테이지)

21 : 레티클 조동 스테이지 (스테이지)

23 : 레티클 정반 (베이스)

24 : 리니어 모터 (액추에이터)

24a : 고정자 (질량체)

40 : 웨이퍼 스테이지 (스테이지 장치, 기판 스테이지)

100 : 가이드 장치 (자기 안내 장치)

110 : 가이드 (안내 부재)

111 : 안내면

112 : 홈 (제 1 홈부)

113 : 볼록부

114, 115 : 판상 부재

114a, 115a : 경계면

116, 117 : 적층부

120 : 슬라이더 (이동체)

121 : 대향면

122 : 홈 (제 2 홈부)

123 : 볼록부

125 : 영구 자석 (자석 부재)

150 : 에어 베어링 (유체 베어링)

152 : 베어링면

200 : 가이드 장치 (자기 안내 장치)

210 : 가이드 장치 (자기 안내 장치)

EX : 노광 장치

M : 자기 회로

R : 레티클 (마스크)

PA : 패턴

W : 웨이퍼 (기판)

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 자기 안내 장치, 스테이지 장치, 노광 장치 및 디바이스의 제조 방법의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 노광 장치 (EX) 를 나타내는 개략 구성도이다.

노광 장치 (EX) 는, 레티클 (마스크) (R) 과 웨이퍼 (기판) (W) 를 1 차원 방향으로 동기 이동하면서, 레티클 (R) 에 형성된 패턴 (PA) 을 투영 광학계 (30) 를 통하여 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역에 전사하는 스텝·앤드·스캔 방식의 주사형 노광 장치, 즉 이른바 스캐닝·스테퍼이다.

노광 장치 (EX) 는, 노광광 (EL) 을 사출하는 노광용 광원 (5), 노광광 (EL) 에 의해 레티클 (R) 을 조명하는 조명 광학계 (10), 레티클 (R) 을 유지하면서 이동 가능한 레티클 스테이지 (20), 레티클 (R) 로부터 사출되는 노광광 (EL) 을 웨이퍼 (W) 상에 투사하는 투영 광학계 (30), 웨이퍼 (W) 를 웨이퍼 홀더 (46) 를 통하여 유지하면서 이동 가능한 웨이퍼 스테이지 (40) 와, 노광 장치 (EX) 를 통괄적 으로 제어하는 제어 장치 (50) 등을 구비한다.

또한, 이하의 설명에 있어서, 투영 광학계 (30) 의 광축 (AX) 과 일치하는 방향을 Z 방향, Z 방향에 수직인 평면 내에서 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 의 동기 이동 방향 (주사 방향) 을 Y 방향, Z 방향 및 Y 방향에 수직인 방향 (비주사 방향) 을 X 방향으로 한다. 또, X 방향, Y 방향 및 Z 방향 주위의 회전 (경사) 방향을 각각 θX 방향, θY 방향 및 θZ 방향으로 한다.

노광용 광원 (5) 으로부터 사출되는 노광광 (EL) 으로는, 예를 들어 수은 램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (g 선, h 선, i 선) 및 KrF 엑시머 레이저광 (파장 248㎚) 등의 원자외광 (DUV 광) 이나, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193㎚) 및 F₂ 레이저광 (파장 157㎚) 등의 진공 자외광 (VUV 광) 등이 사용된다.

조명 광학계 (10) 는, 레티클 스테이지 (20) 에 지지되어 있는 레티클 (R) 을 노광광 (EL) 으로 조명하는 것이며, 노광용 광원으로부터 사출된 노광광 (EL) 의 조도를 균일화하는 옵티컬 인터그레이터, 옵티컬 인터그레이터로부터의 노광광 (EL) 을 집광하는 콘덴서 렌즈, 릴레이 렌즈계, 노광광 (EL) 에 의한 레티클 (R) 상의 조명 영역을 슬릿상으로 설정하는 가변 시야 조리개 등 (모두 도시 생략) 을 갖고 있다. 레티클 (R) 상의 소정의 조명 영역은 조명 광학계 (10) 에 의해 균일한 조도 분포의 노광광 (EL) 으로 조명된다.

레티클 스테이지 (스테이지 장치, 마스크 스테이지) (20) 는, 레티클 (R) 을 유지하면서 이동 가능하며, 예를 들어 레티클 (R) 을 진공 흡착 (또는 정전 흡착) 에 의해 고정시키고 있다. 레티클 스테이지 (20) 는, 투영 광학계 (30) 의 광축 (AX) 에 수직인 평면내, 즉 XY 평면 내에서 2 차원 이동 가능 및 θz 방향으로 미소 회전 가능하다. 레티클 스테이지 (20) 는, 리니어 모터 (24), 보이스 코일 모터 (25) 에 의해 구동된다.

레티클 스테이지 (20) 상에는 이동경 (28) 이 설치되고, 또, 이동경 (28) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (29) 가 설치되어 있다. 이동경 (28) 은, 레티클 스테이지 (20) 의 위치를 계측하기 위한 레이저 간섭계 (29) 용 미러이다. 이에 의해, 레티클 스테이지 (20) 상의 레티클 (R) 의 2 차원 방향 (XY 방향) 의 위치, 및 θZ 방향의 회전각 (경우에 따라서는 θX 방향, θY 방향의 회전각도 포함한다) 은 레이저 간섭계 (29) 에 의해 실시간으로 계측된다. 레이저 간섭계 (29) 의 계측 결과는 제어 장치 (50) 에 출력되고, 제어 장치 (50) 는 레이저 간섭계 (29) 의 계측 결과에 기초하여 리니어 모터 (24), 보이스 코일 모터 (25) 를 구동함으로써, 레티클 스테이지 (20) 에 지지되어 있는 레티클 (R) 의 위치를 제어한다.

도 2 는 레티클 스테이지 (20) 의 상세를 나타내는 사시도이다.

레티클 스테이지 (20) 는, 레티클 정반 (베이스) (23) 상을 한 쌍의 Y 리니어 모터 (24) 에 의해 Y 방향으로 소정 스트로크로 구동되는 레티클 조동 스테이지 (스테이지) (21) 와, 이 레티클 조동 스테이지 (21) 상을 한 쌍의 X 보이스 코일 모터 (25X) 와, 한 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (25Y) 에 의해 X 방향, Y 방향, θZ 방향으로 미소 구동되는 레티클 미동 스테이지 (22) 를 구비한 구성으로 되어 있 다.

각 Y 리니어 모터 (액추에이터) (24) 는, 레티클 정반 (23) 상에 비접촉 베어링인 복수의 에어 베어링 (에어 패드) (19) 에 의해 부상 지지되고, Y 방향으로 이동 가능한 고정자 (질량체) (24a) 와, 이 고정자 (24a) 에 대응하여 설치되고, 연결 부재 (26) 를 통하여 레티클 조동 스테이지 (21) 에 고정된 가동자 (24b) 로 구성되어 있다. 이 때문에, 운동량 보존 법칙에 의해, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 +Y 방향의 이동에 따라, 고정자 (24a) 는 카운터 매스로서 -Y 방향으로 이동한다. 이 고정자 (24a) 의 이동에 의해 레티클 조동 스테이지 (21) 의 이동에 수반되는 반력을 상쇄함과 함께, 레티클 스테이지 (20) 의 중심 위치의 변화를 방지할 수 있다.

