【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置の可動ステージや工作機械の可動テーブルに用いられて、
高速かつ高精度な位置決めを必要とされるステージ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造過程においては、レチクルまたはマスク等の原版のパターンをウエハ（シリコンウエハ）等の基板上に投影して転写するための露光装置が用いられる。 この露光装置においては、レチクルパターンをシリコンウエハ上に投影露光する際、シリコンウエハを投影露光系に対して順次ステップ移動するためのウエハステージが用いられる。 また、いわゆる走査型投影露光装置（スキャナ）においては、さらにレチクルとシリコンウエハを投影露光系に対して同期して走査するためのレチクルステージも用いられる。

【０００３】図１９は、従来のステージ装置の全体斜視図である。 同図において、５１はレチクル基板に描かれたレチクルパターンを縮小露光系を通して投影転写するために、単結晶シリコン基板表面にレジストが塗られたウエハ、５２はウエハ５１を縮小露光系の光軸方向およびチルト方向および光軸中心の回転方向に微動調整する微動ステージである。 また、５３は微動ステージ５２のＸ軸方向の移動を案内するＸガイド、５４は微動ステージ５２をＸ方向に移動駆動するＸリニアモータ、５５はＸガイド５３および微動ステージ５２をＹ方向に移動案内するＹスライダ、５６はＹスライダ５５をＹ方向にガイドするヨーガイドである。 そして、５７はＹスライダ５５をＹ方向に移動駆動するＹＬリニアモータ、５８も同じくＹスライダ５５をＹ方向に移動駆動するＹＲリニアモータ、５９はステージ定盤である。 微動ステージ５
２およびＹスライダ５５は、それらの下面にステージ定盤５９の上面に対向して設けられた静圧パッドによりステージ定盤５９上に浮上され、ステージ定盤５９により上下方向で支持案内される。

【０００４】図２０は、図１９のＹスライダ５５およびヨーガイド５６の構成を示す平面図であり、図２１は、
Ｙスライダ５５の側面図である。 図２０および図２１において、６０はＹスライダ５５の側面に設けられ、ヨーガイド５６に対して静圧を発生させ、エアーベアリングとなる静圧パッド、６１は静圧パッド６０の浮上力に対してヨーガイド５６に対し磁気吸引力を発生させる吸引与圧マグネットである。 このように、吸引与圧マグネット６１により吸引与圧を静圧パッド６０面の静圧面にかけることによって、エアーベアリングギャップ量を調整し、かつ静圧剛性を上げている。

【０００５】図２２は、吸引与圧マグネット６１のヨーガイド５６に対するギャップ量対与圧力特性を示すグラフである。 ギャップ量の調整は、静圧パッド６０とヨーガイド５６の静圧ギャップが５［μｍ］となるように静圧パッド６０の圧力と吸引与圧マグネット６１のギャップを調節しながら、吸引与圧マグネット６１とヨーガイド５６とのギャップを調整する。 調整ポイントは、吸引与圧マグネット６１とヨーガイド５６とのギャップ量を５０［μｍ］程度の位置に合わせ込むと、与圧力としてはほぼ５０［ｋｇｆ］程度を中心に与圧力を発生させるポイント、つまり図２２に示す吸引与圧マグネット調整ポイントとする。 このように、吸引与圧マグネット６１
とヨーガイド５６とのギャップを５０［μｍ］程度の位置に合わせ込むと、静圧パッド６０とヨーガイド５６とのギャップ量が５［μｍ］での浮上力５０［ｋｇｆ］とバランスするため、静圧パッド６０のギャップ量は５
［μｍ］に調整される。

【０００６】以上説明した構成で、微動ステージ５２をＸ方向にステップ移動させる際、Ｘリニアモータ５４に発生するＸ方向の反力がＹスライダ５５に伝達され、静圧パッド６０の静圧ギャップにＸ方向の反力の加速度変動によるギャップ量変動が発生する。

