特許 7560988 ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-25

(45)【発行日】2024-10-03

(54)【発明の名称】ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20240926BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

G03F7/20 501

G03F7/20 521

H01L21/68 F

H01L21/68 K

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020171415

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2022063075

(43)【公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-09-25

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大豆生田 吉広

【審査官】今井 彰

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０７１２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１２３６９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／２０－７／２４、９／００－９／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ステージと、
前記第１ステージの上に配置されている第２ステージと、
前記第１ステージに対する前記第２ステージの傾き量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１ステージを等速移動させる等速区間では、第１目標傾き量に基づいて前記傾き量を制御し、前記第１ステージを加速または減速させる加減速区間では、前記第１目標傾き量より小さい第２目標傾き量に基づいて前記傾き量を制御する、ことを特徴とするステージ装置。

【請求項2】

前記第１ステージおよび前記第２ステージは、前記傾き量の変化に応じて前記第１ステージと前記第２ステージとの間隙の大きさが変化するように構成されている、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】

前記第２目標傾き量は、前記傾き量の制御偏差により前記間隙の大きさが許容範囲外になることが回避されるように設定されている、ことを特徴とする請求項２に記載のステージ装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記加減速区間における前記第１ステージの移動中に前記間隙の大きさが許容範囲外になることを回避するように、前記第２目標傾き量を設定する、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のステージ装置。

【請求項5】

前記間隙の大きさを検出する検出部を更に備え、
前記制御部は、前記第１ステージを事前に移動させた際に得られた前記検出部の検出結果に基づいて、前記第２目標傾き量を設定する、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】

前記制御部は、前記第１ステージを加速する加速区間、および前記第１ステージを減速する減速区間の各々について、前記第２目標傾き量を個別に設定する、ことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のステージ装置。

【請求項7】

前記等速区間は、前記第２ステージにより保持された基板に対して走査露光が行われる区間であり、
前記加減速区間は、前記走査露光の開始前に前記第１ステージを加速する加速区間、および／または、前記走査露光の終了後に前記第１ステージを減速する減速区間を含む、ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のステージ装置。

【請求項8】

前記等速区間では、露光光の光軸に対して前記基板の法線を傾けた状態で前記走査露光が行われ、
前記第１目標傾き量は、前記走査露光において必要となる前記基板の傾きが得られるように設定されている、ことを特徴とする請求項７に記載のステージ装置。

【請求項9】

第１ステージと、
前記第１ステージの上に配置されている第２ステージと、
前記第１ステージに対する前記第２ステージの傾き量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１ステージが第１加速度で駆動しているときに前記傾き量が第１傾き量となるように制御し、前記第１ステージが第２加速度で駆動しているときに前記傾き量が前記第１傾き量よりも小さい第２傾き量となるように制御し、
前記第２加速度の絶対値は、前記第１加速度の絶対値よりも大きい、ことを特徴とするステージ装置。

【請求項10】

基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のステージ装置を含み、
前記基板は、前記ステージ装置の前記第２ステージによって保持される、ことを特徴とするリソグラフィ装置。

【請求項11】

原版を用いて基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のステージ装置を含み、
前記原版は、前記ステージ装置の前記第２ステージによって保持される、ことを特徴とするリソグラフィ装置。

【請求項12】

請求項１０又は１１に記載のリソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成する形成工程と、
前記形成工程でパターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステージ装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスなどの製造に用いられるリソグラフィ装置では、基板上にパターンを形成する際に当該基板を傾けることがある。例えば、特許文献１には、露光装置における焦点深度を拡大させる手法として、原版（マスク）のパターンを光軸方向の異なる位置に結像させるＦＬＥＸ（Focus Latitude Enhancement Exposure）法が提案されている。走査露光装置において当該ＦＬＥＸ法による露光を実施する場合、投影光学系の像面に対して基板を傾けた状態で当該基板が走査駆動される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０７１２７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

リソグラフィ装置では、例えば、粗動ステージ（第１ステージ）と、基板を保持して当該粗動ステージの上を移動可能な微動ステージ（第２ステージ）とを備える基板ステージが用いられることがある。このような基板ステージでは、粗動ステージに対する微動ステージの傾き量を制御することより、基板の傾き（姿勢）を制御することができる。

