(57)【要約】  基板（Ｐ）を移動させる基板ステージ装置（２０）は、基板（Ｐ）を非接触支持する非接触ホルダ（３２）と、非接触ホルダ（３２）を移動させる第１駆動部と、非接触ホルダ（３２）の移動の基準となるスケール板（８２）と、スケール板（４６）とＹヘッド（７８ｙ）とを有し、スケール板（４６）とＹヘッド（７８ｙ）との一方が非接触ホルダ（３２）に設けられ、スケール板（４６）とＹヘッド（７８ｙ）との他方がスケール板（８２）と非接触ホルダ（３２）との間に設けられ、Ｙヘッド（７８ｙ）の位置情報を計測する第１計測部と、スケール板（４６）とＹヘッド（７８ｙ）との他方の位置情報を計測する第２計測部と、第１及び第２計測部により計測された位置情報に基づいて、非接触ホルダ（３２）の位置情報を求める位置計測系とを備える。
2017057589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を非接触支持する支持部と、
前記支持部により非接触支持された前記物体を保持する保持部と、
前記保持部を、互いに交差する第１及び第２方向へ移動させる第１駆動部と、
前記保持部の前記第１及び第２方向への移動の基準となる基準部材と、
前記第１方向の計測成分を有する第１格子部と、前記第１格子部に対向するように配置され、前記第１格子部に対して計測ビームを照射する第１ヘッドと、を有し、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの一方が前記保持部に設けられ、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方が前記基準部材と前記保持部との間に設けられ、前記第１ヘッド及び前記第１格子部材により前記第１ヘッドの位置情報を計測する第１計測部と、
前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方の位置情報を計測する第２計測部と、
前記第１及び第２計測部により計測された位置情報に基づいて、前記第１及び第２方向に関して、前記物体を保持する前記保持部の位置情報を求める位置計測系と、を備える移動体装置。
【請求項２】
前記第１駆動部は、前記保持部に保持された前記物体を前記支持部に対して前記第２方向へ相対移動させる請求項１に記載の移動体装置。
【請求項３】
前記支持部を前記第１方向へ移動させる第２駆動部をさらに備え、
前記第１及び第２駆動部は、前記保持部及び前記支持部を前記第１方向へ移動させる請求項１又は２に記載の移動体装置。
【請求項４】
前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方が設けられる移動体をさらに備え、
前記移動体は、前記第１駆動部による前記保持部の前記第２方向への駆動とは異なるタイミングで前記第２方向に駆動される請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項５】
前記移動体が前記第２方向に所定間隔で複数設けられ、
前記第１計測部は、前記複数の移動体のそれぞれに設けられた前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方と、前記保持部に設けられた前記第１格子部と前記第１ヘッドとの一方とによって、位置情報を計測する請求項４に記載の移動体装置。
【請求項６】
前記第２計測部は、前記第２方向の計測成分を有する第２格子部と、前記第２格子部に対して計測ビームを照射する第２ヘッドと、を有し、前記第２格子部と前記第２ヘッドとの一方が前記移動体に設けられ、前記第２格子部と前記第２ヘッドとの一方が前記基準部材に設けられる請求項４又は５に記載の移動体装置。
【請求項７】
前記第１計測部は、前記第１方向に互いに離間して配置された複数の第１被計測系と、前記第１方向に互いに離間して配置された複数の第１計測系とを含み、
前記第２計測部は、前記第２方向に互いに離間して配置された複数の第２被計測系と、前記第２方向に互いに離間して配置された複数の第２計測系とを含み、
前記第１及び第２計測部は、隣接する一対の前記計測系間の間隔が隣接する一対の前記被計測系間の間隔よりも広い請求項６に記載の移動体装置。
【請求項８】
前記支持部と前記保持部は、互いに非接触に設けられる請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項９】
前記支持部は、前記物体の下面を非接触支持する請求項１〜８のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項１０】
前記保持部は、前記物体の外周縁部の少なくとも一部を保持する枠状部材を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動体装置と、
エネルギビームを用いて前記物体に所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置。
【請求項１２】
前記支持部は、前記物体において前記パターンが形成される対象のほぼ全領域を支持可能な支持面を有する請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第１駆動部は、前記第２方向に関して前記物体の少なくとも一部が前記支持部から外れるように前記保持部と前記支持部とを相対移動させる請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記物体は、フラットパネルディスプレイに用いられる基板である請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
【請求項１７】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１８】
物体を支持部により非接触支持することと、
前記支持部により非接触支持された前記物体を保持部により保持することと、
前記保持部を、互いに交差する第１及び第２方向へ第１駆動部により移動させることと、
前記第１方向の計測成分を有する第１格子部と、前記第１格子部に対向するように配置され、前記第１格子部に対して計測ビームを照射する第１ヘッドと、を有し、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの一方が前記保持部に設けられ、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方が前記保持部の前記第１及び第２方向への移動の基準となる基準部材と前記保持部との間に設けられた第１計測部により、前記第１ヘッド及び前記第１格子部材を用いて前記第１ヘッドの位置情報を計測することと、
前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方の位置情報を第２計測部により計測することと、
前記第１及び第２計測部により計測された位置情報に基づいて、前記第１及び第２方向に関して、前記物体を保持する前記保持部の位置情報を求めることと、を含む物体の移動方法。
【請求項１９】
前記第１駆動部により移動させることは、前記保持部に保持された前記物体を前記支持部に対して前記第２方向へ相対移動させることを含む請求項１８に記載の物体の移動方法。
【請求項２０】
前記第１駆動部により移動させることは、前記保持部を前記第１方向へ移動させるとともに、第２駆動部により前記支持部を前記第１方向へ移動させることを含む請求項１８又は１９に記載の物体の移動方法。
【請求項２１】
前記第１駆動部により移動させることでは、前記第１駆動部による前記保持部の前記第２方向への駆動とは異なるタイミングで、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方が設けられる移動体を、前記第２方向に駆動する請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の物体の移動方法。
【請求項２２】
前記移動体が前記第２方向に所定間隔で複数設けられ、
前記第１ヘッドの位置情報を計測することでは、前記複数の移動体のそれぞれに設けられた前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方と、前記保持部に設けられた前記第１格子部と前記第１ヘッドとの一方とによって、位置情報を計測する請求項２１に記載の物体の移動方法。
【請求項２３】
前記第２計測部は、前記第２方向の計測成分を有する第２格子部と、前記第２格子部に対して計測ビームを照射する第２ヘッドと、を有し、前記第２格子部と前記第２ヘッドとの一方が前記移動体に設けられ、前記第２格子部と前記第２ヘッドとの一方が前記基準部材に設けられる請求項２１又は２２に記載の物体の移動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法、並びに物体の移動方法に係り、更に詳しくは、物体を移動させる移動体装置及び移動方法、移動体装置を含む露光装置、露光装置を用いたフラットパネルディスプレイ、又はデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）と、ガラスプレート又はウエハ等（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。【０００３】
この種の露光装置としては、基板ステージ装置が有するバーミラー（長尺の鏡）を用いて露光対象基板の水平面内の位置情報を求める光干渉計システムを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