레티클 조동 스테이지 (21) 는, 레티클 정반 (23) 의 중앙부에 형성된 상부 돌출부 (23b) 의 상면에 고정되고, Y 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 장치 (100) 에 의해 Y 방향으로 안내되게 되어 있다. 또, 고정자 (24a) 도, Y 방향으로 연장되는 가이드 장치 (100) (도시 생략) 에 의해 Y 방향으로 안내되게 되어 있다.

가이드 장치 (100) 는, 레티클 정반 (23) 상에 Y 방향으로 연장 설치된 가이드 (110) 와, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 저면에 가이드 (110) 에 대해서 대향하도록 배치된 슬라이더 (120) (도 3A 및 3B 참조) 로 구성되는 리니어 가이드이다. 또, 가이드 (110) 와 슬라이더 (120) 를 소정의 거리로 이간시키면서, 자기 흡인력에 의해 가이드 (110) 에 대한 슬라이더 (120) 의 X 방향 위치를 규제하 는 자기 가이드로서 기능한다. 레티클 조동 스테이지 (21) 를 레티클 정반 (23) 에 대해서 비접촉으로 지지하기 위해, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 하면에는 에어 베어링 (150) (도 5 참조) 이 설치되어 있다. 또, 에어 베어링 (150) 이 대향하는 면, 즉, 레티클 정반 (23) 에 형성되는 에어 베어링 (150) 의 베어링면 (152) (도 5 참조) 은 가이드 장치 (100) 의 안내면 (111) 과는 상이한 위치에 형성된다. 또한, 가이드 장치 (100) 의 상세에 대해서는 후술한다.

레티클 미동 스테이지 (22) 에는, 도시를 생략한 진공 척을 통하여 레티클 (R) 이 흡착 유지되게 되어 있다. 레티클 미동 스테이지 (22) 의 -Y 방향의 단부에는, 코너 큐브로 이루어지는 한 쌍의 Y 이동경 (28a, 28b) 이 고정되고, 또, 레티클 미동 스테이지 (22) 의 +X 방향의 단부에는, Y 방향으로 연장되는 평면 미러로 이루어지는 X 이동경 (28c) 이 고정되어 있다. 이들 이동경 (28a, 28b, 28c) 에 대해서 측장 빔을 조사하는 3 개의 레이저 간섭계 (29) (도 1 참조) 가 각 이동경과의 거리를 계측함으로써, 레티클 스테이지 (20) 의 X 방향, Y 방향, θZ 방향의 위치가 고정밀도로 계측된다.

도 1 로 돌아와, 투영 광학계 (30) 는, 레티클 (R) 의 패턴을 소정의 투영 배율 (β) 로 웨이퍼 (W) 에 투영 노광하는 것이다. 투영 광학계 (30) 는, 웨이퍼 (W) 측의 선단부에 설치된 광학 소자를 포함하는 복수의 광학 소자로 구성되어 있고, 이들 광학 소자는 경통 (32) 으로 지지되어 있다.

투영 광학계 (30) 는, 투영 배율 (β) 이, 예를 들어 1/4, 1/5 또는 1/8 의 축소계이다. 또한, 투영 광학계 (30) 는 등배계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다. 또, 투영 광학계 (30) 의 선단부의 광학 소자는 경통 (32) 에 대해서 착탈 (교환) 가능하게 설치된다.

웨이퍼 스테이지 (스테이지 장치, 기판 스테이지) (40) 는, 웨이퍼 (W) 를 지지하는 것으로서, 웨이퍼 (W) 를 웨이퍼 홀더 (46) 를 통하여 유지하면서, X 방향, Y 방향, Z 방향, θX 방향, θY 방향 및 θZ 방향의 6 자유도 방향으로 이동 가능한 XYZ 스테이지 (41) 와, XYZ 스테이지 (41) 를 안내면 (42a) 상에서 이동 가능하게 지지하는 웨이퍼 정반 (42) 을 구비하고 있다.

XYZ 스테이지 (41) 는, 리니어 모터 등의 웨이퍼 스테이지 구동 장치 (43) 에 의해 구동된다. 웨이퍼 스테이지 구동 장치 (43) 는, 제어 장치 (50) 에 의해 제어되고, 웨이퍼 (W) 의 XY 방향에 있어서의 위치 (투영 광학계 (30) 의 이미지면과 실질적으로 평행한 방향의 위치) 가 제어된다. 또, 웨이퍼 스테이지 구동 장치 (43) 를 구동함으로써, XYZ 스테이지 (41) 상의 웨이퍼 홀더 (46) 에 유지되어 있는 웨이퍼 (W) 의 Z 방향에 있어서의 위치 (포커스 위치) 등이 제어된다.

XYZ 스테이지 (41) 상에는 이동경 (44) 이 설치되고, 또, 이동경 (44) 에 대향하는 위치에는 레이저 간섭계 (45) 가 설치되어 있다. 이에 의해, XYZ 스테이지 (41) 상의 웨이퍼 (W) 의 2 차원 방향의 위치, 및 회전각은 레이저 간섭계 (45) 에 의해 실시간으로 계측된다.

계측 결과는 제어 장치 (50) 에 출력되고, 제어 장치 (50) 는 레이저 간섭계 (45) 등의 계측 결과에 기초하여 웨이퍼 스테이지 구동 장치 (43) 를 통하여 XYZ 스테이지 (41) 를 구동함으로써, XYZ 스테이지 (41) 에 지지되어 있는 웨이퍼 (W) 의 X 방향, Y 방향 및 θZ 방향의 위치를 결정한다.

또, XYZ 스테이지 (41) 의 상면에는, 웨이퍼 (W) 를 흡인하는 웨이퍼 홀더 (46) 가 설치된다. XYZ 스테이지 (41) 는, 에어 베어링 (47) 을 통하여 비접촉으로 웨이퍼 정반 (42) 에 지지된다.

XYZ 스테이지 (41) 의 상방에는, 투영 광학계 (30) 의 이미지면에 대한 웨이퍼 (W) 표면의 위치 (포커스 위치) 를 검출하는 포커스 검출계 (56) 가 배치된다. 포커스 검출계 (56) 는, 웨이퍼 (W) 표면에 대해서 경사 방향으로부터 검출광을 투사하는 투광부 (56a) 와, 웨이퍼 (W) 표면에서 반사된 검출광의 반사광을 수광하는 수광부 (56b) 로 이루어진다.

수광부 (56b) 의 수광 결과는 제어 장치 (50) 에 출력되고, 제어 장치 (50) 는 포커스 검출계 (56) 의 검출 결과에 기초하여 웨이퍼 스테이지 구동 장치 (43) 를 통하여 XYZ 스테이지 (41) 를 구동함으로써, XYZ 스테이지 (41) 에 지지되어 있는 웨이퍼 (W) 의 Z 방향, θX 방향 및 θY 방향의 위치를 결정한다. 이와 같이 하여, 웨이퍼 (W) 표면의 위치를 투영 광학계 (30) 의 초점 심도내 (투영 광학계 (30) 의 이미지면) 에 포함시킨다.