【0005】

しかしながら、第１ステージに対して第２ステージを傾けると、その傾き量に応じて第１ステージと第２ステージとの間隙が小さくなる箇所が生じうる。そのため、当該傾き量の制御偏差によっては、第１ステージと第２ステージとが干渉（接触）する虞がある。例えば、第１ステージを加速または減速させる加減速区間では、第１ステージを等速移動させる等速区間と比べ、傾き量の制御偏差が大きく、当該干渉が生じる可能性が高くなる。

【0006】

そこで、本発明は、第１ステージと第２ステージとが干渉する可能性を低減するために有利な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面としてのステージ装置は、第１ステージと、前記第１ステージの上に配置されている第２ステージと、前記第１ステージに対する前記第２ステージの傾き量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１ステージを等速移動させる等速区間では、第１目標傾き量に基づいて前記傾き量を制御し、前記第１ステージを加速または減速させる加減速区間では、前記第１目標傾き量より小さい第２目標傾き量に基づいて前記傾き量を制御する。

【0008】

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、例えば、第１ステージと第２ステージとが干渉する可能性を低減するために有利な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】露光装置の構成を示す概略図

【図2】基板ステージの構成例を示す図

【図3】粗動ステージおよび微動ステージの構成を説明するための図

【図4】粗動ステージに対する微動ステージの傾き量を説明するための図

【図5】従来の制御例における粗動ステージの移動速度、微動ステージの目標傾き量、および間隙の大きさを示す図

【図6】第１実施形態の制御例における粗動ステージの移動速度、微動ステージの目標傾き量、および間隙の大きさを示す図

【図7】第１実施形態のステージ装置の制御ブロック図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0012】

本明細書および添付図面では、基板を露光するための露光光の光軸に垂直な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸周りの回転方向、Ｙ軸周りの回転方向、Ｚ軸周りの回転方向に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、傾き（姿勢）は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または傾き（姿勢）を制御することを意味する。なお、以下の説明において、「Ｘ軸方向」と記載している場合、それは＋Ｘ方向および－Ｘ方向を含むものとして定義されうる。「Ｙ軸方向」および「Ｘ軸方向」についても同様である。

【0013】

以下の実施形態では、本発明に係るステージ装置を、原版としてのマスクのパターンを基板上に転写する（基板を露光する）露光装置に適用する例について説明するが、それに限られるものではない。例えば、原版としてのモールドを用いて基板上の組成物を成形する成形装置（インプリント装置、平坦化装置）や、荷電粒子線を用いて基板上にパターンを形成する描画装置などのリソグラフィ装置においても、本発明に係るステージ装置を適用することができる。

【0014】

＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態における露光装置６０の構成を示す概略図である。露光装置６０は、例えば、半導体デバイスの製造工程に使用され、ステップ・アンド・スキャン方式により基板Ｗを露光して原版Ｒのパターンを基板Ｗ上に転写する走査露光装置とする。本実施形態の露光装置６０は、例えば、照明系６１と、原版Ｒを保持する原版ステージ６２と、投影光学系６３と、基板Ｗを保持する基板ステージ６４と、制御部６５とを備える。なお、以下では、投影光学系６３から射出されて基板Ｗに照射される光（露光光）の光軸と平行な方向をＺ軸方向とし、当該光軸に垂直な面内で互いに直交する方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とする。また、基板Ｗの走査露光時における基板Ｗの走査方向をＹ軸方向（＋Ｙ方向または－Ｙ方向）とする。

【0015】

照明系６１は、不図示の光源から照射された光を調整し、原版Ｒを照明する。原版Ｒには、基板Ｗ上に転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成されている。原版Ｒは、例えば石英ガラス製であり、マスクまたはレチクルとも呼ばれる。原版ステージ６２は、原版Ｒを複数の軸方向（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸方向）の各々に駆動するための駆動機構であり、原版Ｒを保持して移動可能に構成される。投影光学系６３は、照明系６１からの光で照明された原版Ｒ上のパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｗ上に投影する。基板Ｗは、表面上にレジスト（感光剤）が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。基板ステージ６４は、基板Ｗを保持するチャックを有し、基板Ｗを複数の軸方向（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸方向）の各々に駆動するための駆動機構であり、基板Ｗを保持して移動可能に構成されうる。