ここで、光干渉計システムを用いて基板の位置情報を求める場合、いわゆる空気揺らぎの影響を無視することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２６６９６１号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、物体を非接触支持する支持部と、前記支持部により非接触支持された前記物体を保持する保持部と、前記保持部を、互いに交差する第１及び第２方向へ移動させる第１駆動部と、前記保持部の前記第１及び第２方向への移動の基準となる基準部材と、前記第１方向の計測成分を有する第１格子部と、前記第１格子部に対向するように配置され、前記第１格子部に対して計測ビームを照射する第１ヘッドと、を有し、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの一方が前記保持部に設けられ、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方が前記基準部材と前記保持部との間に設けられ、前記第１ヘッド及び前記第１格子部材により前記第１ヘッドの位置情報を計測する第１計測部と、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方の位置情報を計測する第２計測部と、前記第１及び第２計測部により計測された位置情報に基づいて、前記第１及び第２方向に関して、前記物体を保持する前記保持部の位置情報を求める位置計測系と、を備える移動体装置が、提供される。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る移動体装置と、エネルギビームを用いて前記物体に所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置が、提供される。
【０００８】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。
【０００９】
本発明の第４の態様によれば、第２の態様に係る露光装置を用いて前記物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【００１０】
本発明の第５の態様によれば、物体を支持部により非接触支持することと、前記支持部により非接触支持された前記物体を保持部により保持することと、前記保持部を、互いに交差する第１及び第２方向へ第１駆動部により移動させることと、前記第１方向の計測成分を有する第１格子部と、前記第１格子部に対向するように配置され、前記第１格子部に対して計測ビームを照射する第１ヘッドと、を有し、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの一方が前記保持部に設けられ、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方が前記保持部の前記第１及び第２方向への移動の基準となる基準部材と前記保持部との間に設けられた第１計測部により、前記第１ヘッド及び前記第１格子部材を用いて前記第１ヘッドの位置情報を計測することと、前記第１格子部と前記第１ヘッドとの他方の位置情報を第２計測部により計測することと、前記第１及び第２計測部により計測された位置情報に基づいて、前記第１及び第２方向に関して、前記物体を保持する前記保持部の位置情報を求めることと、を含む物体の移動方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図1の液晶露光装置が備える基板ステージ装置の詳細を示す図である。
【図４】基板ステージ装置の要部拡大図である。
【図５】図１の液晶露光装置が備える基板位置計測系の概念図である。
【図６】液晶露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図７】基板ステージ装置の動作（−Ｙ方向へのステップ動作）を説明するための図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、露光動作時における基板ステージ装置の動作（その１）を説明するための図（それぞれ平面図、及び正面図）である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、露光動作時における基板ステージ装置の動作（その２）を説明するための図（それぞれ平面図、及び正面図）である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、露光動作時における基板ステージ装置の動作（その３）を説明するための図（それぞれ平面図、及び正面図）である。
【図１１】第２の実施形態に係る基板位置計測系の概念図である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第３の実施形態に係る基板ステージ装置を示す図（それぞれ断面図、平面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図１０（ｂ）を用いて説明する。
【００１３】
図１には、第１の実施形態に係る液晶露光装置１０の構成が概略的に示されている。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。
【００１４】
液晶露光装置１０は、照明系１２、回路パターン等のパターンが形成されたマスクＭを保持するマスクステージ１４、投影光学系１６、装置本体１８、表面（図１で＋Ｚ側を向いた面）にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐを保持する基板ステージ装置２０、及びこれらの制御系等を有している。以下、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系１６に対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向として説明を行う。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。
【００１５】
照明系１２は、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系１２は、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッター、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。
【００１６】
マスクステージ１４は、光透過型のマスクＭを保持している。主制御装置５０（図６参照）は、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系５２（図６参照）を介してマスクステージ１４（すなわちマスクＭ）を、照明系１２（照明光ＩＬ）に対してＸ軸方向（スキャン方向）に所定の長ストロークで駆動するとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に微少駆動する。マスクステージ１４の水平面内の位置情報は、例えばレーザ干渉計を含むマスクステージ位置計測系５４（図６参照）により求められる。
【００１７】
投影光学系１６は、マスクステージ１４の下方に配置されている。投影光学系１６は、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される投影光学系と同様な構成の、いわゆるマルチレンズ型の投影光学系であり、例えば正立正像を形成する両側テレセントリックな複数の光学系を備えている。投影光学系１６から基板Ｐに投射される照明光ＩＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸に平行である。
【００１８】
液晶露光装置１０では、照明系１２からの照明光ＩＬによって所定の照明領域内に位置するマスクＭが照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系１６を介してその照明領域内のマスクＭのパターンの投影像（部分的なパターンの像）が、基板Ｐ上の露光領域に形成される。そして、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭが走査方向に相対移動するとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐが走査方向に相対移動することで、基板Ｐ上の１つのショット領域の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭに形成されたパターン（マスクＭの走査範囲に対応するパターン全体）が転写される。ここで、マスクＭ上の照明領域と基板Ｐ上の露光領域（照明光の照射領域）とは、投影光学系１６によって互いに光学的に共役な関係になっている。
【００１９】
装置本体１８は、上記マスクステージ１４、及び投影光学系１６を支持する部分であり、複数の防振装置１８ｄを介してクリーンルームの床Ｆ上に設置されている。装置本体１８は、例えば米国特許出願公開第２００８／００３０７０２号明細書に開示される装置本体と同様に構成されており、上記投影光学系１６を支持する上架台部１８ａ（光学定盤などとも称される）、一対の下架台部１８ｂ（図１では、紙面奥行き方向に重なっているため一方は不図示。図２参照）、及び一対の中架台部１８ｃを有している。
【００２０】
基板ステージ装置２０は、基板Ｐを投影光学系１６（照明光ＩＬ）に対して高精度位置決めする部分であり、基板Ｐを水平面（Ｘ軸方向、及びＹ軸方向）に沿って所定の長ストロークで駆動するとともに、６自由度方向に微少駆動する。基板ステージ装置２０は、ベースフレーム２２、粗動ステージ２４、重量キャンセル装置２６、Ｘガイドバー２８、基板テーブル３０、非接触ホルダ３２、一対の補助テーブル３４、基板キャリア４０などを備えている。
【００２１】
