JP2000077503A

JP2000077503A - ステージ装置及び露光装置

Info

Publication number: JP2000077503A
Application number: JP10242642A
Authority: JP
Inventors: Osamu Arai; 治荒井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2000-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ステージの移動に伴う反力とこの補償力との
誤差力に起因してステージを支持するベースに振動が生
じるのを防止する。【解決手段】ステージＲＳＴの駆動装置として該ステ
ージＲＳＴに一体的に取り付けられた可動子３６Ａ、３
６Ｂと、該可動子をステージＲＳＴと一体的にＸ軸方向
に相対駆動するとともにベースに対してＸ軸方向に移動
可能に支持部材５８によって支持された固定子３８Ａ、
３８Ｂとから成るリニアモータ４０Ａ、４０Ｂが用いら
れている。このため、ステージＲＳＴがリニアモータ４
０Ａ、４０によって駆動されると、その駆動力の反力が
固定子３８Ａ、３８Ｂに作用するが、固定子３８Ａ、３
８Ｂは支持部材５８によってベースに対してＸ軸方向に
移動可能に支持されているので、その反力がベースに伝
わることがない。従って、ベースがステージ駆動時の反
力によって振動するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステージ装置及び
露光装置に係り、更に詳しくは半導体素子、液晶表示素
子等を製造するためのリソグラフィ工程で用いられる露
光装置及び該露光装置に好適に適用できるステージ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体素子、液晶表示素子等
を製造するためのリソグラフィ工程では、ステップ・ア
ンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆるステ
ッパ）やステップ・アンド・スキャン方式の走査型縮小
投影露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）など
の光露光装置が主として用いられている。この他、電子
ビーム露光装置（以下、「ＥＢ露光装置」という）も用
いられている。

【０００３】これらの露光装置では、基板としてのウエ
ハ上の複数のショット領域にマスク又はレチクル（以
下、「レチクル」と総称する）のパターンを転写するた
めに、投影レンズあるいは電磁レンズなどの投影光学系
と、ウエハをその投影光学系の投影位置（露光位置）に
位置決めするためのウエハステージと呼ばれる位置決め
ステージが用いられる。投影光学系は本体コラムに固定
されており、この本体コラム上でウエハステージが移動
する。

【０００４】例えば、ステッパ等の光露光装置の場合、
投影光学系を保持する第１コラム（本体コラムの一部）
の下方に吊り下げられた吊り下げベース（本体コラムの
一部）の上面に長方形の花崗岩から成るステージベース
が固定され、このステージベース上でウエハステージが
２次元移動するようになっている。ステージベースが第
１コラムから直接吊り下げられる物もある。

【０００５】この場合、ウエハステージの加減速時に生
ずる反力が重量の重いステージベースに作用し、結果的
に本体コラムが振動あるいは揺動しウエハステージの位
置決め性能や露光精度（重ね合せ精度）の悪化を招くこ
とがあった。

【０００６】また、スキャニング・ステッパの場合、レ
チクルとウエハとを走査方向に同期移動することにより
レチクルパターンの全面をウエハ上に転写する走査露光
方式が採用されるため、ウエハステージのみでなく、レ
チクルを保持するレチクルステージも本体コラム上で移
動するようになっている。

【０００７】このため、ウエハステージ及びレチクルス
テージ等の加減速時に生ずる反力が本体コラムに作用
し、本体コラムが振動あるいは揺動し、ステージの位置
制御性能の悪化や露光精度の悪化を招くことがあった。

【０００８】従来においても、かかる本体コラムの振動
等を抑制するため、上記反力を打ち消すための逆向きの
補償力を上記のステージベースあるいはその他の本体コ
ラムの一部に付与する補償力発生機構（リアクション機
構あるいは反力キャンセラーとも呼ばれる）を設けたも
のがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の補償力発生機構
は、ステージの移動によって生ずる反力を計算により求
め、この反力と大きさが等しく逆向きの力を補償力とし
て本体コラムに与えるようになっていた。これは、加速
度センサ等を本体コラムに設け、この加速度センサの出
力に基づいて該本体コラムの振動をフィードバック制御
するようにすると、必ず制御遅れが発生して本体コラム
の振動を効果的に抑制することができないため、計算に
より求めた補償力をフィードフォワードで与えることに
より制御遅れが出ないようにするためである。

【００１０】しかしながら、実際にステージの移動によ
って生ずる反力は、計算によって求めた値とは一致しな
いため、その反力と上記補償力発生機構が発生する補償
力とは一致せず、両者の誤差が本体コラムを振動させる
要因となっていた。

【００１１】ところで、近年における露光装置のステー
ジの駆動源としては、スループット向上の観点等から従
来の送りねじと回転モータとの組み合わせに代えて、よ
り高速駆動が可能なリニアモータが多く用いられるよう
になってきた。このようなリニアモータ駆動のステージ
の場合には、次のような理由によっても実際のステージ
の駆動時に本体コラムに作用する反力と上記補償力との
間に誤差が発生し、これが振動要因となっていた。

【００１２】すなわち、リニアモータでは、磁界を横切
ってコイルを内蔵した金属板が移動するため、金属板に
渦電流が発生し、これにより移動を妨げる力である粘性
抵抗が発生する。この力は移動速度に比例する。この他
に、コイルに電流が流れるとその逆起電力がコイルに発
生し、この逆起電力も金属板（コイル）の移動を妨げる
力として作用する。また、コイルを流れる電流の変化に
より、前記金属板に渦電流が発生し、これが金属板の移
動を妨げる力となる。このような移動を妨げる力により
推力誤差が発生し、結果的にステージの移動に伴う反力
と補償力との間に誤差が発生していた。

【００１３】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、ステージの移動に伴う反力とこ
の補償力との誤差力に起因してステージを支持するベー
ス（ステージベース）に振動が生じるのを防止すること
ができるステージ装置を提供することにある。

【００１４】また、本発明の第２の目的は、走査露光時
のマスクステージの駆動反力に起因する投影光学系を保
持する本体コラムの振動を抑制することにより露光精度
の向上を図ることができる露光装置を提供することにあ
る。

【００１５】また、本発明の第３の目的は、スループッ
ト及び重ね合わせ精度の向上を図ることができる露光装
置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のステ
ージ装置は、ベース（３０）に対して移動可能なステー
ジ（ＲＳＴ）と、該ステージを駆動する駆動装置（４
０）とを備えたステージ装置において、前記駆動装置
は、前記ステージに一体的に取り付けられた可動子（３
６Ａ、３６Ｂ）と、該可動子を前記ステージと一体的に
所定方向に相対駆動するとともに前記ベースに対して前
記所定方向に移動可能に支持部材（５８）によって支持
された固定子（３８Ａ、３８Ｂ）とを有し、前記固定子
の前記所定方向の両端に力を与える付勢装置（４９Ａ、
４９Ｂ、４９Ｃ、４９Ｄ）を備えたことを特徴とする。

【００１７】これによれば、駆動装置が、ステージに一
体的に取り付けられた可動子と、該可動子をステージと
一体的に所定方向に相対駆動するとともにベースに対し
て所定方向に移動可能に支持部材によって支持された固
定子とを有している。このため、固定子により可動子が
ステージと一体的に所定方向に相対駆動されると、その
反力が固定子に作用するが、固定子は支持部材によって
ベースに対して前記所定方向に移動可能に支持されてい
るので、その反力がベースに伝わることがない。従っ
て、ベースがステージ駆動時（加減速時）の反力によっ
て振動するのを防止することができる。

【００１８】また、付勢装置により、固定子の所定方向
の両端に力（補償力）を与えることにより固定子のベー
スに対する相対移動を抑制あるいは阻止することがで
き、この際固定子に作用する反力と補償力とに誤差が生
じても、この誤差力がベースに伝わることがなく、ベー
スが振動することがない。

【００１９】この場合において、前記固定子（３８Ａ、
３８Ｂ）の前記所定方向の位置を検出する位置検出器
（５６）と、該位置検出器からの位置情報に基づいて前
記付勢装置を前記固定子が一定の位置となるようにサー
ボ制御する制御系（８０）とを更に備えていても良い。
かかる場合には、ステージ駆動に伴い固定子に作用する
反力（ステージ駆動推力にほぼ一致）と補償力とに誤差
が生じても、その量を補償できるので、実質的に、前記
反力と補償力とを同一にすることができる。

【００２０】また、本発明に係る第２のステージ装置
は、ベース（３０）に対して移動可能なステージ（ＲＳ
Ｔ）と、該ステージを駆動する駆動装置（４０）とを備
えたステージ装置において、前記駆動装置は、ステージ
に一体的に取り付けられた可動子（３６Ａ、３６Ｂ）
と、該可動子を前記ステージと一体的に所定方向に相対
駆動する固定子（３８Ａ、３８Ｂ）とを有し、前記固定
子の前記所定方向の一端が接続され鉛直方向に沿って配
設された第１鉛直部材（４８）と、前記固定子の前記所
定方向の他端が接続され鉛直方向に沿って配設された第
２鉛直部材（５０）と、前記第１鉛直部材と第２鉛直部
材とを連結する連結部材（６０）とを少なくとも有し、
前記固定子を前記ベースに対して前記所定方向に移動可
能に支持するフレーム（５８）を備えたことを特徴とす
る。