【0016】

制御部６５は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータで構成され、露光装置６０の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムに従って各構成要素の制御を実行しうる。制御部６５は、露光装置６０の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成されてもよいし、露光装置６０の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成されてもよい。

【0017】

上記の露光装置６０において、原版Ｒおよび基板Ｗは、原版ステージ６２および基板ステージ６４によってそれぞれお保持されており、投影光学系６３を介して光学的に共役な位置（投影光学系６３の物体面および像面）にそれぞれ配置される。制御部６５は、原版ステージ６２および基板ステージ６４を、互いに同期させながら投影光学系６３の投影倍率に応じた速度比で走査方向（本実施形態ではＹ軸方向）に相対的に走査する。これにより、原版Ｒのパターンを基板上に転写することができる。

【0018】

次に、本実施形態のステージ装置について説明する。本実施形態のステージ装置は、例えば基板ステージ６４と制御部６５とを備えうる。図２は、本実施形態のステージ装置における基板ステージ６４の構成例を示す図であり、基板ステージ６４を上方（＋Ｚ方向）から見た図である。図２では、Ｘ粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間の構成を分かり易くするため、微動ステージＳＴＧ２を透過図として破線で示している。基板ステージ６４は、例えば、Ｙ粗動ステージ１１と、Ｘ粗動ステージＳＴＧ１（第１ステージ）と、微動ステージＳＴＧ２（第２ステージ）とを含みうる。ここで、以下では、基板ステージ６４と制御部６５とを備えるステージ装置について説明するが、基板ステージ６４の代わりに原版ステージ６２が備えられてもよい。即ち、ステージ装置は、原版ステージ６２と制御部６５とを備える構成であってもよい。原版ステージ６２は、以下で説明する基板ステージ６４と同様の構成を有しうる。

【0019】

Ｙ粗動ステージ１１は、Ｙ粗動ステージ１１との案内面が鏡面加工された定盤１２及びヨーガイド１３と不図示の静圧案内を用いて、定盤１２上をＹ軸方向に移動可能に構成される。Ｙ粗動ステージ１１は、リニアモータ２３，２４によって駆動される。リニアモータ２３は可動子２３ａと固定子２３ｂとで構成され、リニアモータ２４は可動子２４ａと固定子２４ｂとで構成されうる。リニアモータ２３，２４の可動子２３ａ，２４ａは、例えば永久磁石を有し、連結板２５ａ，２５ｂによってＹ粗動ステージ１１に連結されている。また、リニアモータ２３，２４の固定子２３ｂ，２４ｂは、例えばコイルを有する。これにより、制御部６５は、リニアモータ２３，２４を用いて、Ｙ軸方向におけるＹ粗動ステージ１１の駆動を制御することができる。

【0020】

Ｘ粗動ステージＳＴＧ１（第１ステージ）は、不図示の静圧案内が定盤１２上でＹ粗動ステージ１１をＹ軸方向で挟み込むように構成されており、Ｙ粗動ステージ１１に沿ってＸ軸方向に移動可能に構成される。Ｙ軸方向へのＸ粗動ステージＳＴＧ１の駆動は、リニアモータ２７によって行われうる。リニアモータ２７は、Ｙ粗動ステージ１１に設けられた固定子と、Ｘ粗動ステージＳＴＧ１に設けられた可動子とで構成される。これにより、制御部６５は、リニアモータ２７を用いて、Ｘ軸方向におけるＸ粗動ステージＳＴＧ１の駆動を制御することができる。また、Ｘ粗動ステージＳＴＧ１は、リニアモータ２３，２４を用いてＹ軸方向へＹ粗動ステージ１１を駆動することにより、定盤１２上をＹ軸方向に移動可能となる。つまり、制御部６５は、リニアモータ２３，２４，２７を用いることにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向におけるＸ粗動ステージＳＴＧ１の位置決め制御を行うことができる。なお、以下では、Ｘ粗動ステージＳＴＧ１を、単に「粗動ステージＳＴＧ１」と呼ぶことがある。

【0021】

微動ステージＳＴＧ２（第２ステージ）は、粗動ステージＳＴＧ１からＺ軸方向に間隔をおいて配置されており、粗動ステージＳＴＧ１の上で移動可能に構成される。本実施形態の場合、微動ステージＳＴＧ２の下面に凸部１５が設けられており、粗動ステージＳＴＧ１の上面に設けられた凹部１４に微動ステージＳＴＧ２の凸部１５が配置（挿入）される。

