(57)【要約】  微動ステージ（２１）は、自重キャンセル装置（２７）上でレベリング装置（７６）によって揺動自在に支持される。また、微動ステージ（２１）は、多面体部材，エアシリンダなどを介して微動ステージ（２１）に設けられた押圧部で、レベリング装置（７６）のレベリングカップに設けられたローラを押圧するレベリングロック装置（６０）によって揺動が機械的に制限される。また、微動ステージ（２１）は、微動ステージ（２１）とＹ粗動ステージ（２３Ｙ）とに渡して設けられたジャッキストッパ装置（１００）によっても揺動が機械的に制限される。従って、揺動自在に支持された微動ステージの姿勢を移動体装置の非稼働時には安定させることができる。
2010044267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する移動体と；
前記移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と；
前記レベリング装置を介して、前記移動体の自重を支持する自重支持装置と；
前記移動体及び前記レベリング装置の一方に設けられた可動部材を含み、該可動部材を前記移動体及びレベリング装置の他方に当接させることによって、前記移動体の揺動を機械的に制限するロック装置と；を備える移動体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体装置において、
前記可動部材は、その先端部に前記２次元平面に対して傾斜する傾斜面を有し、前記２次元平面に平行に移動して前記傾斜面を前記移動体及びレベリング装置の他方に押し当てることにより前記移動体の揺動を制限する移動体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の移動体装置において、
前記ロック装置は、前記２次元平面内の同一直線上に無い少なくとも３点で前記移動体の揺動を制限する移動体装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記ロック装置により前記移動体の揺動が制限された状態で、前記レベリング装置に対し、前記可動部材を介して前記２次元平面に交差する方向に所定の荷重以上の荷重が作用した場合に、該荷重を吸収する保護装置をさらに備える移動体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の移動体装置において、
前記保護装置は、その一部の構成部材の位置又は形状が変化することで前記荷重を吸収する移動体装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記レベリング装置は、前記移動体を非接触支持する移動体装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記レベリング装置は、前記自重支持装置に非接触支持される移動体装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記移動体に固定され、第１係合部を含む第１部材と、前記移動体の下面に対向して配置された対向部材に固定され、前記第１係合部に係合可能な第２係合部を含む第２部材と、を有し、前記第１及び第２係合部を係合させて、前記移動体と前記対向部材との少なくとも互いに接近する方向への相対移動を機械的に制限するストッパ装置を、さらに備える移動体装置。
【請求項９】
水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する移動体と；
前記移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と；
前記レベリング装置を介して、前記移動体の自重を支持する自重支持装置と；
前記移動体に固定され、第１係合部を含む第１部材と、前記移動体の下面に対向して配置された対向部材に固定され、前記第１係合部に係合可能な第２係合部を含む第２部材と、を有し、前記第１及び第２係合部を係合させて、前記移動体と前記対向部材との少なくとも互いに接近する方向への相対移動を機械的に制限するストッパ装置と；を備える移動体装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の移動体装置において、
前記ストッパ装置は、前記第１及び第２部材それぞれを、少なくとも前記２次元面平内の同一直線上に無い３箇所に有し、前記２次元面平内の３箇所で前記移動体と前記対向部材との相対移動を制限する移動体装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記第１及び第２係合部の一方は、少なくとも一部に球面部を有し、前記第１及び第２係合部の他方は、前記球面部と嵌合する円錐状の凹部が形成される含む移動体装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記第１部材は、第３係合部をさらに備え、
前記第２部材は、前記第１及び第２係合部が非係合状態のときに、前記第３係合部に対して所定のクリアランスを介して係合し、該クリアランスによって少なくとも前記２次元平面内の互いに直交する第１及び第２軸方向、並びに前記２次元平面に直交する第３軸方向に関する前記移動体の前記対向部材に対する移動可能量を機械的に定める第４係合部をさらに備える移動体装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の移動体装置において、
前記第３及び前記第４係合部の少なくとも一方は、前記第３軸方向に移動可能である移動体装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記移動体に固定され、第５係合部を含む第３部材と、前記対向部材に固定され、前記第５係合部に係合可能な第６係合部を含む第４部材とを有し、前記ストッパ装置の前記第１及び第２係合部が非係合状態のときに前記第５及び第６係合部を係合させて、前記移動体の少なくとも前記２次元面平内の位置を、前記第１及び第２係合部が係合したときと同じ位置に位置決めする位置決め装置をさらに備える移動体装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の移動体装置において、
前記移動体の少なくとも前記２次元平面内の位置情報を計測し、前記ストッパ装置の前記第１及び第２係合部が係合した状態でその計測原点位置の設定が行われる計測系をさらに備える移動体装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の移動体装置において、
前記位置決め装置は、前記第５及び第６係合部それぞれを同一直線上に無い少なくとも３箇所に有し、前記２次元平面内の同一直線上に無い少なくとも３点で前記移動体の位置決めを行う移動体装置。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記第５及び第６係合部の一方は、少なくとも一部に球面部を有し、前記第５及び第６係合部の他方は、前記球面部と嵌合する円錐状の凹部が形成される移動体装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記位置決め装置は、前記第５及び第６係合部の少なくとも一方を駆動して前記第５及び第６係合部を係合させるアクチュエータを備える移動体装置。
【請求項１９】
物体が前記移動体上に載置される請求項１〜１８のいずれか一項に記載の移動体装置と；
前記物体にエネルギビームを照射することによって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２０】
少なくとも、互いに直交する第１及び第２軸を含み水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と；
前記第１移動体の上方で前記第１移動体に対して少なくとも前記２次元平面に平行な平面内で移動可能な第２移動体と；
前記第２移動体の自重を下方から支持し、前記第１移動体と共に前記２次元平面に沿って移動する自重支持装置と；
前記第２移動体の重心位置を含む前記２次元平面に平行な平面上で、前記第２移動体の一部を前記第１移動体の一部に当接させて、前記第１及び第２軸方向の少なくとも一方に関する、前記第２移動体の前記第１移動体に対する移動限界位置を機械的に設定する設定装置と；を備える移動体装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の移動体装置において、