【００２１】これによれば、駆動装置を構成する固定子
が、フレームによってベースに対して所定方向に移動可
能に支持されている。このため、固定子により可動子が
ステージと一体的に所定方向に相対駆動されると、その
反力が固定子に作用するが、固定子はフレームによって
ベースに対して前記所定方向に移動可能に支持されてい
るので、その反力がベースに伝わることがない。従っ
て、ベースがステージ駆動時（加減速時）の反力によっ
て振動するのを防止することができる。

【００２２】また、フレーム（５８）が、固定子の所定
方向の一端が接続され鉛直方向に沿って配設された第１
鉛直部材（４８）と、固定子の所定方向の他端が接続さ
れ鉛直方向に沿って配設された第２鉛直部材（５０）
と、第１鉛直部材と第２鉛直部材とを連結する連結部材
（６０）とを少なくとも有する。すなわち、フレームが
門形又は口の字形あるいはＨ形等になっているので、剛
性を向上させることができる。

【００２３】この場合において、固定子と前記第１、第
２鉛直部材の少なくとも一方との間に、駆動装置による
ステージの駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消す補償力を
発生する補償力発生機構を設けても良い。この補償力発
生機構では、前記固定子と前記第１、第２鉛直部材との
間にそれぞれ設けられた少なくとも２つのリアクション
アクチュエータ（４９Ａ、４９Ｂ、４９Ｃ、４９Ｄ）を
含む場合に、前記固定子が受ける反力の方向及び大きさ
に応じて前記リアクションアクチュエータを制御する制
御装置（８０）を更に備えていても良い。かかる場合、
制御装置では、固定子が受ける反力の方向及び大きさに
応じて、例えば固定子に対して常に引張力が作用するよ
うにリアクションアクチュエータを選択的に制御した
り、あるいはかかるリアクションアクチュエータの選択
に加え、両リアクションアクチュエータの発生する補償
力が、前記反力と実質的に同一で逆向きになるように両
リアクションアクチュエータを制御したりすることが可
能になる。

【００２４】上記において、前記第１鉛直部材と前記第
２鉛直部材とは、異なる周波数特性を有していても良
い。かかる場合には、第１鉛直部材と前記第２鉛直部材
とは連結部材により連結されているので、低域での周波
数特性を向上させることができる。

【００２５】本発明に係る第１の露光装置は、マスク
（Ｒ）と基板（Ｗ）とを同期移動して前記マスクのパタ
ーンを投影光学系（ＰＬ）を介して前記基板に転写する
露光装置であって、上記本発明に係る第１のステージ装
置又は第２のステージ装置を具備するとともに、前記ベ
ース（３０）が前記投影光学系（ＰＬ）が保持された本
体コラム（１４）の一部を構成し、前記ステージが前記
マスクを保持するマスクステージ（ＲＳＴ）であること
を特徴とする。

【００２６】これによれば、ステージ、すなわちマスク
ステージの駆動時（加減速時）の反力によってベース、
すなわち投影光学系が保持された本体コラムが振動する
のを確実に防止することができる。このため、マスクと
基板とを同期移動してマスクのパターンを投影光学系を
介して基板に転写する際、すなわち走査露光時のマスク
ステージの駆動反力に起因する本体コラムの振動を抑制
することができ、これにより、露光精度の向上が可能で
ある。スキャニング・ステッパ等の走査型の露光装置の
場合、基板側のステージも移動するが、基板側のステー
ジの駆動速度は、マスクステージに比べて小さいので、
その駆動反力に起因する本体コラムの振動は僅かであ
る。

【００２７】本発明に係る第２の露光装置は、所定のパ
ターンを投影光学系（ＰＬ）を介して基板（Ｗ）に転写
する露光装置であって、前記基板を保持する基板ステー
ジ（ＷＳＴ）と；前記基板ステージを移動可能に支持す
るステージベース（６４）と；前記基板ステージを駆動
する基板駆動装置（７０）と；前記投影光学系を保持す
るとともに前記ステージベースを移動可能に支持するメ
インフレーム（２０）とを備える。

【００２８】これによれば、基板ステージを移動可能に
支持するステージベースが、投影光学系を保持するメイ
ンフレームに移動可能に支持されていることから、基板
ステージの駆動（移動）時にその反力がステージベース
を介してメインフレームに伝わることがない。従って、
基板ステージの駆動反力によってメインフレームが振動
・あるいは揺動することがなく、基板ステージの位置決
め整定時間の短縮及び位置決め精度の向上（ステッパあ
るいはＥＢ露光装置等の静止露光型の露光装置の場
合）、あるいはマスクと基板ステージの同期整定時間の
短縮及び同期精度の短縮（スキャニング・ステッパ等の
走査型露光装置の場合）が可能である。従って、スルー
プットの向上とともに重ね合せ精度の向上が可能であ
る。

【００２９】この場合において、前記ステージベースの
移動を制限する制限機構（８４Ａ、８４Ｂ、８６Ａ、８
６Ｂ、８０）を設けても良い。この制限機構は、前記駆
動装置による前記基板ステージの駆動時に前記ステージ
ベースに発生する反力と逆向きで実質的に等しい大きさ
の補償力を前記ステージベースに与えるアクチュエータ
・システムであっても良い。かかる場合、アクチュエー
タ・システムによってステージベースに発生する反力を
相殺する補償力が該ステージベースに与えられるので、
駆動装置による基板ステージの駆動時にステージベース
を所定の位置に静止させることが可能になる。

【００３０】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図
１には、第１の実施形態に係る露光装置１０の構成が概
略的に示されている。この露光装置１０は、いわゆるス
テップ・アンド・スキャン方式でマスクとしてのレチク
ルＲのパターンを基板としてウエハＷ上に転写するいわ
ゆる縮小投影露光装置、すなわちいわゆるスキャンニン
グ・ステッパである。

【００３１】この露光装置１０は、レチクルＲを照明す
る照明光学系１２、レチクルＲを保持して所定の走査方
向（ここでは、Ｘ軸方向とする）に移動するステージと
してのレチクルステージＲＳＴ、このレチクルステージ
ＲＳＴの下方に配置され本体コラム１４によって保持さ
れた投影光学系ＰＬ、この投影光学系ＰＬの下方に配置
され、基板としてのウエハＷをＸＹ２次元方向に駆動す
るウエハステージ装置１５等を備えている。

【００３２】前記照明光学系１２は、不図示のビームマ
ッチングユニットを介して図１における紙面奥側に配置
された不図示のエキシマレーザ光源（例えば波長２４８
ｎｍのｋｒＦエキシマレーザ、波長１９３ｎｍのＡｒＦ
エキシマレーザ、波長１５７ｎｍのＦ₂エキシマレーザ
等）に接続されている。この照明光学系１２は、リレー
レンズ，コンデンサレンズ，ブラインド等を含み、ビー
ムマッチングユニットで整形後のレーザビームを照度均
一化、スペックル低減及びビーム断面形状の制限等を行
って該レーザビーム（露光用照明光）によりレチクルＲ
上のスリット状の照明領域を照明する。

【００３３】前記本体コラム１４は、設置床上に設置さ
れたベースフレーム（フレームキャスタ）１６の上方で
複数（ここでは４つ）の防振マウント１８によって水平
に支持されたメインフレームとしての第１架台２０と、
この第１架台２０の上部に固定された第２架台２２とを
備えている。

【００３４】第１架台２０は、４つの防振パッド１８に
よって水平に保持された上板２４と、この上板２４の下
方に４本の柱状部材２５によって吊り下げ支持された吊
り下げベース２６とによって構成されている。

【００３５】また、第２架台２２は、上板２４の上面に
植設された４本の柱２８とこれらの柱２８によって水平
に保持されたベースとしてのレチクルステージベース３
０とから構成されている。

【００３６】前記レチクルステージＲＳＴは、その底面
にエアーパッド３２が複数固定されており、これらのエ
アーパッド３２によってレチクルステージベース３０の
上方に浮上支持されている。このレチクルステージＲＳ
Ｔは、駆動装置４０によって走査方向であるＸ軸方向に
所定ストローク範囲で駆動されるようになっている。レ
チクルステージＲＳＴには、レチクルＲを吸着保持して
非走査方向（Ｙ軸方向）に微少駆動する不図示のレチク
ル微動ステージが設けられている。しかしながら、レチ
クルＲの非走査方向（Ｙ軸方向）の駆動は、本発明との
関連が薄いので、以下の説明においては、レチクルＲの
非走査方向駆動系についてはその説明を省略するものと
する。

【００３７】ここで、駆動装置４０の具体的構成等につ
いて図２に基づいて説明する。この図２の斜視図に示さ
れるように、レチクルステージＲＳＴのＹ方向の両側面
のＺ方向ほぼ中心位置には、コイルを内蔵しＸ軸方向に
延びる可動子３６Ａ、３６Ｂがそれぞれ一体的に設けら
れ、これらの可動子３６Ａ、３６Ｂにそれぞれ対向して
断面コの字状の一対の固定子３８Ａ、３８Ｂが配置され
ている。固定子３８Ａ、３８Ｂは、固定子ヨークとこの
固定子ヨークの延設方向に沿って所定間隔で配置された
交番磁界を生じさせる多数の永久磁石とによって構成さ
れている。すなわち、本実施形態では、可動子３６Ａと
固定子３８Ａとによってムービングコイル型のリニアモ
ータ４０Ａが構成され、また、可動子３６Ｂと固定子３
８Ｂとによってムービングコイル型のリニアモータ４０
Ｂが構成されている。また、これら一組のリニアモータ
４０Ａ、４０Ｂによって、前述した駆動装置４０が構成
される。これらのリニアモータ４０Ａ、４０Ｂは、後述
する主制御装置８０（図３参照）によって制御されるよ
うになっている。