【0022】

粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ駆動力を発生させる微動Ｘリニアモータ３１ａ，３１ｂ、微動Ｙリニアモータ３２ａ，３２ｂ、微動Ｚリニアモータ３３ａ～３３ｄが配置されている。これらのリニアモータ３１～３３は、粗動ステージＳＴＧ１に対して微動ステージＳＴＧ２を複数の軸方向（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸方向）の各々に独立して駆動する。これにより、制御部６５は、リニアモータ３１～３３を用いて、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の位置および姿勢（傾き）を制御することができる。また、粗動ステージＳＴＧ１（凹部１４）と微動ステージＳＴＧ２（凸部１５）との間には、電磁アクチュエータ４１，４２が設けられ、電磁石の作用による吸引力が発生しうる。電磁アクチュエータ４１ａ，４１ｂはＸ軸方向に、電磁アクチュエータ４２ａ，４２ｂはＹ軸方向に、それぞれ吸引力を発生させる。

【0023】

図３は、本実施形態の基板ステージ６４における粗動ステージＳＴＧ１および微動ステージＳＴＧ２の構成（位置関係）を説明するための図であり、図２のＡ－Ａ断面を模式的に表している。粗動ステージＳＴＧ１および微動ステージＳＴＧ２は、それらの間に間隙が形成され、且つ、その間隙の大きさが、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の傾き量の変化に応じて変化するように構成されている。ここで、粗動ステージＳＴＧ１および微動ステージＳＴＧ２は、粗動ステージＳＴＧ１を構成する部材（第１部材）と微動ステージＳＴＧ２を構成する部材（第２部材）との間にギャップが形成されるように構成されてもよい。当該部材（第１部材、第２部材）は、ステージ自体の構成部材であってもよいが、リニアモータ３１～３３の一部（可動子、固定子）であってもよい。

【0024】

例えば、微動ステージＳＴＧ２は、全体にわたって粗動ステージＳＴＧ１との間にギャップが形成されるように、粗動ステージＳＴＧ１の上に配置される。この構成により、粗動ステージＳＴＧ１に対して微動ステージＳＴＧ２を傾けることが可能となる。また、微動ステージＳＴＧ２は、その下面に設けられた凸部１５が粗動ステージＳＴＧ１の凹部１４に挿入されるように、粗動ステージＳＴＧ１の上に配置される。この構成により、意図せずに粗動ステージＳＴＧ１が急加速または急停止した場合であっても、粗動ステージＳＴＧ１の上から微動ステージＳＴＧ２がずれることを防止することができる。

【0025】

さらに、本実施形態の場合、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間の間隙の大きさを検出するための検出部１６（ギャップセンサ）が設けられうる。図３に示す例では、検出部１６は、粗動ステージＳＴＧ１の凹部１４と微動ステージＳＴＧ２の凸部１５との間に設けられているが、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙の大きさを検出することができれば検出部１６の取付位置は任意である。検出部１６は、例えば、検出対象物までの距離を検出可能な検出手段であり、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙の大きさを検出結果として出力するセンサが適用されうる。検出部１６としては、例えば、渦電流式変位センサ、静電容量センサ、光学式センサ、超音波センサなどが適用されうる。

【0026】

露光装置６０では、例えば、原版Ｒのパターンを基板上に転写する際に、投影光学系６３の像面に対して基板Ｗを傾けることがある。換言すると、投影光学系６３から射出された露光光の光軸に対して基板Ｗの法線を傾けることがある。例えば、露光装置６０では、焦点深度を拡大させる手法として、原版Ｒのパターンを光軸方向の異なる位置に結像させるＦＬＥＸ（Focus Latitude Enhancement Exposure）法が採用されることがある。ＦＬＥＸ法は、投影光学系６３の像面に対して基板Ｗを傾けた状態で基板Ｗの走査露光を行うことで、原版Ｒのパターンの結像位置を投影光学系６３の焦点付近で連続的に変化させる方法である。これにより、基板Ｗの多重露光を可能にし、コントラストの向上と焦点深度の拡大を図ることができる。