다음으로, 가이드 장치 (100) 에 대해 상세하게 기술한다. 도 3A 및 3B 는 가이드 장치 (100) 의 사시도 및 단면도, 도 4A 및 4B 는 가이드 장치 (100) 의 확대 단면도이다.

가이드 장치 (자기 안내 장치) (100) 는, 안내면 (111) 을 갖는 가이드 (안내 부재) (110) 와, 안내면 (111) 에 대향하는 대향면 (121) 을 갖는 슬라이더 (이 동체) (120) 로 구성된다. 가이드 (110) 는, 탄소 강판 등의 강자성체나 규소 강판 등의 전자 (電磁) 강판으로부터 형성된다. 또, 슬라이더 (120) 는, 탄소 강판 등의 강자성체나 규소 강판 등의 전자 강판으로 이루어지는 대향면 (121), 영구 자석 (125) 및 요크 (126) 를 구비한다. 또한, 전자 강판 등을 이용하여 대향면 (121) 을 형성하지 않고, 직접 영구 자석 (125) 의 표면 (하면) 에 대향면 (121) 을 형성해도 된다.

슬라이더 (120) 와 가이드 (110) 는, 에어 베어링 (150) (도 5 참조) 에 의해 소정 거리만큼 이간된 상태로 유지된다. 이에 의해, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 사이에 자기 흡인력이 발생한 상태로 이간, 유지된다.

따라서, 슬라이더 (120) 는, 슬라이더 (120) 의 이동 방향 (가이드 (110) 의 연장 설치 방향) 인 Y 방향으로는 원활히 이동 가능하지만, 이동 방향과 직교하는 X 방향으로의 이동은 자기 흡인력에 의해 규제되게 되어 있다.

슬라이더 (120) 에 배치되는 영구 자석 (자석 부재) (125) 은, 이동 방향 (Y 방향) 에 직교하는 방향 (X 방향) 으로, 극성이 교대가 되도록 복수 배열된다. 따라서, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, XZ 평면 (Y 방향에 대략 직교하는 면) 을 따른 면내에, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 을 사이에 두고 자기 회로 (M) 가 형성된다.

이와 같이, 이동 방향에 직교하는 방향으로 영구 자석 (125) 을 배열하고, XZ 평면을 따른 면내에 자기 회로 (M) 를 형성하는 것은, 이하와 같은 이유가 있기 때문이다. 즉, 종래의 가이드 장치에서는, 슬라이더의 대향면에 설치되는 영구 자석 (125) 은 이동 방향을 따라 배열되어 있다. 이 때문에, 안내면과 대향면을 사이에 두고 YZ 평면에 대략 평행한 면내 (이동 방향에 대략 평행한 면내) 에 자기 회로가 형성된다. 이동 방향에 대략 평행한 면내에 자기 회로가 형성되면, 가이드의 안내면의 어느 1 점에 주목하면, 슬라이더의 이동에 수반하여 자기 회로가 통과하여, 자속의 방향이 N 극에서 S 극, 또는 S 극에서 N 극으로 반전하게 된다. 이 때문에, 자속의 방향을 반전시킬 필요에서, 자기 히스테리시스에 의해 발생하는 힘이 커진다. 이 힘은 큰 점성 저항이 되어 슬라이더의 고속 이동의 방해가 된다.

한편, 가이드 장치 (100) 에서는, 이동 방향에 대략 직교하는 면내에 자기 회로 (M) 가 형성되어 있으므로, 슬라이더 (120) 의 이동에 수반하여 자기 회로의 N 극 또는 S 극이 통과할 뿐이므로, 자속의 방향을 반전시킬 필요가 없는 분만큼, 자기 히스테리시스에 의해 발생하는 힘이 작아지므로, 가이드 (110) 를 원활히 이동시킬 수 있다.

또, 안내면 (111) 및 대향면 (121) 에는 각각 홈 (112, 122) 이 형성된다. 안내면 (111) 의 홈 (제 1 홈부) (112) 과 대향면 (121) 의 홈 (제 2 홈부) (122) 은 대향하도록 배치된다. 안내면 (111) 및 대향면 (121) 에 각각 홈 (112, 122) 을 형성하는 것은, 홈 (112, 122) 을 형성한 것이, 홈 (112, 122) 이 없는 경우에 비해, 슬라이더 (120) 와 가이드 (110) 사이에 X 방향으로의 복원력을 크게 발생시킬 수 있기 때문이다. 즉, 홈 (112, 122) 이 없는 경우에는, 슬라이더 (120') 가 X 방향으로 이동했을 때, 슬라이더 (120') 와 가이드 (110') 사이 에 존재하는 양단의 자속 (자기 회로 (M')) 이 굴곡되는 것에 불과하므로, 슬라이더 (120) 를 X 방향의 소정 위치로 되돌리고자 하는 힘 (복원력) 은 작다 (도 4B 참조). 한편, 홈 (112, 122) 이 있는 경우에는, 슬라이더 (120) 가 X 방향으로 이동했을 때, 슬라이더 (120) 와 가이드 (110) 의 볼록부 (113, 123) 마다 자속 (자기 회로 (M)) 이 굴곡되므로, 슬라이더 (120) 를 X 방향의 소정 위치로 되돌리는 복원력이 커진다 (도 4A 참조). 즉, 홈 (112, 122) 을 형성함으로써, 용이하게 또한 확실하게, 슬라이더 (120) 가 X 방향으로 이동했을 때 굴곡되는 자속을 많게 하여 X 방향으로의 강력한 복원력을 얻는 것이 가능해진다.

그런데, 슬라이더 (120) 를 가이드 (110) 에 대해서 Y 방향으로 이동시키면, 자기 회로 (M) 가 금속 재료로 이루어지는 안내면 (111) 의 내부를 이동하므로, 안내면 (111) 의 내부에 와전류가 발생하고, 슬라이더 (120) 에는 Y 방향으로의 이동을 방해하는 저항력이 발생한다. 이 저항력은 큰 와전류가 발생할수록, 즉 슬라이더 (120) 의 이동 속도가 클수록 커진다. 와전류에 의해 생기는 저항력을 캔슬하기 위해서는, 슬라이더 (120) 의 구동력 (Y 리니어 모터 (24) 의 추력) 을 크게 하면 되는데, 그 만큼 장치의 대형화, 중량화, 고비용화를 초래할 우려가 있다.

그래서, 본 실시 형태에서는, 도 3A 에 나타내는 바와 같이, 가이드 (110) (안내면 (111)) 를, 복수의 박판상의 부재 (114) 를 적층시킨 적층부 (116) 에 의해 구성하고 있다. 판상 부재 (114) 는 규소 강판 등의 전자 강판에 의해 형성되고, 각 층의 경계면 (114a) 이 XZ 평면에 대략 평행해지도록 Y 방향으로 적층되 어 있다. 각 판상 부재 (114) 의 접착에는 에폭시계 접착제 등의 전기 저항이 높은 접착제가 사용된다.

