WO2004100237A1

WO2004100237A1 - ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法

Info

Publication number: WO2004100237A1
Application number: PCT/JP2004/006594
Authority: WO
Inventors: Yuichi Shibazaki
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-11-18
Also published as: TW200501227A; JPWO2004100237A1; TWI338912B

Abstract

　外部から供給される加圧気体が定盤（１６）にそれぞれ設けられた細孔（６６ａ，６６ｂ）から上下方向にそれぞれ噴出され、これらの加圧気体が、ステージ（ＲＳＴ）の第１、第３凹部（５６ａ，５６ｃ）でそれぞれ受けられる。そして、第１凹部で受けられた加圧気体は、第１通気路（５８ａ，１６１，５８ｂ）を介してステージ底面の第１凹部とは異なる位置に導かれるとともに、軸受部（５７）から定盤に向けて噴出され、この加圧気体の静圧によりステージが定盤の上方で浮上支持される。このとき、第３凹部に作用する下向きの圧力と、第１凹部に作用する上向きの圧力とのバランスにより、ステージを定盤の上方に所定のクリアランスを維持した状態で支持することができる。従って、小型軽量のステージに配管を接続することなく、定盤上で高精度な非接触駆動を行うことができる。

Description

明細書

ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法技術分野

本発明は、ステージ装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、定盤に沿って少なくとも所定の一軸方向に長ストロークで駆動されるステージを備えるステージ装置及び該ステージ装置を具備する露光装置、並びに該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。背景技術

近年、半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフイエ程においては、マスク又はレチクル (以下、「レチクル」と総称する) とウェハ又はガラスプレ一卜等の感光物体（以下、「ウェハ」と総称する）とを所定の走査方向（スキヤン方向）に沿って同期移動しつつ、レチクルのパターンを投影光学系を介してウェハ上に転写する、ステップ■アンド 'スキャン方式の走査型露光装置（いわゆるスキャニング■ステツパ）などが比較的多く用いられるようになつてきた。この走査型露光装置は、ステツパなどの静止露光型の装置に比べると、大フィールドをより小さな投影光学系で露光できる。そのため、投影光学系の製造が容易であるとともに、大フィールド露光によるショット数の減少により高スループッ卜が期待でき、投影光学系に対してレチクル及びウェハを相対走査することで平均化効果があリ、ディストーションゃ焦点深度の向上が期待できる等のメリッ卜がある。

しかるに、走査型露光装置では、ウェハ側に加え、レチクル側にも、レチクルを駆動する駆動装置が必要である。従来の走査型露光装置では、レチクル側の駆動装置として、レチクル定盤上にエアベアリング等により浮上支持され、走査方向に直交する非走査方向（非スキャン方向）の両側に配置された 1対のリニアモータによって、走査方向に所定ス卜ローク範囲で駆動されるレチクル粗動ステージと、該レチクル粗動ステージに対して、スキャン方向非スキヤン方向及びョーィング方向にポイスコイルモータ等によって微少駆動されるレチクル微動ステージとを有する粗微動構造のレチクルステージ装置が用いられていた。

このような構成のレチクルステージ装置では、移動体であるレチクル粗動ステージゃレチクル微動ステージに、リニアモータゃポイスコイルモータあるいはエアべァリング等に用いられる配線又は配管等が外部から接続されているため、これらのステージが駆動される際に、これら配線や配管等を引きずることとなり、これがレチクルの位置制御性を低下させる要因となっていた。

かかる不都合を改善するため、最近になって、走査方向への長ストローク駆動と、非走査方向への微小駆動が可能な単一のステージを採用し、かつレチクルステージ側に磁極ュニッ卜を配するムービングマグネッ卜型のリニアモータを採用したレチクルステージ装置の開発が試みられている。このような構成のレチクルステージ装置によれば、少なくとも配線の引きずリに起因するレチクルステージの位置制御性の低下を抑制することが可能である。

この場合、配管を引きずることに起因するレチクルステージの位置制御性の低下を抑制するため、レチクルステージ側への配管を無くすことが好ましい。かかるレチクルステージ側への配管を不要とするために好適な技術として、定盤からステージに対してガスを供給するタイプ（定盤給気タイプの静圧気体軸受）が知られている（例えば、特開 2 0 0 1— 2 0 9 5 1号公報（以下、「公知文献 1 J と呼ぶ）参照）。

上述の如く、ム一ビングマグネット型のリニアモータを採用すると、ステ一ジが必然的に重くなる。このことは、ステージの位置制御性の低下を招き易い。従って、ステージは軽量である方が望ましい。この一方、上記公知文献 1に記載の静圧気体軸受では、定盤に形成された給気穴を介して供給される給気（気体）による圧力により、定盤と移動体の底面との間に微小間隔を形成し、さらに供給された給気が移動体の底盤内の内部配管を通り、移動体の底盤の底面に形成された気体回収溝から前記微小隙間に吹き出された後、定盤に形成された排気穴を介して排気される。従って、この公知文献 1に記載の静圧気体軸受を、軽量のステージにそのまま適用すると、定盤から底盤の底面に供給される気体の圧力と、気体回収溝から前記微小隙間に吹き出された気体の圧力とによる上向きの力が、ステージの自重による下向きの力より大きくなつて、ステージが上方に大きく浮き上がってしまうおそれがあった。

また、上記公知文献 1の図 1〜図 5及び段落番号（0007)〜（001 2) の記載によると、所定の一軸方向を長手方向とする固定体（2) に移動体（1 ) が微小な隙間を有して係合した状態となっており、定盤（3) を介して移動体

(1 ) に高圧空気が供給されると、移動体から噴出される高圧空気による上向きの力が固定体の移動体に対向する位置に作用するようになっている。なお、上記の各部材（移動体、固定体、定盤等）の名称及びそれに付されたカツコ内の符号は、公知文献 1の図面及び実施形態中の部材名称をそのまま用いているものである。

この場合、固定体（2) は、一種の両端固定梁となっており、両端固定梁の上を集中荷重が移動する場合と同様に、移動体（1 ) の位置に応じて、固定体

(2) の橈み（deflection) が大きく変化する。すなわち、移動体（1 ) がストロークの中央（固定体（2)の長手方向中央）に位置するときには、固定体（2) の撓みが大きく、移動体（1 ) がストロークの両端部近傍に位置するときは、固定体（2)の撓みは少ない。これは、移動体（1 )の位置に応じて固定体（2) の曲がり形状（撓み曲線の形状）が変化することを意味する。一方、移動体（ 1 ) は、定盤（3) 及び固定体（2) の両方に対してエアパッドでガイドされているため、移動体（1 ) の運動軌跡は、定盤（3 ) と固定体（2 ) の案内面の平均形状となる。これは、固定体（2 ) の曲がり形状が 5 0 %の寄与率で移動体 ( 1 ) の運動軌跡に影響することを意味している。換言すれば、上記公知文献 1の構成では移動体（1 ) に高い案内精度を与えることが困難である。

かかる不都合を改善するための手段として、固定体（2 ) の剛性を高めることが考えられるが、このようにすると、固定体（2 ) のサイズが極めて大きいものとなり、設計自由度に大きな制約を与えてしまうこととなる。

また、上述の撓みを見込んで、固定体（2 ) を予め曲面に加工しておくことも考えられるが、コスト負担が大きくなるばかりでなく、移動体（1 ) がそのストローク全域で給気孔をカバ一するようになつているため、ストローク全長において曲面加工が必要となり、技術的にも実現は困難である。

更に、公知文献 1の構成では、移動体（1 ) を案内する固定体（2 ) の橈みが、移動体の位置に応じて変化するのであるから、このことは移動体（1 ) が移動中に上下方向に振動することを意味する。従って、上記公知文献 1に記載の静圧気体軸受を、例えば露光装置のウェハステージ（移動体）の支持に用いた場合には、ウェハステージに生じる振動によって、ウェハステージ上のゥェハ表面に、露光装置の投影光学系の像面に対する振動的な位置ずれ現象が生じてしまう。また、公知文献 1に記載の静圧気体軸受を、露光装置のレチクルステージ、ウェハステージのいずれのステージの支持に用いた場合でも、上記の振動が、露光装置本体（ボディ）に伝達され、ステージの位置を検出する干渉計各部を振動させるなどして、結果として露光装置の露光精度を低下させる原因となる。

このように、上記公知文献 1の静圧気体軸受には、案内精度、剛性、スぺース、コスト等の問題があり、いずれの面から見ても、精密機械のステージ装置や露光装置への適用が困難となっている。

この他、ステージの底面に給気用ダクトと該給気用ダク卜に連通する表面絞リ溝を形成し、定盤から噴出された加圧気体を給気用ダクトで一旦受け、表面絞リ溝からステージ底面と定盤との間に噴き出す、表面絞リタィプの気体静圧軸受を採用することも考えられるが、このタイプを採用する場合には、気体静圧軸受の高剛性を達成するために、定盤側から給気ダク卜にガスが供給される際にステージと定盤との間の隙間に生じる陽圧をキャンセルするための真空予圧力、又は磁気予圧力などを付与することが不可欠となる。例えば、磁気予圧力を付与する場合には、定盤を金属製の定盤にしてステージに磁石を取り付ける、あるいはステージを金属製のステージにして定盤に磁石を取り付けるなどが必要となり、いずれにしてもステージが必要以上に重量化する。

—方、真空予圧力を付与する場合には、ステージにバキューム領域の面積を確保しなければならず、ステージが大型化する。さらには、表面絞りタイプの気体静圧軸受の場合、いわゆるニューマチックハンマー安定性が低いという不都合をも有している。

本発明はかかる事情の下になされたもので、その第 1の目的は、小型軽量なステージの使用を可能とし、該ステージの位置制御性を向上させることが可能なステージ装置を提供することにある。

また、本発明の第 2の目的は、高精度な露光を実現することが可能な露光装置を提供することにある。発明の開示

本発明は、第 1の観点からすると、外部から供給される加圧気体を重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出する第 1の噴出口、第 2の噴出口がそれぞれ設けられた定盤と；前記定盤の前記第 1の噴出口に対向する一側の面に所定の一軸方向に沿って形成され前記第 1の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第 1の受け部と、該第 1の受け部で受けた加圧気体を前記一側の面の前記第 1の受け部とは異なる位置に導く第 1通気路と、前記一側の面に設けられ前記第 1通気路によリ導かれた前記加圧気体を前記定盤に向けて噴出する軸受部と、前記定盤の前記第 2の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第 2 の受け部とを有するステージと；前記ステージを少なくとも前記一軸方向に駆動する駆動装置と；を備えるステージ装置である。

これによれば、外部から供給される加圧気体が定盤にそれぞれ設けられた第 1の噴出口、第 2の噴出口から重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出され、これらの加圧気体が、駆動装置によって少なくとも前記一軸方向に駆動されるステージの第 1の受け部、第 2の受け部でそれぞれ受けられる。そして、定盤の第 1の噴出口に対向するステージの一側の面（重力方向下方の面、すなわち底面）の第 1の受け部で受けられた加圧気体は、第 1通気路を介して、ステージの底面の第 1の受け部とは異なる位置に導かれ、軸受部から定盤に向けて噴出される。これにより、この軸受部から噴出された加圧気体の静圧によりステージが定盤の上方に浮上支持される。このとき、ステージが軽量である場合には、定盤の第 1の噴出口からステージ底面の第 1の受け部に対して噴出された加圧気体の圧力によりステージが上方に持ち上げられようとするが、第 2 の受け部には、定盤の第 2の噴出口から噴出された加圧気体の圧力が下向きに作用しているので、両者のバランスにより、ステージを定盤の上方にクリァランスを維持した状態で非接触で浮上支持することが可能となる。従って、移動体であるステージに配管を接続することなく、ステージを定盤上に非接触で浮上支持することができ、ステージが配管を引きずることに起因する、ステージの位置制御精度（位置決め精度を含む）の低下を防止することができる。この場合、小型軽量のステージを用いることができるので、この点においてもステ一ジの位置制御性を向上させることができる。