ベースフレーム２２は、一対のＸビーム２２ａを備えている。Ｘビーム２２ａは、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面矩形の部材から成る。一対のＸビーム２２ａは、Ｙ軸方向に所定間隔で配置されており、それぞれ脚部２２ｂを介して装置本体１８とは物理的に分離（振動的に絶縁）された状態で床Ｆ上に設置されている。一対のＸビーム２２ａ、及び脚部２２ｂは、それぞれ接続部材２２ｃにより一体的に接続されている。
【００２２】
粗動ステージ２４は、基板ＰをＸ軸方向に長ストロークで駆動するための部分であり、上記一対のＸビーム２２ａに対応して、一対のＸキャリッジ２４ａを備えている。Ｘキャリッジ２４ａは、ＹＺ断面逆Ｌ字状に形成され、対応するＸビーム２２ａ上に複数の機械的なリニアガイド装置２４ｃを介して載置されている。
【００２３】
一対のＸキャリッジ２４ａそれぞれは、基板テーブル３０を駆動するための基板テーブル駆動系５６（図６参照）の一部であるＸリニアアクチュエータを介して主制御装置５０（図６参照）により、対応するＸビーム２２ａに沿ってＸ軸方向に所定の長ストローク（基板ＰのＸ軸方向の長さの１〜１．５倍程度）で同期駆動される。Ｘキャリッジ２４ａを駆動するためのＸリニアアクチュエータの種類は、適宜変更可能であり、図２では、例えばＸキャリッジ２４ａが有する可動子と、対応するＸビーム２２ａが有する固定子とを含むリニアモータ２４ｄが用いられているが、これに限られず、例えば送りネジ（ボールネジ）装置などを使用することもできる。
【００２４】
また、図２に示されるように、粗動ステージ２４は、一対のＹ固定子６２ａを有している。Ｙ固定子６２ａは、Ｙ軸方向に延びる部材から成る（図１参照）。一方のＹ固定子６２ａは、粗動ステージ２４の＋Ｘ側の端部近傍において、他方のＹ固定子６２ａは、粗動ステージ２４の−Ｘ側の端部近傍において、それぞれ一対のＸキャリッジ２４ａ上に架設されている（図１参照）。Ｙ固定子６２ａの機能については後述する。
【００２５】
重量キャンセル装置２６は、粗動ステージ２４が有する一対のＸキャリッジ２４ａ間に挿入されており、基板テーブル３０、及び非接触ホルダ３２を含む系の自重を下方から支持している。重量キャンセル装置２６の詳細に関しては、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されているので、説明を省略する。重量キャンセル装置２６は、該重量キャンセル装置２６から放射状に延びる複数の接続装置２６ａ（フレクシャ装置とも称される）を介して、粗動ステージ２４に対して機械的に接続されており、粗動ステージ２４に牽引されることにより、粗動ステージ２４と一体的にＸ軸方向に移動する。なお、重量キャンセル装置２６は、該重量キャンセル装置２６から放射状に延びる接続装置２６ａを介して、粗動ステージ２４に接続されるとしたが、Ｘ軸方向にのみ移動するためＸ方向に延びる接続装置２６ａにより、粗動ステージ２４に接続される構成としても良い。
【００２６】
Ｘガイドバー２８は、重量キャンセル装置２６が移動する際の定盤として機能する部分である。Ｘガイドバー２８は、Ｘ軸方向に延びる部材から成り、図１に示されるように、ベースフレーム２２が有する一対のＸビーム２２ａ間に挿入され、装置本体１８が有する一対の下架台部１８ｂ上に固定されている。Ｙ軸方向に関して、Ｘガイドバー２８の中心は、照明光ＩＬにより基板Ｐ上に生成される露光領域の中心とほぼ一致している。Ｘガイドバー２８の上面は、ＸＹ平面（水平面）と平行に設定されている。上記重量キャンセル装置２６は、Ｘガイドバー２８上に、例えばエアベアリング２６ｂを介して非接触状態で載置されている。粗動ステージ２４がベースフレーム２２上でＸ軸方向に移動する際、重量キャンセル装置２６は、Ｘガイドバー２８上をＸ軸方向に移動する。
【００２７】
基板テーブル３０は、平面視でＸ軸方向を長手方向とする矩形の板状（あるいは箱形）の部材から成り、図２に示されるように、中央部が球面軸受け装置２６ｃを介してＸＹ平面に対して揺動自在な状態で重量キャンセル装置２６に下方から非接触支持されている。また、基板テーブル３０には、図１に示されるように、一対の補助テーブル３４（図２では不図示）が接続されている。一対の補助テーブル３４の機能については、後述する。
【００２８】
図２に戻り、基板テーブル３０は、基板テーブル駆動系５６（図６参照）の一部であって、粗動ステージ２４が有する固定子と基板テーブル３０自体が有する可動子とを含む複数のリニアモータ３０ａ（例えばボイスコイルモータ）により、粗動ステージ２４に対して、水平面（ＸＹ平面）に対して交差する方向、すなわちＺ軸方向、θｘ方向、及びθｙ方向（以下、Ｚチルト方向と称する）に適宜微小駆動される。
【００２９】
基板テーブル３０は、基板テーブル３０から放射状に延びる複数の接続装置３０ｂ（フレクシャ装置）を介して、粗動ステージ２４に対して機械的に接続されている。接続装置３０ｂは、例えばボールジョイントを含み、基板テーブル３０の粗動ステージ２４に対するＺチルト方向への微小ストロークでの相対移動を阻害しないようになっている。また、粗動ステージ２４がＸ軸方向に長ストロークで移動する場合には、上記複数の接続装置３０ｂを介して粗動ステージ２４に牽引されることにより、粗動ステージ２４と基板テーブル３０とが、一体的にＸ軸方向に移動する。なお、基板テーブル３０は、Ｙ軸方向へ移動しないため、粗動ステージ２４に対して放射状に延びる接続装置３０ｂではなく、Ｘ軸方向に平行な複数の接続装置３０ｂを介して、粗動ステージ２４に接続されるようにしても良い。
【００３０】
非接触ホルダ３２は、平面視でＸ軸方向を長手方向とする矩形の板状（あるいは箱形）の部材から成り、その上面で基板Ｐを下方から支持する。非接触ホルダ３２は、基板Ｐにたるみ、皺などが生じないようにする（平面矯正する）機能を有する。非接触ホルダ３２は、基板テーブル３０の上面に固定されており、上記基板テーブル３０と一体的にＸ軸方向に長ストロークで移動するとともに、Ｚチルト方向に微小移動する。
【００３１】
非接触ホルダ３２の上面（基板支持面）における四辺それぞれの長さは、基板Ｐの四辺それぞれの長さとほぼ同じに（実際には幾分短く）設定されている。従って、非接触ホルダ３２は、基板Ｐのほぼ全体を下方から支持すること、具体的には、基板Ｐ上における露光対象領域（基板Ｐの端部近傍に形成される余白領域を除く領域）を下方から支持可能となっている。
【００３２】
非接触ホルダ３２には、基板ステージ装置２０の外部に設置された不図示の加圧気体供給装置と真空吸引装置とが、例えばチューブなどの配管部材を介して接続されている。また、非接触ホルダ３２の上面（基板載置面）には、上記配管部材と連通する微小な孔部が複数形成されている。非接触ホルダ３２は、上記加圧気体供給装置から供給される加圧気体（例えば圧縮空気）を上記孔部（の一部）を介して基板Ｐの下面に噴出することにより基板Ｐを浮上させる。また、非接触ホルダ３２は、上記加圧気体の噴出と併用して、上記真空吸引装置から供給される真空吸引力により、基板Ｐの下面と基板支持面との間の空気を吸引する。これにより、基板Ｐに荷重（プリロード）が作用し、非接触ホルダ３２の上面に沿って平面矯正される。ただし、基板Ｐと非接触ホルダ３２との間に隙間が形成されることから、基板Ｐと非接触ホルダ３２との水平面に平行な方向の相対移動は阻害されない。
【００３３】
基板キャリア４０は、基板Ｐを保持する部分であり、該基板Ｐを照明光ＩＬ（図１参照）に対して水平面内の３自由度方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向）に移動させる。基板キャリア４０は、平面視で矩形の枠状（額縁状）に形成されており、基板Ｐの端部（外周縁部）近傍の領域（余白領域）を保持した状態で、非接触ホルダ３２に対してＸＹ平面に沿って移動する。以下、基板キャリア４０の詳細を図３を用いて説明する。
【００３４】
基板キャリア４０は、図３に示されるように、一対のＸフレーム４２ｘと、一対のＹフレーム４２ｙとを備えている。一対のＸフレーム４２ｘは、それぞれＸ軸方向に延びる平板状の部材から成り、Ｙ軸方向に所定の（基板Ｐ及び非接触ホルダ３２のＹ軸方向の寸法よりも広い）間隔で配置されている。また、一対のＹフレーム４２ｙは、それぞれＹ軸方向に延びる平板状の部材から成り、Ｘ軸方向に所定の（基板Ｐ及び非接触ホルダ３２のＸ軸方向の寸法よりも広い）間隔で配置されている。
【００３５】
＋Ｘ側のＹフレーム４２ｙは、一対のＸフレーム４２ｘそれぞれ＋Ｘ側の端部近傍における下面にスペーサ４２ｓを介して接続されている。同様に、−Ｘ側のＹフレーム４２ｙは、一対のＸフレーム４２ｘそれぞれの−Ｘ側の端部近傍における下面にスペーサ４２ｓを介して接続されている。これにより、一対のＹフレーム４２ｙの上面の高さ位置（Ｚ軸方向の位置）は、一対のＸフレーム４２ｘの下面の高さ位置よりも低く（−Ｚ側）に設定されている。
【００３６】
また、一対のＸフレーム４２ｘそれぞれの下面には、一対の吸着パッド４４がＸ軸方向に離間して取り付けられている。従って、基板キャリア４０は、合計で、例えば４つの吸着パッド４４を有している。吸着パッド４４は、一対のＸフレーム４２ｘが互いに向かい合う面から、互いに対向する方向（基板キャリア４０の内側）に突き出して配置されている。例えば４つの吸着パッド４４は、一対のＸフレーム４２ｘ間に基板Ｐが挿入された状態で、該基板Ｐの四隅部近傍（余白領域）を下方から支持できるように、水平面内の位置（Ｘフレーム４２ｘに対する取り付け位置）が設定されている。例えば４つの吸着パッド４４それぞれには、不図示の真空吸引装置が接続されている。吸着パッド４４は、上記真空吸引装置から供給される真空吸引力により、基板Ｐの下面を吸着保持する。なお、吸着パッド４４の数は、これに限定されず、適宜変更が可能である。
【００３７】