이러한 구성에 있어서, 슬라이더 (120) 가 Y 방향을 따라 이동하면, 안내면 (111) 에는 와전류가 발생한다. 그러나, 안내면 (111) 은 얇은 판상 부재 (114) 가 Y 방향으로 적층된 구조로 되어 있고, 더욱이, 각 판상 부재 (114) 사이에는 전기 저항이 높은 접착제가 개재되므로, 와전류는 개개의 판상 부재 (114) 내에 한정되어 소량밖에 발생하지 않게 된다. 따라서, 안내면 (111) 에 발생하는 와전류가 억제되어 슬라이더 (120) 에 발생하는 저항력이 작아진다.

이와 같이 하여, 가이드 (110) 에 발생하는 와전류를 억제함으로써, 슬라이더 (120) 에 대한 저항력의 발생을 억제하여, 적은 추력으로 슬라이더 (120) 를 원활히 이동시키는 것이 가능해진다.

또한, 도 7A 및 7B 에 나타내는 바와 같이, 가이드 (110) (안내면 (111)) 를, 규소 강판 등의 전자 강판으로 이루어지는 판상 부재 (115) 를 YZ 평면에 대략 평행한 상태에서 X 방향을 따라 적층시킨 적층부 (117) 에 의해 구성해도 된다. 즉, 규소 강판 등의 전자 강판으로 이루어지는 판상 부재 (115) 의 경계면 (115a) 을 YZ 평면에 대략 평행한 상태에서 X 방향으로 적층시킨다. 상기 기술한 바와 같이, 슬라이더 (120) 를 Y 방향을 따라 이동시키면, 안내면 (111) 에 와전류가 발생하는데, 안내면 (111) 은, X 방향으로 얇은 판상 부재 (115) 를 적층시켜 형성되어 있고, 각 판상 부재 (115) 내에는 극히 소량의 와전류밖에 발생하지 않는다. 따라서, 안내면 (111) 에 발생하는 와전류가 억제되어 슬라이더 (120) 에 발생하 는 저항력이 작아진다.

이와 같이 하여, 적은 추력으로 슬라이더 (120) 를 원활히 이동시키는 것이 가능해진다.

도 5 는 가이드 장치 (100) 와 에어 베어링 (150) 의 배치를 나타내는 도면이다.

가이드 (110) (레티클 정반 (23)) 에 대해서 슬라이더 (120) (레티클 조동 스테이지 (21)) 가 Z 방향으로 소정량 부상하도록, 레티클 정반 (23) 과 레티클 조동 스테이지 (21) 사이에는 에어 베어링 (유체 베어링) (150) 이 설치되어 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 에어 베어링 (150) 은, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 을 사이에 두고 X 방향의 양측에 배치된다. 레티클 조동 스테이지 (21) 측에는, 공기를 분출하는 에어 베어링 본체 (151) 가 설치되고, 레티클 정반 (23) 측에는 에어 베어링 본체 (151) 와 대향하는 위치에 베어링면 (152) 이 형성된다. 베어링면 (152) 은 소정의 평면도를 갖는 평탄면으로 해도 된다.

이러한 구조에 의해, 가이드 (110) 의 안내면 (111) 과 슬라이더 (120) 의 대향면 (121) 을 항상 대략 평행하게 유지한 상태에서 슬라이더 (120) 를 가이드 (110) 를 따라 이동시킬 수 있다. 즉, 레티클 조동 스테이지 (21) 가, 레티클 정반 (23) 에 대해서 Z 방향으로 소정량 부상한 상태에서 Y 방향으로 안내되게 된다.

또, 도 5 에서는, 에어 베어링 본체 (151) 가 레티클 조동 스테이지 (21) 의 하면으로부터 돌출된 것처럼 도시되어 있지만, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 하면 에 매립하도록 배치해도 된다. 또, 레티클 정반 (23) 측에 에어 베어링 본체 (151) 를 설치하고, 레티클 조동 스테이지 (21) 측에 베어링면 (152) 을 형성하도록 해도 된다.

상기 기술한 바와 같이, 가이드 장치 (100) 에 의하면, 안내면 (111) 및 대향면 (121) 에 홈 (112, 122) 을 형성함으로써, 가이드 장치 (100) 에 있어서의 비이동 방향 (Y 방향) 의 복원력을 향상시킬 수 있다. 또, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 을 사이에 두고 형성되는 자기 회로 (M) 가, 이동 방향에 대략 직교하는 면내에 형성되어 있으므로, 자기 히스테리시스에 의해 발생하는 힘을 억제하여 가이드 (110) 를 원활히 이동시킬 수 있다. 또한, 안내면 (111) 에 있어서의 와전류의 발생을 억제함으로써, 슬라이더 (120) 에 있어서의 저항력의 발생이 억제되므로, 작은 추력으로 가이드 (110) 를 원활히 이동시킬 수 있다.

이러한 가이드 장치 (100) 를 이용한 레티클 스테이지 (20) 등에서는, 스테이지의 비이동 방향의 강성이 향상되므로, 양호한 제어가 가능해진다. 따라서, 미세한 패턴 (PA) 을 웨이퍼 (W) 에 노광하는 것이 가능해진다.

다음으로, 가이드 장치의 변형예에 대해 설명한다.

도 6A 및 6B 는 가이드 장치 (200) 를 나타내는 사시도 및 단면도이다. 또한, 가이드 장치 (100) 와 동일한 구성 요소, 부재 등에 대해서는, 동일 부호를 붙여 그 설명을 간략 또는 생략한다.

가이드 장치 (자기 안내 장치) (200) 의 안내면 (111) 과 대향면 (121) 에는, 각각 복수의 홈 (112, 122) 이 형성된다. 상기 기술한 바와 같이, 홈 (112, 122) 을 형성함으로써 비이동 방향 (X 방향) 으로의 복원력을 향상시킬 수 있고, 특히 복수의 홈 (112, 122) 을 형성함으로써, 복원력의 추가적인 향상을 기대할 수 있기 때문이다.

홈 (112, 122) 이외의 부분 (볼록부 (113, 123)) 의 폭원 (t) 은 슬라이더 (120) 의 X 방향으로의 허용 이동 거리에 따라 규정할 수 있다. 즉, 가장 큰 복원력이 발생하는 것은, 슬라이더 (120) 가 가이드 (110) 에 대해서 X 방향으로, 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) 과 대략 동일 거리만큼 이동한 경우이다. 이 때문에, 슬라이더 (120) 의 X 방향으로의 허용 이동 거리에 따라 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) 을 규정하면, 보다 확실하게 슬라이더 (120) 의 X 방향의 위치를 허용 이동 거리 내에 한정시켜 두는 것이 가능해진다.

또한, 모든 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) 을 동일하게 할 필요는 없다. 예를 들어, 최외측의 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) 을 X 방향으로의 허용 이동 거리에 따라 규정하는 것도 가능하다. 그러나, 큰 복원력을 발생시키기 위해서는, 모든 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) 을 동일하게 하는 것이 바람직하다. 홈 (112, 122) 에 관해서는, 모든 홈 (112, 122) 의 폭원을 동일하게 할 필요는 없다.