前記設定装置は、前記第１及び第２軸方向の少なくとも一方に関して、互いに反対の２つの移動方向についての移動限界位置を設定する移動体装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の移動体装置において、
前記設定装置は、前記第１及び第２移動体の一方に設けられ、前記移動限界位置の設定対象方向に直交する一対の壁部材と、前記第１及び第２移動体の他方に設けられ、前記一対の壁部材の間に配置されたストッパ部材とを含み、前記一対の壁部材と前記ストッパ部材との間隔によって、前記移動限界位置を設定する移動体装置。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記設定装置は、前記第１軸方向の移動限界位置を規定する第１軸方向設定装置と、前記第２軸方向の移動限界位置を規定する第２軸方向設定装置とを含み、前記第１及び第２軸方向設定装置それぞれが複数設けられる移動体装置。
【請求項２４】
請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記設定装置は、さらに、前記第２移動体の前記第１移動体に対する前記第１軸回りの回転限界位置、及び前記第２軸回りの回転限界位置の少なくとも一方を機械的に設定する移動体装置。
【請求項２５】
請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記自重支持装置は、前記第２移動体を非接触支持する移動体装置。
【請求項２６】
請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記第２移動体は、前記第１移動体に設けられた固定子と前記第２移動体に設けられた可動子とを含むアクチュエータにより、前記第１移動体に対して非接触駆動される移動体装置。
【請求項２７】
物体が前記第２移動体上に載置される請求項２０〜２６のいずれか一項に記載の移動体装置と；
前記物体にエネルギビームを照射することによって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２８】
水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と；
前記第１移動体の自重を下方から支持する自重支持装置と；
前記２次元平面に平行な平面に沿って移動可能で、その外周縁部の少なくとも一部に切り欠きが形成され、該切り欠き内に前記自重支持装置が配置される第２移動体と；を備える移動体装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の移動体装置において、
前記切り欠きは、前記自重支持装置の通過を許容する幅を有する移動体装置。
【請求項３０】
請求項２８又は２９に記載の移動体装置において、
前記第２移動体は、前記切り欠きを区画する、一対の対向面間に架設された連結部材を備える移動体装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の移動体装置において、
前記連結部材が複数設けられる移動体装置。
【請求項３２】
請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記自重支持装置と前記第２移動体とを機械的に接続し、前記自重支持装置と前記第２移動体とを前記所定平面に平行な平面に沿って連動させる接続部材をさらに備える移動体装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の移動体装置において、
前記接続部材は、前記自重支持装置を前記第２移動体に対して着脱可能に接続する移動体装置。
【請求項３４】
請求項２８〜３３のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記自重支持装置は、前記第１移動体を非接触支持する移動体装置。
【請求項３５】
請求項１〜１８、２０〜２６、２８〜３４のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記自重支持装置は、前記２次元平面に垂直な一本の柱状部材から成る移動体装置。
【請求項３６】
請求項１〜１８、２０〜２６、２８〜３５のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記自重支持装置は、前記２次元平面に平行なベース上に非接触支持される移動体装置。
【請求項３７】
水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動可能な第１移動体と；
前記第１移動体に固定された固定部材を含み、前記第１移動体の自重を下方から前記２次元平面に平行な土台上で支持する自重支持装置と；
前記第１移動体と前記固定部材との前記２次元平面に直交する方向に関する合成重心位置を含む前記２次元平面に平行な面内で駆動力を発生するアクチュエータを含み、前記第１移動体を前記２次元平面に平行な面内で駆動する駆動系と；を備える移動体装置。
【請求項３８】
請求項３７に記載の移動体装置において、
前記自重支持装置を下方から前記土台上で揺動可能に支持する揺動支持装置をさらに備える移動体装置。
【請求項３９】
請求項３８に記載の移動体装置において、
前記揺動支持装置は、前記自重支持装置を非接触状態で支持する移動体装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載の移動体装置において、
前記揺動支持装置は、前記自重支持装置に対して気体を噴出して該自重支持装置を浮上支持する気体静圧軸受を含む移動体装置。
【請求項４１】
請求項３７〜４０のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記揺動支持装置は、前記土台上に非接触支持される移動体装置。
【請求項４２】
請求項３７〜４１のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記自重支持装置は、前記土台の上面に直交する１本の柱状部材から成る移動体装置。
【請求項４３】
請求項３７〜４２のいずれか一項に記載の移動体装置
前記アクチュエータは、前記第１移動体の外部に配置される移動体装置。
【請求項４４】
請求項３７〜４３のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記アクチュエータは、ボイスコイルモータである移動体装置。
【請求項４５】
請求項３７〜４４のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記第１移動体と前記土台との間に配置され、前記所定の２次元平面に沿って移動可能な第２移動体をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記第２移動体に設けられた固定子と、前記第１移動体に設けられた可動子とを含み、
前記駆動系は、前記第１移動体を前記第２移動体に対して駆動する移動体装置。
【請求項４６】
請求項３７〜４５のいずれか一項に記載の移動体装置において、
前記アクチュエータは、前記２次元平面内の第１軸方向に駆動力を発生する第１アクチュエータと、前記２次元平面内で前記第１軸に直交する第２軸方向に駆動力を発生する第２アクチュエータとを含む移動体装置。
【請求項４７】
請求項４６に記載の移動体装置において、
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは、それぞれ複数設けられる移動体装置。
【請求項４８】
物体が前記第１移動体上に載置される請求項２８〜４７のいずれか一項に記載の移動体装置と；
前記物体にエネルギビームを照射することによって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４９】
請求項１９，２７，及び４８のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記物体は、サイズが５００ｍｍ以上の基板を含む露光装置。
【請求項５０】
請求項１９，２７，４８，及び４９のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記物体は、フラットパネルディスプレイ用の基板を含む露光装置。