ここで、図２に示されるように、非接触ホルダ３２と基板キャリア４０とが組み合わされた状態で、基板Ｐは、基板キャリア４０の有する吸着パッド４４によって四隅部近傍が下方から支持（吸着保持）されるとともに、中央部を含むほぼ全面が非接触ホルダ３２により下方から非接触支持される。この状態で、基板Ｐの＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部は、非接触ホルダ３２の＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部からそれぞれ突き出しており、例えば４つの吸着パッド４４（図２では一部不図示）は、該基板Ｐの非接触ホルダ３２から突き出した部分を吸着保持する。すなわち、吸着パッド４４は、Ｘ軸方向に関して非接触ホルダ３２の外側に位置するように、Ｘフレーム４２ｘに対する取り付け位置が設定されている。
【００３８】
次に基板キャリア４０を駆動するための基板キャリア駆動系６０（図６参照）について説明する。本実施形態において、主制御装置５０（図６参照）は、該基板キャリア駆動系６０を介して、基板キャリア４０を非接触ホルダ３２に対してＹ軸方向に長ストロークで駆動するとともに、水平面内３自由度方向に微小駆動する。また、主制御装置５０は、上述した基板テーブル駆動系５６（図６参照）と、基板キャリア駆動系６０とを介して、非接触ホルダ３２と基板キャリア４０とをＸ軸方向に一体的に（同期して）駆動する。
【００３９】
基板キャリア駆動系６０は、図２に示されるように、上述した粗動ステージ２４が有するＹ固定子６２ａと、該Ｙ固定子６２ａと協働してＹ軸方向の推力を発生するＹ可動子６２ｂとを含む、一対のＹリニアアクチュエータ６２を備えている。一対のＹリニアアクチュエータ６２それぞれのＹ可動子６２ｂには、図４に示されるように、Ｙ固定子６４ａとＸ固定子６６ａとが取り付けられている。
【００４０】
Ｙ固定子６４ａは、基板キャリア４０（Ｙフレーム４２ｙの下面）に取り付けられたＹ可動子６４ｂと協働して基板キャリア４０にＹ軸方向の推力を付与するＹボイスコイルモータ６４を構成している。また、Ｘ固定子６６ａは、基板キャリア４０（Ｙフレーム４２ｙの下面）に取り付けられたＸ可動子６６ｂと協働して基板キャリア４０にＸ軸方向の推力を付与するＸボイスコイルモータ６６を構成している。このように、基板ステージ装置２０は、基板キャリア４０の＋Ｘ側、及び−Ｘ側のそれぞれにＹボイスコイルモータ６４とＸボイスコイルモータ６６とをそれぞれ１つ有している。
【００４１】
ここで、基板キャリア４０の＋Ｘ側と−Ｘ側とで、Ｙボイスコイルモータ６４、及びＸボイスコイルモータ６６は、それぞれ基板Ｐの重心位置を中心に点対称に配置されている。従って、基板キャリア４０の＋Ｘ側のＸボイスコイルモータ６６と、基板キャリア４０の−Ｘ側のＸボイスコイルモータ６６とを用いて基板キャリア４０にＸ軸方向に推力を作用させる際、基板Ｐの重心位置にＸ軸方向に平行に推力を作用させたのと同様の効果を得ること、すなわち基板キャリア４０（基板Ｐ）にθｚ方向のモーメントが作用することを抑制することができる。なお、一対のＹボイスコイルモータ６４に関しては、Ｘ軸方向に関する基板Ｐの重心（線）を挟んで配置されているので、基板キャリア４０にθｚ方向のモーメントが作用しない。
【００４２】
基板キャリア４０は、上記一対のＹボイスコイルモータ６４、及び一対のＸボイスコイルモータ６６を介して、主制御装置５０（図６参照）により、粗動ステージ２４（すなわち非接触ホルダ３２）に対して水平面内の３自由度方向に微少駆動される。また、主制御装置５０は、粗動ステージ２４（すなわち非接触ホルダ３２）がＸ軸方向に長ストロークで移動する際に、非接触ホルダ３２と基板キャリア４０とが一体的にＸ軸方向に長ストロークで移動するように、上記一対のＸボイスコイルモータ６６を用いて、基板キャリア４０にＸ軸方向の推力を付与する。
【００４３】
また、主制御装置５０（図６参照）は、上記一対のＹリニアアクチュエータ６２、及び一対のＹボイスコイルモータ６４を用いて、基板キャリア４０を非接触ホルダ３２に対してＹ軸方向に長ストロークで相対移動させる。具体的に説明すると、主制御装置５０は、一対のＹリニアアクチュエータ６２のＹ可動子６２ｂをＹ軸方向に移動させつつ、該Ｙ可動子６２ｂに取り付けられたＹ固定子６４ａを含むＹボイスコイルモータ６４を用いて基板キャリア４０にＹ軸方向の推力を作用させる。これにより、基板キャリア４０は、非接触ホルダ３２と独立（分離）してＹ軸方向に長ストロークで移動する。
【００４４】
このように、本実施形態の基板ステージ装置２０において、基板Ｐを保持する基板キャリア４０は、Ｘ軸（走査）方向に関しては、非接触ホルダ３２と一体的に長ストロークで移動し、Ｙ軸方向に関しては、非接触ホルダ３２とは独立に長ストロークで移動する。なお、図２から分かるように、吸着パッド４４のＺ位置と、非接触ホルダ３２のＺ位置とが一部重複しているが、基板キャリア４０が非接触ホルダ３２に対して長ストロークで相対移動するのは、Ｙ軸方向のみであるので、吸着パッド４４と非接触ホルダ３２とが接触するおそれはない。
【００４５】
また、基板テーブル３０（すなわち非接触ホルダ３２）がＺチルト方向に駆動された場合、非接触ホルダ３２に平面矯正された基板Ｐが、非接触ホルダ３２とともにＺチルト方向に姿勢変化するので、基板Ｐを吸着保持する基板キャリア４０は、該基板ＰとともにＺチルト方向に姿勢変化する。なお、吸着パッド４４の弾性変形により基板キャリア４０の姿勢が変化しないようにしても良い。
【００４６】
図１に戻り、一対の補助テーブル３４は、基板キャリア４０が非接触ホルダ３２と分離してＹ軸方向に相対移動する際に非接触ホルダ３２と協働して、該基板キャリア４０が保持する基板Ｐの下面、及び基板キャリア４０（Ｘフレーム４２ｘ）を支持する装置である。上述したように基板キャリア４０は、基板Ｐを保持した状態で、非接触ホルダ３２に対して相対移動することから、例えば図１に示される状態から基板キャリア４０が＋Ｙ方向に移動すると、基板Ｐの＋Ｙ側の端部近傍が非接触ホルダ３２に支持されなくなる。このため、基板ステージ装置２０では、上記基板Ｐのうち、非接触ホルダ３２により支持されない部分の自重による撓みを抑制するため、該基板Ｐを一対の補助テーブル３４の一方を用いて下方から支持する。一対の補助テーブル３４は、紙面左右対称に配置されている点を除き、実質的に同じ構造である。
【００４７】
補助テーブル３４は、図３に示されるように、複数のエア浮上ユニット３６を有している。なお、本実施形態において、エア浮上ユニット３６は、Ｙ軸方向に延びる棒状に形成され、複数のエア浮上ユニット３６がＸ軸方向に所定間隔で配置される構成であるが、基板Ｐの自重に起因する撓みを抑制することができれば、その形状、数、配置などは、特に限定されない。複数のエア浮上ユニット３６は、図４に示されるように、基板テーブル３０の側面から突き出したアーム状の支持部材３６ａに下方から支持されている。複数のエア浮上ユニット３６と非接触ホルダ３２との間には、微小な隙間が形成されている。
【００４８】
エア浮上ユニット３６の上面の高さ位置は、非接触ホルダ３２の上面の高さ位置とほぼ同じに（あるいは幾分低く）設定されている。エア浮上ユニット３６は、その上面から基板Ｐの下面に対して気体（例えば空気）を噴出することにより、該基板Ｐを非接触支持する。なお、上述した非接触ホルダ３２は、基板Ｐにプリロードを作用させて基板Ｐの平面矯正を行ったが、エア浮上ユニット３６は、基板Ｐの撓みを抑制することができれば良いので、単に基板Ｐの下面に気体を供給するだけでよく、エア浮上ユニット３６上における基板Ｐの高さ位置を特に管理しなくてもよい。
【００４９】
次に、基板Ｐ（基板キャリア４０）の６自由度方向の位置情報を計測するための基板位置計測系７０（図６参照）について説明する。本実施形態の基板位置計測系７０は、図１に示されるように、一対のヘッドユニット７２を有している。一方のヘッドユニット７２は、投影光学系１６の−Ｙ側に配置され、他方のヘッドユニット７２は、投影光学系１６の＋Ｙ側に配置されている。
【００５０】
一対のヘッドユニット７２それぞれは、基板キャリア４０が有する反射型の回折格子を用いて基板Ｐの水平面内の位置情報（Ｘ軸方向、及びＹ軸方向の位置情報、並びにθｚ方向の回転量情報）を求める。一対のヘッドユニット７２に対応して、基板キャリア４０の一対のＸフレーム４２ｘそれぞれの上面には、図３に示されるように、複数（図３では、例えば６枚）のスケール板４６が貼り付けられている。スケール板４６は、Ｘ軸方向に延びる平面視帯状の部材である。スケール板４６のＸ軸方向の長さは、Ｘフレーム４２ｘのＸ軸方向の長さに比べて短く、複数のスケール板４６が、Ｘ軸方向に所定の間隔で（互いに離間して）配列されている
【００５１】
図５には、−Ｙ側のＸフレーム４２ｘと、これに対応するヘッドユニット７２が示されている。Ｘフレーム４２ｘ上に固定された複数のスケール板４６それぞれには、Ｘスケール４８ｘとＹスケール４８ｙとが形成されている。Ｘスケール４８ｘは、スケール板４６の−Ｙ側の半分の領域に形成され、Ｙスケール４８ｙは、スケール板４６の＋Ｙ側の半分の領域に形成されている。Ｘスケール４８ｘは、反射型のＸ回折格子を有し、Ｙスケール４８ｙは、反射型のＹ回折格子を有している。なお、図５では、理解を容易にするために、Ｘスケール４８ｘ、Ｙスケール４８ｙを形成する複数の格子線間の間隔（ピッチ）は、実際よりも広く図示されている。
【００５２】
ヘッドユニット７２は、図４に示されるように、Ｙリニアアクチュエータ７４、該Ｙリニアアクチュエータ７４により投影光学系１６（図１参照）に対してＹ軸方向に所定のストロークで駆動されるＹスライダ７６、及びＹスライダ７６に固定された複数の計測ヘッド（Ｘエンコーダヘッド７８ｘ、８０ｘ、Ｙエンコーダヘッド７８ｙ、８０ｙ、Ｚセンサヘッド７８ｚ、８０ｚ）を備えている。図１及び図４で紙面左右対称に構成されている点を除き、一対のヘッドユニット７２は、同様に構成されている。また、一対のＸフレーム４２ｘ上それぞれに固定された複数のスケール板４６も、図１及び図４において、左右対称に構成されている。