또, 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) 은 대향면 (121) 의 Y 방향의 길이 및 판상 부재 (114) 의 포화 자속 밀도에 관한 관계식에 기초하여 규정할 수도 있다. 즉, 1 개의 영구 자석 (125) 으로부터 발생하는 자속을 φ, 가이드 (110) 의 각 판상 부재 (114) 의 포화 자속 밀도를 Bc, 대향면 (121) 의 Y 방향의 길이를 L 로 하면,

φ/(볼록부의 수 × 폭원 (t) × L) ≤ Bc (일정값) 으로 표시된다. 즉, 대향면 (121) 에 있어서의 볼록부 (113, 123) 의 총 면적 (볼록부 (113, 123) 의 수 × 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) × L) 을 늘려도, 1 개의 영구 자석 (125) 으로부터 발생하는 자속 (φ) 은 일정하므로, 자속 밀도 (B) 가 작아지고, 복원력은 증가하지 않고 오히려 중력증가 등의 문제가 생긴다.

그러한 문제를 해소하기 위해서는, 각 판상 부재 (114) 의 자속 밀도 (B) 가 포화 자속 밀도 (Bc) 와 대략 동일하게 하도록, 볼록부 (113, 123) 의 수 및 볼록부 (113, 123) 의 폭원 (t) 을 규정하면 된다.

도 7A 및 7B 는 다른 변형예인 가이드 장치 (210) 를 나타내는 사시도 및 단면도이다.

가이드 장치 (자기 안내 장치) (210) 에서는, 가이드 (110) 에 설치되는 영구 자석 (125) 을 이동 방향을 따라 복수 (도 4A 및 4B 에서는 4 개) 배치하고 있다. 이들 자석은 안내면 (111) 에 대향하는 극성이 Y 방향을 따라 교대로 교체되도록 배치된다. 따라서, 가이드 (110) 와 슬라이더 (120) 사이에는 YZ 평면에 대략 평행한 면을 따라 복수의 자기 회로가 형성된다.

가이드 장치 (210) 에 있어서도, 판상 부재 (115) 를 YZ 평면에 대략 평행한 상태에서 X 방향을 따라 적층시킴으로써, 가이드 (110) (안내면 (111)) 에 발생하는 와전류를 억제하여 슬라이더 (120) 에 발생하는 저항력을 저감시킬 수 있다. 또한, 판상 부재 (115) 의 재료나, 각 판상 부재 (115) 를 접착하는 접착제는 가 이드 장치 (100) 의 경우와 동일하다.

이에 의해, 슬라이더 (120) 를 Y 방향을 따라 이동시키면, 안내면 (111) 에는 와전류가 발생하지만, 안내면 (111) 을 형성하는 각 판상 부재 (115) 는 X 방향으로 얇게 형성되어 있으므로, 각 판상 부재 (115) 내에 발생하는 와전류는 극히 소량이 된다. 따라서, 가이드 (110) 에 발생하는 와전류가 억제되어 슬라이더 (120) 에 발생하는 저항력이 작아진다.

또한, 도 3A 및 3B 와 마찬가지로, 규소 강판 등의 전자 강판으로 이루어지는 판상 부재 (114) 를 XZ 평면에 대략 평행한 상태에서 Y 방향을 따라 적층시켜도 된다. 안내면 (111) 에 와전류가 발생해도, 안내면 (111) 을 형성하는 각 판상 부재 (114) 는 Y 방향으로 얇게 형성되어 있으므로, 각 판상 부재 (114) 내에 발생하는 와전류는 극히 소량이 된다. 따라서, 안내면 (111) 에 발생하는 와전류가 억제되어 슬라이더 (120) 에 발생하는 저항력이 작아진다.

상기 기술한 가이드 장치 (100, 200, 210) 의 적용예로서, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 가이드 기구로서 이용한 예에 대해 설명했는데, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 기술한 카운터 매스로서 Y 방향으로 이동하는 리니어 모터의 고정자 (질량체) (24a) 의 가이드 기구로서 이용할 수도 있다. 또, 레티클 스테이지 (20) 와 같은 일방향으로 이동하는 스테이지 장치에 한정되지 않고, 웨이 퍼 스테이지 (40) 와 같은 XY 방향의 2 방향으로 이동하는 스테이지 장치이어도 된다. 물론, 가이드 장치 (100, 200, 210) 를 Z 방향으로 이동하는 부재의 안내 장치로서 이용해도 된다.

또, 가이드 장치 (100, 200, 210) 는 각각 안내면 (111) 과 대향면 (121) 사이에 자기 흡인력이 작용하도록 구성되어 있다. 그 때문에, 에어 베어링 (150) 등으로 레티클 조동 스테이지 (21) 의 자중을 지지하고 있는 구성에 있어서, 이러한 가이드 장치 (100, 200, 210) 를 채용하면, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 자중분에 더해, 상기 자기 흡인력을 캔슬하도록, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 이 멀어지는 방향에 작용하는 힘을 발생시킬 필요가 있다. 그래서, 쌍이 되는 복수의 가이드 장치 (100, 200, 210) 를 준비하고, 쌍의 일방의 가이드 장치 (100, 200, 210) 에 있어서 발생하는 자기 흡인력과, 쌍의 타방의 가이드 장치 (100, 200, 210) 에 있어서 발생하는 자기 흡인력이 서로 대략 상쇄되도록 하여 비접촉 상태를 유지하도록 구성해도 된다.

그를 위한 구성으로서, 예를 들어 도 8A 에 나타내는 구성을 이용할 수 있다. 도 8A 에 있어서, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 상면과 레티클 정반 (23) 사이, 및 레티클 조동 스테이지 (21) 의 하면과 레티클 정반 (23) 사이에 쌍이 되는 가이드 장치 (100, 200, 210) 가 배치된다. 자기 흡인력을 발생시키는 영구 자석 (125) 은 모두 슬라이더 (120) 측에 설치되는 것으로 한다. 이 때, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 상면과 레티클 정반 (23) 사이에 배치된 가이드 장치 (100, 200, 210) 에 있어서는, +Z 방향의 자기 흡인력 (F1) 이 작용한다.

이에 대하여, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 하면과 레티클 정반 (23) 사이에 배치된 가이드 장치 (100, 200, 210) 에 있어서는, -Z 방향의 자기 흡인력 (F2) 이 작용한다. 이들 자기 흡인력 (F1 과 F2) 의 크기를 동일하게 하면, 서로의 자기 흡인력 (F1, F2) 이 균형을 이룬 상태가 되고, 상기 기술한 바와 같이 에어 베어링 등을 이용하지 않아도, 상기 자기 흡인력을 캔슬할 수 있다. 그 때문에, 에어 베어링은 레티클 조동 스테이지 (21) 의 자중을 지지하는 만큼의 용량으로 설정하면 충분하게 된다. 또, 자기 흡인력 (F1 과 F2) 의 크기를 조정하여, 에어 베어링을 설치하지 않아도 레티클 조동 스테이지 (21) 를 부상할 수 있도록 해도 된다.

또한, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 상면에 배치되는 가이드 장치 (100, 200, 210) 와, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 하면에 배치되는 가이드 장치 (100, 200, 210) 는 XY 평면 상에서 대략 동일한 위치에 배치하여, 자기 흡인력 (F1, F2) 이 대략 동위치에서 레티클 조동 스테이지 (21) 에 작용하도록 구성해도 되는데, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

또, 레티클 조동 스테이지 (21) 를 레티클 정반 (23) 에 대해서 이동시키는 액추에이터 (24) 등으로서, 레티클 조동 스테이지 (21) 와 레티클 정반 (23) 사이에 흡인력이 발생하는 종류의 것을 이용하고, 그 흡인력과 가이드 장치 (100, 200, 210) 의 자기 흡인력이 서로 상쇄되도록 구성해도 된다.