【００３８】前記一方の固定子３８Ａの長手方向の両端
には、矩形板状の取付部材４２Ａ、４２Ｂをそれぞれ介
してボイスコイルモータから成るリアクションアクチュ
エータ４９Ａ、４９Ｂが接続されている。一方のリアク
ションアクチュエータ４９Ａは、取付部材４２Ａに接続
されたアーム部材から成る可動子４４Ａと、この可動子
４４Ａをその軸方向（Ｘ軸方向）に駆動する固定子４６
Ａとから構成されている。固定子４６Ａは、設置床に植
設され、ＹＺ面に沿って配接された板状部材から成る第
１鉛直部材４８に固定されている（図１参照）。他方の
リアクションアクチュエータ４９Ｂは、取付部材４２Ｂ
に接続されたアーム部材から成る可動子４４Ｂと、この
可動子４４Ｂをその軸方向（Ｘ軸方向）に駆動するとと
もに設置床に植設され、ＹＺ面に沿って配接された板状
部材から成る第２鉛直部材５０に固定された固定子４６
Ｂとから構成されている。

【００３９】同様に、他方の固定子３８Ｂの長手方向の
両端には、矩形板状の取付部材４２Ｃ、４２Ｄをそれぞ
れ介してボイスコイルモータから成るリアクションアク
チュエータ４９Ｃ、４９Ｄが接続されている。リアクシ
ョンアクチュエータ４９Ｃは、取付部材４２Ａに接続さ
れたアーム部材から成る可動子４４Ｃと、この可動子４
４Ｃをその軸方向（Ｘ軸方向）に駆動する固定子４６Ｃ
とから構成され、該固定子４６Ｃは、第１鉛直部材４８
に固定されている。また、リアクションアクチュエータ
４９Ｄは、取付部材４２Ｄに接続されたアーム部材から
成る可動子４４Ｄと、この可動子４４Ｄをその軸方向
（Ｘ軸方向）に駆動する固定子４６Ｄとから構成され、
該固定子４６Ｄは、第２鉛直部材５０に固定されてい
る。

【００４０】前記第１鉛直部材４８と第２鉛直部材５０
とは、連結部材としての水平板６０によってそれぞれの
上端部相互間が連結され、これら第１鉛直部材４８、第
２鉛直部材５０及び水平板６０によって固定子３８Ａ、
３８Ｂをレチクルステージベース３０に対して移動可能
に支持する支持部材としての門形のフレーム５８が構成
されている。第１鉛直部材４８と第２鉛直部材５０とは
異なる周波数特性を有するものが用いられており、ここ
では、一例として第１鉛直部材４８の共振周波数が４０
〔Ｈｚ〕、第２鉛直部材５０の共振周波数が３０〔Ｈ
ｚ〕であるものとする。

【００４１】通常レチクルステージＲＳＴに力が加わっ
ていない時（停止時又は等速移動時）には、リアクショ
ンアクチュエータ４９Ａ、４９Ｂ及びリアクションアク
チュエータ４９Ｃ、４９Ｄは、後述する主制御装置８０
によって制御され、図４（Ａ）に示されるように、固定
子３８Ａ、３８ＢにＦ₁＝Ｆ₂＝Ｆ（Ｆ＝０も含む）なる
引張力を付与して固定子３８Ａ、３８Ｂを所定の中立位
置に固定している。

【００４２】すなわち、本実施形態では、リアクション
アクチュエータ４９Ａ、４９Ｂによって、固定子３８Ａ
の走査方向であるＸ軸方向の両端に力を与える付勢装置
が構成され、リアクションアクチュエータ４９Ｃ、４９
Ｄによって、固定子３８Ｂの走査方向であるＸ軸方向の
両端に力を与える付勢装置が構成されている。

【００４３】前記レチクルステージＲＳＴは、図２に示
されるように、その上面に、断面矩形の凹部５２が形成
され、この凹部５２の内底面の中央に矩形の開口５２ａ
が形成されている。そして、この開口５２ａを覆うよう
な状態で、凹部５２内にレチクルＲが載置されるが、図
１では、図示の便宜上からレチクルステージＲＳＴの上
面にレチクルＲが載置された状態が図示されている。

【００４４】レチクルステージＲＳＴの−Ｘ側の側面に
は、一対のコーナキューブ（図示省略）が設けられてお
り、この一対のコーナーキューブを介してレチクルレー
ザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」と略述する）５３
によってレチクルステージＲＳＴのＸ方向位置が所定の
分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で計測され
ている。このレチクル干渉計５３は、図１の第２架台２
２に固定されている。このレチクル干渉計５３の参照鏡
（固定鏡）は、図示は省略したが投影光学系ＰＬの鏡筒
部に固定されている。レチクル干渉計５３の計測値は、
後述する主制御装置８０に供給されるようになっている
（図３参照）。

【００４５】前記取付部材４２Ｂ、４２Ｄの下面には、
図２に示されるように、平面ミラーから成る移動鏡５４
Ａ、５４Ｂが固定されており、これらの移動鏡５４Ａ、
５４Ｂを介して位置検出器としての固定子用レーザ干渉
計５６（図１参照）によって、固定子３８Ａ、３８Ｂの
Ｘ位置がそれぞれ例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で
計測されている。固定子用レーザ干渉計５６は、不図示
の支持部材を介して図１の第２架台２２に固定されてい
る。この固定子用レーザ干渉計５６の参照鏡（固定鏡）
は、図示は省略したが、第２架台２２（又は投影光学系
ＰＬ）に固定されている。固定子用レーザ干渉計５６の
計測値も後述する主制御装置８０に供給されるようにな
っている。

【００４６】図１に戻り、前記投影光学系ＰＬは、第１
架台２０を構成する上板２４のほぼ中央部に設けられた
円形の開口内に上方から挿入され、その鏡筒部の高さ方
向中央やや下側に設けられたフランジ５７を介してねじ
止め等によって上板２４に固定されている。この投影光
学系ＰＬとしては、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向とさ
れ、ここでは両側テレセントリックな光学配置となるよ
うに光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚
のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されてい
る。この投影光学系ＰＬは所定の投影倍率、例えば１／
５（あるいは１／４）を有する縮小光学系である。この
ため、照明光学系１２からの照明光によってレチクルＲ
のスリット状照明領域が照明されると、このレチクルＲ
を通過した照明光により、投影光学系ＰＬを介してレチ
クルＲの照明領域内の回路パターンの縮小像（部分倒立
像）が表面にフォトレジストが塗布されたウエハＷ上の
前記スリット状照明領域と共役な露光領域に形成され
る。

【００４７】前記ウエハステージ装置１５は、複数のエ
アパッド６２によって、吊り下げベース２６の上面に対
し所定のクリアランス（例えば数μｍのクリアランス）
を介して浮上支持された長方形板状の花崗岩から成るス
テージベースとしてのウエハステージベース６４と、こ
のウエハステージベース６４上に載置され、走査方向で
あるＸ軸方向に移動可能なＸステージ６６と、このＸス
テージ６６上を非走査方向であるＹ軸方向に移動可能な
Ｙステージ６８と、これらＸステージ６６、Ｙステージ
６８を駆動する基板駆動装置７０とを備えている。ここ
で、基板駆動装置７０は、Ｘステージ６６をウエハステ
ージベース６４上で駆動するＸリニアモータ７２Ｘと、
Ｙステージ６８をＸステージ６６上で駆動するＹリニア
モータ７２Ｙとを代表的に示すものである（図３参
照）。Ｙステージ６８上に不図示のＺ・θテーブル、ウ
エハホルダ等を介してウエハＷが例えば真空吸着によっ
て固定されている。

【００４８】従って、本実施形態では、上記Ｙステージ
６８とＸステージ６６とによってウエハＷを保持してＸ
Ｙ２次元移動可能な基板ステージとしてのウエハステー
ジＷＳＴが構成されている。以下の説明においては、特
に必要がない限り、ウエハステージＷＳＴを単一の２次
元移動ステージであるものとして説明する。勿論、Ｙス
テージ６８とＸステージ６６とから成る２段構造のウエ
ハステージＷＳＴに代えて、平面モータ等によってＸＹ
面内で駆動されるウエハステージを基板ステージとして
設けることも可能である。

【００４９】前記ウエハステージＷＳＴのＸＹ面内の位
置は、Ｙステージ６８に固定された移動鏡７４を介して
第１架台２０に固定されたウエハレーザ干渉計（以下、
「ウエハ干渉計」という）７６によって、所定の分解
能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出され
ている。このウエハ干渉計７６の計測値は、後述する主
制御装置８０に送られるようになっている。

【００５０】図３には、露光装置１０の制御系の主要部
が示されている。この制御系は、マイクロコンピュータ
（又はワークステーション）から成る主制御装置８０を
中心として構成されている。この主制御装置８０には、
その入力側にレチクル干渉計５３、ウエハ干渉計７６、
固定子用レーザ干渉計５６等が接続され、その出力側に
はリアクションアクチュエータ４９Ａ〜４９Ｄ、リニア
モータ４０Ａ、４０Ｂ、及びＸリニアモータ７２Ｘ、Ｙ
リニアモータ７２Ｙ等が接続されている。この主制御装
置８０は、これらリアクションアクチュエータ４９Ａ〜
４９Ｄ、リニアモータ４０Ａ、４０Ｂ、及びＸリニアモ
ータ７２Ｘ、Ｙリニアモータ７２Ｙ等を制御する他、装
置全体を統括的に制御する。