【００５３】
Ｙリニアアクチュエータ７４は、装置本体１８が有する上架台部１８ａの下面に固定されている。Ｙリニアアクチュエータ７４は、Ｙスライダ７６をＹ軸方向に直進案内するリニアガイドと、Ｙスライダ７６に推力を付与する駆動系とを備えている。リニアガイドの種類は、特に限定されないが、繰り返し再現性の高いエアベアリングが好適である。また、駆動系の種類も、特に限定されず、例えばリニアモータ、ベルト（あるいはワイヤ）駆動装置などを用いることができる。
【００５４】
Ｙリニアアクチュエータ７４は、主制御装置５０（図６参照）により制御される。Ｙリニアアクチュエータ７４によるＹスライダ７６のＹ軸方向へのストローク量は、基板Ｐ（基板キャリア４０）のＹ軸方向へのストローク量と同等に設定されている。
【００５５】
ヘッドユニット７２は、図５に示されるように、一対のＸエンコーダヘッド７８ｘ（以下「Ｘヘッド７８ｘ」と称する）、一対のＹエンコーダヘッド７８ｙ（以下「Ｙヘッド７８ｙ」と称する）、及び一対のＺセンサヘッド７８ｚ（以下「Ｚヘッド７８ｚ」と称する）を備えている。一対のＸヘッド７８ｘ、Ｙヘッド７８ｙ、Ｚヘッド７８ｚは、それぞれＸ軸方向に所定距離で離間して配置されている。
【００５６】
Ｘヘッド７８ｘ、及びＹヘッド７８ｙは、例えば米国特許出願公開第２００８／００９４５９２号明細書に開示されるような、いわゆる回折干渉方式のエンコーダヘッドであり、対応するスケール（Ｘスケール４８ｘ、Ｙスケール４８ｙ）に対して下向き（−Ｚ方向）に計測ビームを照射し、そのスケールからのビーム（戻り光）を受光することにより、基板キャリア４０の変位量情報を主制御装置５０（図６参照）に供給する。
【００５７】
すなわち、基板位置計測系７０（図６参照）では、一対のヘッドユニット７２が有する合計で、例えば４つのＸヘッド７８ｘと、該Ｘヘッド７８ｘに対向するＸスケール４８ｘとによって、基板キャリア４０のＸ軸方向の位置情報を求めるための、例えば４つのＸリニアエンコーダシステムが構成されている。同様に、一対のヘッドユニット７２が有する合計で、例えば４つのＹヘッド７８ｙと、該Ｙヘッド７８ｙに対向するＹスケール４８ｙとによって、基板キャリア４０のＹ軸方向の位置情報を求めるための、例えば４つのＹリニアエンコーダシステムが構成されている。
【００５８】
ここで、一対のヘッドユニット７２それぞれが有する一対のＸヘッド７８ｘ、及び一対のＹヘッド７８ｙそれぞれのＸ軸方向に関する間隔は、隣接するスケール板４６間の間隔よりも広く設定されている。これにより、Ｘエンコーダシステム、及びＹエンコーダシステムでは、基板キャリア４０のＸ軸方向の位置に関わらず、一対のＸヘッド７８ｘのうち常に少なくとも一方がＸスケール４８ｘに対向するとともに、一対のＹヘッド７８ｙのうちの少なくとも一方が常にＹスケール４８ｙに対向する。
【００５９】
具体的には、主制御装置５０（図６参照）は、一対のＸヘッド７８ｘがともにＸスケール４８ｘに対向した状態では、該一対のＸヘッド７８ｘの出力の平均値に基づいて基板キャリア４０のＸ位置情報を求める。また、主制御装置５０は、一対のＸヘッド７８ｘの一方のみがＸスケール４８ｘに対向した状態では、該一方のＸヘッド７８ｘの出力のみに基づいて基板キャリア４０のＸ位置情報を求める。従って、Ｘエンコーダシステムは、基板キャリア４０の位置情報を途切れさせることなく主制御装置５０に供給することができる。Ｙエンコーダシステムについても同様である。
【００６０】
また、基板キャリア４０（すなわち、基板Ｐ。図３参照）のＺチルト方向の位置情報を求めるための一対のＺセンサヘッド７８ｚとしては、例えばレーザ変位計が用いられている。ここで、−Ｙ側のヘッドユニット７２に対応するＸフレーム４２ｘ上に固定された複数のスケール板４６は、該Ｘフレーム４２ｘの上面において、＋Ｙ側の領域に配置されている（図１参照）。これにより、Ｘフレーム４２ｘの上面における−Ｙ側の領域には、スケール板４６が取り付けられていない、Ｘ軸方向に延びる帯状の領域が形成されている。
【００６１】
そして、Ｘフレーム４２ｘの上面における上記帯状の領域は、例えば鏡面加工により反射面とされている。一対のＺヘッド７８ｚそれぞれは、上記反射面に対して（下向きに）計測ビームを照射し、その反射面からの反射ビームを受光することにより、該計測ビームの照射点における基板キャリア４０のＺ軸方向の変位量情報を求めて主制御装置５０（図６参照）に供給する。主制御装置５０（図６参照）は、一対のヘッドユニット７２それぞれが有する一対のＺヘッド７８ｚ、すなわち合計で、例えば４つのＺヘッド７８ｚの出力に基づいて、基板キャリア４０のＺチルト方向の位置情報を求める。なお、Ｚヘッド７８ｚの種類は、装置本体１８（図１参照）を基準とした基板キャリア４０（より詳細には、Ｘフレーム４２ｘ）のＺ軸方向の変位を所望の精度（分解能）で、且つ非接触で計測できれば、特に限定されない。
【００６２】
ここで、上述したように、本実施形態の基板キャリア４０は、Ｙ軸方向にも所定の長ストロークで移動可能であることから、主制御装置５０（図６参照）は、Ｘヘッド７８ｘ、Ｙヘッド７８ｙそれぞれと、対応するスケール４８ｘ、４８ｙとの対向状態が維持されるように、基板キャリア４０のＹ軸方向の位置に応じて一対のヘッドユニット７２それぞれのＹスライダ７６（図４参照）を、基板キャリア４０に追従するように、Ｙリニアアクチュエータ７４（図４参照）を介してＹ軸方向に駆動する（図７参照）。主制御装置５０は、Ｙスライダ７６（すなわち各ヘッド７８ｘ、７８ｙ）の変位量（位置情報）と、各ヘッド７８ｘ、７８ｙからの出力とを併せて、総合的に基板キャリア４０の水平面内の位置情報を求める。
【００６３】
Ｙスライダ７６（図４参照）の水平面内の位置（変位量）情報は、上記Ｘヘッド７８ｘ、Ｙヘッド７８ｙを用いたエンコーダシステムと同等の計測精度のエンコーダシステムにより求められる。Ｙスライダ７６は、図４及び図５から分かるように、一対のＸエンコーダヘッド８０ｘ（以下「Ｘヘッド８０ｘ」と称する）、及び一対のＹエンコーダヘッド８０ｙ（以下「Ｙヘッド８０ｙ」と称する）を有している。一対のＸヘッド８０ｘ、及び一対のＹヘッド８０ｙは、それぞれＹ軸方向に所定距離で離間して配置されている。
【００６４】
主制御装置５０（図６参照）は、装置本体１８の上架台部１８ａ（それぞれ図１参照）の下面に固定された複数のスケール板８２を用いて、Ｙスライダ７６の水平面内の位置情報を求める。スケール板８２は、Ｙ軸方向に延びる平面視帯状の部材から成る。本実施形態では、一対のヘッドユニット７２それぞれの上方に、例えば２枚のスケール板８２が、Ｙ軸方向に所定間隔で（互いに離間して）配置されている。
【００６５】
図５に示されるように、スケール板８２の下面における＋Ｘ側の領域には、上記一対のＸヘッド８０ｘに対向してＸスケール８４ｘが形成され、スケール板８２の下面における−Ｘ側の領域には、上記一対のＹヘッド８０ｙに対向してＹスケール８４ｙが形成されている。Ｘスケール８４ｘ、Ｙスケール８４ｙは、上述したスケール板４６に形成されたＸスケール４８ｘ、Ｙスケール４８ｙと実質的に同様な構成の光反射型回折格子である。また、Ｘヘッド８０ｘ、Ｙヘッド８０ｙも上述したＸヘッド７８ｘ、Ｙヘッド７８ｙ（下向きヘッド）と同様の構成の回折干渉方式のエンコーダヘッドである。
【００６６】
一対のＸヘッド８０ｘ、及び一対のＹヘッド８０ｙは、対応するスケール（Ｘスケール８４ｘ、Ｙスケール８４ｙ）に対して上向き（＋Ｚ方向）に計測ビームを照射し、そのスケールからのビームを受光することにより、Ｙスライダ７６（図４参照）の水平面内の変位量情報を主制御装置５０（図６参照）に供給する。一対のＸヘッド８０ｘ、及び一対のＹヘッド８０ｙそれぞれのＹ軸方向に関する間隔は、隣接するスケール板８２間の間隔よりも広く設定されている。これにより、Ｙスライダ７６のＹ軸方向の位置に関わらず、一対のＸヘッド８０ｘのうち常に少なくとも一方がＸスケール８４ｘに対向するとともに、一対のＹヘッド８０ｙのうちの少なくとも一方が常にＹスケール８４ｙに対向する。従って、Ｙスライダ７６の位置情報を途切れさせることなく主制御装置５０（図６参照）に供給することができる。
【００６７】
ここで、図４に示されるように、ヘッドユニット７２において、Ｙスライダ７６は、リニアガイド装置によってＹ軸方向に直進案内される構成であることから、該Ｙスライダ７６に固定された複数の計測ヘッド（Ｘヘッド７８ｘ、８０ｘ、Ｙヘッド７８ｙ、８０ｙ、Ｚヘッド７８ｚ、８０ｚ）に傾きが生じる可能性がある。そこで、主制御装置５０（図６参照）は、Ｙスライダ７６に取り付けられた、例えば４つのＺセンサヘッド８０ｚ（以下「Ｚヘッド８０ｚ」と称する）を用いて、Ｙスライダ７６の傾き（倒れ）量に関する情報（光軸方向の変位量に関する情報も含む）を求めるとともに、該Ｙスライダ７６の傾き（計測光の光軸のズレ）を打ち消すように、各計測ヘッド（Ｘヘッド７８ｘ、８０ｘ、Ｙヘッド７８ｙ、８０ｙ、Ｚヘッド７８ｚ）の出力を、例えば４つのセンサヘッド８０ｚの出力に基づいて補正する。なお、本実施形態において、例えば４つのセンサヘッド８０ｚ（上向きヘッド）は、同一直線上にない４箇所に配置されているが、これに限られず、例えば３つのセンサヘッド８０ｚを、同一直線上にない３箇所に配置しても良い。
【００６８】
本実施形態において、センサヘッド８０ｚ（上向きセンサ）としては、一例としてセンサヘッド７８ｚと同様のレーザ変位計が用いられており、上架台部１８ａ（図９、図１１参照）の下面に固定された、不図示のターゲット（Ｙ軸方向に延びる反射面）を用いて（すなわち上架台部１８ａを基準として）Ｙスライダ７６の傾き量に関する情報を求める。なお、Ｙスライダ７６の傾き量に関する情報を所望の精度で求めることができれば、センサヘッド８０ｚの種類は、特に限定されない。また、本実施形態では、例えば２枚のスケール板８２がＹ軸方向に離間して配置されていることから、スケール板８２とは別のターゲットを用いるが、本実施形態のスケール板８２よりも長尺の１枚のスケール板を用いる場合には、該長尺のスケール板の格子面をターゲット（反射面）として用いても良い。