그를 위한 구성으로서, 예를 들어 도 8B 에 나타내는 구성을 이용할 수 있다. 도 8B 에 있어서, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 상면과 레티클 정반 (23) 사이에는 가이드 장치 (100, 200, 210) 가 배치된다. 자기 흡인력을 발생하는 영구 자석 (125) 은 슬라이더 (120) 측에 설치되는 것으로 한다.

이에 대해, 레티클 조동 스테이지 (21) 의 하면과 레티클 정반 (23) 사이에는 액추에이터 (240) 가 배치된다. 액추에이터 (240) 는 Y 방향의 구동력을 발생시켜, 레티클 조동 스테이지 (21) 를 레티클 정반 (23) 에 대해서 Y 방향으로 이동시키는 것인데, 그 구조상, 이동자 (240a) 와 고정자 (240b) 사이에 흡인력 (F4) 을 발생시키게 되어 있다. 그러한 액추에이터 (240) 로는, 예를 들어 3 상 코어가 부착된 리니어 모터로서 일반적인 유철심 리니어 모터를 이용할 수 있다. 유철심 리니어 모터에 있어서는, 그 이동자와 고정자 사이에 서로를 상대 이동시키는 구동력 외에 서로를 끌어당기는 자기 흡인력도 작용한다. 또한, 유철심 모터의 상수 (相數) 는 3 상에 한정되지 않고, 임의로서, 방식도 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 펄스모터로서의 구조를 구비한 것이나, 자성 재료에 유도자 기어를 설치하고, 이른바 전자 기어의 원리에 의해 추력을 발생시키는 타입의 것이어도 된다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 제2003-022960호에는, 그러한 유철심 모터가 개시되어 있고, 노광 장치용 스테이지에 이용되고 있다.

가이드 장치 (100, 200, 210) 에 있어서는, +Z 방향의 자기 흡인력 (F3) 이 작용하고, 액추에이터 (240) 에 있어서는, -Z 방향의 흡인력 (F4) 이 작용하도록 설정된다. 이들 자기 흡인력 (F3) 과 흡인력 (F4) 의 크기를 동일하게 하면, 서로의 흡인력 (F3, F4) 이 균형을 이룬 상태가 되고, 상기 기술한 바와 같이 에어 베어링 등을 이용하지 않아도, 상기 자기 흡인력을 캔슬할 수 있다. 그 때문 에, 에어 베어링 (150) 은 레티클 조동 스테이지 (21) 의 자중을 지지하는 만큼의 용량으로 설정하면 충분하다. 또, 자기 흡인력 (F3) 과 흡인력 (F4) 의 크기를 조정하여, 에어 베어링 (150) 을 설치하지 않아도 레티클 조동 스테이지 (21) 를 부상할 수 있도록 해도 된다.

또한, 가이드 장치 (100, 200, 210) 와 액추에이터 (240) 는, XY 평면 상에서 대략 동일한 위치에 배치하여, 자기 흡인력 (F3) 과 흡인력 (F4) 이 대략 동위치에서 레티클 조동 스테이지 (21) 에 작용하도록 구성해도 되는데, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 상기 기술한 실시 형태에 있어서 나타낸 동작 순서, 또는 각 구성 부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 프로세스 조건이나 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지 변경이 가능하다. 본 발명은, 예를 들어 이하와 같은 변경도 포함하는 것으로 한다.

예를 들어, 안내면 (111) 과 대향면 (121) 사이에 자기 회로 (M) 에 의한 자기 흡인력을 작용시키기 위해, 슬라이더 (120) (레티클 조동 스테이지 (21)) 측에 영구 자석 (125) 과 요크 (126) 를 설치했는데, 안내면 (111) (가이드 (110)) 측에 영구 자석 (125) 과 요크 (126) 를 배치하도록 해도 된다. 이 경우에는, 와전류 대책으로서, 슬라이더 (120) 의 대향면 (121) 부분을 상기 기술한 바와 같이 Y 방향으로 적층시킨 판상 부재에 의해 구성할 수 있다.

또, 가이드 (110) 와 레티클 정반 (23) 을 별개의 부재로서 설명했지만, 이 들을 일체화한 구성으로 해도 된다. 예를 들어, 레티클 정반 (23) 전체를 자성체나 전자 강판으로 형성함과 함께, 안내면 (111) 을 형성해야 할 위치에 홈부 (112) 를 형성하고, 또한 홈부 (112) 를 사이에 둔 양측에 이 홈부 (112) 와 평행하게 2 개의 홈을 형성해도 된다. 이 경우, 홈부 (112) 를 포함하는 상기 2 개의 홈 사이에 형성되는 영역이 안내면 (111) 으로서 기능하게 된다. 또한, 와전류 대책으로서, 레티클 정반 (23) 을, 상기 기술한 바와 같이 Y 방향으로 적층시킨 판상 부재에 의해 구성해도 된다.

또, 자기 회로 (M) 를 형성하기 위해, 영구 자석 (125) 대신에 전자석을 이용해도 된다. 이 경우에도, 이동 방향 (Y 방향) 에 직교하는 방향 (X 방향) 에 자극이 교대로 나타나도록 (예를 들어, 도 3A 에 나타내는 바와 같이), 공급하는 전류를 적절하게 설정하면 된다.

또한, 와전류에 대한 대책으로서 안내면 (111) 이나 대향면 (121) 을 복수의 판상 부재를 적층한 구성으로 했지만, 다른 수단을 이용하여 와전류의 발생을 억제하도록 해도 된다. 예를 들어, 안내면 (111) 이나 대향면 (121) 을 형성하는 재료 그 자체를 와전류가 발생하기 어려운 재료에서 선택해도 된다.

또, 상기 기술한 실시 형태에서는 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 장치를 예로 들어 설명했는데, 스텝·앤드·리피트 방식의 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 반도체 소자의 제조에 사용되는 노광 장치 뿐만 아니라, 액정 표시 소자 (LCD) 등을 포함하는 디스플레이의 제조에 이용되어 디바이스 패턴을 유리 플레이트 상에 전사하는 노광 장치, 박막 자기 헤드의 제조에 이용 되어 디바이스 패턴을 세라믹 웨이퍼 상에 전사하는 노광 장치, 및 CCD 등의 촬상 소자의 제조에 사용되는 노광 장치 등에도 적용할 수 있다. 또한, 광노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 레티클 또는 마스크를 제조하기 위해, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 여기에서, DUV (원자외) 광이나 VUV (진공 자외) 광 등을 이용하는 노광 장치에서는 일반적으로 투과형 레티클이 이용되고, 레티클 기판으로는 석영 유리, 불소가 도프된 석영 유리, 형석, 불화 마그네슘, 또는 수정 등이 사용된다. 또, 프록시미티 방식의 X 선 노광 장치, 또는 전자선 노광 장치 등에서는 투과형 마스크 (스텐실 마스크, 멤브레인 마스크) 가 이용되고, 마스크 기판으로는 실리콘 웨이퍼 등이 사용된다.