また、定盤の第 1の噴出口からステージの第 1の受け部に対して噴出される加圧気体の圧力を、定盤の第 2の噴出口からステージの第 2の受け部に対して噴出される加圧気体の圧力により相殺することができるので、ステージの不要な浮き上がリを防止することができるとともに、良好なニューマチックハンマ —安定性を確保することができる。この結果、軸受部の剛性を高くすることができる。

この場合において、前記第 1の噴出口と前記第 2の噴出口とは、相互に対応する位置に設けられていることとすることができる。かかる場合には、ステ一ジの不要な浮き上がりに加え、第 1の噴出口から噴出される加圧気体の圧力と第 2の噴出口から噴出される加圧気体の圧力とが偶力となってステージに作用するおそれがなくなる。

本発明のステージ装置では、前記第 1通気路は、前記ステージ内に少なくとも一部が形成されていることとすることができる。

本発明のステージ装置では、前記軸受部は、ステージの一部を加工して形成されていることとすることもできるし、あるいは前記軸受部は、前記ステージの前記底面に埋め込まれた前記ステージとは別体の気体静圧軸受であることとすることもできる。

本発明のステージ装置では、前記軸受部と前記第 1の受け部との間には大気開放部が形成されていることとすることができる。かかる場合には、第 1の受け部と軸受部との両者間の直接的な気体の移動が防止されるので、軸受部の剛性の低下を防止することができる。

本発明のステージ装置では、前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第 1の噴出口及び第 2の噴出口に共通に供給する供給経路が形成されていることとすることもできるし、あるいは前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第 1の噴出口及び第 2の噴出口に別々に供給する 2 系統の供給経路が形成されていることとすることもできる。

本発明のステージ装置では、前記ステージは、前記第 2の受け部で受けた加圧気体を前記第 1通気路及び前記軸受部の少なくとも一方に導く第 2通気路を更に有することとすることができる。本発明のステージ装置では、前記定盤の内部には、前記軸受部の周囲の気体を外部に強制排気するための排気経路が形成されていることとすることができる。

この場合において、前記ステージは、物体が載置される載置部を有し、該載置部には前記物体を吸引する吸引孔が形成され、該吸引孔は、前記軸受部の周囲に連通状態とされていることとすることができる。

本発明のステージ装置では、前記定盤には、前記第 1の噴出口が上面に複数形成され、前記ステージには、前記複数の第 1の噴出口から噴出される前記加圧気体を受けることができるような形状又は配置で前記第 1の受け部が設けられていることとすることができる。

本発明のステージ装置では、前記定盤は、セラミックス製の定盤及び表面にセラミックスが溶射された石製の定盤のいずれかであることとすることができる。

本発明のステージ装置では、前記駆動装置は、複数のモータを含み、該全てのモータがムービングマグネット型のリニアモータ又はボイスコイルモータのいずれかであることとすることができる。

本発明は、第 2の観点からすると、マスクと感光物体とを同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方の駆動装置として本発明のステージ装置を備えることを特徴とする露光装置である。

これによれば、マスク及び感光物体の少なくとも一方の駆動装置として本発明のステージ装置を備えているので、マスク及び感光物体の少なくとも一方の位置制御性の向上、ひいては、同期移動時のマスクと感光物体との同期精度の向上が可能となり、結果的に、マスクに形成されたパターンと感光物体との位置合わせ（ないしは重ね合わせ）がパターンの感光物体への高精度な転写が可能となる。また、リソグラフイエ程において、本発明の露光装置を用いて露光を行うことにより、感光物体上にパターンを精度良く形成することができ、これにより、よリ高集積度のマイク口デバイスを歩留ま y良く製造することができる。従つて、本発明は、更に別の観点からすると、本発明の露光装置を用いるデバイス製造方法であるとも言える。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。図 2は、図 1のレチクルステージ装置を示す斜視図である。

図 3は、図 2のレチクルステージ装置の分解斜視図である。

図 4 Aは、レチクルステージを斜視図にて示す図であり、図 4 Bは、レチクルステージの断面図である。

図 5は、レチクルステージ装置の Y Z断面図である。

図 6は、レチクル定盤のガイド部及びレチクルステージ本体側のアングル部材近傍の構成を示す断面図である。

図 7は、図 6の A— A線断面図である。

図 8は、レチクルステージ装置の X Z断面図である。

図 9は、枠状部材の下面側について説明するための図である。

図 1 0は、変形例を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の一実施形態を図 1〜図 9に基づいて説明する。

図 1には、一実施形態に係る露光装置 1 0の概略構成が示されている。この露光装置 1 0は、ステップ 'アンド 'スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング■ステツパ (スキャナとも呼ばれる) である。後述するように本実施形態では、投影光学系ュニッ卜 P Lが設けられているので、以下においては、この投影光学系ュニッ卜 P Lを構成する投影光学系の光軸 A

X方向を z軸方向これに直交する面内でマスク（及ぴ物体）としてのレチクル Rと感光物体としてのウェハ Wとが相对走査される図 1における紙面左右方向を Y軸方向、これら Z軸及び Y軸に直交する方向を X軸方向として説明を行なう。

この露光装置 1 0は、照明ュニット I O P、レチクル Rを Y軸方向に所定のストロークで駆動するとともに、 X軸方向、 Y軸方向及び 0 z方向（Z軸回りの回転方向）に微少駆動するステージ装置としてのレチクルステージ装置 1 2、投影光学系ュニット Pし、ウェハ Wを X Y平面内で X Y 2次元方向に駆動するウェハステージ W S T、及びこれらの制御系等を備えている。

前記照明ュニッ卜 I Ο Ρは、光源及び照明光学系を含み、その内部に配置された視野絞り (マスクキングブレード又はレチクルブラインドとも呼ばれる) で規定される矩形又は円弧状の照明領域にエネルギビームとしての照明光 I しを照射し、回路パターンが形成されたレチクル Rを均一な照度で照明する。照明ュニット I Ο Ρと同様の照明系は、例えば特開平 6— 3 4 9 7 0 1号公報及びこれに対応する米国特許第 5 , 5 3 4 , 9 7 0号などに開示されている。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令が許す限りにおいて、上記公報及びこれに対応する米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

本実施形態では、照明光 I しとして、 A r Fエキシマレーザ光（波長 1 9 3 n m) あるいは F ₂ レーザ光（波長 1 5 7 n m) などの真空紫外光が用いられるものとする。なお、照明光 I しとして、 K r Fエキシマレ一ザ光 (波長 2 4 8 n m) などの遠紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（g線、 i線等）を用いることも可能である。

ところで、真空紫外域の波長の光を露光光とする場合には、その光路から酸素、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、照明ュニット I O Pの内部の照明光 I しの光路上の空間に、真空紫外域の光に対する吸収が空気（酸素）に比べて少ない特性を有する特定ガス、例えば窒素、及びヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどの希ガス、又はそれらの混合ガス (以下、適宜「低吸収性ガス」と呼ぶ) を満たしている。この結果、照明ュニット I O P内の光路上の空間は吸収性ガスの濃度が数 p p m以下の濃度となっている。

前記レチクルステージ装置 1 2は、照明ュニット I O Pの下端部の外周に O リング等のシール部材 9 9を介して接続された環状の取り付け部 1 0 1を有する照明系側プレート（キャッププレート） 1 4の図 1における下方に配置されている。照明系側プレート 1 4は、不図示の支持部材によって略水平に支持され、そのほぼ中央部には照明光 I しの光路（通路）となる矩形の開口 1 4 aが形成されている。

レチクルステージ装置 1 2は、図 1及びレチクルステージ装置 1 2の斜視図である図 2からわかるように、前記照明系側プレート 1 4の下方に所定間隔を隔ててほぼ平行に配置された定盤としてのレチクルステージ定盤（以下、「レチクル定盤」と呼ぶ） 1 6、該レチクル定盤 1 6と照明系側プレート 1 4との間に配置されたステージとしてのレチクルステージ R S T、及び該レチクルステージ R S Τを取り囲む状態でレチクル定盤 1 6と照明系側プレート 1 4との間に配置された枠状部材 1 8、及びレチクルステージ R S Tを駆動する駆動装置としてのレチクルステージ駆動系等を備えている。

レチクル定盤 1 6は、不図示の支持部材によって略水平に支持されている。このレチクル定盤 1 6は、セラミックスを素材として形成されている。なお、レチクル定盤 1 6として、表面にセラミックスが溶射された石製の定盤を用いることも可能である。

このレチクル定盤 1 6は、図 2の分解斜視図である図 3に示されるように、概略板状の部材から成り、そのほぼ中央には、凸部 1 6 aが形成されている。この凸部 1 6 aのほぼ中央には、照明光 I Lを通過させるための平面視（上方から見て） X軸方向を長手方向とする矩形開口 1 6 bがレチクル定盤 1 6の上下を貫通して形成され、矩形開口 1 6 bの X軸方向の一側と他側には、 Y軸方向を長手方向とする X Z断面逆 L字状のガイド部 1 6 c 1 6 dがそれぞれ設けられている。これらのガイド部 1 6 c， 1 6 dは、外側に上端部が張り出す状態で設けられ、上端面が凸部 1 6 aの上面に平行になっている。

レチクル定盤 1 6の下面側には、図 1に示されるように、矩形開口 1 6 bの周囲を取り囲む状態で、 Vリング又は伸縮自在のべローズなどのシール部材 9 8を介して投影光学系ュニット P Lの鏡筒部の上端が接続されている。

前記レチクルステージ R S Tは、図 4 Aに示されるような特殊な形状のレチクルステージ本体 2 2及び該レチクルステージ本体 2 2に固定された各種磁極ユニット（これについては後述する）等を備えている。

レチクルステージ本体 2 2は、平面視（上方から見て）概略矩形の板状部 2 4 Aと、該板状部 2 4 Aの一 X端部に設けられたミラー部 2 4 Bと、板状部 2 4 Aの Y軸方向の一側及び他側の端部からそれぞれ Y軸方向に突設された各一対の延設部 2 4 C i, 2 4 C₂, 2 4 D i, 2 4 D ₂とを備えている。前記 4つの延設部 2 4 C i, 2 4 C₂, 2 4 D i, 2 4 D ₂は、図 4 Aに示されるように、概略板状の形状を有し、各延設部には強度向上のための断面三角形状の補強部が設けられている。このレチクルステージ本体 2 2は、軽量且つ高剛性の素材、例えば M M C (金属基複合材：金属とセラミックスの複合体（アルミ合金又は金属シリコンをマトリックス材として、その中に各種セラミックス強化材を複合化させた素材））により一体成形されている。但し、以下の説明では、説明を分かり易くするため、必要に応じて各部が別部材であるかのような表現をも用いるものとする。勿論、上記各部のいずれか 1つを他と別部材で構成しても良いし、全てを別部材で構成しても良い。前記板状部 2 4 Aには、ほぼ中央部に照明光 I しの通路となる開口がその中央（内部底面）に形成された段付き開口 2 2 aが形成され、該段付き開口 2 2 aの段部（1段掘り下げられた部分）には、レチクル Rを下側から複数点（例えば 3点）で支持する複数（例えば 3つ）のレチクル支持部材（レチクルホルダとも呼ぶ） 3 4が設けられている。