【０００７】図２３は、図１９のステージ装置におけるＸ方向のステップ移動時のギャップ量変動波形を示すグラフである。 図２３において、横軸を時間、縦軸をギャップ量とし、ギャップ量の中心を調整ギャップ量である５［μｍ］とする。 微動ステージ５２の−Ｘ方向のステップ移動により、まず＋Ｘ、次いで−Ｘの順にＸ方向の反力加速度変化による静圧ギャップ変動が図２３のグラフに示す波形で発生する。 図２３のグラフにおいて、ステップ時間は整定を含めてＴａ［ｓｅｃ］となる。 ここで、ギャップ量変動は５±２［μｍ］発生する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来例においては、図２３のグラフに示す微動ステージ５２のステップ時間Ｔ
ａを短縮する目的でＸ方向のステップ移動加速度をさらに上げていくと、ギャップ量変動が５±５［μｍ］になった時点でギャップ量が全て食われ、それ以上加速度が上げられなくなる欠点があった。 さらに、上下（Ｚ軸）
方向のギャップ量変動についても上記した平面（ＸＹ平面）方向のギャップ量変動と同様の問題があった。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ステージ可動部（移動ステージ）の移動時に発生するギャップ変動量を低減し、整定時間の短縮を図ることができるステージ装置、および該ステージ装置を備えてスループットおよび露光精度の向上が可能な露光装置を提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解決するために、本発明に係る第１のステージ装置は、移動ステージと、該移動ステージを所定の案内面に対しギャップを介して支持する静圧パッドと、該移動ステージを前記案内面に対し吸引与圧する吸引与圧手段とを有するステージ装置において、前記吸引与圧手段の吸引与圧力を制御する吸引与圧力制御手段を有することを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、吸引与圧手段の吸引与圧力を制御するようにしたため、移動ステージの移動時に発生する静圧パッドのギャップ変動を打ち消すように吸引与圧力を制御すれば、移動後停止させた際、または移動開始して定速走行をさせた際の整定時間を短縮し、停止時の位置きめ精度を向上させることができる。

【００１２】本ステージ装置においては、前記静圧パッドおよび／または前記吸引与圧手段と前記案内面の間のギャップ量を計測する計測手段をさらに備え、前記吸引与圧力制御手段は、該計測手段からの信号に応じて前記吸引与圧力をフィードバック制御することが好ましい。
また、前記移動ステージが前記案内面と対向する部分である可動部を複数有する場合、前記計測手段は、この複数の可動部に対応してそれぞれ複数個所設けられ、前記吸引与圧力制御手段は、前記移動ステージの移動方向および動作状態により、前記計測手段による計測タイミングおよび計測値を選択制御することが可能である。 また、前記吸引与圧力制御手段は、前記移動ステージの移動動作および／または駆動信号に同期して前記吸引与圧力を制御することが可能である。

【００１３】前記ステージ装置において、前記吸引与圧力制御手段は、前記移動ステージの移動動作時に発生する外乱要因から予測制御するフィードフォワード制御により前記吸引与圧力を制御することが好ましい。

【００１４】前記吸引与圧力制御手段は、例えば前記吸引与圧手段と前記案内面の間のギャップ量を変位制御することにより前記吸引与圧力を制御する。 前記吸引与圧手段としては、例えば磁石またはバキュームパッドが用いられる。 なお、前記吸引与圧手段が、バキュームパッドである場合、前記吸引与圧力制御手段は、前記バキュームパッドにおけるバキューム圧力を可変制御することにより前記吸引与圧力を制御することが可能である。

【００１５】本発明に係る第２のステージ装置は、移動ステージと、該移動ステージを所定の案内面に対しギャップを介して支持する複数の静圧パッドと、該移動ステージを駆動する駆動手段とを有するステージ装置において、前記静圧パッドの圧力を前記移動ステージの移動に同期して可変制御することにより、前記静圧パッドと前記案内面の間のギャップ量を制御するギャップ制御手段を有することを特徴とする。 ここで、前記ギャップ制御手段は、互いに相対する静圧パッド面を有する前記静圧パッドの圧力については互いに逆相で可変制御すると良い。

【００１６】さらに、前記ステージ装置において、前記案内面は、例えば前記移動ステージを垂直方向に支持するステージ定盤の上面または前記移動ステージを所定方向に案内するガイドの案内面とすることができる。

【００１７】本発明の露光装置は、原版に描かれたパターンを投影光学系を介して基板に投影し、該投影光学系に対し該基板または該原版と該基板の両方をステージ装置により相対的に移動させることにより、該原版のパターンを該基板に繰り返し露光する露光装置であって、前記ステージ装置の少なくとも１つが上述したいずれかのステージ装置であることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 ［第１の実施形態］図１は、本発明の一実施形態に係るステージ装置の全体斜視図である。 このステージ装置は、投影露光装置のウエハステージとして用いられる。
図１において、１はレチクル基板に描かれたレチクルパターンを縮小露光系を通して投影転写するために、単結晶シリコン基板表面にレジストが塗られたウエハ、２はウエハ１を縮小露光系の光軸方向およびチルト方向および光軸中心の回転方向に微動調整する微動ステージ、３
は微動ステージ２のＸ軸方向の移動を案内するＸガイドである。 また、４は微動ステージ２をＸ方向に移動駆動するＸリニアモータ、５はＸガイド３および微動ステージ２をＹ方向に移動案内するＹスライダ、６はＹスライダをＹ方向にガイドするヨーガイドである。 そして、７
はＹスライダ５をＹ方向に移動駆動するＹＬリニアモータ、８も同じくＹスライダ５をＹ方向に移動駆動するＹ
Ｒリニアモータであり、９はステージ定盤である。 微動ステージ２およびＹスライダ５は、それぞれの下面に設けられた静圧パッドにより浮上され、ステージ定盤９に対して上下方向で支持案内される。