레티클 스테이지의 이동에 의해 발생하는 반력은 투영 광학계에 전해지지 않도록, 일본 공개특허공보 평8-330224호 (대응 USP 5,874,820) 에 기재되어 있는 바와 같이, 프레임 부재를 이용하여 기계적으로 바닥 (대지) 에 빼내도 된다.

또, 웨이퍼 스테이지의 이동에 의해 발생하는 반력은 투영 광학계에 전해지지 않도록, 일본 공개특허공보 평8-166475호 (대응 USP 5,528,118) 에 기재되어 있는 바와 같이, 프레임 부재를 이용하여 기계적으로 바닥 (대지) 에 빼내도 된다.

다음으로, 본 발명의 실시 형태에 의한 노광 장치 및 노광 방법을 리소그래피 공정에서 사용한 마이크로 디바이스의 제조 방법의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 9 는 마이크로 디바이스 (IC 나 LSI 등의 반도체 칩, 액정 패널, CCD, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 등) 의 제조예의 플로우차트를 나타내는 도면이다.

먼저, 단계 S10 (설계 단계) 에 있어서, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계 (예를 들어, 반도체 디바이스의 회로 설계 등) 를 실시하고, 그 기능을 실현하기 위한 패턴 설계를 실시한다. 이어서, 단계 S11 (마스크 제작 단계) 에 있어서, 설계한 회로 패턴을 형성한 마스크 (레티클) 를 제작한다. 한편, 단계 S12 (웨이퍼 제조 단계) 에 있어서, 실리콘 등의 재료를 이용하여 웨이퍼를 제조한다.

다음으로, 단계 S13 (웨이퍼 처리 단계) 에 있어서, 단계 S10∼단계 S12 에서 준비한 마스크와 웨이퍼를 사용하여, 후술하는 바와 같이, 리소그래피 기술 등에 의해 웨이퍼 상에 실제의 회로 등을 형성한다. 이어서, 단계 S14 (디바이스 조립 단계) 에 있어서, 단계 S13 에서 처리된 웨이퍼를 이용하여 디바이스 조립을 실시한다. 이 단계 S14 에는 다이싱 공정, 본딩 공정 및 패키징 공정 (칩 봉입) 등의 공정이 필요에 따라 포함된다. 마지막으로, 단계 S15 (검사 단계) 에 있어서, 단계 S14 에서 제작된 마이크로 디바이스의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 실시한다. 이러한 공정을 거친 후에 마이크로 디바이스가 완성되고, 이것이 출하된다.

도 10 은 반도체 디바이스의 경우에 있어서의 단계 S13 의 상세 공정의 일례를 나타내는 도면이다.

단계 S21 (산화 단계) 에 있어서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 단계 S22 (CVD 단계) 에 있어서는, 웨이퍼 표면에 절연막을 형성한다. 단계 S23 (전극 형성 단계) 에 있어서는, 웨이퍼 상에 전극을 증착에 의해 형성한다. 단계 S24 (이온 주입 단계) 에 있어서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 이상의 단계 S21∼단계 S24 의 각각은, 웨이퍼 처리의 각 단계의 전처리 공정을 구성하고 있고, 각 단계에 있어서 필요한 처리에 따라 선택되어 실행된다.

웨이퍼 프로세스의 각 단계에 있어서, 상기 기술한 전처리 공정이 종료되면, 이하와 같이 하여 후처리 공정이 실행된다. 이 후처리 공정에서는, 먼저, 단계 S25 (레지스트 형성 단계) 에 있어서, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 이어서, 단계 S26 (노광 단계) 에 있어서, 상기에서 설명한 리소그래피 시스템 (노광 장치) 및 노광 방법에 의해 마스크의 회로 패턴을 웨이퍼에 전사한다. 다음으로, 단계 S27 (현상 단계) 에 있어서는 노광된 웨이퍼를 현상하고, 단계 S28 (에칭 단계) 에 있어서, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거한다. 그리고, 단계 S29 (레지스트 제거 단계) 에 있어서, 에칭이 끝나 불필요한 레지스트를 제거한다. 이들 전처리 공정과 후처리 공정을 반복 실시함으로써, 웨이퍼 상에 다중으로 회로 패턴이 형성된다.

또, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스 뿐만 아니라, 광노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 레티클 또는 마스크를 제조하기 위해, 마더 레티클로부터 유리 기판이나 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 여기에서, DUV (심자외) 나 VUV (진공 자외) 광 등을 이용하는 노광 장치에서는, 일반적으로 투과형 레티클이 이용되고, 레티클 기판으로는 석영 유리, 불소가 도프된 석영 유리, 형석, 불화 마그네슘, 또는 수정 등이 사용된다. 또, 프록시미티 방식의 X 선 노광 장치나 전자선 노광 장치 등에서는, 투과형 마스크 (스텐실 마스크, 멤브레인 마스크) 가 이용되고, 마스크 기판으로는 실리콘 웨이퍼 등이 사용된다. 또한, 이러한 노광 장치는 WO 99/34255호, WO 99/50712호, WO 99/66370호, 일본 공개특허공보 평11-194479호, 일본 공개특허공보 제2000-12453호, 일본 공개특허공보 제2000-29202호 등에 개시되어 있다.

또, 본 발명은 투영 광학계와 기판 (웨이퍼) 사이에 공급된 액체를 통하여 기판 상에 소정의 패턴을 형성하는 액침 노광 장치에도, 필요한 액체 대책을 적절하게 실시한 후에 적용 가능하다. 액침 노광 장치의 구조 및 노광 동작은, 예를 들어 국제공개 제99/49504호 팜플렛, 일본 공개특허공보 평6-124873호, 및 일본 공개특허공보 평10-303114호에 개시되어 있다. 또, 본 발명은 트윈 스테이지형 노광 장치에도 적용할 수 있다. 트윈 스테이지형 노광 장치의 구조 및 노광 동작은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-163099호, 일본 공개특허공보 평10-214783호, 일본 공표특허공보 제2000-505958호 또는 미국 특허 제6,208,407호에 개시되어 있다. 또, 본 발명은 일본 공개특허공보 평11-135400호에 개시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼 등의 피처리 기판을 유지하면서 이동 가능한 노광 스테이지와, 각종 계측 부재나 센서를 구비한 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다.