本実施形態では、レチクル Rは、そのパターン面（下面）が、レチクルステージ本体 2 2 (レチクルステージ R S T ) の中立面 C Tに略一致する状態で、複数の支持部材 3 4によって支持されるようになっている。すなわち、レチクル Rの載置面は、レチクルステージ R S Tの中立面 C Tにほぼ一致している（図 4 B参照）。

また、各レチクル支持部材 3 4にそれぞれ対応して、板状部 2 4 Aのレチクル支持部材 3 4近傍部分には、複数（例えば 3つ）のレチクル固定機構 3 7が設けられている。各レチクル固定機構 3 7は、 X Z断面が L字状の形状を有し、 L字の角部に設けられた Y軸方向に平行な軸を中心として回動自在に板状部 2 4 Aに取り付けられた固定部材をそれぞれ備えている。各固定部材は、レチクル Rがレチクル支持部材 3 4上に載置された際に、図 1のステージ制御系 9 0 によって駆動される不図示の駆動機構を介して、それぞれ所定方向に回転駆動されることで、レチクル支持部材 3 4との間でレチクル Rを狭持することによリ、レチクル Rを機械的に固定する。この場合、固定部材が、不図示の付勢手段によってレチクル Rを支持部材 3 4側に押圧する方向に常時付勢される構成を採用しても良い。

前記ミラー部 2 4 Bは、図 4 Aから分かるように、 Y軸方向を長手方向とする概略角柱状の形状を有し、その中心部分には軽量化を図るための断面円形の空洞部 C Hが形成されている。ミラー部 2 4 Bの一 X側の端面は鏡面加工が施された反射面とされている。

レチクルステージ本体 2 2の板状部 2 4 Aの一 Y側端部には、図 4 Aに示されるように、 2つの凹部 2 4 _{g l}, 2 4 g ₂が形成され、該凹部 2 4 _{g l}, 2 4 g 2のそれぞれには、レトロリフレクタ 3 2 ι， 3 2₂がそれぞれ設けられている。

レチクルステージ本体 2 2の底面（一 Z側の面）には、前記延設部 2 4 C i の + Y端部から延設部 2 4 D iの一 Y端部にかけて、図 4 Bに示される断面 L 字状で Y軸方向を長手方向とするアングルプレート状の部材（以下、「アングル部材 j と呼ぷ） 2 7 Aが固定されている。このアングル部材 2 7 Aは、実際には、図 6、図 7に示されるように、ネジ 5 5によって複数箇所でレチクルステージ本体 2 2に固定されている。

また、延設部 2 4 C₂の + Y端部から延設部 2 4 D 2の一 Y端部にかけて、図 4 Bに示される断面 L字状のアングル部材 2 7日が、上記アングル部材 2 7 A と同様にしてレチクルステージ本体 2 2の底面に固定されている。

上記のアングル部材 2 7 A、 2 7 Bは、レチクルステージ装置 1 2を中心部近傍で X Z面に平行な面で断面して示す図 5から分かるように、レチクル定盤 1 6のガイド部 1 6 c , 1 6 dそれぞれの上部突出部に側方及び下方から所定のクリアランスをそれぞれ介して係合する位置及び向きでレチクルステージ本体 2 2の底面に固定されている。すなわち、ガイド部 1 6 c , 1 6 dそれぞれの上部突出部を、アングル部材 2 7 A、 2 7 Bとレチクルステージ本体 2 2とで X軸方向の両側から抱え込むような配置となっている。

前記レチクルステージ本体 2 2底面には、前記ガイド部 1 6 cの上面に対向する位置に、図 6に示されるように、所定深さの凹溝から成る第 1の受け部としての第 1凹部 5 6 aと、該第 1凹部 5 6 aから + X側に所定間隔隔てて第 1 凹部 5 6 aと同程度の深さを有する第 2 DA部 5 6 bとが形成されている。これら第 1凹部 5 6 a及び第 2凹部 5 6 bは、レチクルステージ本体 2 2部分を図 6の A— A線に沿つて断面して底面側から示す図 7から分かるように、ともに Y軸方向が長い矩形の凹溝である。第 1凹部 5 6 aと第 2凹部 5 6 bとの Y軸方向の長さは、ほぼ同一であるが、 X軸方向の長さ（幅）は、第 1凹部 5 6 a よりも第 2凹部 5 6 bの方が大きくなつている。すなわち、第 2凹部 5 6 bの方が第 1凹部 5 6 aよりも大面積に設定されている。

また、レチクルステージ本体 2 2底面の第 1凹部 5 6 aと第 2凹部 5 6 bとの間には、図 6及ぴ図 7に示されるように、第 1凹部 5 6 a及ぴ第 2凹部 5 6 bより深さが深く、かつ Y軸方向の両端が開放された大気開放部 3 9が形成されている。

また、レチクルステージ本体 2 2には、図 6に示されるように、第 1凹部 5 6 aの内部底面（上面）から前述した段付き開口 2 2 aの内部底面に至る上下方向（Z軸方向）の細孔 5 8 aが形成されている。この細孔 5 8 aは、実際には、 Y軸方向に所定間隔隔てて複数形成されている（図 7参照）。

また、レチクルステージ本体 2 2底面の第 2凹部 5 6 bの内部で複数の細孔 5 8 aにそれぞれ対応する位置には、図 7に示されるように、軸受部としての気体静圧軸受 5 7がそれぞれ埋め込まれている。各気体静圧軸受 5 7は、図 6 に示されるように、軸受け面（底面）がレチクルステージ本体 2 2の底面とほぼ面一とされ、その軸受け面には、図 7に示されるような I (又は H ) を中央で直角に交差させたような概略十字状の深さ数 j" m程度の溝 5 7 aが形成されている。各気体静圧軸受 5 7の溝 5 7 aの中心には、貫通孔 5 7 bが形成されている。

各気体静圧軸受 5 7にそれぞれ対応して、レチクルステージ本体 2 2には、段付き開口 2 2 aの内部底面から各気体静圧軸受 5 7の軸受け面とは反対側の面に至る上下方向の細孔 5 8 b (図 6参照）が形成されている。各細孔 5 8 b は、各気体静圧軸受 5 7の貫通孔 5 7 bに連通している。

また、レチクルステージ本体 2 2の段付き開口 2 2 aの内部底面の各細孔 5 8 aが形成された場所には、図 6に示されるように、コネクタ 5 9 Aがそれぞれ取り付けられている。同様に、レチクルステージ本体 2 2の段付き開口 2 2 の内部底面の各細孔 5 8 bが形成された場所には、コネクタ 5 9 Bがそれぞれ取り付けられている。

この場合、 X軸方向に並んで配置されたコネクタ 59 A、 59 B同士が、チユーブ 1 61によって、それぞれ接続されている。すなわち、本実施形態では上述のようにして、細孔 58 aとチューブ 1 6 1の内部空間と細子 L58 bとによって、第 1凹部 56 aから気体静圧軸受 57に至る第 1通気路としての通気経路が構成されている。この通気経路は、図 7に示される、各細孔 58 a、気体静圧軸受 57に対応して、 Y軸方向に沿って所定間隔で複数（図 7では 3つ）設けられている。

前記レチクル定盤 1 6のガイド部 1 6 cは、図 6に示されるように、凸部 1 6 aその他のレチクル定盤 1 6の残りの部分とは、別部材から成り、凸部 1 6 aの上面に固定されている。

本実施形態では、レチクル定盤 1 6の凸部 1 6 aの上面には、図 6に示されるように、 2つの深さの異なる断面円形の穴 6 OA、 61 Aがそれぞれ形成されている。このうちの深さの浅い方の穴 6 OAには、凸部 1 6 aの一 X側の端面から + X方向に貫通形成された貫通孔 60 Bの + X側の端部が連通している c 深さの深い方の穴 61 Aには、凸部 1 6 aの一 X側の端面から + X方向に貫通形成された貫通孔 61 Bの +X側の端部が連通している。

また、ガイド部 1 6 cの底面には、ほぼ同じ深さの断面円形の穴 60 C、 6 1 Cがそれぞれ形成されている。穴 60 Cは、上記穴 6 OAと同一径を有し、両者が同心の状態で相互連通し、穴 60Aと穴 60Cとによって凸部 1 6 aの内部からガイド部 1 6 cの上端面近傍に至る 1つの丸穴が形成されている。同様に、穴 61 Cは、上記穴 61 Aと同一径を有し、両者が同心の状態で相互連通し、穴 61 Aと穴 61 Cとによって凸部 1 6 aの内部からガイド部 1 6 cの上端面近傍に至る 1つの丸穴が形成されている。

また、上記穴 60 Cには、ガイド部 1 6 cの一 X側の端面から + X方向に貫通形成された貫通孔 60 Dの +X側端部が連通している。また、貫通孔 60 D の一 X側の開口端は、栓 1 9により塞がれている。また、ガイド部 1 6 cには、その上端面から貫通孔 6 0 Dに至る第 1の噴出口としての細孔 6 6 aが、前述の細孔 5 8 aに対向して形成されている。

ガイド部 1 6 cの貫通孔 6 0 Dの細孔 6 6 aに対向する位置には、第 2の噴出口としての細孔 6 6 bが形成されている。この細孔 6 6 bに対向して、前述したアングル部材 2 7 Aには、 Y軸方向に延びる所定深さの H溝から成る第 2 の受け部としての第 3凹部 5 6 cが形成されている。この第 3凹部 5 6 cは、前述した第 1凹部 5 6 aとほぼ同一幅、同一深さとなっている。

さらに、ガイド部 1 6 cの穴 6 1 Cの上部には、穴 6 1 Cの内部とガイド部 1 6 cの上面の外部とを連通する細孔 6 6 cが形成されている。

レチクル定盤 1 6の凸部 1 6 aに形成された前述の貫通孔 6 0 Bの一 X側の端部には、コネクタ 6 3 Aを介して給気管 6 5 Aの一端が接続されており、該給気管 6 5 Aの他端は、図 1に示されるガス供給装置 6 7に接続されている。本実施形態では、前述した貫通孔 6 0 B、穴 6 0 A、 6 0〇及び貫通孔6 0 0 によって、ガス供給装置 6 7から配管 6 5 Aを介して供給された窒素又は希ガスなどの低吸収性ガス、例えばヘリウムガスを、細孔 6 6 a、細孔 6 6 bに導く一連のガス供給経路が構成されている。以下、このガス供給経路をガス供給経路 6 0と呼ぶ。

このガス供給経路 6 0によって細孔 6 6 a、細孔 6 6 bに導かれた加圧気体が、細孔 6 6 a、 6 6 bからそれぞれ対向するレチクルステージ R S T側の第 1凹部 5 6 a、第 3凹部 5 6 cに向けて噴出される。細孔 6 6 aから噴出された加圧気体は一旦第 1凹部 5 6 aで受け止められ、さらに細孔 6 6 aから加圧気体が噴出され続けることにより、その加圧気体が第 1凹部 5 6 a内部の全体に行き渡り、その加圧気体の静圧がある程度の圧力になった段階でその加圧気体は、第 1凹部 5 6 aに設けられた複数の細孔 5 8 a内に供給される。そして、この送り込まれた加圧気体は、チューブ 1 6 1、細孔 5 8 bを介して軸受部 5 7から定盤 1 6のガイド部 1 6 cの上面に向けて噴出される。このようにして、レチクルステージ本体 2 2底面とガイド部 1 6 cの上面との間に噴出された加圧気体の静圧（隙間内圧力）がある程度の圧力になると、レチクルステージ R S Tがレチクル定盤 1 6に対して浮上支持されることとなる。