【００１９】図２は、図１のステージ装置の主要部の平面図であり、図３は、図１のステージ装置の主要部の側面図である。 図２および図３において、１０はＹスライダ５の側面に設けられ、ヨーガイド６に対して静圧を発生させ、エアーベアリングとなる静圧パッドである。 １
１は静圧パッド１０の浮上力（＋Ｘ方向の力）に対してヨーガイド６に対し磁気吸引力（−Ｘ方向の力）を発生させる吸引与圧マグネットであり、吸引与圧を静圧パッド１０の静圧面にかけることによって、エアーベアリングギャップ量を調整し、かつ静圧剛性を上げている。 １
２は積層型のピエゾ（圧電素子）であり、吸引与圧マグネット１１をヨーガイド６とのギャップ方向に、組み込み調整ギャップから±５０［μｍ］程度変位駆動する能力を有する。 １３はギャップセンサである。

【００２０】図４は、図２における静圧パッド１０、吸引与圧マグネット１１およびギャップセンサ１３等の構成を示す図であり、図５は、図４における吸引与圧マグネット１１とヨーガイド６の間のギャップ量対吸引与圧マグネットによる与圧力特性を示すグラフである。 ここで、組み立て時のギャップ（組み立て調整ギャップ）量の調整は、図４および図５に示すように、静圧パッド１
０とヨーガイド６の静圧ギャップが５［μｍ］のとき、
吸引与圧マグネット１１とヨーガイド６とのギャップ１
４が図５に示す与圧マグネット調整ギャップポイントＡ
の５０［μｍ］となるように調整する。 この与圧マグネット調整ギャップポイントＡは、ギャップ１４を５０
［μｍ］程度の位置に合わせ込むと、与圧力としてはほぼ５０［ｋｇｆ］程度を中心に与圧力を発生させるポイントである。 結果、定常動作時は、この与圧力５０［ｋ
ｇｆ］が静圧パッド１０とヨーガイド６の間の静圧ギャップ５［μｍ］での静圧力５０［ｋｇｆ］とバランスし、静圧パッド１０の静圧ギャップは５［μｍ］に調整される。

【００２１】以上の構成で、吸引与圧力制御をしない状態では、微動ステージ２をＸ方向にステップ移動させる際、Ｘリニアモータ４に発生するＸ方向の反力がＹスライダ５に伝達され、静圧パッド１０の静圧ギャップに反力の加速度変動によるギャップ量変動が、図６（ｂ）に示す破線波形、すなわち上記した図２３の実線のように発生する。 図６（ｂ）においては、横軸に時間、縦軸にギャップ量を示し、ギャップ量の中心を調整ギャップ量５［μｍ］としている。 微動ステージ２のＸ方向のステップ移動により、まず＋Ｘ、次いで−Ｘの順に、Ｘ方向の反力加速度変化による静圧ギャップ変動が図６（ｂ）
のグラフに破線で示す波形で発生する。 図６（ｂ）のグラフにおいて、ステップ時間は整定を含めてＴａ［ｓｅ
ｃ］（図中の破線参照）となる。 ここで、ギャップ量変動は５±２［μｍ］発生する。

【００２２】本実施形態では、図４に示すように、与圧吸引マグネット１１をギャップ方向に±５０［μｍ］程度駆動変位させる能力を有するピエゾ（圧電素子）１２
を与圧吸引マグネット１１の背面に接合して設ける。 さらに、Ｙスライダ５の端面にヨーガイド６とのギャップ変動を計測するギャップセンサ１３を設ける。 このギャップセンサ１３により検出されたギャップ変動量信号を、ギャップセンサプリアンプ１５により増幅し、与圧マグネットギャップ制御回路１６によりギャップ変動量信号から適切な吸引与圧力変化量を算出し、ピエゾ駆動ドライバ１７にピエゾ１２の駆動指令値を与える。 ピエゾ１２は、この駆動指令値に応じてピエゾ駆動ドライバ１７から発生する駆動電圧により駆動変位する。 また、
計測手段であるギャップセンサ１３等による計測タイミングおよび計測値を選択制御することも可能である。