【００５１】次に、上述のようにして構成された露光装
置１０における露光処理動作の流れについて簡単に説明
する。

【００５２】まず、主制御装置８０の管理の下、不図示
のレチクルローダ系、ウエハローダ系によってレチクル
ロード、ウエハロードが行われ、また、不図示のレチク
ル顕微鏡、Ｙステージ６８上の不図示の基準マーク板、
不図示のアラインメント検出系を用いてレチクルアライ
ンメント、ベースライン計測等の準備作業が所定の手順
に従って行われる。

【００５３】その後、主制御装置８０により、不図示の
アラインメント検出系を用いて例えば特開昭６１−４４
４２９号公報に開示されるＥＧＡ（エンハンスト・グロ
ーバル・アラインメント）等のアラインメント計測が実
行される。このような動作において、ウエハＷの移動が
必要な場合には、主制御装置８０が基板駆動装置７０を
介して、ウエハステージＷＳＴを所望の方向に移動させ
る。アライメント計測の終了後、以下のようにしてステ
ップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われる。

【００５４】この露光動作にあたって、まず、ウエハＷ
のＸＹ位置が、ウエハＷ上の最初のショット領域（ファ
ースト・ショット）の露光のための走査開始位置となる
ように、主制御装置８０によってウエハステージＷＳＴ
が移動される。同時に、レチクルＲのＸ位置が、走査開
始位置となるように、主制御装置８０によってレチクル
ステージＲＳＴが移動される。次に、主制御装置８０で
は、レチクル干渉計５３によって計測されたレチクルＲ
のＸ位置情報、ウエハ干渉計７６によって計測されたウ
エハＷのＸＹ位置情報に基づき、リニアモータ４０Ａ、
４０Ｂ及び駆動装置７０を介してレチクルＲ（レチクル
ステージＲＳＴ）とウエハＷ（ウエハステージＷＳＴ）
とをＸ軸方向に沿って投影光学系ＰＬの投影倍率に応じ
た速度比で相互に逆向きに同期移動させることにより、
レチクルＲのスリット状照明光で照明された部分領域の
パターンが逐次ウエハＷ上のショット領域に転写され
る。スリット状照明光で照明される部分領域は同期移動
に伴って順次移動するため、１回の同期移動が終了する
と、パターン領域の全面がウエハＷ上のショット領域に
正確に転写される。すなわち、このようにして走査露光
が行われる。

【００５５】上記のようにして、１つのショット領域に
対するレチクルパターンの転写が終了すると、ウエハス
テージＷＳＴが１ショット領域分だけＹ軸方向にステッ
ピングされて、次のショット領域に対する走査露光が行
われる。このようにして、ステッピングと走査露光とが
順次繰り返され、ウエハＷ上に必要なショット数のパタ
ーンが転写される。

【００５６】上記の走査露光の際に、レチクルステージ
ＲＳＴが高速度で駆動され、ウエハステージＷＳＴもそ
の１／４倍又は１／５倍の速度でＸ軸方向に駆動され
る。レチクルステージＲＳＴの走査露光時の速度は、ス
ループット向上の観点から通常レチクルステージＲＳＴ
の駆動系、この場合リニアモータ４０Ａ、４０Ｂの駆動
可能な最大速度に設定されるため、レチクルステージＲ
ＳＴの加減速時に可動子３６Ａ、３６Ｂに対して大きな
推力が作用する。従って、この推力と逆向きで大きさが
等しい反力が固定子３８Ａ、３８Ｂに生じるが、本実施
形態ではレチクルステージベース３０と固定子３８Ａ、
３８Ｂとは機械的な結合がなく、固定子３８Ａ、３８Ｂ
がレチクルステージベース３０に対して相対移動可能に
リアクションアクチュエータ４９Ａ，４９Ｂ、４９Ｃ，
４９Ｄを介して門形のフレーム５８によって支持されて
いるので、上記の反力によってレチクルステージベース
３０が振動することがない。

【００５７】また、本第１の実施形態では、図１及び図
２からも明らかなように、レチクルステージＲＳＴの駆
動点、すなわちリニアモータ４０Ａ、４０Ｂの推力発生
位置は、レチクルステージＲＳＴの高さ方向（Ｚ方向）
の中央であり、レチクルステージＲＳＴのほぼ重心位置
を含む面内にあるため、その駆動時にレチクルステージ
ＲＳＴをＸＺ面内で回転させるモーメントも発生しな
い。従って、レチクルステージベース３０がレチクルス
テージＲＳＴの水平姿勢を維持するための反力もほぼ零
となり、結果的にレチクルステージベース３０に対する
Ｚ方向の加振力も零となる。従って、レチクルステージ
ＲＳＴを高速度で駆動してもレチクルステージベース３
０及びこれを含む本体コラム１４が影響を受けることは
ない。

【００５８】上記のレチクルステージＲＳＴの駆動時に
固定子３８Ａ、３８Ｂにはステージ駆動力の反力が作用
し、固定子３８Ａ、３８Ｂに何らの補償力をも与えなけ
れば、その反力によって固定子３８Ａ、３８Ｂはレチク
ルステージＲＳＴと逆向きにＸ軸方向に沿って移動す
る。しかし、本実施形態では、主制御装置８０によって
制御されるリアクションアクチュエータ４９Ａ〜４９Ｄ
が設けられており、主制御装置８０では、これらのリア
クションアクチュエータ４９Ａ〜４９Ｄを以下のような
種々の制御方法で制御することにより、固定子３８Ａ、
３８Ｂを中立位置に保持するようにしている。

【００５９】第１の制御方法この第１の制御方法は、レチクルステージＲＳＴの推力
指令値に基づいて、これに対応する補償力、すなわちリ
ニアモータ４０Ａ、４０ＢによるレチクルステージＲＳ
Ｔの駆動時に固定子３８Ａ、３８Ｂに作用する反力をほ
ぼ打ち消す補償力を発生すべく、リアクションアクチュ
エータ４９Ａ〜４９Ｄをフィードフォワード制御するも
のである。

【００６０】以下においては、説明の便宜上、適宜、固
定子３８Ａ、３８Ｂを代表して固定子３８とし、リアク
ションアクチュエータ４９Ａ、４９Ｃを代表して第１リ
アクションアクチュエータ４６₁、リアクションアクチ
ュエータ４９Ｂ、４９Ｄを代表して第２リアクションア
クチュエータ４９₂として、議論を進めるものとする。
従って、実際には、各固定子、各リアクションアクチュ
エータに作用する力は、以下に述べるものの半分の大き
さである。

【００６１】今、レチクルステージＲＳＴに力が作用し
ないとき、固定子３８が図４（Ａ）の状態で中立位置に
あるときに、図４（Ｂ）に示されるように、レチクルス
テージＲＳＴが左向きの力ｆを受けた場合を考える。

【００６２】この場合、固定子３８は、右向きの反力ｆ
を受ける。この反力ｆを打ち消すためには固定子３８に
作用する右向きの力＝左向きの力（すなわち、Ｆ₂’＝
ｆ＋Ｆ₁’）が成立すれば良い。

【００６３】そこで上式が成立するように、主制御装置
８０では例えば第２リアクションアクチュエータ４９₂
の推力Ｆ₂’を図４（Ａ）の状態からｆだけ増加させる
（Ｆ₂’＝Ｆ＋ｆ）。あるいは、Ｆ₁＝Ｆ≧ｆが成立する
場合には、第１リアクションアクチュエータの推力
Ｆ₁’を図４（Ａ）の状態からｆだけ減少させても良い
（Ｆ₁’＝Ｆ−ｆ）。あるいは、Ｆ₂’＝ｆ＋Ｆ₁’が成
立する任意の力Ｆ₁’、Ｆ₂’を第１リアクションアクチ
ュエータ４９₁、第２リアクションアクチュエータ４９₂
によって発生させても良い。但し、いずれの場合であっ
ても、常に固定子３８に対して作用する力Ｆ₁’、Ｆ₂’
がともに引張力となるようにすることが重要である。こ
の理由は、次の通りである。

【００６４】力Ｆ₁、Ｆ₂（Ｆ₁’、Ｆ₂’）の作用点のい
ずれかが、レチクルステージＲＳＴの重心点を含む水平
面上からずれている場合、力Ｆ₁、Ｆ₂によってレチクル
ステージＲＳＴの重心回りに回転モーメントが生じ、そ
の回転モーメントによってレチクルステージＲＳＴが重
心回りに回転する（起伏回動する）。この場合におい
て、力Ｆ₁、Ｆ₂がともに引張力である場合には、その回
転はその回転モーメントを小さくする方向に作用し、結
果的に回転モーメントが零になる。一方、力Ｆ₁、Ｆ₂が
圧縮力である場合には、そのステージの回転はその回転
モーメントを大きくする方向に作用するからである。

【００６５】なお、図１及び図２からも明らかなよう
に、レチクルステージＲＳＴの駆動点、すなわちリニア
モータ４０Ａ、４０Ｂの推力発生位置はほぼレチクルス
テージＲＳＴの重心と同一の高さ位置にあり、これとほ
ぼ同一高さ位置にリアクションアクチュエータ４９₁、
４９₂による補償力Ｆ₁’、Ｆ₂’が発生するため、仮に
Ｆ ₁’、Ｆ₂’の作用点のいずれかが、レチクルステージ
ＲＳＴの重心点を含む水平面上からずれていたとして
も、そのずれ量は僅かであり、従ってそれによって発生
する回転モーメントも非常に小さい。