本実施形態では、上記の如くして、軸受部 5 7から噴出される加圧気体の静圧によリレチクルステージ R S Tが浮上支持される際、及びその後も細孔 6 6 bからレチクルステージ側の第 3凹部 5 6 cに対して加圧気体が噴出され続けるので、その加圧気体の圧力がレチクルステージを下方に押圧し続けている。従って、細孔 6 6 a力、ら第 1凹部 5 6 aに噴出される加圧気体の圧力（上向きの力）がその下方への押圧力によってほぼ相殺され、レチクルステージ R S T が必要以上に浮き上がることがない。この結果、軸受部 5 7から噴出される加圧気体の前述の隙間内圧力によりレチクルステージ R S Tの自重が支えられ、レチクルステージ本体 2 2とガイド部 1 6 c上面との間に所定のクリアランスを維持した状態でレチクルステージ R S Tが非接触にて、かつ高い剛性で支持される。

さらに、細孔 6 6 aと細孔 6 6 bとは、上下に対向する位置（略同軸上の位置）に形成されているので、細孔 6 6 aと細孔 6 6 bそれぞれからレチクルステージ R S Tに向けて噴出される加圧気体の圧力が偶力としてレチクルステージ R S Tに作用するおそれがなく、この点において、レチクルステージ R S T に不要な曲げモーメン卜が作用するのが防止されている。

一方、レチクル定盤 1 6の凸部 1 6 aに形成された前述の貫通孔 6 1 Bの一 X側の端部には、コネクタ 6 3 Bを介して排気管 6 5 Bの一端が接続されておリ、該排気管 6 5 Bの他端は、図 1に示される真空ポンプ 7 6に接続されている。この真空ポンプ 7 6は、不図示のガス回収装置に接続されている。本実施形態では、細孔 6 6 c、穴 6 1 C、 6 1 A、及び貫通孔 6 1 Bによって、ガイド部 1 6 cの上面の外部側の空間、すなわちガイド部 1 6 cとレチクルステージ本体 2 2との間の隙間の気体を、排気管 6 5 Bに導く排気経路が形成されている。すなわち、真空ポンプ 7 6が作動状態であるとき、軸受部 5 7からガイド部 1 6 cに向けて噴出された加圧気体は、軸受部 5 7周囲の第 2凹部 5 6 b の内部空間（より正確にはその第 2凹部 5 6 bとガイド部 1 6 c上面との間の隙間）を介して、前述の排気経路（細孔 6 6 c、穴 6 1 C、 6 1 A、及び貫通孔 6 1 B )、更には排気管路を通って外部に強制的に排気される。従って、本実施形態では、軸受部 5 7から噴出された加圧気体が周囲に漏れ出す可能性は殆どなく、加圧気体として加圧空気などを用いることも可能である。また、この場合、排気経路（細孔 6 6 c、穴 6 1 C、 6 1 A、及び貫通孔 6 1 B ) 内などは、負圧となっているので、レチクルステージ R S Tには、真空予圧力も僅かながら付与されている。

このように、本実施形態では、レチクル定盤 1 6のガイド部 1 6 c、及びレチクルステージ R S Tのアングル部材 2 7 A近傍の各構成部材により、レチクルステージ R S Tの一 X側の部分を、高剛性でレチクル定盤 1 6に対して非接触で支持する第 1の支持装置が構成されている。

また、図示は省略されているが、図 5に示される、レチクル定盤 1 6のガイド部 1 6 d、及びレチクルステージ R S Tのアングル部材 2 7 B近傍の各構成部材により、前述の第 1の支持装置と同様にレチクルステージ R S Tの + X側の部分を、高剛性でレチクル定盤 1 6に対して非接触で支持する第 2の支持装置が構成されている。この場合、第 2の支持装置の構成各部は、第 1の支持装置の構成各部と左右対称になっていることは言うまでもない。

本実施形態では、上述した第 1、第 2の支持装置により、レチクルステージ本体 2 2がガイド部 1 6 c、 1 6 dに対して例えば数 m程度の間隔を保つた状態で、レチクルステージ R S Tがレチクル定盤 1 6に対して非接触で浮上支持されている。

図 2に戻り、前記枠状部材 1 8の上面には、概略環状の凹溝 8 3 , 8 5が二重に形成されている。このうちの内側の環状凹溝 8 3には、その内部に複数の給気口（不図示）が形成され、外側の環状凹溝 8 5には、複数の排気口（不図示）が形成されている。なお、以下においては内側の環状凹清 8 3を「給気溝 8 3」、外側の環状凹溝 8 5を「排気溝 8 5 J と呼ぶものとする。

給気溝 8 3の内部に形成された給気口は、不図示の給気管路及ぴ給気管を介して窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給する不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気溝 8 5の内部に形成された排気口は、不図示の排気管路及び排気管を介して不図示の真空ポンプに接続されている。

また、この枠状部材 1 8の底面には、該枠状部材 1 8を上下反転して斜視図にて示す図 9から分かるように、概略環状の凹溝 8 2， 8 4が二重に形成されている。このうちの内側の環状凹溝 8 2には、その内部に複数の給気口（不図示）が形成され、外側の環状凹溝 8 4には、複数の排気口（不図示）が形成されている。なお、以下においては内側の環状凹溝 8 2を「給気溝 8 2」、外側の環状凹溝 8 4を「排気溝 8 4」と呼ぶものとする。

給気溝 8 2の内部に形成された給気口は、給気管路及び給気管を介して窒素又は希ガスなどの低吸収性ガスを供給する不図示のガス供給装置に接続されている。また、排気溝 8 4の内部に形成された排気口は、排気管路及び排気管を介して不図示の真空ポンプに接続されている。

従って、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材 1 8の底面に形成された給気溝 8 2からレチクル定盤 1 6の上面（凸部 1 6 aよリー段低い部分の上面）に加圧気体（低吸収性ガス）が噴き付けられ、この噴き付けられた加圧気体の静圧により枠状部材 1 8の自重が支えられ、枠状部材 1 8がレチクル定盤 1 6の上面の上方に数 ju m程度のクリアランスを介して浮上支持される。この場合も、そのクリアランス内のガスは、排気溝 8 4を介して真空ポンプの吸引力により外部に排気される。この場合、給気溝 8 2から排気溝 8 4に向かうガスの流れが生じている。このため、そのクリアランスを介して枠状部材 1 8の内部に外気が混入するのが効果的に阻止されている。このように、枠状部材 1 8の底面の全体により、実質的に、レチクル定盤 1 6の上面の上方に枠状部材 1 8を浮上支持する差動排気型の気体静圧軸受けが構成されている。

また、ガス供給装置と真空ポンプとが作動状態にあるときは、枠状部材 1 8 の上面に形成された給気溝 8 3から照明系側プレート 1 4の下面に加圧気体 (低吸収性ガス）が噴き付けられるとともに、照明系側プレート 1 4と枠状部材 1 8との間のクリアランス内のガスは、排気溝 8 5を介して真空ポンプの吸引力により外部に排気される。この場合、給気溝 8 3から排気溝 8 5に向かうガスの流れが生じている。このため、そのクリアランスを介して枠状部材 1 8 の内部に外気が混入するのが効果的に阻止されている。また、この場合、噴き付けられた加圧気体の静圧と真空吸引力とのバランスによって、枠状部材 1 8 と照明系側プレート 1 4との間にクリアランスが維持される。すなわち、枠状部材 1 8の上面の全体により、実質的に、枠状部材 1 8と照明系側プレート 1 4との間のクリアランスを維持する差動排気型の気体静圧軸受けが構成されている。

また、本実施形態の場合、枠状部材 1 8とレチクル定盤 1 6との間の前述のクリアランス（すなわち軸受け隙間）は、枠状部材 1 8上下の差動排気型の気体静圧軸受けが枠状部材 1 8に及ぼす力、枠状部材 1 8全体の自重との総合的なバランスによって、実際には決定される。

このように、枠状部材 1 8と照明系側プレート 1 4との間のクリアランス、及びレチクル定盤 1 6と枠状部材 1 8との間のクリアランスが前述のガスの流れによって気密化され、更に、前述したように、投影光学系ユニット P Lの上端部とレチクル定盤 1 6との間が前述のシール部材 9 8により接続されているので（図 7 , 図 8参照）、枠状部材 1 8により囲まれた空間内は非常に気密度が高い空間となっている。以下、枠状部材 1 8により囲まれた空間を、便宜上「気密空間」と呼ぶものとする。

本実施形態のように、真空紫外の露光波長を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露光光の吸収を避けるために、照明ュニッ卜 ί O Pから投影光学系ユニット P Lまでの光路、すなわち前述の気密空間内（の光路）についても窒素や希ガスで置換する必要がある。

この場合、枠状部材 1 8の側壁に給気管、排気管をそれぞれ接続し、給気管を介して前述の気密空間に低吸収性ガスを供給し、排気管を介して内部のガスを外部に排気することとすれば良い。

このようにすれば、上記気密化に併せて、上記気密空間、すなわちレチクル 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により置換することが可能となる。

なお、気密空間に供給されるガスとしてヘリウムガスを用いる場合には、ガス排気機構を介してヘリウムガスを回収した後、不純物を除去後、再利用することが望ましい。

前記レチクルステージ駆動系は、図 2に示されるように、枠状部材 1 8の内部に、 Y軸方向にそれぞれ架設された一対の固定子ユニット 3 6、 3 8を含んで構成され、レチクルステージ R S Tを Y軸方向に駆動するとともに 0 z方向 ( Z軸回りの回転方向）に微小駆動する第 1駆動機構と、枠状部材 1 8の内部の一方の固定子ュニット 3 8の一 X側に Y軸方向に架設された固定子ュニット 4 0を含んで構成され、レチクルステージ R S Tを X軸方向に微小駆動する第 2駆動機構と、を備えている。

前記固定子ユニット 3 6は、図 3の分解斜視図に示されるように、 Y軸方向を長手方向とする一対の電機子ュニッ卜から成る Y軸リニアガイド（Y軸固定子） 1 3 6 i, 1 3 6₂と、これらの Y軸リニアガイド 1 3 6 ι, 1 3 6₂をその長手方向（Y軸方向）の一端部と他端部で保持する一対の固定部材 1 5 2とを備えている。この場合、一対の固定部材 1 5 2により、 Y軸リニアガイド 1 3 61, 1 36₂は、 Z軸方向（上下方向）に所定間隔をあけて相互に対向してかつ XY面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材 1 52のそれぞれは前述の枠状部材 1 8の内壁面に固定されている。

前記 Y軸リニアガイド 1 36ι， 1 362は、図 3及び図 5からも分かるように、断面矩形 (長方形)の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、 Y軸方向に所定間隔で複数の電機子コイルが配設されている。

前記固定子ュニット 38も上記固定子ュニッ卜 36と同様に構成されている。すなわち、固定子ユニット 38は、 Y軸方向を長手方向とする上下一対の電機子ユニットから成る Y軸リニアガイド（Y軸固定子） 1 38^ 1 382と、これらの Y軸リニアガイド 1 38ι, 1 38₂を Z軸方向に所定間隔を維持した状態でそれぞれの長手方向の両端部にて固定する一対の固定部材 1 54とを備えている。一対の固定部材 1 52のそれぞれは、前述の枠状部材 1 8の内壁面に固定されている。

前記 Y軸リニアガイド 1 38 ， 1 38₂は、前述の Y軸リニアガイド 1 36ι, 1 36₂と同様に構成されている（図 5参照）。

Y軸リニアガイド 1 36ι， 1 381と、 Y軸リニアガイド 1 36₂, 1 38₂ との間には、図 5に示されるように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージ RS Tが配設されている。 Y軸リニアガイド 1 36 1 36 2にそれぞれ対向して、レチクルステージ RS Tの上面、下面には、一対の磁極ユニット 26ι, 26₂がそれぞれ埋め込まれ、 Y軸リニアガイド 1 381， 1 38₂に対向して、レチクルステージ RS Tの上面、下面には、一対の磁極ュニット 28ι， 28₂がそれぞれ埋め込まれている。