【請求項５１】
請求項１９，２７，及び４８〜５０のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体を露光することと、
前記露光された物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。
【請求項５２】
水平面に平行な所定の２次元平面に平行な方向及び交差する方向に移動可能な移動体を、所定の計測位置に位置決めすることと；
前記移動体に固定される第１部材と、前記移動体の下面に対向して配置された対向部材に固定される第２部材と、を係合させることにより前記移動体の移動を機械的に制限するストッパ装置のうち、前記第１及び第２部材の少なくとも一方を、前記移動体が前記計測位置に位置決めされた状態で、対応する前記移動体又は前記対向部材に固定することと；を含む移動体装置の組み立て方法。
【請求項５３】
請求項５２に記載の移動体装置の組み立て方法において、
前記移動体の位置決めは、前記位置決め後に固定される部材を非固定状態で取り付け、前記第１部材と前記第２部材とを係合させた状態で行う移動体装置の組み立て方法。
【請求項５４】
請求項５２又は５３に記載の移動体装置の組み立て方法において、
前記移動体の鉛直方向の位置を位置決めする際、鉛直方向上向きの力を発生して前記移動体の自重を下方から支持する自重支持装置を用いる移動体装置の組み立て方法。
【請求項５５】
請求項５２〜５４のいずれか一項に記載の移動体の組み立て方法において、
前記ストッパ装置を固定した後、前記第１部材と前記第２部材とを非係合状態とすることにより、前記自重支持装置に支持された前記移動体の姿勢を確認することさらに含む移動体の組み立て方法。
【請求項５６】
請求項５２〜５５のいずれか一項に記載の移動体装置の組み立て方法において、
前記移動体と前記対向部材との水平方向への相対移動を、前記移動体に固定される第３部材と、前記対向部材に固定される第４部材と、を係合させることにより機械的に制限する位置決め装置のうち、前記第３部材及び第４部材の少なくとも一方を、前記移動体が前記ストッパ装置により前記計測位置に位置決めされた状態で、対応する前記移動体又は対向部材に固定することと；をさらに含む移動体装置の組み立て方法。
【請求項５７】
外周縁部の少なくとも一部に、水平面に平行な所定の２次元平面内の第１軸方向に伸び、該第１軸方向の一側が開口した切り欠きが形成され、該切り欠き内に第１移動体の自重を下方から支持する自重支持装置が配置される第２移動体を、前記第１軸方向の他側の所定位置近傍まで駆動することと；
前記切り欠きを区画する、一対の対向面間に架設された連結部材を、前記第２移動体から取り外すことと；
前記第１移動体に設けられた第１部材と、前記第２移動体に設けられた第２部材と、を係合させることにより前記第１移動体の移動を機械的に制限するストッパ装置によって前記第１移動体を、前記第２移動体上に支持させることと；
前記自重支持装置を前記第１移動体から離すことと；
前記自重支持装置と前記第２移動体の接続を解除して両者を分離させることと；
前記自重支持装置を、前記第１軸方向の一側に移動させて、前記第２移動体の切り欠き内を通過させることによって、前記第２移動体の外部に離脱させることと；
を含む移動体装置のメンテナンス方法。
【請求項５８】
物体を保持して水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と、該第１移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と、前記第１移動体の下面に対向して配置された第２移動体上に設けられ、前記レベリング装置を介して、前記移動体の自重を支持する自重支持装置と、を備える露光装置のメンテナンス方法であって、
前記移動体の揺動をロック装置により機械的に制限することを含む露光装置のメンテナンス方法。
【請求項５９】
請求項５８に記載の露光装置のメンテナンス方法において、
前記第１移動体と前記第２移動体との少なくとも互いに接近する方向への相対移動をストッパ装置により機械的に制限することをさらに含む露光装置のメンテナンス方法。
【請求項６０】
物体を保持して水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と、該第１移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と、前記第１移動体の下面に対向して配置された第２移動体上に設けられ、前記レベリング装置を介して、前記第１移動体の自重を支持する自重支持装置と、を備える露光装置の調整方法であって、
前記第１移動体と前記第２移動体との少なくとも互いに接近する方向への相対移動をストッパ装置により機械的に制限することを含む露光装置の調整方法。
【請求項６１】
請求項６０に記載の露光装置の調整方法において、
前記ストッパ装置により同一直線上にない少なくとも３箇所で前記第１移動体と前記第２移動体との相対移動を制限する露光装置の調整方法。
【請求項６２】
請求項６０又は６１に記載の露光装置の調整方法において、
前記自重支持装置により鉛直方向上向きの力を発生して前記第１移動体を下方から持ち上げて前記第１移動体と前記第２移動体との前記相対移動の制限を解除し、前記自重支持装置に支持された前記移動体の姿勢を確認することさらに含む露光装置の調整方法。
【請求項６３】
請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の露光装置の調整方法を実行することを含む露光装置のメンテナンス方法。
【請求項６４】
請求項６０〜６２のいずれか一項に記載の露光装置の調整方法を実行することを含む露光装置の組立て方法。
【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、デバイス製造方法、移動体装置の組み立て方法及びメンテナンス方法、並びに露光装置の調整方法、メンテナンス方法及び組立て方法に係り、更に詳しくは、所定の２次元平面に沿って移動する移動体を備える移動体装置、該移動体装置を備える露光装置、該露光装置を用いるデバイス製造方法、前記移動体装置の組み立て方法及びメンテナンス方法、並びに前記露光装置の調整方法、メンテナンス方法及び組立て方法に関する。
【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、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・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】
しかるに、近年、露光装置の露光対象物である基板（特にディスプレイ装置の表示パネルに用いられるガラス基板）は、より大型化される傾向にあり、この種の露光装置においても、基板を保持する基板ステージが大型化し、重量増により基板の位置制御が困難となってきている。このような問題を解決する露光装置として、基板ステージの自重を一本の柱状の部材から成る自重キャンセル装置で支持する露光装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
一方、特許文献１に開示される露光装置は、基板ステージを一本の自重キャンセル装置を用いて揺動自在に支持する構成であるため、基板ステージの位置を制御するのに有利である反面、露光装置のメンテナンス時などには、基板ステージの姿勢が安定しない。【０００５】
また、特許文献１に開示される露光装置では、基板ステージは、自重キャンセル装置を介して定盤上で非接触支持されているため、例えば基板ステージの駆動中に露光装置が緊急停止された場合、基板ステージは、慣性によってさらに移動を続ける。従って、露光装置では、基板ステージの移動限界位置を機械的に定めるストッパ装置を設けることが望ましい。しかし、ストッパ装置で基板ステージの移動を機械的に制限する場合には、移動を停止されたときに衝撃によって基板ステージの姿勢が変化する可能性がある。【０００６】
また、特許文献１に開示された露光装置では、自重キャンセル装置は、ステージ装置の内部に形成された空間部内に収容されているため、自重キャンセル装置のメンテナンスを行う際には、ステージ装置全体を分解しなければならず、作業が煩雑である。【０００７】