【0027】

本実施形態のステージ装置（基板ステージ６４）では、粗動ステージＳＴＧ１（第１ステージ）に対する微動ステージＳＴＧ２（第２ステージ）の傾き量を目標傾き量に制御することにより、基板Ｗの傾き（姿勢）を制御している。しかしながら、本実施形態のステージ装置では、粗動ステージＳＴＧ１に対して微動ステージＳＴＧ２を傾けると、その傾き量に応じて粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙が小さくなる箇所が生じうる。そのため、当該傾き量の制御偏差によっては、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２とが干渉（接触）する虞がある。例えば、粗動ステージＳＴＧ１を加速または減速させる加減速区間では、粗動ステージＳＴＧ１を等速移動させる等速区間と比べ、傾き量の制御偏差（最大制御偏差）が大きく、当該干渉が生じる可能性が高くなる。

【0028】

そこで、本実施形態のステージ装置では、加減速区間において、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量を等速区間より小さくする。これにより、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２とが干渉（接触）する可能性を低減することができる。ここで、等速区間は、例えば、基板Ｗの走査露光中において粗動ステージＳＴＧ１を等速移動させる区間でありうる。また、加減速区間は、基板Ｗの走査露光の開始前に粗動ステージＳＴＧ１を加速する加速区間、および／または、基板Ｗの走査露光の終了後に粗動ステージＳＴＧ１を減速する減速区間を含みうる。なお、「傾き量」、「目標傾き量」は、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の傾きの絶対値で表される量でありうる。

【0029】

図４は、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の傾き量を説明するための図であり、図２のＡ－Ａ断面を模式的に表している。図４に示される「Ｇａｐ」は、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙の大きさを表しており、「規定値」は、当該間隙の大きさに関する下限の規定値（閾値）を表している。なお、以下では、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の傾き量を、単に「微動ステージＳＴＧ２の傾き量」と称することがあり、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙の大きさを、単に「間隙の大きさ」と称することがある。また、「間隙の大きさ」は、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２とのギャップ量として理解されてもよい。

【0030】

例えば、等速区間では、図４（ａ）に示すように、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の傾き量を第１目標傾き量Ｔ_１（角度α）に制御する。この等速区間では、上述したように、傾き量の制御偏差（最大制御偏差）が比較的小さいため、粗動ステージＳＴＧ１の移動中に、Ｇａｐで示す間隙の大きさが下限の規定値未満になる可能性は低く、ステージ同士が干渉する可能性は低い。ここで、第１目標傾き量Ｔ_１は、例えば、ＦＬＥＸ法を用いた走査露光において必要となる基板Ｗの傾きが得られるように設定されうる。

【0031】

一方、加減速区間では、傾き量の制御偏差が比較的大きい。そのため、第１目標傾き量Ｔ_１をそのまま用いて微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御すると間隙の大きさが下限の規定値未満となり、ひいてはステージ同士が干渉（接触）する可能性が高くなる。本実施形態のステージ装置では、図４（ｂ）に示すように、加減速区間において、第１目標傾き量Ｔ_１（角度α）より小さい第２目標傾き量Ｔ_２（角度β）を用いて微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御する。これにより、微動ステージＳＴＧ２の傾き量が目標傾き量であるときの間隙の大きさ（基準間隙）を広げ、最大制御偏差が生じた場合においても間隙の大きさが下限の規定値未満となることを回避することができる。即ち、ステージ同士が干渉することを低減することができる。ここで、第２目標傾き量は、例えば、加減速区間における微動ステージＳＴＧ２の傾き量の制御偏差により粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙の大きさが下限の規定値未満になることを回避するように設定（決定）されるとよい。

【0032】

図５～図６は、粗動ステージＳＴＧ１（基板ステージ６４）の移動中における移動速度、微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量、および間隙の大きさを示している。図５～図６では、一例として、等速区間→減速区間→等速区間の順番で粗動ステージＳＴＧ１を移動させる場合を示している。図５は、等速区間および減速区間の両方とも、第１目標傾き量Ｔ_１で微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御する従来の制御例を示している。また、図６は、等速区間では第１目標傾き量Ｔ_１で微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御し、減速区間では第２目標傾き量Ｔ_２で微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御する本実施形態の制御例を示している。図５に示す従来の制御例では、減速区間において間隙の大きさが下限の規定値未満になることがあるのに対し、図６に示す本実施形態の制御例では、減速区間において間隙の大きさが下限の規定値未満になることが回避されている。