磁極ュニッ卜 26ι' 26₂のそれぞれは、図 4 Βに示されるように、前述のレチクルステージ本体 22の板状部 24 Αの段付き開口 22 aの一 X側に、レチクルステージ本体 22の中立面 CTを基準として対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部 24 ei, 24 e₂内に配置されている。この場合、 Y軸リニアガイド 1 36ι， 1 362は、上記中立面 CTを基準としてほぼ対称な位置に位置している。

前記一対の磁極ュニット 26ι， 26₂は、磁性体部材と、該磁性体部材の表面に Y軸方向に沿つて所定間隔で配置された複数の界磁石とを、それぞれ備えている。複数の界磁石は、隣り合う界磁石同士で逆極性とされている。従って、磁極ュニット 26iの上方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成され、磁極ュニッ卜 26₂の下方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成されている。

同様に、前記一対の磁極ユニット 2 282のそれぞれは、図 4 Bに示されるように、前述のレチクルステージ本体 22の板状部 24 Aの段付き開口 2 2 aの +X側に、レチクルステージ本体 22の中立面 CTを基準として対称に上下面側にそれぞれ形成された凹部 24 f i, 24 f ₂内に配置されている。また、一対の磁極ユニット 28i, 28₂は、段付き開口 22 aの X軸方向の中心位置（レチクルステージ RS Tの重心の X軸方向位置とほぼ一致）を通る Z軸に関して、磁極ユニット 26 , 26₂とほぼ左右対称の配置となっている。また、前記 Y軸リニアガイド 1 38^ 1 38₂は、中立面 CTを基準としてほぼ対称な位置に位置している。

前記一対の磁極ユニット 28ι， 28₂は、磁性体部材と、該磁性体部材の表面に Y軸方向に沿って所定間隔で配置された複数の界磁石とを、それぞれ備えている。複数の界磁石は、隣り合う界磁石同士で逆極性とされている。従って、磁極ュニット 28iの上方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成され、磁極ュニット 28₂の下方の空間には Y軸方向に沿って交番磁界が形成されている。

本実施形態では、上述した固定子ユニット 36、 38 (2対の Y軸リニアガイド 1 36ι, 1 36₂、 1 381、 1 38₂を含む）と 2対の磁極ュニット 26 26₂、 28κ 28₂とによって第 1駆動機構が構成されている。この第 1駆動機構によると、 Y軸リニアガイド 1 36 1 36₂内の電機子コイルに電流が供給されることにより、磁極ユニット 26ι, 26₂の発生する磁界と電機子ュニット 1 36i, 1 36₂を流れる電流との間の電磁相互作用によって Y軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が磁極ユニット 26i, 26₂ (レチクルステージ RS T)を Y軸方向に駆動する駆動力となる。同様に、 Y軸リニアガイド 1 3 1 38₂内の電機子コイルに電流が供給されることにより、磁極ユニット 28 28₂の発生する磁界と Y軸リニアガイド 1 38^ 1 38₂を流れる電流との間の電磁相互作用によって Y軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が磁極ユニット 2 6ι， 262 (レチクルステージ RS T) を Y軸方向に駆動する駆動力となる。本実施形態の場合、レチクルステージ RS Tの中立面 CTを基準として、磁極ュニッ卜 26ιと 26₂、磁極ュニット 28 と 28₂がそれぞれ対称に配置され、これらの磁極ユニットに対応する Y軸リニアガイド 1 36ιと 1 36₂、 Y 軸リニアガイド 1 38^ 1 38₂も中立面 CTを基準として対称に配置されている。このため、 Y軸リニアガイド 1 36ι, 1 36₂, 1 381, 1 382の電機子コイルそれぞれに同一の電流を供給することにより、磁極ュニット 26 26_2> 28ι, 28₂のそれぞれに同一の駆動力が与えられ、レチクルステージ 5丁の中立面〇丁（図 4 B参照）上の 2箇所に Y軸方向の駆動力（磁極ュニット 26 26₂の駆動力の合力、磁極ユニット 281, 282の駆動力の合力）を作用させることができ、これにより、レチクルステージ RS Tにはピッチンダモーメン卜が極力作用しないようになっている。

また、この場合、磁極ュニット 26ιと 26₂、磁極ュニッ卜 28ιと 28₂とは、 X軸方向に関しても、レチクルステージ RS Tの重心近傍位置に関してほぼ対称に配置されているので、レチクルステージ RS Tの重心から等距離の 2 箇所に上記の Y軸方向の駆動力が作用するので、該 2箇所に同一の力を発生させることでレチクルステージ R S Tの重心位置近傍に Y軸方向の駆動力の合力を作用させることが可能となっている。従って、レチクルステージ RS Tにはョーイングモーメン卜が極力作用しないようになっている。

なお、上記と反対に、左右の Y軸方向の駆動力を異ならせることにより、レチクルステージ RS丁のョーイングを制御することもできる。

これまでの説明から明らかなように、磁極ユニット 26 26₂と、対応するリニアガイド 1 36]L， 1 36₂とによりレチクルステージ RS Tを Y軸方向に駆動する一対の Y軸リニアモータが構成され、磁極ュニッ卜 28 , 28₂と、対応する Y軸リニアガイド 1 38ι， 1 382とによリレチクルステージ RS T を Y軸方向に駆動する一対の厶ービングマグネット型の Y軸リニアモータが構成されている。なお、以下においては、これら Y軸リニアモータをそれぞれの固定子を構成する Y軸リニアガイドと同一の符号を用いて、「Y軸リニアモータ 1 36ι, 1 362、 1 381, 1 38₂」とも記述するものとする。

左右各一対の Y軸リニアモータ 1 36L 1 36₂、及び1 38 , 1 38₂によって、前述の第 1駆動機構が構成されている。

前記固定子ユニット 40は、図 3に示されるように、 Y軸方向を長手方向とする一対の電機子ュニッ卜 1 4 Oi， 1 40₂と、これらの電機子ュニッ卜 1 4 Oi, 1 40₂をそれぞれの長手方向（Y軸方向）の一端部と他端部で保持する一対の固定部材 1 56とを備えている。この場合、一対の固定部材 1 56によリ、電機子ユニット 1 4 OL 1 40₂は、 Z軸方向（上下方向）に所定間隔をあけて相互に対向してかつ XY面にそれぞれ平行に保持されている。一対の固定部材 1 56のそれぞれは、前述の枠状部材 1 8の内壁面に固定されている。電機子ユニット 1 40₂は、図 5からも分かるように、 XZ断面矩形 (長方形) の非磁性材料から成るフレームを有し、その内部には、電機子コィルが配置されている。

電機子ユニット 1 402相互間には、図 5に示されるように、それぞれ所定のクリアランスを介して、レチクルステージ RS Tの X軸方向の端部に固定された断面矩形（長方形）の板状の永久磁石 3 0が配置されている。永久磁石 3 0に代えて、磁性体部材とその上下面にそれぞれ固定された一対の平板状の永久磁石とから成る磁極ュニットを用いても良い。

この場合、永久磁石 3 0、並びに電機子ユニット 1 4 0 ^ 1 4 0₂は、中立面 C Tを基準としてほぼ対称な形状及び配置となっている（図 4 B及び図 5参照）。

従って、永久磁石 3 0によって形成される Z軸方向の磁界と電機子ュニッ卜 1 4 O i, 1 4 0₂をそれぞれ構成する電機子コイルを Y軸方向に流れる電流との間の電磁相互作用により X軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、このローレンツ力の反力が永久磁石 3 0 (レチクルステージ R S T ) を X軸方向に駆動する駆動力となる。

この場合、電機子ュニット 1 4 C , 1 4 0₂をそれぞれ構成する電機子コィルに同一の電流を供給することにより、レチクルステージ R S Tの中立面 C T (図 4 B参照）上の位置に X軸方向の駆動力を作用させることができ、これによリ、レチクルステージ R S Tにはローリングモ一メン卜が極力作用しないようになつている。

上述のように、電機子ュニット 1 4 C , 1 4 0₂と永久磁石 3 0とにより、レチクルステージ R S Tを X軸方向に微小駆動可能なムービングマグネット型のボイスコイルモータが構成されている。なお、以下においては、このボイスコイルモータを該ボイスコイルモータを構成する可動子、すなわち永久磁石と同一の符号を用いてボイスコイルモータ 3 0とも呼ぶものとする。このボイスコイルモータ 3 0によって、第 2駆動機構が構成されている。

本実施形態では、さらに、前述の枠状部材 1 8の + X側面及び + Y側面には、図 3に示されるように、磁極ユニットから成る可動子 2 6 O i, 2 6 0₂, 2 6 0 ₃が設けられている。これらの可動子 2 6 O i, 2 6 0₂, 2 6 0 3に対応してレチクル定盤 1 6には、支持台 2 6 4 2 6 4₂, 2 6 4₃を介して、電機子ュニットから成る固定子 26 2 26 2₂, 2 6 2₃が設けられている。

前記可動子 2 6 260₂は、その内部に永久磁石を備えており、 Z軸方向の磁界を形成する。前記固定子 26 2i， 2 6 2₂は、その内部に電機子コィルを有し、前記 Z軸方向の磁界中を電流が Y軸方向に流れるようになつている。従って、固定子 2 6 2ι, 2 6 2₂内の電機子コイルに Y軸方向の電流が供給されることにより、可動子 2 60ι, 260₂には X軸方向への駆動力（ローレンッ力の反力）が作用することとなる。すなわち、可動子 2 6 Oiと固定子 2 6 Ziとによリ、ムービングマグネッ卜型のボイスコイルモータから成る X軸方向駆動用のトリムモータが構成され、可動子 2 60₂と固定子 2 6 2₂とにより、ムービングマグネッ卜型のボイスコイルモータから成る X軸方向駆動用のトリムモータが構成されている。

また、前記可動子 2 60₃は、その内部に永久磁石を備えており、 Z軸方向の磁界を形成する。前記固定子 26 2₃は、その内部に電機子コイルを有し、前記 Z軸方向の磁界中を電流が X軸方向に流れるようになつている。従って、固定子 2 6 2₃内の電機子コイルに Y軸方向の電流が供給されることにより、可動子 2 6 0₃には X軸方向への駆動力（ローレンツ力の反力）が作用することとなる。すなわち、可動子 260₃と固定子 2 6 2₃とによリムービングマグネット型のボイスコイルモータから成る Y軸方向駆動用の卜リムモータが構成されている。

このように、これら 3つのトリムモータを用いることにより、枠状部材 1 8 を X軸方向、 Y軸方向、及び 0 z方向の 3自由度方向に駆動することが可能であ。

前記枠状部材 1 8の一 X側の側壁のほぼ中央には、図 3に示されるように、凹部 1 8 aが形成されている。この凹部 1 8 aには枠状部材 1 8の内部と外部とを連通する矩形開口 1 8 bが形成され、該矩形開口 1 8 bには、窓ガラス _gl が嵌め込まれている。また、枠状部材 1 8の一 Y側の側壁には、枠状部材 1 8 の内部と外部とを連通する矩形開口 1 8 cが形成され、該開口 1 8 cには、窓ガラス g ₂が嵌め込まれている。これらの窓ガラス g i、 g ₂は、その取り付け部分からのガス漏れが生じないように、取り付け部分には、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系樹脂による封止（シーリング）が施されている。なお、上記フッ素系樹脂としては、 8 0 °Cで 2時間、加熱し、脱ガス処理が施されたものを使うことが望ましい。