さらに、最近では、より精度よく基板の位置制御を行うことができる露光装置の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００８／１２９７６２号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する移動体と；前記移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と；前記レベリング装置を介して、前記移動体の自重を支持する自重支持装置と；前記移動体及び前記レベリング装置の一方に設けられた可動部材を含み、該可動部材を前記移動体及びレベリング装置の他方に当接させることによって、前記移動体の揺動を機械的に制限するロック装置と；を備える第１の移動体装置である。【００１０】
これによれば、レベリング装置によって揺動自在に支持された移動体は、レベリング装置を介して自重支持装置によってその自重が支持されると共に、ロック装置によって揺動が機械的に制限される。このロック装置は、移動体及びレベリング装置の一方に設けられた可動部材を、移動体及びレベリング装置の他方に当接させてレベリング装置の機能自体を制限するので、確実に移動体の揺動を制限できる。【００１１】
本発明は、第２の観点からすると、水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する移動体と；前記移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と；前記レベリング装置を介して、前記移動体の自重を支持する自重支持装置と；前記移動体に固定され、第１係合部を含む第１部材と、前記移動体の下面に対向して配置された対向部材に固定され、前記第１係合部に係合可能な第２係合部を含む第２部材と、を有し、前記第１及び第２係合部を係合させて、前記移動体と前記対向部材との少なくとも互いに接近する方向への相対移動を機械的に制限するストッパ装置と；を備える第２の移動体装置である。【００１２】
これによれば、レベリング装置によって揺動自在に支持された移動体は、レベリング装置を介して自重支持装置によってその自重が支持されると共に、ストッパ装置によって少なくとも対向部材に対して接近する方向への相対移動が制限されることによって、その揺動が制限される。ここで、ストッパ装置は、移動体に固定された第１部材と対向部材に固定された第２部材とを係合させる構成であるので、自重支持装置によって移動体を支持しなくても移動体を対向部材に安定して支持させることができる。【００１３】
本発明は、第３の観点からすると、物体が前記移動体上に載置される本発明の第１及び第２の移動体装置のいずれかと；前記物体にエネルギビームを照射することによって所定のパターンを形成するパターン形成装置と；を備える第１の露光装置である。【００１４】
本発明は、第４の観点からすると、少なくとも、互いに直交する第１及び第２軸を含み水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と；前記第１移動体の上方で前記第１移動体に対して少なくとも前記２次元平面に平行な平面内で移動可能な第２移動体と；前記第２移動体の自重を下方から支持し、前記第１移動体と共に前記２次元平面に沿って移動する自重支持装置と；前記第２移動体の重心位置を含む前記２次元平面に平行な平面上で、前記第２移動体の一部を前記第１移動体の一部に当接させて、前記第１及び第２軸方向の少なくとも一方に関する、前記第２移動体の前記第１移動体に対する移動限界位置を機械的に設定する設定装置と；を備える第３の移動体装置である。【００１５】
これによれば、自重支持装置に自重を支持された第２移動体は、第１移動体に対して所定の２次元平面に平行な平面内で移動可能であり、その移動限界位置が、設定装置によって機械的に設定される。また、設定装置は、第２移動体の重心位置を含む２次元平面に平行な平面上で、第２移動体の一部を第１移動体の一部に当接させるので、第２移動体の移動を制限したときに、第２移動体に第１軸及び第２軸回りのモーメントが発生することがない。従って、移動体の姿勢が安定する。【００１６】
本発明は、第５の観点からすると、物体が前記第２移動体上に載置される本発明の第３の移動体装置と；前記物体にエネルギビームを照射することによって所定のパターンを形成するパターン形成装置と；を備える第２の露光装置である。【００１７】
本発明は、第６の観点からすると、水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と；前記第１移動体の自重を下方から支持する自重支持装置と；前記２次元平面に平行な平面に沿って移動可能で、その外周縁部の少なくとも一部に切り欠きが形成され、該切り欠き内に前記自重支持装置が配置される第２移動体と；を備える第４の移動体装置である。【００１８】
これによれば、自重支持装置が第２移動体の外周縁部に形成された切り欠き内に配置されているので、切り欠きを介して容易にメンテナンスを行うことができる。【００１９】
本発明は、第７の観点からすると、水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動可能な第１移動体と；前記第１移動体に固定された固定部材を含み、前記第１移動体の自重を下方から前記２次元平面に平行な土台上で支持する自重支持装置と；前記第１移動体と前記固定部材との前記２次元平面に直交する方向に関する合成重心位置を含む前記２次元平面に平行な面内で駆動力を発生するアクチュエータを含み、前記第１移動体を前記２次元平面に平行な面内で駆動する駆動系と；を備える第５の移動体装置である。【００２０】
これによれば、自重支持装置によってその自重が土台上で支持された第１移動体が駆動系によって所定の２次元平面に沿って駆動される。そして、自重支持装置の一部である固定部材と第１移動体との合成重心位置は、第１移動体単体の重心位置よりも、土台側となる。従って、駆動系による第１移動体の重心駆動を行い易くなり、第１移動体の位置制御を高精度で行うことができる。【００２１】
本発明は、第８の観点からすると、物体が前記移動体上に載置される本発明の第４及び第５移動体装置のいずれかと；前記移動体上に載置された前記物体に前記エネルギビームを照射するパターニング装置と；を備える第３の露光装置である。【００２２】
本発明は、第９の観点からすると、本発明の第１〜第３の露光装置のいずれかを用いて物体を露光することと、前記露光された物体を現像することと；を含むデバイス製造方法である。【００２３】
本発明は、第１０の観点からすると、水平面に平行な所定の２次元平面に平行な方向及び交差する方向に移動可能な移動体を、所定の計測位置に位置決めすることと；前記移動体に固定される第１部材と、前記移動体の下面に対向して配置された対向部材に固定される第２部材と、を係合させることにより前記移動体の移動を機械的に制限するストッパ装置のうち、前記第１及び第２部材の少なくとも一方を、前記移動体が前記計測位置に位置決めされた状態で、対応する前記移動体又は前記対向部材に固定することと；を含む移動体装置の組み立て方法である。【００２４】
これによれば、ストッパ装置の第１部材と第２部材とを係合させると、移動体の水平面に平行な所定の２次元平面に平行な方向及び交差する方向への移動が機械的に制限される。ここで、第１及び第２部材は、移動体が計測位置に位置決めされた状態で固定されるので、第１部材と第２部材とを係合させることにより、移動体を容易に計測位置に位置させることができる。【００２５】
本発明は、第１１の観点からすると、外周縁部の少なくとも一部に、水平面に平行な所定の２次元平面内の第１軸方向に伸び、該第１軸方向の一側が開口した切り欠きが形成され、該切り欠き内に第１移動体の自重を下方から支持する自重支持装置が配置される第２移動体を、前記第１軸方向の他側の所定位置近傍まで駆動することと；前記切り欠きを区画する、一対の対向面間に架設された連結部材を、前記第２移動体から取り外すことと；前記第１移動体に設けられた第１部材と、前記第２移動体に設けられた第２部材と、を係合させることにより前記第１移動体の移動を機械的に制限するストッパ装置によって前記第１移動体を、前記第２移動体上に支持させることと；前記自重支持装置を前記第１移動体から離すことと；前記自重支持装置と前記第２移動体の接続を解除して両者を分離させることと；前記自重支持装置を、前記第１軸方向の一側に移動させて、前記第２移動体の切り欠き内を通過させることによって、前記第２移動体の外部に離脱させることと；を含む移動体装置のメンテナンス方法である。【００２６】