【0033】

ここで、微動ステージＳＴＧ２が、図４の例とは逆の方向に傾く場合には、図４のＧａｐで示す間隙が大きくなるほど、Ｇａｐで示す間隙とは反対の間隙が小さくなり、ステージ同士が干渉する可能性が高くなる。このような場合には、Ｇａｐで示す間隙とは反対の間隙の大きさが下限の規定値未満となることを回避する必要がある。よって、Ｇａｐで示す間隙の大きさが上限の規定値より大きくなることを回避するように、微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御する必要がある。したがって、ステージＳＴＧ２の傾き量は、間隙の大きさが下限の規定値未満かつ上限の規定値より大きく（間隙の大きさが許容範囲外に）なることが回避されるように、第１目標傾き量Ｔ_１、第２目標傾き量Ｔ_２を設定して制御されることになる。なお、許容範囲は、下限の規定値以上かつ上限の規定値以下の範囲として定義されうる。

【0034】

図７は、本実施形態のステージ装置の制御ブロック図を示している。本実施形態のステージ装置は、例えば、第１制御系５０ａと、第２制御系５０ｂと、設定部５５と、検出部１６とを含みうる。第１制御系５０ａは、粗動ステージＳＴＧ１の位置を制御するための制御系であり、例えば、減算器５１ａと、第１補償部５２ａと、駆動機構５３ａと、第１計測部５４ａとで構成されうる。第２制御系５０ｂは、微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御するための制御系であり、例えば、減算器５１ｂと、第２補償部５２ｂと、駆動機構５３ｂと、第２計測部５４ｂとで構成されうる。設定部５５は、粗動ステージＳＴＧ１の位置指令値（目標位置）を設定して第１制御系５０ａ（減算器５１ａ）に供給するとともに、微動ステージＳＴＧ２の傾き指令値（目標傾き量）を設定して第２制御系５０ｂ（減算器５１ｂ）に供給する。なお、減算器５１ａ，５１ｂ、第１補償部５２ａ、第２補償部５２ｂ、および設定部５５は、制御部６５に含まれうる。また、本実施形態の第２制御系５０ｂは、微動ステージＳＴＧ２の傾き量だけでなく、微動ステージＳＴＧ２の位置も制御することができるように構成されてもよい。

【0035】

まず、第１制御系５０ａについて説明する。第１計測部５４ａは、例えばレーザ干渉計やエンコーダなどを含み、粗動ステージＳＴＧ１の現在位置を計測する。また、設定部５５は、基板Ｗの走査露光のために事前に設定されたステージ駆動プロファイルやレシピ情報などに基づいて粗動ステージＳＴＧの目標位置を設定し、設定した目標位置の情報を位置指令値として減算器５１ａに供給する。減算器５１ａは、第１計測部５４ａで計測された粗動ステージＳＴＧ１の現在位置と設定部５５から供給された位置指令値（目標位置）との偏差を算出し、算出した偏差を第１補償部５２ａに供給する。第１補償部５２ａは、例えばＰＩＤ補償器を含み、減算器５１ａで算出された偏差に基づいて、当該偏差が低減するように粗動ステージＳＴＧ１を駆動するための駆動指令値を生成して駆動機構５３ａに供給する。駆動機構５３ａは、例えば、上述したリニアモータ２３，２４，２７を含み、第１補償部５２ａから供給された駆動指令値に応じた電流を各リニアモータに供給することにより粗動ステージＳＴＧ１を駆動する。

【0036】

次に、第２制御系５０ｂについて説明する。第２計測部５４ｂは、例えばレーザ干渉計やエンコーダなどを含み、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の現在傾き（傾き量）を計測する。また、設定部５５は、粗動ステージＳＴＧ１の移動区間（移動状態）に応じて微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量を設定し、設定した目標傾き量の情報を傾き指令値として減算器５１ｂに供給する。減算器５１ｂは、第２計測部５４ｂで計測された微動ステージＳＴＧ２の傾き量と設定部５５から供給された傾き指令値（目標傾き量）との偏差を算出し、算出した偏差を第２補償部５２ｂに供給する。第２補償部５２ｂは、例えばＰＩＤ補償器を含み、減算器５１ｂで算出された偏差に基づいて、当該偏差が低減するように微動ステージＳＴＧ２を駆動するための駆動指令値を生成して駆動機構５３ｂに供給する。駆動機構５３ｂは、例えば、上述したリニアモータ３１～３３を含み、第２補償部５２ｂから供給された駆動指令値に応じた電流を各リニアモータに供給することにより微動ステージＳＴＧ２を駆動する。