Claims

제 1 방향을 따라 형성된 안내면을 갖는 안내 부재와, 상기 안내면으로부터 이간된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면을 갖는 이동체를 구비하고,

상기 안내면과 상기 대향면 사이에 자기 흡인력을 작용시켜, 상기 이동체를, 상기 제 1 방향에 직교하고 또한 상기 안내면과 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 상기 제 1 방향을 따라 이동시키기 위한 자기 안내 장치로서,

상기 안내면에는 상기 제 1 방향을 따라 제 1 홈부가 형성되고,

상기 대향면에는 상기 제 1 홈부와 대향하도록 상기 제 1 방향을 따라 제 2 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 안내면과 상기 대향면에는 각각 복수의 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 안내 부재 또는 상기 이동체는 상기 안내면과 상기 대향면을 사이에 두고, 상기 제 1 방향과 상기 대향면의 각각에 대해서 직교하는 면내에서 자기 회로를 형성하기 위한 자석 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 자기 회로는 복수 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 자석 부재는 극성이 교대가 되도록 배치된 복수의 영구 자석인 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 자석 부재는 극성이 교대가 되도록 배치된 복수의 전자석인 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이동체 또는 상기 안내 부재는, 상기 이동체가 상기 안내면을 따라 이동할 때 발생하는 상기 이동체에 대한 저항력이 저감되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 안내 부재가 자석 부재를 구비할 때에는, 상기 이동체는 그 이동체가 상기 안내면을 따라 이동할 때 발생하는 상기 이동체에 대한 저항력이 저감되도록 구성되고,

상기 이동체가 상기 자석 부재를 구비할 때에는, 상기 안내 부재는 상기 이동체가 상기 안내면을 따라 이동할 때 발생하는 상기 이동체에 대한 저항력이 저감되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 이동체 또는 상기 안내 부재는 복수의 판상 부재를 적층시킨 적층부를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 적층부에 있어서의 상기 복수의 판상 부재의 각 경계면은 상기 제 1 방향과 상기 대향면에 각각 직교하는 면에 대해서 평행한 관계에 있는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 적층부에 있어서의 상기 복수의 판상 부재의 각 경계면은 상기 제 2 방향과 상기 대향면에 각각 직교하는 면에 대해서 평행한 관계에 있는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 대향면 중 상기 홈부를 제외한 볼록부의 폭원 (幅員) 은 상기 판상 부 재의 상기 제 2 방향으로의 허용 이동량에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 대향면 중 상기 홈부를 제외한 볼록부의 폭원은 상기 대향면의 상기 제 1 방향의 길이 및 상기 판상 부재의 포화 자속 밀도에 관한 관계식에 기초하여 규정되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 1 방향을 따라 형성된 안내면을 갖는 안내 부재와, 상기 안내면으로부터 이간된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면을 갖는 이동체를 구비하고,

상기 안내면과 상기 대향면 사이에 자기 흡인력을 작용시켜, 상기 이동체를, 상기 제 1 방향에 직교하고 또한 상기 안내면과 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 상기 제 1 방향을 따라 이동시키기 위한 자기 안내 장치로서,

상기 안내 부재 또는 상기 이동체의 일방은 상기 안내면과 상기 대향면을 사이에 두고 상기 제 1 방향과 상기 대향면의 각각에 대해서 직교하는 면내에서 자기 회로를 형성하기 위한 자석 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 자기 회로가 복수 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 1 방향을 따라 형성된 안내면을 갖는 안내 부재와, 상기 안내면으로부터 이간된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면을 갖는 이동체를 구비하고,

상기 안내면과 상기 대향면 사이에 자기 흡인력을 작용시켜, 상기 이동체를, 상기 제 1 방향에 직교하고 또한 상기 안내면과 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 상기 제 1 방향을 따라 이동시키기 위한 자기 안내 장치로서,

상기 안내 부재 또는 상기 이동체의 일방은 상기 안내면과 상기 대향면을 사이에 두고 자기 회로를 형성하기 위한 자석 부재를 구비하고,

상기 안내 부재 또는 상기 이동체는 상기 이동체가 상기 안내면을 따라 이동할 때 발생하는 상기 이동체에 대한 저항력이 저감되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 이동체 또는 상기 안내 부재는 복수의 판상 부재를 적층시킨 적층부를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 적층부에 있어서의 상기 복수의 판상 부재의 각 경계면은 상기 제 1 방향과 상기 대향면에 각각 직교하는 면에 대해서 평행한 관계에 있는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 적층부에 있어서의 상기 복수의 판상 부재의 각 경계면은 상기 제 2 방향과 상기 대향면에 각각 직교하는 면에 대해서 평행한 관계에 있는 것을 특징으로 하는 자기 안내 장치.
베이스와, 상기 베이스에 대해서 상대 이동 가능한 스테이지를 구비한 스테이지 장치에 있어서,

상기 베이스와 상기 스테이지 사이에 배치되어 상기 베이스와 상기 스테이지를 소정 방향으로만 상대 이동시키는 안내 장치로서, 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 자기 안내 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 베이스는 상기 안내면과, 그 안내면과는 상이한 위치에 형성된 베어링면을 구비하고,

상기 스테이지는 상기 이동체와, 상기 베어링면에 대향하도록 설치된 상기 스테이지를 지지하는 유체 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 유체 베어링은 상기 제 2 방향에 관해서 상기 자기 안내 장치의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
제 21 항에 있어서,

쌍이 되는 복수의 자기 안내 장치를 구비하고,

적어도 한 쌍의 자기 안내 장치는, 일방의 상기 자기 안내 장치에 의해 발생하고 상기 안내면과 상기 대향면 사이에 작용하는 자기 흡인력과, 타방의 상기 자기 안내 장치에 의해 발생하고 상기 안내면과 상기 대향면 사이에 작용하는 자기 흡인력이 대략 상쇄되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
제 23 항에 있어서,

상기 베이스와 상기 스테이지를 상대 이동시킴과 함께, 상기 베이스와 상기 스테이지 사이에 작용하는 흡인력을 발생시키는 액추에이터를 구비하고,

상기 자기 안내 장치에 의해 발생하는 자기 흡인력이 상기 액추에이터에 발생하는 흡인력에 의해 대략 상쇄되는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 스테이지의 이동에 수반하여 이동함으로써 그 스테이지의 이동에 의해 발생하는 반력을 억제하는 질량체를 구비하고,

상기 질량체를 안내하는 안내 장치로서, 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 기재된 자기 안내 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
제 1 방향을 따라 형성된 안내면을 갖는 베이스와,

상기 안내면으로부터 이간된 상태에서 그 안내면에 대향하는 대향면을 가지며, 상기 안내면과 상기 대향면 사이에 작용하는 자기 흡인력에 의해, 상기 제 1 방향에 직교하고 또한 상기 안내면과 평행한 제 2 방향으로의 이동을 규제하면서, 상기 제 1 방향을 따라 이동 가능한 스테이지와,

상기 안내면과는 상이한 위치에서 상기 베이스와 상기 스테이지 사이에 설치되고, 상기 베이스에 대해서 상기 스테이지를 지지하는 유체 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 유체 베어링은 상기 제 2 방향에 관해서 상기 안내면 또는 상기 대향면의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스테이지 장치.
마스크를 유지하는 마스크 스테이지와, 기판을 유지하는 기판 스테이지를 구비하고, 상기 마스크에 형성된 패턴을 상기 기판에 노광하는 노광 장치로서,

상기 마스크 스테이지와 상기 기판 스테이지의 적어도 일방에, 제 20 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 기재된 스테이지 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
기판 스테이지에 유지된 기판에 소정의 패턴을 형성하는 노광 장치로서,

상기 기판 스테이지로서, 제 20 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 기재된 스테이지 장치를 이용한 것을 특징으로 하는 노광 장치.
리소그래피 공정을 포함하는 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 리소그래피 공정에 있어서 제 28 항 또는 제 29 항에 기재된 노광 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법.