【００６６】以上より、この第１の制御方法によると、
Ｆ₂’＝ｆ＋Ｆ₁’が成立する限りにおいて、固定子３８
を中立位置にほぼ維持することができる。

【００６７】しかし、実際には、リニアモータの固体
差、粘性抵抗や逆起電力等によって推力指令値に基づい
て算出した補償力（リアクションアクチュエータ４
９₁、４９₂の推力）と、固定子３８に作用する反力とは
完全には一致しない場合がある。

【００６８】従って、レチクルステージＲＳＴの駆動推
力（反力と大きさが一致）と補償力との誤差が生じ得る
が、前述の如く、固定子３８を、レチクルステージべー
ス３０に固着せず自由移動可能な構成としていることか
ら、前記誤差がレチクルステージべース３０に伝わるこ
とが無く、しかもステージ駆動力及び補償力に起因する
レチクルステージＲＳＴの回転モーメントもほぼ零であ
るから本体コラム１４の振動要因はほぼ完全に除去され
ている。

【００６９】しかし、レチクルステージＲＳＴの推力指
令値に基づいて計算によりリアクションアクチュエータ
４９₁、４９₂で発生する補償力を制御する上記第１の制
御方法では、上記誤差力が生じて固定子３８は所望の位
置から移動してしまう。そこで、かかる事態の発生を効
果的に防止するための手法として、考えられたのが、次
の第２の制御方法である。

【００７０】第２の制御方法この第２の制御方法は、主制御装置８０が固定子用レー
ザ干渉計５６の計測値に基づき、固定子３８の実際の位
置を常時モニタしながら、その位置が常に中立位置とな
るようにリアクションアクチュエータ４９₁、４９₂をサ
ーボ制御するものである。この場合、第１の制御方法と
異なり、必然的にフィードバックループによる制御にな
るので、制御応答が遅れ易いというマイナス面はある
が、ステージ駆動に伴い固定子３８に作用する反力（ス
テージ駆動推力にほぼ一致）と補償力とに誤差が生じて
も、ステージ駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消す補償力
をリアクションアクチュエータ４９₁、４９₂によって発
生することができ、前記誤差力を補償することができ、
実質的に、前記反力と補償力とを同一にすることができ
る。

【００７１】この場合において、固定子３８の位置検出
器としては、レーザ干渉計に限らず、ポテンショメータ
やリニアエンコーダを用いても勿論良く、近接センサー
等を用いても良い。かかる場合であっても、最適位置か
らのずれ量を認識することにより固定子３８を所定の中
立位置に維持できる。

【００７２】これまでの説明から明らかなように、本第
１の実施形態では、主制御装置８０によって位置検出器
としての固定子用レーザ干渉計５６からの位置情報に基
づいて付勢装置としてのリアクションアクチュエータ４
９₁、４９₂を固定子３８が一定の位置となるようにサー
ボ制御する制御系が構成されている。また、リアクショ
ンアクチュエータ４９₁、４９₂によって補償力発生機構
が構成され、主制御装置８０によって固定子３８の受け
る反力の方向及び大きさに応じてリアクションアクチュ
エータ４９₁、４９₂を制御する制御装置が実現されてい
る。さらに、レチクルステージＲＳＴ、リニアモータ４
０Ａ，４０Ｂ及びリアクションアクチュエータ４９Ａ〜
４９Ｄ等を含んで本発明に係るステージ装置が構成され
ている。

【００７３】以上説明したように、本第１の実施形態に
係る露光装置１０を構成するステージ装置によると、レ
チクルステージＲＳＴの移動に伴う反力とこの補償力と
の誤差力に起因してレチクルステージベース３０が設け
られた本体コラム１４に振動が生じるのをほぼ確実に防
止することができる。

【００７４】また、本実施形態では、固定子３８の両端
に設けられたリアクションアクチュエータ４９₁、４９₂
が固定された第１鉛直部材４８、第２鉛直部材５０の相
互が水平板６０によって連結され門形のフレーム５８が
構成されていることから剛性の向上が可能である。ま
た、第１、第２鉛直部材４８、５０の共振周波数が異な
ることから、低域での周波数特性を向上させることがで
きる。

【００７５】また、本第１の実施形態の露光装置１０に
よると、ウエハステージＷＳＴを移動可能に支持するウ
エハステージベース６４が、投影光学系ＰＬを保持する
第１架台２０に移動可能に支持されている。すなわち、
第１架台２０を構成する吊り下げベース２６上に浮上支
持されていることから、ウエハステージＷＳＴの駆動
（移動）時にその反力がウエハステージベース６４に作
用すると、その反力によってウエハステージベース６４
がウエハステージＷＳＴと反対方向に移動することによ
り反力が吸収される。従って、ウエハステージＷＳＴの
駆動反力がウエハステージベース６４を介して第１架台
２０及び本体コラム１４の他の部分に伝わることがな
い。この場合、空気抵抗等を無視すれば、ウエハステー
ジＷＳＴとウエハステージベース６４とから成る系の運
動量が保存され、その系の重心移動も生じない。

【００７６】なお、ウエハステージＷＳＴの質量（重
量）に比べて花崗岩より成るウエハステージベース６４
の質量（重量）がはるかに大きいため、作用・反作用の
原理からもわかるように、ウエハステージＷＳＴの駆動
時にその反力によって生じるウエハステージベース６４
の移動量は僅かである。

【００７７】従って、本第１の実施形態の露光装置１０
によると、レチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチ
クルパターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷに転写
する際、すなわち走査露光時のレチクルステージＲＳＴ
の駆動反力及び該駆動反力と補償力との誤差力、並びに
ウエハステージＷＳＴの駆動反力に起因する本体コラム
１４の振動を効果的に抑制することができ、これによ
り、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴの
同期整定時間の短縮によるスループットの向上と、同期
精度の向上による露光精度（重ね合せ精度）の向上が可
能である。

【００７８】また、アライメント時、あるいはショット
間ステッピング時のウエハステージＷＳＴの駆動反力に
よって第１架台２０、すなわち本体コラム１４が振動、
あるいは揺動することがなくウエハステージＷＳＴの位
置決め整定時間の短縮及び位置決め精度の向上が可能で
ある。

【００７９】なお、上記実施形態では、固定子３８の両
端に取付部材４２Ａ〜４２Ｄを介して接続されたリアク
ションアクチュエータ４９₁、４９₂により固定子３８の
両端に力を与える付勢装置を構成する場合を説明した
が、本発明がこれに限定されるものではない。

【００８０】例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）の概念図に示
されるように、固定子３８の一端側をリアクションアク
チュエータ４９₂に接続し、固定子３８の他端側をアー
ム部材７７及び緩衝機構７９を介して第１鉛直部材４８
に接続しても良い。この緩衝機構７９としては、板ば
ね、皿ばね、コイルばね等のばねや磁気カップリング機
構等を使用することができる。このようにすれば、リア
クションアクチュエータを固定子の両側に設ける場合に
比べてコストの低減が可能である。

【００８１】例えば、ばね定数ｋのコイルばねを緩衝材
７９として使用する場合を考える。レチクルステージＲ
ＳＴに力が作用しない図５（Ａ）の状態では、緩衝材７
９が所定量ｘだけ伸びて力Ｆ₁＝ｋｘで固定子３８を同
図中の右側に引っ張っており、この力Ｆ₁と釣り合う力
Ｆ₂で第２リアクションアクチュエータ４９₂が固定子３
８を同図中の左側に引っ張っており、このとき固定子３
８は、中立位置にあるものとする。すなわち、Ｆ₁＝ｋ
ｘ＝Ｆ₂＝Ｆのとき、固定子３８は中立位置にある。

【００８２】この状態で、図５（Ｂ）に示されるよう
に、レチクルステージＲＳＴが左向きの力ｆを受けた場
合を考える。

【００８３】この場合、固定子３８は、右向きの反力ｆ
を受ける。この反力により、固定子３８はΔｘだけ右側
に移動する。これにより、緩衝材７９がΔｘだけ変位し
て該緩衝材７９が固定子を右側に引く力は、Ｆ₁’＝ｋ
（ｘ−Δｘ）に変化する。

【００８４】しかるに、反力ｆ＝ｋΔｘが成立するの
で、図５（Ｂ）の右向きの力の合計＝ｆ＋Ｆ₁’＝ｋΔ
ｘ＋｛ｋ（ｘ−Δｘ）｝＝ｋｘ＝Ｆとなり、第２リアク
ションアクチュエータ４９₂がＦ₂’＝Ｆ₂＝Ｆなる力で
固定子３８を左側に引き続ける限り、Ｆ₁’＋ｆ＝Ｆ₂’
が成立して、固定子３８は、中立位置からΔｘだけ右側
に移動した位置で静止する。

【００８５】ばね材料として、力ｆ＝ばね定数ｋ×変位
ｘの関係を満足するものに限らず、ｆ＝ｋｘ²、ｆ＝ｋ
ｘ³など、変位ｘのｎ乗（ｎは０を除く整数）に比例す
るものであれば、上記と同様の理論が成り立つ。磁気カ
ップリング機構の場合も、変位ｘの−２乗に比例するの
で、同様の理論が成り立つ。

【００８６】しかしながら、Ｆ₁’＋ｆ＝Ｆ₂’が成立す
るのは、反力によってそれに応じた距離だけ固定子３８
がＸ軸方向に移動することが前提であるとともに、レチ
クルステージＲＳＴの実際の駆動推力、すなわち反力は
振動的に時間変化するので、結果的に固定子３８が振動
することになる。また、振動的変化がないとしても反力
の大きさによって固定子の静止位置が異なってしまう。
また、固定子３８に対して常に引張力を作用させるため
には、最初にある程度大きな引張力を設定しておく必要
もある。