【００６９】
図６には、液晶露光装置１０（図１参照）の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置５０の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置５０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、液晶露光装置１０の構成各部を統括制御する。
【００７０】
上述のようにして構成された液晶露光装置１０（図１参照）では、主制御装置５０（図６参照）の管理の下、不図示のマスクローダによって、マスクステージ１４上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板ローダによって、基板ステージ装置２０（基板キャリア４０、及び非接触ホルダ３２）上への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、主制御装置５０により、不図示のアライメント検出系を用いたアライメント計測、及び不図示のオートフォーカスセンサ（基板Ｐの面位置計測系）を用いたフォーカスマッピングが実行され、そのアライメント計測、及びフォーカスマッピングの終了後、基板Ｐ上に設定された複数のショット領域に逐次ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。なお、液晶露光装置１０は、基板ＰのＺ方向位置を決めるためのフォーカスマッピングを事前に行うと説明したが、事前に行わず、走査露光動作を行いながら、走査露光をする直前に随時フォーカスマッピングを行うようにして良い。
【００７１】
次に、露光動作時における基板ステージ装置２０の動作の一例を、図８（ａ）〜図１０（ｂ）を用いて説明する。なお、以下の説明では、１枚の基板Ｐ上に４つのショット領域が設定された場合（いわゆる４面取りの場合）を説明するが、１枚の基板Ｐ上に設定されるショット領域の数、及び配置は、適宜変更可能である。また、本実施形態において、露光処理は、一例として基板Ｐの−Ｙ側かつ＋Ｘ側に設定された第１ショット領域Ｓ１から行われるものとして説明する。また、図面の錯綜を避けるため、図８（ａ）〜図１０（ｂ）では、基板ステージ装置２０が有する要素の一部が省略されている。
【００７２】
図８（ａ）及び図８（ｂ）には、アライメント動作等が完了し、第１ショット領域Ｓ１に対する露光動作の準備が終了した状態の基板ステージ装置２０の平面図、及び正面図がそれぞれ示されれている。基板ステージ装置２０では、図８（ａ）に示されるように、投影光学系１６からの照明光ＩＬ（それぞれ図８（ｂ）参照）が照射されることにより基板Ｐ上に形成される露光領域ＩＡ（ただし、図８（ａ）に示される状態では、まだ基板Ｐに対し照明光ＩＬは照射されていない）よりも、第１ショット領域Ｓ１の＋Ｘ側の端部が幾分−Ｘ側に位置するように、基板位置計測系７０（図６参照）の出力に基づいて基板Ｐの位置決めがされる。
【００７３】
また、Ｙ軸方向に関して、露光領域ＩＡの中心と、Ｘガイドバー２８（すなわち非接触ホルダ３２）の中心とがほぼ一致していることから、基板キャリア４０に保持された基板Ｐの＋Ｙ側の端部近傍は、非接触ホルダ３２から突き出している。基板Ｐは、該突き出した部分が非接触ホルダ３２の＋Ｙ側に配置された補助テーブル３４に下方から支持される。この際、基板Ｐの＋Ｙ側の端部近傍は、非接触ホルダ３２による平面矯正が行われないが、露光対象の第１ショット領域Ｓ１を含む領域は、平面矯正が行われた状態が維持されるので、露光精度に影響はない。
【００７４】
次いで、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示される状態から、マスクＭ（図１参照）と同期して、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、基板キャリア４０と非接触ホルダ３２とが、基板位置計測系７０（図６参照）の出力に基づいて、Ｘガイドバー２８上で＋Ｘ方向へ一体的に（同期して）駆動（加速、等速駆動、及び減速）される（図９（ａ）の黒矢印参照）。基板キャリア４０と非接触ホルダ３２とがＸ軸方向に等速駆動される間、基板Ｐには、マスクＭ（図１参照）及び投影光学系１６を通過した照明光ＩＬ（それぞれ図９（ｂ）参照）が照射され、これによりマスクＭが有するマスクパターンがショット領域Ｓ１に転写される。この際、基板キャリア４０は、上記アライメント計測の結果に応じて、非接触ホルダ３２に対して水平面内３自由度方向に適宜微小駆動され、非接触ホルダ３２は、上記フォーカスマッピングの結果に応じてＺチルト方向に適宜微小駆動される。
【００７５】
ここで、基板位置計測系７０（図６参照）において、基板キャリア４０と非接触ホルダ３２とがＸ軸方向（図９（ａ）では＋Ｘ方向）に駆動される際、一対のヘッドユニット７２それぞれが有するＹスライダ７６は、静止状態とされる。
【００７６】
基板Ｐ上の第１ショット領域Ｓ１に対するマスクパターンの転写が完了すると、基板ステージ装置２０では、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、第１ショット領域Ｓ１の＋Ｙ側の設定された第２ショット領域Ｓ２への露光動作のために、基板キャリア４０が非接触ホルダ３２に対して−Ｙ方向に所定距離（基板Ｐの幅方向寸法のほぼ半分の距離）、基板位置計測系７０（図６参照）の出力に基づいて駆動（Ｙステップ駆動）される（図１０（ａ）の白矢印参照）。上記基板キャリア４０のＹステップ動作により、基板キャリア４０に保持された基板Ｐの−Ｙ側の端部近傍が非接触ホルダ３２の−Ｙ側に配置された補助テーブル３４に下方から支持される。
【００７７】
また、主制御装置５０（図６参照）は、上記基板キャリア４０を−Ｙ方向に駆動する際、一対のヘッドユニット７２それぞれが有するＹスライダ７６（それぞれ図４参照）を、Ｙ軸方向に関して基板キャリア４０に同期するように−Ｙ方向に駆動する（図１０（ａ）の黒矢印参照）。すなわち、図７に示されるように、基板キャリア４０が−Ｙ方向に所定のストロークで移動した場合には、一対のＹスライダ７６は、基板キャリア４０に同期して−Ｙ方向に移動する。ここで、本明細書において、「同期して移動」とは、基板キャリア４０とＹスライダ７６とが、相対位置関係を概ね維持した状態で移動することを意味し、位置（移動方向及び速度）が厳密に一致した状態で移動する場合に限定されるものではない。
【００７８】
以下、不図示であるが、マスクＭ（図１参照）と同期して、基板キャリア４０と非接触ホルダ３２とが−Ｘ方向に駆動されることにより、第２ショット領域Ｓ２に対する走査露光が行われる。また、基板キャリア４０のＹステップ動作、及びマスクＭと同期した基板キャリア４０と非接触ホルダ３２とのＸ軸方向への等速移動が適宜繰り返されることにより、基板Ｐ上に設定された全ショット領域に対する走査露光動作が順次行われる。
【００７９】
以上説明した本第１の実施形態に係る液晶露光装置１０が有する基板ステージ装置２０によれば、基板ＰのＸＹ平面内の位置情報を求めるための基板位置計測系７０は、エンコーダシステムを含むので、例えば従来の干渉計システムに比べて、空気揺らぎの影響を低減できる。従って、基板Ｐの位置決め精度が向上する。また、空気揺らぎの影響が小さいので、従来の干渉計システムを用いる場合に必須となる部分空調設備を省略でき、コストダウンが可能となる。
【００８０】
さらに、干渉計システムを用いる場合には、大きくて重いバーミラーを基板ステージ装置２０に備える必要があったが、本実施形態に係るエンコーダシステムでは、上記バーミラーが不要となるので、基板キャリア４０を含む系が小型・軽量化するとともに重量バランスが良くなり、これにより基板Ｐの位置制御性が向上する。また、干渉計システムを用いる場合に比べ、調整箇所が少なくて済むので、基板ステージ装置２０がコストダウンし、さらにメンテナンス性も向上する。また、組み立て時の調整も容易となる。
【００８１】
また、本実施形態に係る基板位置計測系７０（エンコーダシステム）では、一対のヘッドユニット７２それぞれのＹスライダ７６を基板Ｐに同期してＹ軸方向に駆動する（追従させる）ことにより、基板ＰのＹ位置情報を求める構成であるため、基板ステージ装置２０側にＹ軸方向に延びるスケールを配置する必要（あるいは装置本体１８側にＹ軸方向に複数のヘッドを配列する必要）がない。従って、基板位置計測系７０の構成をシンプルにすることができ、コストダウンが可能となる。
【００８２】
また、本実施形態に係る基板位置計測系７０（エンコーダシステム）では、隣接する一対のエンコーダヘッド（Ｘヘッド７８ｘ、Ｙヘッド７８ｙ）の出力を基板キャリア４０のＸ位置に応じて適宜切り換えながら該基板キャリア４０のＸＹ平面内の位置情報を求める構成であるので、複数のスケール板４６をＸ軸方向に所定間隔で（互いに離間して）配置しても、基板キャリア４０の位置情報を途切れることなく求めることができる。従って、基板キャリア４０のストローク量と同等の長さのスケール板を用意する必要がなく、コストダウンが可能であり、特に本実施形態のような大型の基板Ｐを用いる液晶露光装置１０に好適である。
【００８３】
また、基板ステージ装置２０は、基板ＰのＸＹ平面内の高精度位置決めを行う際、該基板Ｐの外周縁部のみを保持する枠状の基板キャリア４０が水平面内３自由度方向に駆動されるので、例えば基板Ｐの下面の全体を吸着保持する基板ホルダを水平面内３自由度方向に駆動して基板Ｐの高精度位置決めを行う場合に比べて、駆動対象物（本実施形態では、基板キャリア４０）が軽量であるので、位置制御性が向上する。また、駆動用のアクチュエータ（本実施形態では、Ｙボイスコイルモータ６４、Ｘボイスコイルモータ６６）を小型化できる。