前記窓ガラス g iの外側 (—X側) には、レチクルステージ装置 1 2の X Z 断面図を示す図 5から分かるように、レチクルステージ R S Tのミラー部 2 4 Bの反射面に対向して X軸レーザ干渉計 6 9 Xが設けられている。この X軸レ一ザ干渉計 6 9 Xからの測長ビームが窓ガラス _{g l}を介してミラー部 2 4 Bの反射面に対して投射され、その反射光が窓ガラス g iを介して X軸レーザ干渉計 6 9 X内に戻る。この場合、測長ビームの光路の Z軸方向の位置は、中立面 C Tの位置に一致している。

また、図 5に示されるように、投影光学系ユニット P Lの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡 M_rxが取付部材 9 2を介して設けられている。 X軸レーザ干渉計 6 9 Xからの参照ビームはレチクル定盤 1 6に形成された貫通孔（光路） 7 1 を介して、固定鏡 M_rxに対して投射され、その反射光が X軸レーザ干渉計 6 9 X内に戻る。 X軸レーザ干渉計 6 9 Xでは、測長ビームの反射光、参照ビームの反射光を内部の光学系により同軸にかつ同一の偏光方向の光に合成し、両反射光の干渉光を内部のディテクタによって受光する。そして、その干渉光によつてディテクタの受光面に生じる干渉縞のカウント値に基づいて、 X軸レーザ干渉計 6 9 Xは、レチクルステージ本体 2 2の X軸方向の位置を、固定鏡 M_rx を基準として、例えば 0 . 5〜1 n m程度の分解能で常時検出する。

前記窓ガラス g ₂の外側（一 Y側）には、レチクルステージ装置 1 2近傍の Y Z断面図である図 8から分かるように、レチクルステージ本体 2 2に設けられた前述のレトロリフレクタ 3 2 L 3 2₂の反射面に対向して Y軸レーザ干渉計 6 9 Yが設けられている。この場合、 Υ軸レーザ干渉計 6 9 Υは、レトロリフレクタ 3 2 ， 3 2₂にそれぞれ対応して一対設けられている。各 Υ軸レーザ干渉計 6 9 Υからの測長ビームは窓ガラス g ₂を介してレトロリフレクタ 3 2. 3 2₂の反射面に対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が窓ガラス g 2を介して各 Y軸レーザ干渉計 6 9 Y内に戻る。この場合、測長ビームの照射点の Z軸方向の位置は、中立面 C Tの位置にほぼ一致している。

また、図 8に示されるように、投影光学系ユニット P Lの鏡筒の上端部近傍には、固定鏡 M_ryが取付部材 9 3を介して設けられている。各 Y軸レーザ干渉計 6 9 Yからの参照ビームはレチクル定盤 1 6に形成された貫通孔（光路） 7 2を介して、固定鏡 M_ryに対してそれぞれ投射され、それぞれの反射光が各 Y 軸レーザ干渉計 6 9 Y内に戻る。そして、各 Y軸レーザ干渉計 6 9 Yは、前述の X軸レーザ干渉計 6 9 Xと同様に、測長ビームの反射光と参照ビームの反射光との干渉光に基づいて、それぞれの測長ビームの投射位置（レトロリフレクタ 3 2 L 3 2₂の反射面の位置）におけるレチクルステージ本体 2 2の Y軸方向の位置を、固定鏡 M_ryをそれぞれ基準として例えば 0 . 5〜 1 n m程度の分解能でそれぞれ常時検出する。

この場合、一対の Y軸レーザ干渉計 6 9 Yによって、レチクルステージ R S Tの Z軸回りの回転量も検出することが可能となっている。

本実施形態では、図 5に示されるように、ミラー部 2 4 Bは、 Y軸リニアモータ 1 3 6 ]L, 1 3 6₂の外側に配置されている。このため、 X軸レーザ干渉計 6 9 Xの測長軸が Y軸リニアモータ 1 3 6 ^ 1 3 6₂の固定子の上方を通過することがないことから、 Y軸リニアモータ 1 3 6 ι, 1 3 6₂の固定子を流れる電流による発熱により、 Y軸リニアモータ 1 3 1 3 6₂近傍に空気揺らぎが発生しても、この空気揺らぎによる X軸レーザ干渉計 6 9 Xの計測値への影響がないので、レチクルステージ R S T、ひいてはレチクル Rの X軸方向位置を高精度で検出することが可能となる。また、この場合、前述の如く、 X軸レ一ザ干渉計 6 9 Xの測長ビームの光路の Z軸方向の位置は、中立面 C Tの位置に一致しており、レチクル Rの載置面も中立面 C Tに一致しているので、いわゆるアッベ誤差なく、レチクルステージ R S丁、ひいてはレチクル Rの）（軸方向位置を精度良く計測することができる。一対の Y軸レーザ干渉計 6 9 Yにおいても、同様の理由により、いわゆるアッベ誤差なく、レチクルステージ R S T、ひいてはレチクル Rの Y軸方向位置を精度良く計測することができるようになっている。

また、上述の X軸レーザ干渉計 6 9 X及び一対の Y軸レーザ干渉計 6 9 Yは、枠状部材 1 8の外部に配置されているので、各干渉計を構成するプリズム等の光学部材及びディテクタ等から仮に微量の吸収性ガスが発生しても、これが露光に対して悪影響を及ぼすことがないようになつている。

上述のように、実際には、移動鏡として、ミラー部 2 4 B、レトロリフレクタ 3 2 ^ 3 2₂の 3つが設けられ、これに対応してレーザ干渉計も X軸レーザ干渉計 6 9 Xと一対の Y軸レーザ干渉計 6 9 Yとが設けられているが、図 1ではこれらが代表的にレチクル移動鏡 M m、レチクル干渉計システム 6 9として図示されている。なお、図 1では、固定鏡（固定鏡 M_rx、固定鏡 M_ry) は図示が省略されている。

上記のレチクル干渉計システム 6 9からのレチクルステージ R S Tの位置情報（又は速度情報）は図 1のステージ制御系 9 0及びこれを介して主制御装置 7 0に送られ、ステージ制御系 9 0では主制御装置 7 0からの指示に応じ、レチクルステージ R S Tの位置情報（又は速度情報）に基づいてレチクルステージ R S Tの駆動を制御する。

図 1に戻り、前記投影光学系ユニット P Lは、鏡筒と、該鏡筒に保持された共通の Z軸方向の光軸を有する複数枚のレンズエレメントから成る投影光学系 (屈折光学系) とから構成されている。投影光学系としては、一例として両側テレセントリックな縮小系が用いられている。この投影光学系ュニット P Lは、実際には、該投影光学系ュニッ卜 P Lの鏡筒部に設けられたフランジ部 F L G を介して、不図示の保持部材によって保持されている。この投影光学系ュニット P Lを構成する投影光学系の投影倍率は、例えば 1 / 4あるいは 1 / 5である。このため、前述の如く、照明ュニット I O Pからの照明光 I Lによリレチクル Rが照明されると、レチクル Rに形成された前述の照明領域内の回路パターンが投影光学系ュニット P Lによりウェハ W上の照明領域と共役な照明光

I しの照射領域（露光領域）に縮小投影され、回路パターンの縮小像（部分等立像）が転写形成される。

投影光学系ユニット P Lの鏡筒には、給気管路 5 0の一端と、排気管路 5 1 の一端とがそれぞれ接続されている。給気管路 5 0の他端は、不図示の低吸収性ガスの供給装置、例えばヘリウムガス供給装置に接続されている。また、排気管路 5 1の他端は、外部のガス回収装置に接続されている。そして、へリウムガス供給装置から高純度のヘリウムガスが給気管路 5 0を介して投影光学系ユニット P Lの鏡筒の内部にフローされている。この場合、ヘリゥムガスがガス回収装置に回収されるようになっている。なお、低吸収性ガスとしてへリウムガスを用いているのは、前述と同様の理由に加え、投影光学系ユニット P L のレンズ材料として熱膨張係数の大きなホタル石が用いられていることから、レンズが照明光 I Lを吸収することにより発生する温度上昇がレンズの結像特性を劣化させることを考慮し、冷却効果の大きな低吸収性ガスを用いることが望ましいからである。

前記ウェハステージ W S Tは、ウェハ室 8 0内に配置されている。このゥェハ室 8 0は、天井部の略中央部に円形開口 7 1 aが形成された箱状（中空の直方体状）の隔壁 7 1で形成されている。この隔壁 7 1は、ステンレス（S U S ) 等の脱ガスの少ない材料で形成されている。隔壁 7 1の天井部の開口 7 1 a内に投影光学系ュニッ卜 P Lの鏡筒の下端部が挿入されている。また、隔壁 7 1 の天井壁の開口フ 1 aの周囲と投影光学系ュニット P Lのフランジ部 F L Gとの間は、フレキシブルべローズ 9 7により隙間なく接続されている。このようにして、ウェハ室 8 0の内部のガスが外部と隔離されている。

ウェハ室 8 0内には、ステージベース B Sが複数の防振ユニット 8 6を介してほぼ水平に支持されている。これらの防振ユニット 8 6は、床面 Fからステージベース B Sに伝達される微振動（暗振動）を例えばマイクロ Gレベルで絶縁する。なお、この防振ユニット 8 6として、ステージベース B Sの一部に取り付けられた半導体加速度計等の振動センサの出力に基づいてステージベース B Sを積極的に制振するいわゆるァクティブ防振装置を用いることも可能である。

前記ウェハステージ W S Tは、ウェハホルダ 2 5を介してウェハ Wを真空吸着等により保持し、例えばリニアモータ等を含む不図示のウェハ駆動系によつて前記ベース B Sの上面に沿って X Y 2次元方向に自在に駆動されるようになつている。

本実施形態のように、真空紫外域の露光波長を使用する露光装置では、酸素等の吸収性ガスによる露光光の吸収を避けるために、投影光学系ュニット P L からウェハ Wまでの光路についても窒素や希ガスで置換する必要がある。

ウェハ室 8 0の隔壁 7 1には、図 1に示されるように、給気管路 4 1の一端と、排気管路 4 3の一端とがそれぞれ接続されている。給気管路 4 1の他端は、不図示の低吸収性ガスの供給装置、例えばヘリゥムガス供給装置に接続されている。また、排気管路 4 3の他端は、外部のガス回収装置に接続されている。そして、前述と同様にして、ウェハ室 8 0内にヘリウムガスが常時フローされている。

ウェハ室 8 0の隔壁 7 1の一 Y側の側壁には光透過窓 8 5が設けられている _c これと同様に、図示は省略されているが、隔壁 7 1の + X側（図 1における紙面手前側）の側壁にも光透過窓が設けられている。これらの光透過窓は、隔壁 7 1に形成された窓部（開口部）に該窓部を閉塞する光透過部材、ここでは一般的な光学ガラスを取り付けることによって構成されている。この場合、光透過窓 8 5を構成する光透過部材の取リ付け部分からのガス漏れが生じないように、取り付け部には、インジウムや銅等の金属シールや、フッ素系樹脂による封止（シーリング）が施されている。なお、上記フッ素系樹脂としては、 8 0 °C で 2時間、加熱し、脱ガス処理が施されたものを使うことが望ましい。

前記ウェハホルダ 2 5の一 Y側の端部には、平面鏡から成る Y移動鏡 2 5 6 Yが X軸方向に延設されている。この Y移動鏡 2 5 6 Yにほぼ垂直にウェハ室 8 0の外部に配置された Y軸レーザ干渉計 2 5 7 Yからの測長ビームが光透過窓 8 5を介して投射され、その反射光が光透過窓 8 5を介して Y軸レーザ干渉計 2 5 7 Y内部のディテクタによって受光され、 Y軸レーザ干渉計 2 5 7 Y内部の参照鏡の位置を基準として Y移動鏡 2 5 6 Yの位置、すなわちウェハ Wの Y位置が検出される。