【００８７】かかる不都合を回避するために、緩衝機構
７９として、エアーカップリング機構を用いても良い。
この場合、常に一定の力Ｆで固定子を引っ張るようにす
ることにより、前述したリアクションアクチュエータ４
９₁，４９₂を用いる場合と同様にしてリアクションアク
チュエータ４９₂の発生する補償力を制御することによ
り、固定子３８を中立位置にほぼ維持できる。

【００８８】勿論、固定子３８の両側に緩衝機構を設け
て、これらの緩衝機構により付勢装置を構成することも
可能である。

【００８９】また、上記第１の実施形態の露光装置１０
では、走査露光時にレチクルステージＲＳＴとウエハス
テージＷＳＴとは、逆向きに移動する。そこで、例え
ば、一対のＸ軸リニアモータによってＸ軸方向に駆動さ
れるＹガイドと、このＹガイドに沿ってＹ軸リニアモー
タで駆動されるウエハステージＷＳＴとを設け、上記一
対のＸ軸リニアモータの固定子を、上記実施形態の固定
子３８Ａ、３８Ｂと同様にして第１、第２鉛直部材４
８、５０によって支持するようにしても良い。かかる場
合には、走査露光時にフレーム５８がリアクションアク
チュエータ（補償機構）により受ける反力は、打ち消し
合う方向に発生するため、設置床に伝わる振動を低減す
ることもできる。

【００９０】なお、図１に仮想線８１で示される反射ミ
ラーを例えばフレーム５８の第２鉛直部材５０に固定
し、固定子用レーザ干渉計５６に別の干渉計を組み込
み、この干渉計によって前記反射ミラー８１を介してフ
レーム５８の振動（外乱）を検出し、この外乱をリアク
ションアクチュエータ４９Ａ〜４９Ｄの制御系にフィー
ドバック入力することにより、フレーム５８の振動要因
を低減するようにしても良い。

【００９１】また、レチクルステージＲＳＴを駆動する
リニアモータ４０Ａ、４０Ｂの有する粘性抵抗や逆起電
力等に起因する推力の減少を予め実験的に求め、この求
めた推力の減少分を考慮した指令値を、リアクションア
クチュエータ４９Ａ〜４９Ｄの制御系に入力するように
しても良い。このようにすれば、レチクルステージＲＳ
Ｔの駆動推力（反力と大きさが一致）と補償力との誤差
要因をほぼ完全に除去することが可能である。

【００９２】なお、上記実施形態では固定子３８を支持
する支持部材として鉛直部材４８、５０及び水平板６０
から成る門形のフレーム５８を用いる場合を説明した
が、これに代えて、一体成形された門形フレームを用い
ても良く、あるいは、口の字形、Ｈ形等のフレームを用
いても良い。あるいは、固定子３８の支持部材として第
１、第２鉛直部材４８、５０と同様の鉛直部材のみを設
けても良い。第１、第２鉛直部材として振動特性が同じ
ものを用いても良い。また、フレーム５８と設置床との
間に緩衝材を設けることにより、フレーム５８に伝わっ
た反力が設置床に直接伝わらないようにしても良い。

【００９３】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態について図６〜図８に基づいて説明する。ここ
で、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成
部分については、同一の符号を用いるとともに、その説
明を簡略化し若しくは省略するものとする。

【００９４】この第２の実施形態の露光装置は、前述し
た第１の実施形態におけるウエハステージ装置１５に代
えて、図６に示されるウエハステージ装置１００が設け
られた点に特徴を有する。

【００９５】このウエハステージ装置１００は、吊り下
げベース２６の上面に複数のエアーパッド６２によって
浮上支持されるとともに基板ステージとしてのウエハス
テージＷＳＴをＸＹ２次元方向に移動可能に支持する正
方形又は長方形の花崗岩から成るステージベースとして
のウエハステージベース６４と、ウエハステージベース
６４の周囲を取り囲み、該ウエハステージベース６４に
一体的に固定された枠体８２とを備えている。

【００９６】ウエハステージＷＳＴは、前述した第１の
実施形態と同様に、Ｘリニアモータ７２Ｘ（図６では図
示せず、図７参照）によってウエハステージベース６４
上を走査方向であるＸ軸方向に駆動されるＸステージ６
６と、Ｙリニアモータ７２Ｙ（図６では図示せず、図７
参照）によってＸステージ６６上を非走査方向であるＹ
軸方向に駆動されるＹステージ６８とを備えている。Ｙ
ステージ６８の上面に不図示のウエハホルダを介して基
板としてのウエハＷが吸着保持されている。また、Ｙス
テージ６８の上面には、Ｌ字状ミラーから成る移動鏡７
４が設けられており、この移動鏡７４を介してウエハ干
渉計７６（図６では図示せず、図７参照）によってＹス
テージ６８のＸＹ面内の位置が例えば０．５〜１ｎｍ程
度の分解能で計測されている。

【００９７】枠体８２のＸ軸方向の両側の側面には、ボ
イスコイルモータから成る一対のＹアクチュエータ８４
Ａ、８４Ｂが相互に対向する位置に配置されている。一
方のＹアクチュエータ８４Ｂは、設置床から上方に延び
る支柱８８の上端に固定された固定子と、これに対向し
て枠体８２の＋Ｘ側の側面に固定された可動子とによっ
て構成されている。支柱８８に対応するベースフレーム
１６、吊り下げベース２６の＋Ｘ方向の端部近傍には切
り欠きがそれぞれ形成されている。他方のＹアクチュエ
ータ８４Ａ側の構成もこれと同様になっている。ここ
で、これら一対のＹアクチュエータ８４Ａ、８４Ｂによ
って枠体８２に対して与えられるＹ軸方向の力の作用点
は、ともにＹステージ６８の重心とほぼ同一高さ位置に
設定されている。

【００９８】枠体８２のＹ軸方向の両側の側面には、ボ
イスコイルモータから成る一対のＸアクチュエータ８６
Ａ、８６Ｂが相互に対向する位置に配置されている。一
方のＸアクチュエータ８６Ａは、設置床から上方に延び
る支柱９０の上端に固定された固定子と、これに対向し
て枠体８２の＋Ｙ側の側面に固定された可動子とによっ
て構成されている。支柱９０に対応するベースフレーム
１６、吊り下げベース２６の＋Ｙ方向の端部近傍には切
り欠きがそれぞれ形成されている。他方のＸアクチュエ
ータ８６Ｂ側の構成もこれと同様になっている。ここ
で、これら一対のＹアクチュエータ８６Ａ、８６Ｂによ
って枠体８２に対して与えられるＸ軸方向の力の作用点
は、ともにウエハステージＷＳＴ、すなわちＸステージ
６６とＹステージ６８の全体の重心とほぼ同一高さ位置
に設定されている。

【００９９】前記Ｙアクチュエータ８４Ａ，８４Ｂそれ
ぞれの固定子と可動子との間には、所定のクリアランス
がそれぞれ設けられ、また、Ｙアクチュエータ８４Ａ，
８４Ｂの固定子と枠体８２との間にも所定の空隙がそれ
ぞれ形成されている。これにより、枠体８２はＸアクチ
ュエータ８６Ａ，８６Ｂによって駆動された際に、その
空隙で規定される範囲内でＸ方向に移動できるような構
成となっている。同様に、Ｙアクチュエータ８４Ａ，８
４Ｂによって駆動された際に枠体８２がＹ方向に移動で
きるように、Ｘアクチュエータ８６Ａ，８６Ｂそれぞれ
の固定子と可動子との間には、所定のクリアランスがそ
れぞれ設けられ、Ｘアクチュエータ８６Ａ，８６Ｂそれ
ぞれの固定子と枠体８２との間には所定の空隙がそれぞ
れ形成されている。

【０１００】吊り下げベース２６の＋Ｘ側の上面には、
枠体８２を介してウエハステージベース６４のＸ方向位
置を計測するベースＸ干渉計９２Ｘが固定されており、
このベースＸ干渉計９２ＸからのＸ軸方向のレーザビー
ムが照射される部分の枠体８２の表面は鏡面加工が施さ
れ反射面が形成されている。ベースＸ干渉計９２Ｘは、
投影光学系ＰＬの側面に固定された不図示の固定鏡を基
準としてウエハステージベース６４のＸ方向位置を計測
するものである。

【０１０１】また、図６では図示が省略されているが、
吊り下げベース２６の−Ｙ側の上面には、枠体８２を介
してウエハステージベース６４のＹ方向位置を計測する
２つのベースＹ干渉計９２Ｙ₁、９２Ｙ₂（図７参照）が
固定されており、これらのベースＹ干渉計９２Ｙ₁、９
２Ｙ₂によって、上記と同様にして投影光学系ＰＬの側
面に固定された不図示の固定鏡を基準としてウエハステ
ージベース６４のＹ方向位置が異なる２箇所で計測され
ている。