【００２３】図５に示すように、吸引与圧マグネット１
１とヨーガイド６の間のギャップ１４を組み立て調整時の与圧マグネット調整ギャップポイントＡから与圧制御最大ギャップポイントＢおよび与圧制御最小ギャップポイントＣまで駆動変位させることにより、吸引与圧力を５０±１０［ｋｇｆ］の範囲で可変に制御し、図６
（ａ）に示す波形のように、Ｘ方向のステップ移動時のギャップ変動波形に同期するように吸引与圧力を制御する。 ここで、図６（ａ）は、図１のステージ装置におけるＸ方向のステップ移動時の吸引与圧力制御波形の時間特性を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸は与圧力をそれぞれ示す。

【００２４】このように吸引与圧力を制御することにより、Ｘ方向のステップ移動時に発生する反力が＋方向に働く時には、吸引与圧力が−方向に大きく（６０［ｋｇ
ｆ］）なり、逆に反力が−方向に働く時には、吸引与圧力が−方向に小さく（４０［ｋｇｆ］）なる。 Ｘ方向のステップ移動時の反力を相殺する方向に吸引与圧力を制御することにより、図６（ｂ）に示す実線波形のように、ギャップ変動量を５±１［μｍ］に低減することができる。

【００２５】さらに、ギャップ変動量の低減と合わせて減衰が改善されるため、ステップ移動時の整定までのステップ時間を吸引与圧力制御無しの状態におけるＴａ
［ｓｅｃ］からＴｂ［ｓｅｃ］に低減することができる。

【００２６】本実施形態では静圧パッドのギャップ変動量の計測手段を設け、該計測手段からの計測信号により、静圧パッドの吸引与圧手段である吸引与圧マグネットの与圧力をＸ方向のステップ移動時に発生するギャップ変動に対して可変に制御し、Ｘ方向のステップ移動の反力に対して逆方向に吸引力を変化させることにより、
Ｘ方向のステップ移動反力を低減することができる。 結果として、Ｘ方向のステップ移動時に発生するヨーガイドと静圧パッドとのギャップ変動量を低減し、最終的にＸ方向のステップ移動加速度をさらに上げることが可能になる。 同時に、同一加速度ではギャップ変動量が低減されることにより、Ｘ方向のステップ移動時の静圧パッドのギャップ変動量の減衰を改善し、静止精度の向上を図れ、露光装置のウエハステージとして用いれば露光装置トータルのスループットや露光精度を向上させることが可能な露光装置を提供できる。

【００２７】［第２の実施形態］図７は、本発明の第２
の実施形態に係るステージ装置の主要部の平面図であり、図８は、図７のヨーガイド６を除外したステージ装置の主要部の側面図である。 図７および図８において、
図２および図３と同一の符号は図２および図３と同様の構成要素を示す。

【００２８】図７および図８に示すステージ装置は、吸引与圧手段として図２および図３に示す吸引与圧マグネット１１の代わりに吸引与圧バキュームパッド１８を用いたものであり、バキューム与圧をかけて吸引する方式のものである。

【００２９】図９は、図７における静圧パッド１０、吸引与圧バキュームパッド１８およびギャップセンサ１３
等の構成を示す図であり、図１０は、図９における吸引与圧バキュームパッド１８とヨーガイド６の間のバキューム圧力対与圧力特性を示すグラフである。 図９に示すように、吸引与圧バキュームパッド１８はバキューム圧力を変えることにより、吸引与圧力を５０±１０［ｋｇ
ｆ］程度可変する能力を有する。 さらに第１の実施形態と同様に、Ｙスライダ５の端面に、ヨーガイド６とのギャップ変動を計測するギャップセンサ１３を設ける。 このギャップセンサ１３により検出されたギャップ変動量信号を、ギャップセンサプリアンプ１５により増幅し、
与圧パッド制御回路１９によりギャップ変動量信号から適切な吸引与圧力変化量を算出し、バキュームパッド圧力調整手段２０に圧力指令値を与える。 この圧力指令値に応じてバキュームパッド圧力調整手段２０が発生するバキューム圧力信号により、吸引与圧バキュームパッド１８の吸引与圧力を変化させる。

【００３０】ここで、図１０に示すように、吸引与圧バキューム圧力を、組み立て調整時の吸引与圧バキュームパッド調整圧力ポイントＡから与圧制御最大バキューム圧力ポイントＢおよび与圧制御最小バキューム圧力ポイントＣまで変化させることにより、吸引与圧力を５０±
１０［ｋｇｆ］の範囲で可変制御し、図６（ａ）に示す波形のように、Ｘ方向のステップ移動時のギャップ変動波形に同期するように吸引与圧力を制御する。