【００８４】
《第２の実施形態》
次に第２の実施形態について、図１１を用いて説明する。本第２の実施形態に係る液晶露光装置は、上記第１の実施形態と同様に、エンコーダシステムを用いて基板Ｐの水平面内の位置情報を求めるが、該エンコーダシステム用（水平面内位置計測系）のヘッドユニットと、Ｚチルト位置計測系用のヘッドユニットとが独立している点が上記第１の実施形態と異なる。以下、第１の実施形態との相違点に関して説明し、上記第１の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８５】
本第２の実施形態に係る基板位置計測系７０Ａは、Ｙ軸方向に関して投影光学系１６（図１参照）の一側、及び他側それぞれに、１つのヘッドユニット７２Ａ、及び２つのヘッドユニット７２Ｂを有している（図１１では一側のみ図示されている）。ヘッドユニット７２ＡのＸ軸方向に関する位置は、投影光学系１６とほぼ一致している。２つのヘッドユニット７２Ｂは、Ｘ軸方向に関して、ヘッドユニット７２Ａの一側、及び他側に配置されている。
【００８６】
ヘッドユニット７２Ａは、上記第１の実施形態に係るヘッドユニット７２（図５参照）からＺヘッド７８ｚ、８０ｚを取り除いたものである。すなわち、ヘッドユニット７２Ａは、一対のＸヘッド７８ｘ、及び一対のＹヘッド７８ｙにより、基板キャリア４０に取り付けられた複数のスケール板４６を用いて該基板キャリア４０のＸＹ平面内の位置情報を求める。一対のＸヘッド７８ｘ、及び一対のＹヘッド７８ｙが基板キャリア４０に同期してＹ軸方向に移動すること、及びその位置情報が一対のＸヘッド８０ｘ、及び一対のＹヘッド８０ｙによりスケール板８２を用いて求められる点は上記第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【００８７】
ヘッドユニット７２Ｂは、上記第１の実施形態に係るヘッドユニット７２（図５参照）からＸヘッド７８ｘ、８０ｘ、及びＹヘッド７８ｙ、８０ｙを取り除いたものである。すなわち、ヘッドユニット７２Ｂは、一対のＺヘッド７８ｚにより基板キャリア４０のＸフレーム４２ｘの上面（反射面）を用いて該基板キャリア４０のＺチルト方向の位置情報を求める。一対のＺヘッド７８ｚが基板キャリア４０に同期してＹ軸方向に移動すること、及びその姿勢変化が例えば４つのＺヘッド８０ｚにより装置本体１８（図１参照）に固定されたターゲット８２Ｂを用いて求められる点は上記第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【００８８】
本第２の実施形態によれば、基板Ｐの水平面内の位置計測系のヘッドユニット７２Ａと、基板のＺチルト方向の位置計測系用のヘッドユニット７２Ｂとが独立しているので、上記第１の実施形態に比べ、ヘッドユニットの構成がシンプルであり、各計測ヘッドの配置が容易である。
【００８９】
《第３の実施形態》
次に第３の実施形態について、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を用いて説明する。第３の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、基板Ｐを投影光学系１６（図１参照）に対して高精度位置決めするための基板ステージ装置１２０の構成が、上記第１の実施形態と異なる。基板Ｐの６自由度方向の位置情報を求めるための計測系の構成は、上記第１の実施形態と同様である。以下、本第３の実施形態については、上記第１の実施形態との相違点についてのみ説明し、上記第１の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、上記第１の実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００９０】
上記第１の実施形態において、基板Ｐを保持する枠状（額縁状）の基板キャリア４０が、非接触ホルダ３２に対して、非スキャン方向（Ｙ軸方向）に独立して所定のストロークで相対移動可能であったのに対し（図１など参照）、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示される本第３の実施形態における基板ステージ装置１２０において、基板キャリア１４０は、スキャン方向（Ｘ軸方向）、及び非スキャン方向のそれぞれで、非接触ホルダ３２と一体的に所定の長ストロークで移動する点が異なる。基板キャリア１４０が非接触ホルダ３２に対して水平面内３自由度方向に微小ストロークで相対移動可能である点は、上記第１の実施形態の基板ステージ装置２０と同様である。
【００９１】
より詳細に説明すると、本第３の実施形態において、粗動ステージ１２４は、Ｘ軸、及びＹ軸方向に所定の長ストロークで移動可能に構成されている。粗動ステージ１２４をＹ軸方向に長ストロークで移動させるための構成は、特に限定されないが、例えば米国特許出願公開第２０１２／００５７１４０号明細書などに開示されるような、公知のガントリタイプのＸＹステージ装置を用いることができる。また、重量キャンセル装置２６は、粗動ステージ１２４と一体的にＸ軸、及びＹ軸方向に所定の長ストロークで移動するように粗動ステージ１２４に接続されている。また、Ｘガイドバー２８（図１など参照）もＹ軸方向に所定の長ストロークで移動可能となっている。Ｘガイドバー２８をＹ軸方向に長ストロークで移動させるための構成は、特に限定されないが、例えば上記ＸＹステージ装置のうち、Ｙステージに機械的に接続すると良い。粗動ステージ１２４と基板テーブル３０とが複数の接続装置３０ｂ（フレクシャ装置）を介して機械的に（ただしＺチルト方向に微小移動可能な状態で）接続されている点は、上記第１の実施形態と同じである。これにより、基板テーブル３０及び非接触ホルダ３２は、粗動ステージ１２４と一体的にＸ軸、及びＹ軸方向に所定の長ストロークで移動する。
【００９２】
基板キャリア１４０は、平面視で矩形の枠状に形成された本体部１４２と、該本体部１４２の上面に固定された吸着部１４４とを有している。吸着部１４４も本体部１４２と同様に、平面視で矩形の枠状に形成されている。基板Ｐは、吸着部１４４に、例えば真空吸着保持される。上記非接触ホルダ３２は、吸着部１４４の内壁面に対して所定の隙間が形成された状態で、該吸着部１４４が有する開口内に挿入されている。非接触ホルダ３２が基板Ｐに荷重（プリロード）を作用させて非接触で平面矯正する点は、上記第１の実施形態と同じである。
【００９３】
また、基板テーブル３０の下面からは、複数（本実施形態では、例えば４枚）のガイド板１４８が水平面に沿って放射状に延びている。基板キャリア１４０は、上記複数のガイド板１４８に対応して、エアベアリングを含む複数のパッド１４６を有しており、該エアベアリングからガイド板１４８の上面に噴出される加圧気体の静圧により、ガイド板１４８上に非接触状態で載置されている。基板テーブル３０がＺチルト方向に微小駆動された場合、上記複数のガイド板１４８も基板テーブル３０と一体的にＺチルト方向に移動（姿勢変化）するので、基板テーブル３０の姿勢が変化すると、該基板テーブル３０、非接触ホルダ３２、及び基板キャリア１４０（すなわち基板Ｐ）の姿勢が一体的に変化する。
【００９４】
また、基板キャリア１４０は、該基板キャリア１４０が有する可動子と基板テーブル３０が有する固定子とを含む複数のリニアモータ１５２（Ｘボイスコイルモータ、及びＹボイスコイルモータ）を介して基板テーブル３０に対して水平面内の３自由度方向に微小駆動される。また、基板テーブル３０がＸＹ平面に沿って長ストロークで移動する際には、基板テーブル３０と基板キャリア１４０とが一体的にＸＹ平面に沿って長ストロークで移動するように、上記複数のリニアモータ１５２によって基板キャリア１４０に推力が付与される。
【００９５】
基板キャリア１４０の上面における＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部近傍それぞれには、上記第１の実施形態と同様に、複数のスケール板４６が固定されている。スケール板４６、及び基板キャリア１４０の上面（反射面）を用いて基板キャリア１４０（すなわち基板Ｐ）の６自由度方向の位置情報を求める手法は、上記第１の実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００９６】
なお、上記第１〜第３の各実施形態で説明した構成については、適宜変更が可能である。例えば、上記各実施形態において、基板キャリア４０上には、複数のスケール板４６がＸ軸方向に所定間隔で配列されたが、Ｘ軸方向の長さが基板Ｐと同程度の長さである長尺のスケール板を用いても良い。この場合、一対のヘッドユニット７２それぞれにつき、Ｘヘッド７８ｘ、及びＹヘッド７８ｙは、それぞれ１つずつ設けられていれば良い。スケール板４６を複数設ける場合、各スケール板４６の長さが互いに異なっていても良い。例えば、Ｘ軸方向に延びるスケール板の長さを、ショット領域のＸ軸方向の長さより長く設定することにより、走査露光動作時においてヘッドユニット７２が異なるスケール板４６を跨いだ基板Ｐの位置制御を回避することができる。また、（例えば４面取りの場合と６面取りの場合）、投影光学系１６の一側に配置されるスケールと、他側に配置されるスケールとで、互いに長さを異ならせても良い。また、Ｙ軸方向に複数配置されたスケール板が、所定間隔の隙間を介しながら連なって配置されたスケール群（スケール列）を、複数列、互いにＸ軸方向に離れた異なる位置（例えば投影光学系１６に対して一方の側（＋Ｘ側）の位置と、他方（−Ｘ側）の位置）に配置する場合に、複数列間において、上記所定間隔の隙間の位置がＹ軸方向において重複しないように配置しても良い。このように複数のスケール列を配置すれば、互いのスケール列に対応して配置されたヘッドが同時に計測範囲外になる（換言すれば、両ヘッドが同時に隙間に対向する）ことがない。