【0037】

ここで、設定部５５は、粗動ステージＳＴＧ１の移動区間に応じて微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量を設定しうる。具体的には、設定部５５は、粗動ステージＳＴＧ１を等速移動させる等速区間においては第１目標傾き量Ｔ_１を減算器５１ｂに供給し、粗動ステージＳＴＧ１を加速または減速させる加減速区間においては第２目標傾き量Ｔ_２を減算器５１ｂに供給する。第２目標傾き量Ｔ_２は、第２目標傾き量Ｔ_１より小さい値（量）に設定される。

【0038】

設定部５５は、粗動ステージＳＴＧ１を事前に移動させ、その際に検出部１６で検出された粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙の大きさに基づいて、第１目標傾き量Ｔ_１および／または第２目標傾き量Ｔ_２を設定（決定）してもよい。例えば、設定部５５は、粗動ステージＳＴＧ１を事前に移動させ、その移動期間において検出部１６で逐次検出された間隙の大きさを記憶しておく。これにより、設定部５５は、当該移動期間における間隙の大きさの最大値や移動平均値などに基づいて、間隙の大きさが許容範囲外になることを回避するように、第１目標傾き量Ｔ_１および／または第２目標傾き量Ｔ_２を設定することができる。

【0039】

また、設定部５５は、検出部１６で検出された間隙の大きさに基づいて、第２目標傾き量Ｔ_２を適宜更新してもよい。例えば、基板Ｗの走査露光を行うため、事前に設定された第２目標傾き量Ｔ_２を用いて微動ステージＳＴＧ２の傾き量を制御した場合において、検出部１６で検出された間隙の大きさが一時的に許容範囲外になったとする。この場合、設定部５５は、検出部１６で検出された間隙の大きさに基づいて、間隙の大きさが許容範囲外になることを回避するように第２目標傾き量Ｔ_２を新たに設定（決定）し、制御部６５のメモリ等に記憶させる（即ち、第２目標傾き量Ｔ_２を更新する）。これにより、次の加減速区間での粗動ステージＳＴＧ１の移動中に間隙の大きさが許容範囲外になることを回避し、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２とが干渉する可能性を更に低減することができる。さらに、設定部５５は、加速区間および減速区間の各々について、第２目標傾き量Ｔ_２を個別に設定してもよい。

【0040】

上述したように、本実施形態のステージ装置は、加減速区間において、粗動ステージＳＴＧ１に対する微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量を等速区間より小さくする。これにより、粗動ステージＳＴＧ１と微動ステージＳＴＧ２との間隙の大きさが許容範囲外となることを回避し、それらのステージ同士が干渉する可能性を低減することができる。

【0041】

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態について説明する。微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量を、第１目標傾き量Ｔ_１と第２目標傾き量Ｔ_２との間で急速に（瞬時に）変化させてしまうと、その目標傾き量の急速な変化に起因して傾き量の制御偏差が増大し、間隙の大きさが許容範囲外になる虞がある。そのため、図６の期間δで示すように、微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量を徐々に変化させることが好ましい。例えば、制御部６５（設定部５５）は、事前の実験等において、微動ステージＳＴＧ２の目標傾き量を第１目標傾き量Ｔ_１と第２目標傾き量Ｔ_２との間で変化させ、そのときの間隙の大きさを検出部１６に検出させる。これにより、制御部６５は、検出部１６の検出結果に基づいて、間隙の大きさが許容範囲内を維持することができるように目標傾き量の変化速度を決定することができる。なお、本実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、特に言及されない限り、第１実施形態と同様の構成および処理が適用されうる。

【0042】

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記のリソグラフィ装置（露光装置）を用いて基板上にパターンを形成する形成工程と、形成工程でパターンが形成された基板を加工する加工工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

【0043】

＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0044】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0045】

６０：露光装置、６２：原版ステージ、６４：基板ステージ、６５：制御部、ＳＴＧ１：粗動ステージ（第１ステージ）、ＳＴＧ２：微動ステージ（第２ステージ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】