これによれば、自重支持装置を第１移動体及び第２移動体から簡単に離脱させることができるので、メンテナンス作業の効率化が可能となる。【００２７】
本発明は、第１２の観点からすると、物体を保持して水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と、該第１移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と、前記第１移動体の下面に対向して配置された第２移動体上に設けられ、前記レベリング装置を介して、前記移動体の自重を支持する自重支持装置と、を備える露光装置のメンテナンス方法であって、前記移動体の揺動をロック装置により機械的に制限することを含む露光装置のメンテナンス方法である。【００２８】
これによれば、レベリング装置によって揺動自在に支持された移動体は、ロック装置によって揺動が機械的に制限されるので、確実に移動体の揺動を制限でき、これによりメンテナンス時の作業性の向上を図ることが可能となる。【００２９】
本発明は、第１３の観点からすると、物体を保持して水平面に平行な所定の２次元平面に沿って移動する第１移動体と、該第１移動体を下方から揺動自在に支持するレベリング装置と、前記第１移動体の下面に対向して配置された第２移動体上に設けられ、前記レベリング装置を介して、前記第１移動体の自重を支持する自重支持装置と、を備える露光装置の調整方法であって、前記第１移動体と前記第２移動体との少なくとも互いに接近する方向への相対移動をストッパ装置により機械的に制限することを含む露光装置の調整方法である。【００３０】
これによれば、ストッパ装置によって第１移動体と前記第２移動体との少なくとも互いに接近する方向への相対移動が機械的に制限され、自重支持装置によって第１移動体を支持しなくても第１移動体を第２移動体に安定して支持させることができる。従って、調整時の作業性の向上を図ることが可能となる。【００３１】
ここで、露光装置の調整は、露光装置のメンテナンス時、露光装置の組立て時（初回組み立て時及び再組み立て時を含む）のいずれの時においても行われる。【００３２】
従って、本発明はさらに別の観点からすると、本発明の露光装置の調整方法を実行することを含む露光装置のメンテナンス方法、又は本発明の露光装置の調整方法を実行することを含む露光装置の組立て方法であるとも言える。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１の実施形態に係る液晶露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の液晶露光装置が有するステージ装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図２のステージ装置を構成するＸ粗動ステージ、Ｙ粗動ステージをＺ軸方向から見た平面図である。
【図４】自重キャンセル装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】自重キャンセル装置とＹ粗動ステージを接続するフレクシャの構造を示す図である。
【図６】図６（Ａ）はレベリング装置をＺ軸方向から見た平面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、レベリングロック装置を用いて微動ステージをロックする際の手順を説明するための図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、レベリング装置の保護機構を示す図である。
【図９】重心ストッパ装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、重心ストッパ装置をＺ軸方向から見た平面図であり、図１０（Ｂ）は、重心ストッパ装置をＹ軸方向から見た側面図である。
【図１１】重心ストッパ装置の配置位置を説明するための図である。
【図１２】ジャッキストッパ装置及び位置決め装置の配置を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、ジャッキストッパ装置の構成及び使用手順を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）は、位置決め装置の伸縮部が伸びた状態を示す図であり、図１４（Ｂ）は、位置決め装置の伸縮部が縮んだ状態を示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）は、自重キャンセル装置の取り外し手順を説明するための図である。
【図１６】第２の実施形態に係るステージ装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１７】微動ステージの重心位置とＸＹ駆動用ＶＣＭとの配置関係を説明するための図である。
【図１８】第２の実施形態に係る自重キャンセラの概略構成を示す図である。
【図１９】自重キャンセラ及びレベリング装置のレベリングパッドを示す斜視図である。
【図２０】レベリング装置の微動ステージなどを持ち上げる力を説明するための図である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、多面体部材がレベリングパッドから外れない条件を説明するための図である。
【図２２】液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図１５（Ｃ）に基づいて説明する。
【００３５】
図１には、第１の実施形態に係る液晶露光装置１０の概略構成が示されている。この液晶露光装置１０は、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。
【００３６】
液晶露光装置１０は、図１に示されるように、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板ＰをＸＹ平面に沿って移動可能に保持するステージ装置１１、及びマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、ステージ装置１１などが搭載されたボディＢＤ、並びにこれらの制御系等を含んでいる。以下においては、マスクＭと基板Ｐとが投影光学系ＰＬに対して相対走査される方向をＹ軸方向とし、水平面内でこれに直交する方向をＸ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。
【００３７】
照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第５,７２９,３３１号明細書、米国特許第６,２８８,７７２号明細書、及び米国特許出願公開第２００１／００３３４９０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ＩＯＰは、レーザ光などのコヒーレントな露光用照明光（照明光）ＩＬを、マスクＭに向けて射出する。この照明光ＩＬの波長は、例えば３６５ｎｍ（ｉ線）である。
【００３８】
ボディＢＤは、床面Ｆ上に設置された複数（例えば４つ）の防振機構３４（但し、紙面奥側の防振機構は図示せず）によって複数点（例えば４点）で支持された基板ステージ架台３３と、該基板ステージ架台３３上で複数本（例えば４本）の支持部材３２（但し、紙面奥側の支持部材３２は図示せず）を介して水平に支持された鏡筒定盤３１と、を含んでいる。基板ステージ架台３３の上面には、ステージベース１２が設置されている。
【００３９】
マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたマスクＭが、例えば真空吸着により固定されている。マスクステージＭＳＴは、鏡筒定盤３１の上面にＸ軸方向に関して所定間隔で配置されたＹ軸方向を長手方向とする一対の凸部３１ａ上で不図示のエアパッドを介して非接触状態で支持されている。一対の凸部３１ａは、鏡筒定盤３１に一体的に設けられている。マスクステージＭＳＴは、凸部３１ａの上面を基準として、例えばリニアモータ等を含むマスクステージ駆動系（不図示）によって、所定の走査方向（ここでは図１における紙面に直交するＹ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能であるとともに、ＸＹ平面内で微少駆動可能となっている。