【０１０２】図７には、本第２の実施形態の露光装置の
制御系の主要部の構成が示されている。この制御系は、
マイクロコンピュータ（又はワークステーション）から
成る主制御装置８０を中心として構成されている。この
主制御装置８０には、その入力側にレチクル干渉計５
３、ウエハ干渉計７６、固定子用レーザ干渉計５６の他
に、ベースＸ干渉計９２Ｘ、ベースＹ干渉計９２Ｙ₁、
９２Ｙ₂が接続され、その出力側にはリアクションアク
チュエータ４９Ａ〜４９Ｄ、リニアモータ４０Ａ、４０
Ｂ、及びＸリニアモータ７２Ｘ、Ｙリニアモータ７２
Ｙ、Ｘアクチュエータ８６Ａ，８６Ｂ、及びＹアクチュ
エータ８４Ａ，８４Ｂ等が接続されている。

【０１０３】その他の部分の構成等は、前述した第１の
実施形態と同様になっている。

【０１０４】このようにして構成された本第２の実施形
態の露光装置によると、前述した第１の実施形態の露光
装置１０における露光処理動作と同様にして露光処理工
程の動作が行われる。この露光処理工程の動作の内、例
えば、走査露光時等に、主制御装置８０ではＸリニアモ
ータ７２Ｘを介してウエハステージＷＳＴをＸ軸方向に
駆動するが、この駆動推力の反力がウエハステージベー
ス６４に作用する。

【０１０５】何も力を加えなければ、前述した第１の実
施形態と同様に、この反力によりウエハステージベース
６４がＸステージ６６と逆向きに移動するのであるが、
本実施形態の場合、主制御装置８０がこのときのＸリニ
アモータ７２Ｘの推力指令値に基づいてＸアクチュエー
タ８６Ａ、８６Ｂを次に述べるようにして制御し、その
反力をほぼ相殺するための補償力を発生させることによ
り、ウエハステージベース６４の移動を制限する。

【０１０６】ここで、この主制御装置８０によるＸアク
チュエータ８６Ａ、８６Ｂの制御方法について説明す
る。前提として、ウエハステージＷＳＴが、図８に示さ
れるように、その重心ＣＧがＸアクチュエータ８６Ａの
推力発生点から距離Ｌ₁、Ｘアクチュエータ８６Ｂの推
力発生点から距離Ｌ₂の位置にあるものとする。

【０１０７】この図８の場合、主制御装置８０では、Ｘ
アクチュエータ８６Ａが発生する推力Ｐ₁と、Ｘアクチ
ュエータ８６Ｂが発生する推力Ｐ₂が次式で表せる値と
なるように両アクチュエータ８６Ａ、８６Ｂを制御す
る。

【０１０８】Ｐ₁＝Ｌ₂／（Ｌ₁＋Ｌ₂）×ＰＰ₂＝Ｌ₁／（Ｌ₁＋Ｌ₂）×Ｐ

【０１０９】ここで、ＰはＸリニアモータ７２Ｘの推力
指令値に基づいて求められる反力の大きさである。

【０１１０】すなわち、主制御装置８０では、Ｘアクチ
ュエータ８６Ａ、８６Ｂに、上記反力に対する補償力と
して、力Ｐ₁、力Ｐ₂をウエハステージＷＳＴの移動方向
と同一方向に発生させることによって、ウエハステージ
ベース６４に作用する反力をほぼ相殺し、ウエハステー
ジベース６４の移動を制限する。この場合、上２式から
明らかなように、Ｐ₁×Ｌ₁＝Ｐ₂×Ｌ₂が成立し、ウエハ
ステージＷＳＴの重心ＣＧ回りのＸＹ面内の総モーメン
トは零である。

【０１１１】また、ウエハステージＷＳＴに比べて、花
崗岩から成るウエハステージベース６４ははるかに重い
ため、ウエハステージＷＳＴとウエハステージベース６
４と枠体８２とから成る系の重心は、明らかにウエハス
テージベース６４内に存在する。

【０１１２】従って、上記のウエハステージベース６４
が受けるステージ駆動反力に起因する上記系の重心回り
の回転モーメントと、上記補償力Ｐ₁、Ｐ₂に起因する上
記系の重心回りの回転モーメントとは、相互に逆向きで
あるため、上記補償力を加えることにより、ステージ駆
動反力に起因する回転モーメントを大部分キャンセルす
ることができる。また、上記補償力Ｐ₁、Ｐ₂は、移動中
のウエハステージＷＳＴの重心と同一高さ位置に作用
し、しかもウエハステージＷＳＴの重心回りのＸＹ面内
の総モーメントは零であるから、結果的にウエハステー
ジＷＳＴの重心に（Ｐ₁＋Ｐ₂）＝Ｐなる力が作用するも
のと考えて差し支えなく、補償力Ｐ₁、Ｐ₂は移動中のウ
エハステージＷＳＴに対して何らの不都合をも及ぼさな
い。かかる意味で、本実施形態では、上記Ｘアクチュエ
ータ８６Ａ、８６Ｂは、ウエハステージＷＳＴの駆動時
に発生する反力と逆向きで実質的に等しい大きさの補償
力を発生しているものと言える。

【０１１３】また、例えば、ショット間のステッピング
時等に、主制御装置８０ではＹリニアモータ７２Ｙを介
してＹステージ６８を駆動するが、この駆動推力の反力
がＸステージ６６に作用する。何も力を加えなければ、
上記と同様に、この反力によりＸステージ６６がウエハ
ステージベース６４と一体的にＹステージ６８と逆向き
に移動するのであるが、本実施形態の場合、主制御装置
８０がこのときのＹリニアモータ７２Ｙの推力指令値に
基づいてＹアクチュエータ８４Ａ、８４Ｂを上で説明し
たＸアクチュエータ８６Ａ、８６Ｂと同様にして制御す
ることにより、その反力と逆向きで実質的に等しい大き
さの補償力を発生させて、Ｘステージ６６及びウエハス
テージベース６４の移動を制限する。

【０１１４】この場合も、Ｙアクチュエータ８４Ａ、８
４Ｂで発生する補償力は、上述と全く同様にして、等価
的にＹステージ６６の重心に作用し、また、上記補償力
を加えることにより、ステージ駆動反力に起因する系の
回転モーメントを大部分キャンセルすることができる。

【０１１５】先にも説明したように、実際には、リニア
モータの固体差、粘性抵抗や逆起電力等によって推力指
令値に基づいて算出した補償力と、ウエハステージベー
ス６４に作用する反力とは完全には一致しない場合があ
る。

【０１１６】従って、ウエハステージＷＳＴの駆動推力
（反力と大きさが一致）と補償力との誤差力が生じ得る
が、本実施形態の場合、ウエハステージベース６４は吊
り下げベース２６上に浮上支持され、吊り下げベース２
６すなわち第１架台２０に対して移動可能な構成となっ
ていることから、前記誤差が第１架台２０に対して伝わ
ることが無く、しかもウエハステージＷＳＴの駆動反力
に起因するウエハステージベース６４と枠体８２とウエ
ハステージＷＳＴとから成る系の回転モーメントを低減
することができるので、第１架台２０の振動要因はほぼ
完全に除去されている。

【０１１７】しかし、ウエハステージＷＳＴの推力指令
値に基づいてアクチュエータ８４Ａ、８４Ｂ、８６Ａ、
８６Ｂを制御する上記の制御方法では、上記誤差力が生
じ、ウエハステージベース６４はこの誤差力によって移
動する場合がある。

【０１１８】そこで、主制御装置８０では、ベースＸ干
渉計９２Ｘ、９２Ｙ₁、９２Ｙ₂の計測値に基づいて、ウ
エハステージベース６４の実際の位置を常時モニタしな
がら、その位置が常に所望の位置となるようにＸアクチ
ュエータ８６Ａ，８６Ｂ、Ｙアクチュエータ８４Ａ，８
４Ｂをサーボ制御するようにしても良い。この場合、ス
テージ駆動に伴いウエハステージベース６４に作用する
反力（ステージ駆動推力にほぼ一致）と補償力とに誤差
が生じても、ステージ駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消
す補償力をアクチュエータ６Ａ，８６Ｂ又はＹアクチュ
エータ８４Ａ，８４Ｂによって発生することができ、前
記誤差力を補償することができ、これによりウエハステ
ージベース６４を定位置に位置決めすることができるの
で、振動要因を確実にキャンセルすることができる。

【０１１９】この場合において、ウエハステージベース
６４の位置を計測する検出器としては、レーザ干渉計に
限らず、ポテンショメータやリニアエンコーダを用いて
も勿論良く、近接センサー等を用いても良い。かかる場
合であっても、最適位置からのずれ量を認識してそのず
れを零にすることはできる。

【０１２０】これまでの説明から明らかなように、本第
２の実施形態では、Ｘアクチュエータ８６Ａ，８６Ｂと
Ｙアクチュエータ８４Ａ，８４Ｂ及びこれらを制御する
主制御装置８０によって、基板駆動装置としてのＸリニ
アモータ７２Ｘ，Ｙリニアモータ７２Ｙによるウエハス
テージＷＳＴの駆動時に、ウエハステージベース６４に
発生する反力と逆向きで実質的に等しい大きさの補償力
をウエハステージベース６４に与えるアクチュエータ・
システムが構成され、このアクチュエータシステムがウ
エハステージベース６４の移動を制限する制限機構をも
構成している。

【０１２１】以上説明した本第２の実施形態の露光装置
によると、前述した第１の実施形態と同等の効果を得ら
れる他、上記アクチュエータ・システムによってウエハ
ステージベース６４に発生する反力を相殺する補償力を
該ウエハステージベース６４に与えることができるの
で、基板駆動装置によるウエハステージＷＳＴの駆動時
にウエハステージベース６４を所定の位置に静止させる
ことが可能になる。