【００３１】結果、吸引与圧力を制御することにより、
Ｘ方向のステップ移動時に発生する反力が＋方向に働く時には、吸引与圧力が−方向に大きく（６０［ｋｇ
ｆ］）なり、逆に反力が−方向に働く時には、吸引与圧力が−方向に小さく（４０［ｋｇｆ］）なる。 Ｘ方向のステップ移動時の反力を相殺する方向に吸引与圧力を制御することにより、図６（ｂ）に示す実線波形のように、ギャップ変動量を５±１［μｍ］に低減できる。

【００３２】さらに、ギャップ変動量の低減と合わせて減衰が改善されるため、ステップ移動時の整定までのステップ時間を吸引与圧力制御無しの状態でのＴａ［ｓｅ
ｃ］からＴｂ［ｓｅｃ］に低減できる。

【００３３】［第３の実施形態］上記した実施形態では、ＹスライダとＹガイド間の静圧パッドの与圧力制御について述べたが、他にＹスライダとステージ定盤、および微動ステージとステージ定盤間の上下方向の静圧パッド間に発生するピッチングおよびローリング方向のギャップ変動についても、同じく上下ギャップ検出手段を設けて、与圧力制御でギャップ変動量を低減することが可能である。

【００３４】［第４の実施形態］上記した実施形態では、Ｘ方向にステップ移動したときのＸ方向のギャップ変動についての与圧力制御について述べたが、他にＹ方向のステップ移動およびＸ方向のステップ移動とＹ方向のステップ移動を同時に行った際の斜めステップ移動時に発生するヨーイング方向（Ｚ軸周りの回転モード）のギャップ変動等についても、同じくギャップセンサによるギャップ量変動として検出して、それぞれの静圧パッドの吸引与圧手段の与圧力を制御することにより、ヨーイング方向のギャップ変動を低減することが可能である。

【００３５】［第５の実施形態］上記した実施形態では、マグネットとピエゾ駆動による吸引与圧力制御手段ならびにバキュームパッドと圧力調整手段による吸引与圧力制御手段を用いた例を示したが、他に吸引バキュームパッドとピエゾ駆動による吸引与圧力制御手段も可能である。 この場合、バキュームパッドの吸引圧力は一定または無制御とし、ピエゾによりバキュームパッドとガイド定盤の間のギャップ量を変えることにより吸引与圧力を制御し、静圧パッドのギャップ変動を低減することが可能である。 勿論、バキュームパッドの吸引圧力とピエゾによるギャップ量の双方を制御するようにしてもよい。

【００３６】［第６の実施形態］上記した実施形態では、マグネットまたはバキュームパッド等の吸引与圧手段の駆動変位手段としてピエゾ（圧電素子）を用いているが、他にマグネットコイルと電磁ヨークの組み合わせ等の電磁駆動手段やダイヤフラム等の空圧駆動手段等でも駆動制御が可能である。

【００３７】［第７の実施形態］図１１は、第７の実施形態に係るステージ装置のギャップ変動に対するギャップ制御方式を示す制御ブロック図である。 上記した第１
〜第６の実施形態では、静圧パッドのギャップ計測手段からの信号をフィードバックしてピエゾ変位量を制御するフィードバック制御を行っているが、本実施形態では、予めステージの駆動状態と静圧パッドのギャップ変動量の関係を計測しておき、ステージの実働時は各駆動状態におけるギャップ変動量を予測し、図１１（ａ）に示すように、ステージ装置の駆動プロファイルに同期してギャップ変動量を予め目標位置指令に外乱要因として加えるＦＦ制御（フィードフォワード制御）による予圧力制御を行い、ギャップ変動量を減少させる。 図１１
（ｂ）は、第１〜第６の実施形態におけるフィードバック制御と上記のフィードフォワードを組み合わせたもので、ここでは、予測したギャップ変動量ステージ装置の駆動プロファイルに同期してギャップ制御量に加え、ギャップ変動量をさらに減少させる。

【００３８】以上のように、静圧パッドの吸引与圧手段である吸引与圧マグネットの与圧力を、Ｘ，Ｙ方向のステップ移動時に発生する各静圧パッドのギャップ変動に対して可変に制御することにより、Ｘ，Ｙ方向のステップ移動時に発生するヨーガイドと静圧パッドとのギャップ変動およびＹスライダとステージ定盤および微動ステージとステージ定盤とのギャップ変動を低減し、最終的にＸ，Ｙ方向のステップ移動の加速度をさらに上げることが可能になる。 それと同時に、同一加速度ではギャップ変動量が低減されることにより、Ｘ，Ｙ方向のステップ移動時の静圧パッドのギャップ変動の減衰を改善できる。 そして、本発明によるステージ装置を用いた露光装置は、ステッパ露光装置では露光時の静止精度の向上が図れ、スキャン露光装置ではスキャン時の制御精度の向上が図れる。