【００４０】
マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置（θｚ方向の位置（θｚ回転）を含む）は、マスクレーザ干渉計（以下、「マスク干渉計」という）４１によって、マスクステージＭＳＴ上に固定され（あるいは形成された）不図示の反射面を介して、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。マスク干渉計４１の計測値は、不図示の制御装置に送られ、制御装置では、マスク干渉計４１の計測値に基づいてマスクステージ駆動系を介してマスクステージＭＳＴのＸ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向の位置（及び速度）を制御する。
【００４１】
投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの図１における下方に配置されている。本実施形態の投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書に開示された投影光学系と同様の構成を有している。すなわち、投影光学系ＰＬは、千鳥状に配置された複数の投影光学モジュールを含み、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形状の単一のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学モジュールそれぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。
【００４２】
このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の複数の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介して各照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの像面側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐ上の前記照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）に形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとの同期駆動によって、複数の照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、複数の露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、基板Ｐ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系ＩＯＰ、及び投影光学系ＰＬによって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板上の感光層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。
【００４３】
ステージ装置１１は、基板ステージ架台３３上に配置され、基板Ｐを保持して、ＸＹ平面内を移動する基板ステージＰＳＴ、基板ステージＰＳＴの一部である微動ステージ２１の自重をステージベース１２上方で非接触支持する自重キャンセル装置（「心柱」とも呼ばれる）２７、及び自重キャンセル装置２７上で微動ステージ２１を水平面（ＸＹ平面）に対して揺動自在に支持するレベリング装置７６（図１では不図示。図４参照）等を、備えている。
【００４４】
基板ステージＰＳＴは、ステージベース１２上方に配置されたＸ粗動ステージ２３Ｘと、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ上に配置されたＹ粗動ステージ２３Ｙと、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上方に配置され、基板Ｐを保持する基板テーブル２２Ａを一部に有する微動ステージ２１と、を含む。
【００４５】
以下、基板ステージＰＳＴを構成する各部について具体的に説明する。図２には、基板テーブル２２Ａ、自重キャンセル装置２７、及びレベリング装置７６を取り除いた基板ステージＰＳＴの分解斜視図が示されている。また、図３には、基板ステージＰＳＴの一部をそれぞれ構成するＸ粗動ステージ２３ＸとＹ粗動ステージ２３Ｙとを＋Ｚ方向から見た平面図が示されている。
【００４６】
Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、図２に示されるように、平面視（Ｚ軸方向から見て）でＹ軸方向を長手方向とする長方形の外形形状を有する枠状の部材から成り、その中央部には、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形の開口部２３ＸａがＺ軸方向に貫通して形成されている。Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、Ｙ軸方向に所定間隔で相互に平行に配置され、Ｘ軸方向を長手方向とする一組（一対）のＸガイド６１Ｘに不図示の転がりガイドを含むガイド部材１３５を介して支持されている。一組のＸガイド６１Ｘそれぞれは、複数本の支持脚１３７を介して、床面Ｆ上に支持されている（図１参照）。Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、不図示のリニアモータを含むＸ駆動系によって、一組のＸガイド６１Ｘ上をＸ軸方向に駆動される。
【００４７】
Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、図２に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの上方に配置された直方体状の部材から成る。Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの上面の＋Ｘ、−Ｘ側それぞれの端部に固定されたＹ軸方向に延びる一組（一対）のＹガイド６１Ｙに不図示の転がりガイドを含むガイド部材１３３を介して支持されている。Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、不図示のリニアモータを含むＹ駆動系によって、一組のＹガイド６１Ｙ上をＹ軸方向に駆動される。なお、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ，Ｙ粗動ステージ２３ＹをそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向に駆動する駆動方式は、例えば送りねじによる駆動方式、あるいはベルト駆動方式などの他の方式であっても良い。
【００４８】
Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、図２及び図３に示されるように、＋Ｙ側の端部からその中央部にかけてＹ軸に平行な切り欠き２３Ｙａが形成され、平面視でほぼＵ字状の外形形状を有する本体部２４と、切り欠き２３Ｙａを区画する（切り欠き２３Ｙａの一部を形成する）一対の対向面間に架設された第１連結部材２５と、第１連結部材２５よりも−Ｙ側（Ｙ粗動ステージ２３Ｙの中央側）で、第１連結部材２５と同様に切り欠き２３Ｙａを区画する一対の対向面間に架設された第２連結部材２６と、を備えている。第１及び第２連結部材２５、２６は、例えば図示しないボルトなどを介して本体部２４に着脱可能に取り付けられている。第１連結部材２５の＋Ｙ側の端面は、本体部２４の＋Ｙ側の端面とほぼ同一面となっている。なお、第１連結部材２５は、本体部２４の剛性を確保するための補剛部材として機能する部材であり、第２連結部材２６は、後述するフレクシャ８９（図３参照）を介してＹ粗動ステージ２３Ｙと自重キャンセル装置２７とを接続するための部材である。また、図３に示されるように、切り欠き２３Ｙａ内部のうち、第２連結部材２６よりも−Ｙ側の空間（Ｙ粗動ステージ２３Ｙのほぼ中央）に、自重キャンセル装置２７が配置されている。切り欠き２３Ｙａは、この自重キャンセル装置２７が通過可能な（通過を許容する）幅で形成されている。
【００４９】
Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上方（＋Ｚ側）には、図１に示されるように、微動ステージ２１が配置されている。微動ステージ２１は、基板テーブル２２Ａと、該基板テーブル２２Ａを下側から支持するステージ本体部２２Ｂとを含む。基板テーブル２２Ａは、矩形の板状部材から成り、その上面には、基板Ｐを吸着保持するための不図示の真空吸着機構（又は基板ホルダ）が設けられている。
【００５０】
ステージ本体部２２Ｂは、図２に示されるように、平面視で矩形の直方体状の部材から成り、その−Ｘ側、＋Ｙ側の側面それぞれには、移動鏡（バーミラー）１７Ｘ、１７Ｙが、取り付け部材２４Ｘ，２４Ｙを介して取り付けられている。微動ステージ２１のＸＹ平面内の位置情報は、移動鏡１７Ｘ、１７Ｙに測長ビームを照射する基板レーザ干渉計（以下、「基板干渉計」という）１９（図１参照）によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。なお、本実施形態のステージ装置１１では、実際には、Ｘ移動鏡１７ＸとＹ移動鏡１７Ｙのそれぞれに対応して、それぞれ図示しないＸレーザ干渉計とＹレーザ干渉計とが設けられているが、これらＸレーザ干渉計及びＹレーザ干渉計は、図１では、代表的に基板干渉計１９として図示されている。なお、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ及びＹ粗動ステージ２３Ｙの位置は、上記干渉計１９によらず、別のセンサ（例えば、リニアエンコーダ）の計測値に基づいて制御されても良い。リニアエンコーダを用いる場合、各ステージにスケールを配置し、各ステージの外部に配置されたヘッドで各ステージの位置情報を計測しても良いし、各ステージにヘッドを配置し、外部に配置されたスケールを用いて各ステージの位置情報を計測しても良い。
【００５１】
ステージ本体部２２Ｂは、図２に示されるように、その＋Ｘ側の側面に固定された複数（図２では２本）のＸホルダサポート２８Ｘ、及び−Ｙ側の側面に固定された複数（図２では２本）のＹホルダサポート２８Ｙを備えている。各Ｘホルダサポート２８Ｘは、ステージ本体部２２Ｂの＋Ｘ側の側面から、＋Ｘ方向に付き出して設けられたアーム状部材である。各Ｙホルダサポート２８Ｙは、ステージ本体部２２Ｂの−Ｙ側の側面から、−Ｙ方向に付き出して設けられたアーム状部材である。Ｘホルダサポート２８Ｘ、Ｙホルダサポート２８Ｙそれぞれは、その先端部に設けられた不図示のパッド部材を介して基板テーブル２２Ａの下面を支持する。なお、図２では、Ｘホルダサポート２８Ｘ、Ｙホルダサポート２８Ｙが、それぞれ２本ずつ図示されているが、Ｘホルダサポート２８Ｘ、Ｙホルダサポート２８Ｙの数は、これに限らず適宜変更が可能であり、例えば３本以上設けられても良い。また、Ｘホルダサポート２８Ｘ、Ｙホルダサポート２８Ｙの本数は、同数でなくても良い。
【００５２】
基板ステージＰＳＴは、微動ステージ２１をＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向それぞれに微少駆動する、不図示のＸボイスコイルモータ（以下、ＸＶＣＭと呼ぶ）、Ｙボイスコイルモータ（以下、ＹＶＣＭと呼ぶ）、Ｚボイスコイルモータ（以下、ＺＶＣＭと呼ぶ）を備えている。すなわち、ＸＶＣＭは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に固定されたＸ固定子支持部材２９Ｘに支持されたＸ固定子４９（図９参照）と、ステージ本体部２２Ｂの＋Ｘ側の側面に固定された不図示のＸ可動子とから成る。また、ＹＶＣＭは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に固定されたＹ固定子支持部材２９Ｙに支持された不図示のＹ固定子と、ステージ本体部２２Ｂの−Ｙ側の側面に固定された不図示のＹ可動子とから成る。ＺＶＣＭは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面の４隅部（又は同一直線上に無い３点箇所）に固定された不図示のＺ固定子と、ステージ本体部２２Ｂの下面に固定された不図示のＺ可動子とから成る。本実施形態の基板ステージＰＳＴは、上述したＸＶＣＭ、ＹＶＣＭ、ＺＶＣＭを用いて微動ステージ２１（ステージ本体部２２Ｂ）をＹ粗動ステージ２３Ｙに対して、合計６自由度方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に微少駆動可能に構成されている。
【００５３】
次に、自重キャンセル装置２７について、図３及び４に基づいて説明する。自重キャンセル装置２７は、図４に示されるように筐体７０、該筐体７０の内部に収容された空気バネ７１、及びＺ軸方向に上下動可能なスライド部７３を有する本体部７４と、本体部７４の底面の外部に取り付けられた３つのベースパッド７５と、を備え、微動ステージ２１の自重をステージベース１２上で非接触支持している。
【００５４】
筐体７０は、Ｚ軸に直交する断面が８角形状の有底の筒状部材である（図３参照）。筐体７０の側壁の内側には、複数（図４では４つ）のエアパッド７８が配置され、各エアパッド７８が、ボールジョイント７２を介して、筐体７０に取り付けられている。また、筐体７０の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、−Ｙ側の側面のそれぞれには、図３に示されるように、４つのフレクシャ８９それぞれの一端が固定されている。各フレクシャ８９の他端は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに設けられた４本の支持部材９０それぞれに接続されている（図４参照）。各フレクシャ８９は、図４に示されるように、自重キャンセル装置２７の重心Ｇとほぼ同一の高さ位置（Ｚ位置）において、筐体７０と支持部材９０とを接続している。なお、本実施形態では、図３に示されるように、４本の支持部材９０のうち、３本は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの本体部２４に設けられ、他の一本は、第２連結部材２６に設けられている。なお、４つのフレクシャ８９の構成は、実質的に同じである。
【００５５】
図５には、４つのフレクシャ８９のうち、筐体７０の＋Ｘ側の側面に接続されたフレクシャ８９が代表的に示されている。図５に示されるように、フレクシャ８９は、例えば鋼材によって形成された薄板８６を備えており、薄板８６は、ボールジョイント８７，８８をそれぞれ介して自重キャンセル装置２７の本体部７４、支持部材９０に接続されている。なお、フレクシャ８９は、薄板８６が破損した場合に備え、補助的にボールジョイント８７，８８間にワイヤロープ８５が渡されている。フレクシャ８９は、薄板８６の剛性(薄板８６が破損した場合には、ワイヤロープ８５の剛性)によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに関して、自重キャンセル装置２７とＹ粗動ステージ２３Ｙとを連動させる。一方、フレクシャ８９は、ボールジョイント８７，８８の作用により、自重キャンセル装置２７のＺ軸方向、θｘ、θｙ、θｚ方向に関する位置をＹ粗動ステージ２３Ｙで拘束しないようになっている。
【００５６】
ここで、本実施形態の支持部材９０には、フレクシャ８９の薄板８６の張力を調整する張力調整機構が設けられている。支持部材９０は、図５に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定された固定部材６６に支持軸６７を介して回転（回動）可能に支持されたレバー部材６８を備えている。レバー部材６８は、一端がボールジョイント８８を介して薄板８６に接続されている。また、レバー部材６８の他端における＋Ｘ側の側面には、固定部材６６に凸設された板状凸部に形成されたねじ穴に螺号された調整ねじ６５の先端部が接触している。従って、支持部材９０では、調整ねじ６５が締め込まれると、レバー部材６８の一端が自重キャンセル装置２７から離れる方向（図５の黒塗り矢印参照）に移動し、これによって薄板８６の張力が増大する。また、逆に調整ねじ６５が緩められた場合には、薄板８６は、その張力が低下する。なお、本実施形態では、レバー部材６８の他端と支持軸６７との距離と、レバー部材６８の一端と支持軸６７との距離の比は、１：３程度となっており、レバー部材６８は、てことして機能する。従って、調整ねじ６５を少量ねじ込むだけでも、容易に薄板８６に大きな張力を容易に作用させることができる。また、フレクシャ８９は、薄板８６が破損したり、延びたりして自重キャンセル装置２７と支持部材９０との間隔が所定距離以上離れた場合に、これを検出する間隔センサ８４を備えている。間隔センサ８４は、自重キャンセル装置２７側に固定されたアーム部材８４ａと、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ側に固定され、アーム部材８４ａの先端部の位置を検出するフォトセンサ８４ｂとを含む。