同様に、図示は省略されているが、ウェハホルダ 2 5の + X側の端部には、平面鏡から成る X移動鏡が Y軸方向に延設されている。そして、この X移動鏡を介して X軸レーザ干渉計によって上記と同様にして X移動鏡の位置、すなわちウェハ Wの X位置が検出される。上記 2つのレーザ干渉計の検出値（計測値）はステージ制御系 9 0及びこれを介して主制御装置 7 0に供給されており、ステージ制御系 9 0では、主制御装置 7 0の指示に基づき、上記 2つのレーザ干渉計の検出値をモニタしつつウェハ駆動系を介してウェハステージ W S Tの位置制御を行うようになっている。

このように、本実施形態では、レーザ干渉計、すなわちレーザ光源、プリズム等の光学部材及びディテクタ等が、ウェハ室 8 0の外部に配置されているので、上記ディテクタ等から仮に微量の吸収性ガスが発生しても、これが露光に対して悪影響を及ぼすことがないようになつている。

なお、前述した投影光学系ュニット P Lの鏡筒に接続された給気管路 5 0の他端、及び排気管路 5 1の他端を不図示のヘリウムガス供給装置にそれぞれ接続し、ヘリウムガス供給装置から給気管路 5 0を介して常時高純度のヘリウムガスを投影光学系ュニット P Lの鏡筒内に供給し、該鏡筒内部のガスを排気管路 5 1を介してヘリウムガス供給装置に戻し、このようにして、ヘリウムガスを循環使用する構成を採用しても良い。この場合、ヘリウムガス供給装置には、ガス精製装置を内蔵することが望ましい。このようにすると、ガス精製装置の作用により、ヘリウムガス供給装置と投影光学系ュニット P L内部とを含む循環経路によりヘリウムガスを長時間に渡つて循環使用しても、投影光学系ュニット P L内のヘリウムガス以外の吸収性ガス（酸素、水蒸気、有機物等）の濃度は数 p p m以下の濃度に維持できる。また、この場合、投影光学系ユニット P L内に圧力センサ、吸収性ガス濃度センサ等のセンサを設け、該センサの計測値に基づいて、不図示の制御装置を介してヘリウムガス供給装置に内蔵されたポンプの作動、停止を適宜制御することとしても良い。

同様に、ウェハ室 8 0にも、上記と同様のヘリウムガスの循環経路を採用しても良い。

上述のようにして構成された本実施形態の露光装置 1 0によると、半導体デバイスの製造に際しては、主制御装置 7 0の管理の下、レチクルァライメン卜系、ウェハステージ W S T上の基準マーク板、オファクシス 'ァライメント検出系（いずれも図示省略）等を用いて、レチクルァライメント、ベースライン計測（ァライメント検出系の検出中心から投影光学系ュニット P Lの光軸との距離の計測）等の準備作業が所定の手順で行なわれる。

その後、主制御装置 7 0により、不図示のァライメント検出系を用いて E G A (ェンハンスト 'グロ一バル■ァライメント) 等のウェハァライメン卜計測が実行される。そして、ウェハァライメント計測の終了後、ステップ■アンド■ スキャン方式の露光動作が行なわれる。この露光動作は、通常のスキャニング' ステツパ（スキャナ）と同様なので、詳細説明は省略するが、走査露光に際して、主制御装置 7 0の指示に基づき、ステージ制御系 9 0によりウェハステージ WS Tに対するレチクルステージ RS Tの追従制御が行われる際に、レチクルステージ RS Τの移動に伴う反力が、枠状部材 1 8の移動によりキャンセルされている。以下、この点について説明する。

すなわち、上記の追従制御の際に、レチクルステージ RS Τが X軸方向に駆動されると、前述のボイスコイルモータ 30の可動子がレチクルステージ RS Τと一体で X軸方向に駆動され、この駆動力の反力がボイスコイルモータ 30 の固定子 (電機子ュニッ 1 40_1; 1 0₂) 及び該固定子が固定された枠状部材 1 8に作用することとなる。この場合、枠状部材 1 8は、レチクル定盤 1 6及び照明系側プレート 1 4に対して所定のクリアランスを介して非接触とされているので、前記反力の作用により、枠状部材 1 8は、運動量保存の法則に従った距離だけその反力に応じた方向に移動する。この枠状部材 1 8の移動により、前記反力が吸収される。このとき、レチクルステージ RS Tの Y軸方向の位置によっては、上記の X軸方向に駆動力の反力に起因するョーィングモーメン卜が枠状部材 1 8に作用することがある。この場合、枠状部材 1 8は、そのョーイングモーメント及び X軸方向の反力の作用によって、運動量保存の法則に従って反力を吸収するように 0 z回転を伴う自由運動をする。

一方、レチクルステージ RS Tがウェハステージ WS Tとの同期をとるために、 Y軸方向に駆動される際には、 Y軸リニアモータ 1 36 1 362、 1 3 8ι, 1 38₂の各可動子がレチクルステージ RS Tと一体で Y軸方向に駆動され、各可動子の駆動力の反力の合力が Y軸リニアモータ 1 36 1 36₂、 1 38ι, 1 38₂の各固定子及びこれらが固定された枠状部材 1 8に作用する。この場合も、上記反力の合力の作用により、枠状部材 1 8は、運動量保存の法則に従って、前記反力の合力を吸収する距離だけその反力の合力に応じた方向に移動する。

また、 Y軸リニアモータ 1 36ι, 1 362と、 Y軸リニアモータ 1 38ι, 1 38₂とが発生する駆動力（推力）を異ならせてレチクルステージ RS Tを 0 2回転させ、その際、ョーイングモーメントが枠状部材 1 8に作用することがあるが、かかる場合にも、枠状部材 1 8は、そのョーイングモーメント及ぴ Y 軸方向の反力の作用によって、運動量保存の法則に従つて反力を吸収するように 0 z回転を伴う自由運動をする。

また、いずれの場合にも、枠状部材 1 8及びレチクルステージ R S Tを含む系の重心移動は生じないので、レチクル定盤 1 6には偏荷重も作用しない。従って、本実施形態では、レチクルステージ R S Tの駆動時に、該レチクルステージ R S Tの駆動に伴って生じる反力（X軸方向及び Y軸方向の反力）及び該反力によって生じるョーイングモーメン卜を確実にキャンセルすることが可能となり、レチクルステージ R S Tの駆動に伴う振動を抑制することが可能となる。また、上述の如く偏荷重の発生をも防止できるので、これに起因するレチクル定盤 1 6の姿勢変化なども防止できる。

また、本実施形態では、上記の反力キャンセルのため、レチクル定盤 1 6上方を枠状部材 1 8が移動する際に、その基準位置からのずれ量が許容値を超えないように（すなわち、例えば、枠状部材 1 8の移動により、ボイスコイルモータ 3 0の制御が不能となる、あるいは、枠状部材 1 8とレチクル定盤 1 6との間の隙間を介して外気が枠状部材 1 8内部の気密空間内に混入するなどの事態が発生しないように）、例えば露光に影響を与えない適宜なときに、主制御装置 7 0がステージ制御系 9 0を介して前述の 3つのトリムモータを用いて枠状部材 1 8を所定の基準位置に戻すようになつている。

以上詳細に説明したように、本実施形態に係るレチクルステージ装置 1 2によると、図 1のガス供給装置 6 7から給気管 6 5 Aを介して供給される加圧気体がレチクル定盤 1 6内の前述の供給経路 6 0 ( 6 0 B、 6 O A , 6 0 C及び 6 0 D ) を介してレチクル定盤 1 6に形成された細孔 6 6 a、 6 6 bから重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出され、これらの加圧気体が、レチクルステージ駆動系によって駆動されるレチクルステージ R S Tの第 1凹部 5 6 a , 第 3凹部 5 6 cでそれぞれ受けられる。そして、レチクル定盤 1 6の細孔 6 6 aに対向するレチクルステージ R S Tの底面の第 1凹部 5 6 aで受けられた加圧気体は、細孔 5 8 a、チューブ 1 6 1、細孔 5 8 bを順次介して、レチクルステージ R S Tの底面の第 1凹部 5 6 aとは異なる位置に導かれ、軸受部 5 7 からレチクル定盤 1 6に向けて噴出される。これにより、この軸受部 5 7から噴出された加圧気体の静圧によリレチクルステージ R S Tがレチクル定盤 1 6 の上方に浮上支持される。

本実施形態では、前述の如く、軽量且つ高剛性の素材から成る、小型のレチクルステージ R S Tが用いられているが、レチクル定盤 1 6の細孔 6 6 aからレチクルステージ R S Tの底面の第 1凹部 5 6 aに対して噴出された加圧気体の圧力（上向きの力）によリレチクルステージ R S Tが上方に持ち上げられることがない。これは、レチクルステージ R S Tに固定されたアングル部材 2 7 A、 2 7 Bに形成された第 3凹部 5 6 cには、定盤の細孔 6 6 bから噴出された加圧気体の圧力が下向きに作用しているので、上記のレチクルステージ R S Tを上方に持ち上げようとする力がその下向きの力によって相殺されるようになっているからである。この場合、上記の上向きの力と下向きの力とのバランスにより、レチクルステージ R S Tの不要な浮き上がリを防止することができるとともに、良好なニューマチックハンマー安定性を確保することができる。この結果、軸受部 5 7の剛性を高くすることができる。これにより、小型軽量のレチクルステージ R S Tを支障なく採用することができる。

この場合、軸受部 5 7からレチクル定盤 1 6に噴出される加圧気体の静圧によリレチクルステージ R S Tをレチクル定盤 1 6の上方にクリアランスを維持した状態で非接触で浮上支持することが可能となっている。

従って、本実施形態では、移動体であるレチクルステージ R S Tに配管を接続することなく、レチクルステージ R S Tをレチクル定盤 1 6上に非接触で浮上支持することができ、レチクルステージ R S Tが配管を引きずることに起因する、レチクルステージ R S Tの位置制御精度（位置決め精度を含む）の低下を防止することができる。この場合、小型軽量のレチクルステージ R S Tを用いることができるのでこの点においてもレチクルステージ R S Tの位置制御性を向上させることができる。

また、本実施形態に係るレチクルステージ装置 1 2では、レチクルステージ R S Tの底面に形成された第 1凹部 5 6 aと第 2凹部 5 6 bとの間に、大気開放部 3 9が設けられているので、第 1凹部 5 6 aと第 2凹部 5 6 bとの間の気体の直接の流出入がなく、前述した第 1、第 2の支持装置の性能を一定に維持することができる。

また、レチクルステージ R S Tが配管を引きずった状態で移動することがなく、レチクルステージ R S Tが等速運動を行う露光中においては、等速運動を保つのに必要な推力をほとんど必要としないため、リニアモータの推カリップルその他の影響を受けなくなるという利点もある。

さらに、本実施形態においては、レチクルステージ R S Tを駆動するレチクルステージ駆動系を構成するモータの全てがムービングマグネット型のリニアモータ又はボイスコイルモータとされているので、軸受部 5 7に対する配管を必要としないのに加えて、レチクルステージ R S Tに接続される配線が皆無となるので、配管及び配線を引きずること等によるレチクルステージ R S Tの位置制御性の低下を完全に回避することができる。

また、本実施形態に係る露光装置 1 0によると、上述の如く、レチクルステージ R S Tの位置制御性を極めて良好に確保することができる結果、走査露光時（同期移動時）のレチクルステージ R S Tとウェハステージ WS Tとの同期精度の向上が可能となり、結果的に、レチクル Rに形成されたパターンとゥェハ W上の各ショット領域との重ね合わせが良好なパターンのウェハ W上への高精度な転写が可能となる。