【００３９】［第８の実施形態］図１２は、第８の実施形態に係るステージ装置における構成を示す図であり、
同図において、図１と同一の符号は図１と同様の構成要素を示す。 上記した実施形態では、静圧パッドと吸引与圧手段の組み合わせにより吸引与圧力を可変に制御しているが、吸引与圧手段を有さずに、Ｘガイド３に対して両サイドから挟む形態で静圧パッド（Ａパッド３１、Ｂ
パッド３２）を設けた場合は、両静圧パッド３１，３２
の静圧力を、プッシュプルで制御することにより、ギャップ変動量を減少させることも可能である。

【００４０】図１３は、図１２におけるＸ方向のステップ移動による反力Ｆに対するギャップ変動量と静圧力の時間変動波形を示すグラフであり、上から順に時間Ｔに対する反力Ｆの変動波形、時間Ｔに対するプッシュプル制御ＯＮ／ＯＦＦの場合のＡパッドギャップ変動波形、
時間Ｔに対するプッシュプル制御ＯＮ／ＯＦＦの場合のＢパッドギャップ変動波形、時間Ｔに対するＡパッド静圧力の制御波形、時間Ｔに対するＢパッド静圧力の制御波形をそれぞれ示す。 ここで、図１２における反力Ｆの＋／−の方向は、図１３のグラフにおける方向と同様とする。

【００４１】図１２および図１３において、微動ステージのステップ移動による反力ＦによるＡパッド３１およびＢパッド３２のギャップ変動量をプッシュプル制御により低減させることが可能である。 すなわち、＋方向の反力Ｆが発生した場合とすると、Ａパッド３１側のギャップ量が減少しＢパッド側のギャップ量が増加するので、Ａパッド３１の静圧力を増加（プッシュ）させ、Ｂ
パッド３１の静圧力を減少（プル）させる。 −方向の反力ＦについてもＢパッド３２およびＡパッド３１の静圧力をそれぞれ−方向に対して増減させる。 図１３は、静圧力をギャップ変動波形に同期するようにＡパッド３１
およびＢパッド３２共に４±１［ｋｇｆ／ｃｍ ² ］の範囲でプッシュプル制御（Ａパッド３１およびＢパッド３
２は互いに逆相に静圧力を可変制御）した例を示す。

【００４２】［第９の実施形態］上述の実施形態においては、本発明に係るステージ装置をステップアンドリピート方式の投影露光装置（ステッパ）およびステップアンドスキャン方式の投影露光装置（スキャナ）の基板（ウエハ）ステージとして用いる例を示したが、本発明のステージ装置は、露光時、基板と原版（レチクル等）
を投影光学系に対して相対的に走査（スキャン）するスキャナの原版ステージとして用いることもできる。

【００４３】［半導体生産システムの実施形態］次に、
上記説明した露光装置を利用した半導体等のデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣ
Ｄ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の生産システムの例を説明する。 これは、半導体製造工場に設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナンス、もしくはソフトウェア提供等の保守サービスを、製造工場外のコンピュータネットワーク等を利用して行うものである。

【００４４】図１４は、全体システムをある角度から切り出して表現したものである。 図中、１０１は半導体デバイスの製造装置を提供するベンダ（装置供給メーカ）
の事業所である。 製造装置の実例として、半導体製造工場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例えば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッチング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査装置等）を想定している。 事業所１０１内には、製造装置の保守データベースを提供するホスト管理システム１
０８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結んでイントラネット等を構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１０９を備える。 ホスト管理システム１０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークであるインターネット１０５に接続するためのゲートウェイと、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を備える。

【００４５】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユーザとしての半導体製造メーカ（半導体デバイスメーカ）
の製造工場である。 製造工場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカに属する工場であってもよいし、同一のメーカに属する工場（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であってもよい。 各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の製造装置１０６と、それらを結んでイントラネット等を構築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１と、各製造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置としてホスト管理システム１０７とが設けられている。 各工場１０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１０７は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワークであるインターネット１０５に接続するためのゲートウェイを備える。 これにより各工場のＬＡＮ１１１からインターネット１０５を介してベンダ１０１側のホスト管理システム１０８にアクセスが可能となり、ホスト管理システム１０８のセキュリティ機能によって限られたユーザだけがアクセスが許可となっている。 具体的には、インターネット１０５を介して、
各製造装置１０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダ側に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、トラブルに対する対処方法を指示する情報、
対処用のソフトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ情報等の保守情報をベンダ側から受け取ることができる。 各工場１０２〜１０４とベンダ１０１との間のデータ通信および各工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通信には、インターネットで一般的に使用されている通信プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。 なお、
工場外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリティの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮ等）を利用することもできる。 また、ホスト管理システムはベンダが提供するものに限らずユーザがデータベースを構築して外部ネットワーク上に置き、ユーザの複数の工場から該データベースへのアクセスを許可するようにしてもよい。