【０１２２】但し、このようにウエハステージＷＳＴの
駆動時にウエハステージベース６４を所定の位置に静止
させる場合には、ウエハステージＷＳＴの移動に伴い系
の重心移動が生じるので、レチクルステージＲＳＴに比
べてウエハステージＷＳＴの重量（質量）が著しく大き
い場合などには、ウエハステージＷＳＴの移動に伴い、
本体コラム１４が偏荷重のために傾くこと（沈み込み）
が起こり得る。

【０１２３】かかる偏荷重による本体コラム１４の沈み
込みに対する対応して、マウント１８としてアクチュエ
ータを備えたアクティブ防振マウントを用い、このアク
ティブ防振マウントにより、本体コラムの沈み込みを補
正するようにしても良い。例えば、沈み込み量をウエハ
ステージＷＳＴの位置と重さに応じて予め測定し、その
値をメモリに記憶しておき、実際のウエハステージＷＳ
Ｔの駆動時に該ウエハステージＷＳＴの位置に応じてア
クティブ防振マウントをフィードフォワード制御しても
良く、あるいは変位センサ等を用いて沈み込み量をリア
ルタイムで計測し、このセンサの計測値に基づいてアク
ティブ防振マウントをフィードバック制御しても良い。

【０１２４】なお、図６から容易に想像されるように、
Ｘアクチュエータ８６Ａ、８６Ｂ（又はＹアクチュエー
タ８４Ａ、８４Ｂ）で発生する力Ｐ₁、Ｐ₂を調整するこ
とにより、意識的にウエハステージベース６４を回転さ
せることも可能である。従って、主制御装置８０では、
干渉計９２Ｙ₁、９２Ｙ₂の計測値をモニタしつつ、走査
露光時のウエハステージＷＳＴの駆動軸の方向をレチク
ルステージＲＳＴ上のレチクルＲの座標軸に一致させる
ようにしても良い。かかる場合には、走査露光中の両ス
テージＲＳＴ、ＷＳＴの同期誤差制御に要する制御系の
負担を軽減することができる。

【０１２５】なお、上記第１、第２の実施形態では、エ
キシマレーザ光を露光光として用いるスキャニング・ス
テッパに本発明が適用された場合を説明したが、本発明
がこれに限定されないことは勿論である。例えば、露光
光としては、超高圧水銀ランプの紫外域の輝線（ｇ線、
ｉ線等）を用いても良く、あるいは軟Ｘ線領域の光、電
子線等の荷電粒子線を用いても良い。

【０１２６】また、上記第２の実施形態でも説明した、
ステージ（基板ステージ）を移動可能に支持するステー
ジベースを、投影光学系を保持するメインフレームに移
動可能に支持するとする本発明の技術的思想は、ステッ
パ等の静止露光型の露光装置や、ＥＢ露光装置等にも好
適に適用できる。かかる場合にも基板ステージの駆動
（移動）時にその反力がステージベースを介してメイン
フレームに伝わることがない。従って、基板ステージの
駆動反力によってメインフレームが振動・あるいは揺動
することがなく、基板ステージの位置決め整定時間の短
縮及び位置決め精度の向上が可能であり、これにより、
スループットの向上とともに露光精度の向上が可能であ
る。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜６に記
載の各発明によれば、ステージの移動に伴う反力とこの
補償力との誤差力に起因してステージを支持するベース
（ステージベース）に振動が生じるのを防止することが
できるという従来にない優れたステージ装置を提供する
ことができる。

【０１２８】また、請求項７に記載の発明に係る露光装
置によれば、走査露光時のマスクステージの駆動反力に
起因する投影光学系を保持する本体コラムの振動を抑制
することにより露光精度の向上を図ることができるとい
う効果がある。

【０１２９】また、請求項８〜１１に記載の各発明に係
る露光装置によれば、スループット及び重ね合わせ精度
の向上を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る露光装置の全体構成を概
略的に示す図である。

【図２】図１の装置を構成するレチクルステージ近傍部
分の構成を示す概略斜視図である。

【図３】図１の装置の制御系の主要部の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】レチクルステージを駆動するリニアモータの固
定子に作用する反力に対する補償力を発生させるための
リアクションアクチュエータの第１の制御方法を説明す
るための図であって、（Ａ）はレチクルステージに力が
作用しない状態での固定子に作用する力を示す図、
（Ｂ）は（Ａ）の状態からレチクルステージが力ｆで駆
動されたときに固定子に作用する力を示す図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、変形例の装置を説明するた
めの図である。

【図６】第２の実施形態の露光装置の主要部の構成を示
す図である。

【図７】図６の実施形態の露光装置の制御系の主要部の
構成を示すブロック図である。

【図８】第２の実施形態の装置におけるＸアクチュエー
タの制御方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１０…露光装置、１４…本体コラム、２０…第１架台
（メインフレーム）、３０…レチクルステージベース
（ベース）、３４…駆動装置、３６Ａ，３６Ｂ…可動
子、３８Ａ，３８Ｂ…固定子、４０，４０Ａ，４０Ｂ…
リニアモータ（駆動装置）、４８…第１鉛直部材、４９
Ａ〜４９Ｄ…リアクションアクチュエータ（付勢装置、
補償力発生機構）、５０…第２鉛直部材、５６…固定子
用干渉計（位置検出器）、５８…フレーム（支持部
材）、６０…水平板（連結部材）、６４…ウエハステー
ジベース（ステージベース）、７０…基板駆動装置、８
０…主制御装置（制御系、制御装置、制限機構の一部、
アクチュエータシステムの一部）、８４Ａ，８４Ｂ…Ｙ
アクチュエータ（制限機構の一部、アクチュエータ・シ
ステムの一部）、８６Ａ，８６Ｂ…Ｘアクチュエータ
（制限機構の一部、アクチュエータ・システムの一
部）、Ｒ…レチクル（マスク）、Ｗ…ウエハ（基板）、
ＰＬ…投影光学系、ＷＳＴ…基板ステージ、ＲＳＴ…レ
チクルステージ（マスクステージ、ステージ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースに対して移動可能なステージと、
該ステージを駆動する駆動装置とを備えたステージ装置
において、前記駆動装置は、前記ステージに一体的に取り付けられ
た可動子と、該可動子を前記ステージと一体的に所定方
向に相対駆動するとともに前記ベースに対して前記所定
方向に移動可能に支持部材によって支持された固定子と
を有し、前記固定子の前記所定方向の両端に力を与える付勢装置
を備えたことを特徴とするステージ装置。
【請求項２】前記固定子の前記所定方向の位置を検出
する位置検出器と、該位置検出器からの位置情報に基づ
いて前記付勢装置を前記固定子が一定の位置となるよう
にサーボ制御する制御系とを更に備えたことを特徴とす
る請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】ベースに対して移動可能なステージと、
該ステージを駆動する駆動装置とを備えたステージ装置
において、前記駆動装置は、ステージに一体的に取り付けられた可
動子と、該可動子を前記ステージと一体的に所定方向に
相対駆動する固定子とを有し、前記固定子の前記所定方向の一端が接続され鉛直方向に
沿って配設された第１鉛直部材と、前記固定子の前記所
定方向の他端が接続され鉛直方向に沿って配設された第
２鉛直部材と、前記第１鉛直部材と第２鉛直部材とを連
結する連結部材とを少なくとも有し、前記固定子を前記
ベースに対して前記所定方向に移動可能に支持するフレ
ームを備えたことを特徴とするステージ装置。
【請求項４】前記固定子と前記第１、第２鉛直部材の
少なくとも一方との間に、前記駆動装置による前記ステ
ージの駆動時に生ずる反力をほぼ打ち消す補償力を発生
する補償力発生機構を設けたことを特徴とする請求項３
に記載のステージ装置。
【請求項５】前記補償力発生機構は、前記固定子と前
記第１、第２鉛直部材との間にそれぞれ設けられた少な
くとも２つのリアクションアクチュエータを含み、前記固定子が受ける反力の方向及び大きさに応じて前記
リアクションアクチュエータを制御する制御装置を更に
備えることを特徴とする請求項４に記載のステージ装
置。
【請求項６】前記第１鉛直部材と前記第２鉛直部材と
は、異なる周波数特性を有することを特徴とする請求項
３又は４に記載のステージ装置。
【請求項７】マスクと基板とを同期移動して前記マス
クのパターンを投影光学系を介して前記基板に転写する
露光装置であって、請求項１〜６のいずれか一項に記載のステージ装置を具
備するとともに、前記ベースが前記投影光学系が保持された本体コラムの
一部を構成し、前記ステージが前記マスクを保持するマ
スクステージであることを特徴とする露光装置。
【請求項８】所定のパターンを投影光学系を介して基
板に転写する露光装置であって、前記基板を保持する基板ステージと；前記基板ステージ
を移動可能に支持するステージベースと；前記基板ステ
ージを駆動する基板駆動装置と；前記投影光学系を保持
するとともに前記ステージベースを移動可能に支持する
メインフレームとを備える露光装置。
【請求項９】前記ステージベースの移動を制限する制
限機構を設けたことを特徴とする請求項８に記載の露光
装置。
【請求項１０】前記制限機構は、前記駆動装置による
前記基板ステージの駆動時に前記ステージベースに発生
する反力と逆向きで実質的に等しい大きさの補償力を前
記ステージベースに与えるアクチュエータ・システムで
あることを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】前記基板ステージは直交２軸方向に移
動可能であり、前記ステージベースは、前記基板ステージと同一方向に
移動可能であることを特徴とする請求項８〜１０のいず
れか一項に記載の露光装置。