なお、上記実施形態では、第 1凹部 5 6 aと第 2凹部 5 6 bとを連通する通気路として、レチクルス亍ージ本体 2 2内に形成された通気管路と、レチクルステージ本体 2 2外に設けられたチューブ 1 6 1 とを組み合わせた構成を採用することとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、通気路の全てをレチクルステージ本体 2 2内部に形成された通気管路とすることとしても良いしあるいは通気路の全てを第 1凹部 5 6 a、第 2凹部 5 6 bとを連通するチューブとすることとしても良い。要は、第 1凹部 5 6 aと第 2凹部 5 6 bとを連通するのであれば、その構成は問わない。

また、上記実施形態では、軸受部 5 7を別部材にて構成し、第 2凹部 5 6 b 内のレチクルステージ底面に埋め込む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、例えば、軸受部 5 7をレチクルステージ本体 2 2の底面に一体成形することとしても良い。

なお、第 3凹部 5 6 cに供給された加圧気体をレチクルステージ本体 2 2の浮上に用いることとしても良い。すなわち、例えば、図 1 0に示されるように、第 3凹部 5 6 cに供給された加圧気体を軸受部 5 7に導くための通気管路 1 5 8を形成することとし、第 3 ω部 5 6 cに対して噴き出された加圧気体を軸受部 5 7から噴き出すようにすることができる。これにより、加圧気体を無駄な <利用することができるとともに、レチクル近傍に加圧気体を漏出させることがなく、効率が良い。

なお、加圧気体を第 1凹部 5 6 aに供給する場合に発生する陽圧が比較的小さい場合には、アングル部材 2 7 A、 2 7 B及び第 3凹部 5 6 cを設けなくても良い。

また、ガイド部 1 6 c , 1 6 dには、第 1の噴出口としての細孔 6 6 aが Y 軸方向に沿って複数形成されることとしても良く、これに対応して第 2の噴出口としての細孔 6 6 bについても、 Y軸方向に沿って複数形成されることとしても良い。この場合、各細孔 6 6 a , 6 6 bと第 1凹部 5 6 a、第 3凹部 5 6 cとが常時対向するように細孔の位置や凹部の Y軸方向長さを決定する必要がある。

なお、上記実施形態では、第 1凹部 5 6 a及び第 3凹部 5 6 cに加圧気体を供給するに際し、 1系統の供給経路から行うこととしたが、本発明がこれに限られるものではなく、各凹部に対して別々に（2系統で）加圧気体を供給することとしても良い。

なお、上記実施形態では、第 2凹部 5 6 b内の気体を強制排気する場合について説明したが、例えば、レチクルステージ周辺雰囲気と同一のガスを用いる場合や、ガスが漏れても、露光精度に与える影響が少ない場合にあっては、強制排気を行わなくても良い。

なお、レチクルホルダのレチクル保持力を高めることを目的として、真空ポンプの真空吸引力をレチクル保持に利用することとすることができる。すなわち、図 1 0に示されるように、レチクルステージ本体 2 2の段付き開口 2 2 a の段部に設けられたレチクルホルダ 3 4の上面に形成された凹所 3 4 aと、第 2凹部 5 6 bとの間を連通する貫通経路 1 6 0を形成し、真空ポンプの真空吸引力をレチクルホルダ 3 4の上面に作用させることで、レチクルの保持力を補助することとすることができる。これにより、レチクル固定機構 3 7の固定力を低く設定することができるので、レチクル固定機構 3 7とレチクルホルダ 3 4との間の挟持によるレチクルの変形を低下させることが可能となり、露光精度の低下を抑制することが可能となっている。

また、上記実施形態においては、レチクルステージ R S Tを一体成形により構成するものとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、各部を別体により構成することとしても良い。また、レチクルステージの形状についても上記実施形態のレチクルステージの形状に限定されるものではなく、種々の形状を採用することができる。

なお、上記実施形態では，本発明に係るステージ装置が走査型の V U V露光装置のレチクルステージ装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明に係るステージ装置は，投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密着させてマスクパターンを基板に転写するプロキシミ亍イタイプのァライナーのマスクステージ装置や液晶用の一括転写方式の走査型露光装置などのマスクステージ装置あるいはプレー卜ステージ装置などに好適に適用できる。この他、 E B P S方式の電子線露光装置、波長 5〜3 0 n m程度の軟 X線領域の光を露光光として用いるいわゆる E U V L等の露光装置にも本発明に係るステージ装置は適用できる。

この他、物体（試料）が載置される移動体を所定の第 1軸方向に駆動可能でその第 1軸方向に直交する第 2軸方向及び回転方向にも微小駆動が必要な装置であれば、露光装置に限らず、その他の精密機械などにも本発明に係るステージ装置は好適に適用できる。

なお、上記実施形態では、照明光 I Lとしては、 A r Fエキシマレーザ光（波長 1 9 3 n m) あるいは F ₂ レーザ光（波長 1 5 7 n m) などの真空紫外光、 K r Fエキシマレーザ光（波長 2 4 8 n m) などの遠紫外光、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線（g線、 ί線等）を用いるもとしたが、これに限らず、 A r ₂ レーザ光（波長 1 2 6 n m) などの他の真空紫外光を用いても良い。また、例えば、真空紫外光として上記各レーザ光に限らず、 D F B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（E r ) (又はエルビウムとイッテルビウム（Y b ) の両方）がド一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。さらに、照明光 I Lとして紫外光などでなく、 X線（E U V光を含む）又は電子線やイオンビームなどの荷電粒子線などを用いても良い。

また、上記実施形態では、投影光学系ュニット Pしとして縮小系を用いる場合について説明したが、投影光学系は等倍系および拡大系のいずれでも良い。また、投影光学系としては、照明光 I しとして、例えば A r ₂ レーザ光などの真空紫外光を用いる場合などには、例えぱ特開平 3— 2 8 2 5 2 7号公報及びこれに対応する米国特許第 5， 2 2 0 , 4 5 4号などに開示されているような、屈折光学素子と反射光学素子（凹面鏡やビームスプリッタ等）とを組み合わせたいわゆるカタディオプトリック系（反射屈折系）、あるいは反射光学素子のみから成る反射光学系が主として用いられる。

なお、上記実施形態では、本発明が半導体製造用の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、液晶表示素子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角型のガラスプレー卜上に転写する露光装置、薄膜磁気へ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ェハ上に転写する露光装置、及び撮像素子（C C Dなど）、マイクロマシン、有機 E L、 D N Aチップなどの製造に用いられる露光装置などにも本発明は広く適用することができる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、 E U V露光装置、 X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンゥェハなどに回路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、 D U V (遠紫外）光や V U V (真空紫外）光など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、螢石、フッ化マグネシウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式の X線露光装置、又は電子線露光装置などでは透過型マスク（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ェハなどが用いられる。

なお、例えば国際公開 WO 9 9ノ 4 9 5 0 4号などに開示される、投影光学系ュニット P Lとウェハとの間に液体が満たされる液浸露光装置に本発明を適用しても良い。液浸型露光装置は、反射屈折型の投影光学系を用いる走査露光方式でも良いし、あるいは投影倍率が 1 Z 8の投影光学系を用いる静止露光方式でも良い。後者の液浸型露光装置では、基板上に大きなパターンを形成するために、ステップ .アンド 'ス亍イッチ方式を採用することが好ましい。さらに、例えば特開平 1 0— 2 1 4 7 8 3号公報及び対応する米国特許第 6 , 3 4 1， 0 0 7号、及び国際公開第 9 8 4 0 7 9 1号パンフレツト及ぴ対応する米国特許第 6 , 2 6 2 , 7 9 6号などに開示されているように、それぞれ独立に可動な 2つのウェハステージを有する露光装置に本発明を適用しても良い。なお、複数のレンズから構成される照明光学系、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レチクルステージゃウェハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、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を製造することができる。なお、露光装置の製造は温度及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。

半導体デバイスは、デバイスの機能 '性能設計を行うステップ、この設計ステツプに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウェハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置を用いて前述の方法によりレチクルのパターンをウェハに転写するステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明のステージ装置は、ステージを所定方向に駆動するのに適している。また、本発明の露光装置は、マスクに形成されたパターンを投影光学系を介して感光物体上に転写するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。

Claims

請求の範囲

1 . 外部から供給される加圧気体を重力方向上方、重力方向下方にそれぞれ噴出する第 1の噴出口、第 2の噴出口がそれぞれ設けられた定盤と；

前記定盤の前記第 1の噴出口に対向する一側の面に所定の一軸方向に沿って形成され前記第 1の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第 1の受け部と、該第 1の受け部で受けた加圧気体を前記一側の面の前記第 1の受け部とは異なる位置に導く第 1通気路と、前記一側の面に設けられ前記第 1通気路によリ導かれた前記加圧気体を前記定盤に向けて噴出する軸受部と、前記定盤の前記第 2の噴出口から噴出される前記加圧気体を受ける第 2の受け部とを有するステージと；

前記ステージを、少なくとも前記一軸方向に駆動する駆動装置と；を備えるステージ装置。

2 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記第 1の噴出口と前記第 2の噴出口とは、相互に対応する位置に設けられていることを特徴とするステージ装置。

3 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記第 1通気路は、前記ステージ内に少なくとも一部が形成されていることを特徴とするステージ装置。

4. 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記軸受部は、ステージの一部を加工して形成されていることを特徴とするステージ装置。

5 . 請求項 1に記載のステージ装置 (こおいて、

前記軸受部は、前記ステージの前記底面に埋め込まれた前記ステージとは别体の気体静圧軸受であることを特徴とするステージ装置。

6 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記軸受部と前記第 1の受け部との間には大気開放部が形成されていることを特徴とするステージ装置。

7 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第 1の噴出口及び第 2の噴出口に共通に供給する供給経路が形成されていることを特徴とするステージ装置。

8 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記定盤の内部には、外部から供給された加圧気体を前記第 1の噴出口及び第 2の噴出口に別々に供給する 2系統の供給経路が形成されていることを特徴とするステージ装置。

9 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記ステージは、前記第 2の受け部で受けた加圧気体を前記第 1通気路及び前記軸受部の少なくとも一方に導く第 2通気路を更に有することを特徴とするステージ装置。

1 0 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記定盤の内部には、前記軸受部の周囲の気体を外部に強制排気するための排気経路が形成されていることを特徴とするステージ装置。

1 1 . 請求項 1 0に記載のステージ装置において

前記ステージは、物体が載置される戴置部を有し、該載置部には前記物体を吸引する吸引孔が形成され、該吸引孔は、前記軸受部の周囲に連通状態とされていることを特徴とするステージ装置。

1 2 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記定盤には、前記第 1の噴出口が上面に複数形成され、前記ステージには、前記複数の第 1の噴出口から噴出される前記加圧気体を受けることができるような形状又は配置で前記第 1の受け部が設けられていることを特徴とするス亍 —ジ装置。

1 3 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記定盤は、セラミックス製の定盤及び表面にセラミックスが溶射された石製の定盤のいずれかであることを特徴とするステージ装置。

1 4 . 請求項 1に記載のステージ装置において、

前記駆動装置は、複数のモータを含み、該全てのモータがムービングマグネット型のリニァモータ又はボイスコイルモータのいずれかであることを特徴とするステージ装置。

1 5 . マスクと感光物体とを同期移動して前記マスクに形成されたパターンを前記感光物体に転写する露光装置であって、

前記マスク及び前記感光物体の少なくとも一方の駆動装置として請求項 1〜 1 4のいずれか一項に記載のステージ装置を備えることを特徴とする露光装置 c

1 6 . リソグラフイエ程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフイエ程において、請求項 1 5に記載の露光装置を用いてマスクに形成されたパターンを感光物体に転写することを特徴とするデバイス製造方法。