【００４６】さて、図１５は、本実施形態の全体システムを図１４とは別の角度から切り出して表現した概念図である。 先の例では、それぞれが製造装置を備えた複数のユーザ工場と、該製造装置のベンダの管理システムとを外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情報をデータ通信するものであった。 これに対し本例は、複数のベンダの製造装置を備えた工場と、該複数の製造装置のそれぞれのベンダの管理システムとを工場外の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報をデータ通信するものである。 図中、２０１は製造装置ユーザ（半導体デバイス製造メーカ）の製造工場であり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装置、ここでは例として露光装置２０２、レジスト処理装置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。 なお、図１５では、製造工場２０１は１つだけ描いているが、実際は複数の工場が同様にネットワーク化されている。 工場内の各装置はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネット等を構成し、ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼動管理がされている。 一方、露光装置メーカ２１０、レジスト処理装置メーカ２２０、成膜装置メーカ２３０等、ベンダ（装置供給メーカ）の各事業所には、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行うためのホスト管理システム２１１，２２１，２３１を備え、これらは上述したように保守データベースと外部ネットワークのゲートウェイを備える。 ユーザの製造工場内の各装置を管理するホスト管理システム２０５と、各装置のベンダの管理システム２１１，２２１，２３１とは、外部ネットワーク２００であるインターネットもしくは専用線ネットワークによって接続されている。 このシステムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれかにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止してしまうが、トラブルが起きた機器のベンダからインターネット２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えることができる。

【００４７】半導体製造工場に設置された各製造装置はそれぞれ、ディスプレイと、ネットワークインタフェースと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行するコンピュータを備える。 記憶装置としては内蔵メモリやハードディスク、もしくはネットワークファイルサーバ等である。 上記ネットワークアクセス用ソフトウェアは、専用または汎用のウェブブラウザを含み、例えば図１６に一例を示す様な画面のユーザインタフェースをディスプレイ上に提供する。 各工場で製造装置を管理するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機種４０１、シリアルナンバー４０２、トラブルの件名４０
３、発生日４０４、緊急度４０５、症状４０６、対処法４０７、経過４０８等の情報を画面上の入力項目に入力する。 入力された情報はインターネットを介して保守データベースに送信され、その結果の適切な保守情報が保守データベースから返信されディスプレイ上に提示される。 また、ウェブブラウザが提供するユーザインタフェースは、さらに図示のごとくハイパーリンク機能４１
０，４１１，４１２を実現し、オペレータは各項目のさらに詳細な情報にアクセスしたり、ベンダが提供するソフトウェアライブラリから製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェアを引出したり、工場のオペレータの参考に供する操作ガイド（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。 ここで、保守データベースが提供する保守情報には、上記説明した本発明に関する情報も含まれ、また前記ソフトウェアライブラリは本発明を実現するための最新のソフトウェアも提供する。

【００４８】次に、上記説明した生産システムを利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。 図１７
は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。 ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。 ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。 一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。 ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。 次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、
ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て工程を含む。 ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。 こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ７）する。 前工程と後工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされる。 また、前工程工場と後工程工場との間でも、
インターネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装置保守のための情報等がデータ通信される。

【００４９】図１８は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。 ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。 ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。 ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。 ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。 ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。
ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。 ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。 ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。 ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。 これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。 各工程で使用する製造機器は上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされているので、トラブルを未然に防ぐと共に、もしトラブルが発生しても迅速な復旧が可能で、従来に比べて半導体デバイスの生産性を向上させることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のステージ装置によれば、静圧パッドに対する吸引与圧手段による与圧力を制御するようにしたため、例えば移動ステージの移動時に発生する各静圧パッドのギャップ変動に対して吸引与圧力制御手段により制御することで、移動ステージの移動時に発生するギャップ変動量を低減できる。
また、移動ステージの移動時における整定までの時間を吸引与圧力制御手段が無い場合に比べて低減できる。 そのため、移動ステージのステップ移動における加速度をさらに上げることが可能となる。

【００５１】また、静圧パッドの圧力を移動ステージの駆動に同期して可変制御し、静圧パッドと案内面の間のギャップ量を制御することにより、可変制御を行わないときに比べてギャップ変動量を低減できる。

【００５２】さらに、本発明の露光装置は、上記したステージ装置を備えることによりギャップ変動量等を低減することができ、ステップ移動時等の移動ステージの移動時における静圧パッドのギャップ変動を改善することができる。 そのため、露光装置トータルのスループットや露光精度を向上させることが可能な露光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るステージ装置の全体斜視図である。