【００９７】
また基板キャリア４０上の、所定間隔の隙間を介しながら複数のスケールがＸ軸方向に連なって配置されたスケール群（スケール列）において、上記実施形態では各スケールの長さが同一の長さのものを連ねて配置しているが、互いに長さの異なるスケールを連ねて配置するようにしても良い。例えば、基板キャリア４０上のスケール列において、Ｘ軸方向における両端部寄りにそれぞれ配置されるスケール（スケール列において、各端部に配置されるスケール）のＸ軸方向の長さよりも、中央部に配置されるスケールの方を物理的に長くしても良い。
【００９８】
また基板キャリア４０上で、Ｘ軸方向に複数のスケールが、所定間隔の隙間を介しながら連なって配置されたスケール群（スケール列）において、１つのスケール（Ｘ軸計測用のパターン）のＸ軸方向の長さを、１ショット領域の長さ（基板ホルダ上の基板をＸ軸方向に移動させながらスキャン露光を行う際に、デバイスパターンが照射されて基板上に形成される長さ）分だけ連続して測定できるような長さにしても良い。このようにすれば、１ショット領域のスキャン露光中に、複数スケールに対するヘッドの乗継制御を行わずに済むため、スキャン露光中の基板Ｐ（基板ホルダ）の位置計測（位置制御）を容易にできる。
【００９９】
また、Ｘエンコーダヘッド７８ｘ、８０ｘ、及びＹエンコーダヘッド７８ｙ、８０ｙによって、基板Ｐ、及びＹスライダ７６それぞれのＸＹ平面内の位置情報を求めたが、例えばＺ軸方向の変位量情報を計測可能な２次元エンコーダヘッド（ＸＺエンコーダヘッド、あるいはＹＺエンコーダヘッド）を用いて、基板Ｐ及びＹスライダ７６それぞれのＸＹ平面内の位置情報と併せて、基板Ｐ及びＹスライダ７６それぞれのＺチルト変位量情報を求めても良い。この場合、基板ＰのＺチルト位置情報を求めるためのセンサヘッド７８ｚ、８０ｚを省略することが可能である。なお、この場合、基板ＰのＺチルト位置情報を求めるためには、常に２つの下向きＺヘッドがスケール板４６に対向している必要があるので、スケール板４６をＸフレーム４２ｘと同程度の長さの１枚の長尺のスケール板により構成すること、あるいは上記２次元エンコーダヘッドをＸ軸方向に所定間隔で、例えば３つ以上配置することが好ましい。
【０１００】
また、上記各実施形態のエンコーダシステムでは、基板キャリア４０、１４０がスケール板４６（回折格子）を有し、ヘッドユニット７２が計測ヘッドを有する構成であったが、これに限られず、基板キャリア４０、１４０が計測ヘッドを有し、該計測ヘッドと同期して移動するスケール板が装置本体１８に取り付けられても（上記各実施形態とは逆の配置でも）良い。
【０１０１】
また、上記各実施形態において、複数のスケール板４６がＸ軸方向に所定間隔で配置されたが、これに限られず、例えば基板キャリア４０のＸ軸方向の長さと同程度の長さで形成された長尺の１枚のスケール板を用いても良い。この場合、スケール板とヘッドとの対向状態が常に維持されるので、各ヘッドユニット７２が有するＸヘッド７８ｘ、Ｙヘッド７８ｙは、それぞれ１つで良い。スケール板８２についても同様である。また、上記第１の実施形態では、Ｘフレーム４２ｘの上面のほぼ全体にスケール板４６が取り付けられたが、スケール板４６が取り付けられる範囲は、基板キャリア４０のＸ軸方向の移動範囲に応じて適宜変更可能である。すなわち、基板キャリア４０の移動範囲内で、複数のヘッドが、最も＋Ｘ側のスケール板４６、及び最も−Ｘ側のスケール板４６に対向可能であれば、スケール板４６の取り付け範囲は、より短くても良い。また、場合によっては、Ｘフレーム４２ｘのＸ軸方向の長さよりも長い範囲に複数（あるいは長尺の１枚の）スケール板を設けても良く、この場合、Ｘフレーム４２ｘよりもＸ軸方向に長い別部材にスケール板４６を取り付けると良い。また、上記各実施形態では、１次元スケールと１次元ヘッドとにより構成される１次元エンコーダシステムを組み合わせて２次元計測を行ったが、これに限られず、２次元スケール（ＸＹスケール）と２次元ヘッド（ＸＹヘッド）とに構成される２次元エンコーダシステムを用いても良い。
【０１０２】
また、上記各実施形態では、基板キャリア４０の位置情報、及びＹスライダ７６の位置情報が、それぞれエンコーダシステムにより求められたが、これに限られず、Ｙスライダ７６の位置情報に関しては、例えば光干渉計システムなどの他の計測システムにより求めても良い。
【０１０３】
また、上記第１の実施形態の基板ステージ装置２０は、非接触ホルダ３２と基板キャリア４０とが、一体的にＸ軸（スキャン）方向へ移動可能であるとともに、基板キャリア４０が非接触ホルダ３２に対してＹ軸（非スキャン）方向へ移動可能に構成されたが、これとは逆に、非接触ホルダ３２と基板キャリア４０とが、一体的にＹ軸方向へ移動可能、且つ基板キャリア４０が非接触ホルダ３２に対してＸ軸方向へ移動可能に構成しても良い。この場合、走査露光動作時において、基板キャリア４０のみをスキャン方向に長ストロークで移動させれば良く、駆動対象物が軽量であるので、位置制御性が向上する。また、駆動用のアクチュエータを小型化できる。
【０１０４】
また、上記各実施形態において、基板キャリア４０等は、基板Ｐの外周縁部（４辺）に沿った、例えば４本のフレーム部材（第１の実施形態では、一対のＸフレーム４２ｘ、及び一対のＹフレーム４２ｙ）により矩形の枠状に形成されたが、基板Ｐの吸着保持を確実に行うことができれば、これに限られず、基板キャリア４０等は、例えば基板Ｐの外周縁部のうち、一部に沿ったフレーム部材により構成されても良い。具体的には、基板キャリアは、基板Ｐの３辺に沿った、例えば３本のフレーム部材により、平面視でＵ字状に形成されても良いし、あるいは、基板Ｐの隣接する２辺に沿った、例えば２本のフレーム部材により、平面視でＬ字上に形成されても良い。また、基板キャリアは、基板Ｐの１辺に沿った、例えば１本のフレーム部材のみにより形成されていても良い。また、基板キャリアは、基板Ｐの互いに異なる部分を保持し、互いに独立に位置制御がされる複数の部材により構成されても良い。
【０１０５】
また、上記各実施形態において、非接触ホルダ３２は、基板Ｐを非接触支持したが、基板Ｐと非接触ホルダ３２との水平面に平行な方向の相対移動を阻害しなければ、これに限られず、例えばボールなどの転動体を介して接触状態で支持しても良い。
【０１０６】
また、照明系１２で用いられる光源、及び該光源から照射される照明光ＩＬの波長は、特に限定されず、例えばＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。
【０１０７】
また、上記各実施形態では、投影光学系１６として、等倍系が用いられたが、これに限られず、縮小系、あるいは拡大系を用いても良い。
【０１０８】
また、露光装置の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル製造用の露光装置、半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。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、ＥＵＶ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マスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。
【０１０９】
また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。また、露光対象の基板が可撓性を有するシート状である場合には、該シートがロール状に形成されていても良い。
【０１１０】
液晶表示素子（あるいは半導体素子）などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク（あるいはレチクル）を製作するステップ、ガラス基板（あるいはウエハ）を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【０１１１】
なお、上記実施形態で引用した露光装置などに関する全ての米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上説明したように、本発明の移動体装置及び物体の移動方法は、物体を移動させるのに適している。また、本発明の露光装置は、物体を露光するのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの製造に適している。また、本発明のバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…液晶露光装置、２０…基板ステージ装置、３２…非接触ホルダ、４０…基板キャリア、４８…スケール板、７０…基板位置計測系、７６…Ｙスライダ、７８ｘ、８０ｘ…Ｘエンコーダヘッド、７８ｙ、８０ｙ…Ｙエンコーダヘッド、８２…スケール板、Ｐ…基板。
【図１】
2017057589.tif 000003
【図２】
2017057589.tif 000004
【図３】
2017057589.tif 000005
【図４】
2017057589.tif 000006
【図５】
2017057589.tif 000007
【図６】
2017057589.tif 000008
【図７】
2017057589.tif 000009
【図８】
2017057589.tif 000010
【図９】
2017057589.tif 000011
【図１０】
2017057589.tif 000012
【図１１】
2017057589.tif 000013
【図１２】
2017057589.tif 000014
【国際調査報告】
2017057589.tif 000015
2017057589.tif 000016
2017057589.tif 000017
2017057589.tif 000018