【図２】 図１のステージ装置の主要部の平面図である。

【図３】 図２のヨーガイドを除外したステージ装置の主要部の側面図である。

【図４】 図２における静圧パッド、吸引与圧マグネットおよびギャップセンサ等の構成を示す図である。

【図５】 図４における吸引与圧マグネットとヨーガイドの間のギャップ対吸引与圧マグネットによる与圧力特性を示すグラフである。

【図６】 図１のステージ装置におけるＸ方向へのステップ移動時の吸引与圧力制御波形とギャップ変動波形の時間特性を示すグラフである。 （ａ）吸引与圧力制御波形の時間特性。 （ｂ）吸引与圧力制御ＯＮ（実線）／ＯＦＦ（破線）の場合のギャップ変動波形の時間特性である。

【図７】 第２の実施形態に係るステージ装置の主要部の平面図である。

【図８】 図７のヨーガイドを除外したステージ装置の主要部の側面図である。

【図９】 図６における静圧パッド、吸引与圧バキュームパッドおよびギャップセンサ等の構成を示す図である。

【図１０】 図８における吸引与圧バキュームパッドとヨーガイドの間のバキューム圧力対与圧力特性を示すグラフである。

【図１１】 第７の実施形態に係るステージ装置のギャップ変動に対するギャップ制御方式を示す制御ブロック図である。 （ａ）第７の実施形態に係るフィードフォワード制御を示す制御ブロック図である。 （ｂ）フィードバック制御を示す制御ブロック図である。

【図１２】 第８の実施形態に係るステージ装置における構成を示す図である。

【図１３】 図１２におけるＸ方向のステップ移動による反力Ｆに対するギャップ変動量と静圧力の波形をそれぞれ示すグラフである。

【図１４】 本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半導体デバイスの生産システムをある角度から見た概念図である。

【図１５】 本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半導体デバイスの生産システムを別の角度から見た概念図である。

【図１６】 本発明の一実施形態に係る露光装置を含む半導体デバイスの生産システムにおけるユーザインタフェースの具体例を示す図である。

【図１７】 本発明の一実施形態に係る露光装置によるデバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。

【図１８】 本発明の一実施形態に係る露光装置によるウエハプロセスを説明する図である。

【図１９】 従来例に係るステージ装置の全体斜視図である。

【図２０】 従来例に係るステージ装置の平面図である。

【図２１】 従来例に係るステージ装置の側面図である。

【図２２】 従来例に係るステージ装置の吸引与圧マグネットのギャップ量対与圧力特性を示すグラフである。

【図２３】 従来例に係るＸ方向のステップ移動時のギャップ変動波形の時間特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１：ウエハ、２：微動ステージ、３：Ｘガイド、４：Ｘ
リニアモータ、５：Ｙスライダ、６：ヨーガイド、７：
ＹＬリニアモータ、８：ＹＲリニアモータ、９：ステージ定盤、１０：静圧パッド、１１：吸引与圧マグネット、１２：ピエゾ、１３：ギャップセンサ、１４：ギャップ、１５：ギャップセンサプリアンプ、１６：与圧マグネットギャップ制御回路、１７：ピエゾ駆動ドライバ、１８：吸引与圧バキュームパッド、１９：与圧パッド制御回路、２０：バキュームパッド圧力調整手段、３
１：Ａパッド、３２：Ｂパッド、５１：ウエハ、５２：
微動ステージ、５３：Ｘガイド、５４：Ｘリニアモータ、５５：Ｙスライダ、５６：ヨーガイド、５７：ＹＬ
リニアモータ、５８：ＹＲリニアモータ、５９：ステージ定盤、６０：静圧パッド、６１：吸引与圧マグネット、１０１：ベンダの事業所、１０２，１０３，１０
４：製造工場、１０５：インターネット、１０６：製造装置、１０７：工場のホスト管理システム、１０８：ベンダ側のホスト管理システム、１０９：ベンダ側のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、１１０：操作端末コンピュータ、１１１：工場のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、２００：外部ネットワーク、２０１：
製造装置ユーザの製造工場、２０２：露光装置、２０
３：レジスト処理装置、２０４：成膜処理装置、２０
５：工場のホスト管理システム、２０６：工場のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、２１０：露光装置メーカ、２１１：露光装置メーカの事業所のホスト管理システム、２２０：レジスト処理装置メーカ、２２１：レジスト処理装置メーカの事業所のホスト管理システム、
２３０：成膜装置メーカ、２３１：成膜装置メーカの事業所のホスト管理システム、４０１：製造装置の機種、
４０２：シリアルナンバー、４０３：トラブルの件名、
４０４：発生日、４０５：緊急度、４０６：症状、４０
７：対処法、４０８：経過、４１０，４１１，４１２：
ハイパーリンク機能。