【００５７】
図４に戻って、空気バネ７１は、筐体７０の内部の最下部に収容されている。空気バネ７１には、不図示の気体供給装置から気体（例えば空気）が供給されており、これにより、その内部が外部に比べて気圧の高い陽圧空間に設定されている。自重キャンセル装置２７は、空気バネ７１により鉛直方向上向きの力を発生して微動ステージ２１の自重を吸収することによって、不図示のＺＶＣＭへの負荷を軽減する。また、空気バネ７１は、その内圧によってスライド部７３をＺ軸方向に駆動するエアアクチュエータとしても機能する。
【００５８】
各ベースパッド７５は、図４に示されるように、ボールジョイント８２を介して筐体７０の底面（下面）に接続されている。各ベースパッド７５は、ステージベース１２の上面に対して気体を噴出し、その静圧によりステージベース１２の上面との間に所定のクリアランスを形成する気体静圧軸受として機能する。また、各ベースパッド７５は、ボールジョイント８２により、ＸＹ平面に対する傾斜方向の姿勢を変更することが可能となっている。
【００５９】
スライド部７３は、筐体７０の内部に収容された筒状の部材であり、その外周面が前述した筐体７０の側壁の内側に配置された複数のエアパッド７８それぞれと所定のクリアランスを介して対向している。また、スライド部７３の上面には、平面視（＋Ｚ方向から見て）略菱形（図３参照）の板状部材から成る３つのパッド部材８１が設けられている。各パッド部材８１は、ボールジョイント８０を介してスライド部７３に支持され、ＸＹ平面に対する傾斜方向の姿勢を変更することが可能となっている。各パッド部材８１の上面（＋Ｚ側の面）からは、レベリング装置７６の下面に対して気体を噴出することが可能であり、図４に示されるように、レベリング装置７６の下面と各パッド部材８１との間には、この気体の静圧により所定のクリアランスが形成されている。
【００６０】
本実施形態の自重キャンセル装置２７には、スライド部７３のＺ軸方向に関する移動上限位置、移動下限位置を規定するＺストッパ６３が設けられている。Ｚストッパ６３は、スライド部７３と空気バネ７１との間に配置された板状部材６４に接続され、筐体７０に形成された開口７０ａを介して、筐体７０の外部に先端部（板状部材６４とは反対側の端部）が筐体７０の外部に露出した状態となっている。Ｚストッパ６３の先端には、Ｚ軸方向を周期方向とする回折格子６１が配置されている。従って、空気バネ７１を介してスライド部７３がＺ軸方向にスライドすると、回折格子６１もＺ軸方向に移動する。一方、筐体７０の底部近傍には、回折格子６１に対向するエンコーダヘッド６２が取り付けられており、エンコーダヘッド６２と回折格子６１とによってＺリニアエンコーダシステムが構成されている。エンコーダヘッド６２の出力は、図示しない制御装置に供給され、制御装置は、エンコーダヘッド６２の出力に基づいてスライド部７３のＺ位置を制御する。
【００６１】
筐体７０の側壁の上端部近傍には、図３及び図４からわかるように、その外面に４本のアーム部材９１が固定されている。４本のアーム部材９１それぞれは、図３に示されるように、Ｘ軸及びＹ軸それぞれに対して４５°を成す角度で放射状に延設されている。各アーム部材９１の先端部には、図４に示されるように、その上面にプローブ部９２が固定され、該プローブ部９２に対向して、微動ステージ２１のステージ本体部２２Ｂ下面には、ターゲット部９３が設けられている。本実施形態のステージ装置１１では、相互に対向するプローブ部９２とターゲット部９３との組を含んで、プローブ部９２とターゲット部９３との間の距離を計測する静電容量センサ９４（以下、Ｚセンサ９４と呼ぶ）が構成されている。微動ステージ２１のステージベース１２上面を基準としたＺ位置、及びＸＹ平面に対する傾斜角度は、４つのＺセンサ９４の計測結果を用いることによって算出される。なお、アーム部材９１は、４本でなく３本でも良く、すなわちＺセンサ９４は３つでも良い。また、Ｚセンサ９４のプローブ部９２とターゲット部９３の位置関係は、逆であっても良い。また、Ｚセンサ９４は、微動ステージ２１のステージベース１２上面を基準としたＺ位置を計測できれば良く、静電容量センサに限らず、その他のセンサ、例えば干渉計などを用いることもできる。
【００６２】
また、各アーム部材９１の先端部上面には、プローブ部９２に隣接してプローブ部９５が固定され、該プローブ部９５に対向して、ステージ本体部２２Ｂ下面には、ターゲット部９６が設けられている。本実施形態では、相互に対向するプローブ部９５とターゲット部９６との組を含んで、静電容量センサ（以下、レベリング原点センサ９７と呼ぶ）が構成されている。レベリング原点センサ９７の機能については、後に詳しく説明する。なお、レベリング原点センサ９７としては、静電容量センサに限らず、その他のセンサ、例えばレーザ変位計等を用いることもできる。
【００６３】
レベリング装置７６は、図４に示されるように、ステージ本体部２２Ｂの下面に固定された多面体部材５０と、スライド部７３（より詳しくは、３つのパッド部材８１）との間に設けられている。図６（Ａ）には、レベリング装置７６を＋Ｚ側から見た平面図が示されている。また、図６（Ｂ）には、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図が示されている。多面体部材５０は、正三角錐状の部材の各先端部を平坦にしたような外形形状を有し、その底面がステージ本体部２２Ｂの下面に一体的に固定されている。より具体的には、多面体部材５０は、正三角錐を所定高さの位置で底面に平行な面で切り取るとともに、底面を形成する三角形の頂点を含む３つの先端部を、底面に垂直な面で切り取ったような外形形状を有する８面体である。
【００６４】
レベリング装置７６は、図６（Ｂ）に示されるように、底面が平坦であるカップ状に形成されたセラミックス製のレベリングカップ５１と、レベリングカップ５１の周壁の内側に設けられた複数（本実施形態では３つ）のボールジョイント５２（図６（Ａ）参照）と、各ボールジョイント５２それぞれに支持された円盤状のパッド部５３とを含む。レベリングカップ５１は、図４に示されるように、３つのパッド部材８１により自重キャンセル装置２７に対して非接触で、支持されている。ボールジョイント５２及びパッド部５３のそれぞれは、図６（Ａ）に示されるように、多面体部材５０の各傾斜面に対向してそれぞれ３つ設けられている。なお、ボールジョイントに代えて、ヒンジジョイントなどを用いることもできる。摩擦抵抗を無視できる程度に抑制できるからである。
【００６５】
３つのパッド部５３は、多面体部材５０の各傾斜面それぞれに対して、図示しない気体供給装置から供給された気体を噴出する。このため、多面体部材５０は、各パッド部５３から噴出される気体の静圧により、各パッド部５３との間に所定のクリアランスが形成された状態でレベリングカップ５１に対して非接触で支持される。また、各パッド部５３は、レベリングカップ５１に対してボールジョイント５２を介して取り付けられていることから、多面体部材５０（すなわち微動ステージ２１）は、レベリング装置７６によって、ＸＹ平面に対して揺動自在に（θｘ及びθｙ方向の移動（チルト）が許容された状態で）支持されている。すなわち、本実施形態のレベリング装置７６は、３つのパッド部５３（エアパッド）を用いることによって、全体として、球面軸受け（例えば、ボールジョイント）と同様に機能する。
【００６６】
ここで、本実施形態のステージ装置１１では、上述のように微動ステージ２１は、レベリング装置７６を介して揺動自在に支持されているので、微動ステージ２１（及び微動ステージ２１上の基板Ｐ）の位置制御を行う際は有利であるが、例えば液晶露光装置１０のメンテナンスなどを行う際には、微動ステージ２１の位置が不安定になる。そこで、本実施形態のステージ装置１１には、レベリング装置７６の機能を制限する、すなわち微動ステージ２１のチルト動作を機械的にロックするレベリングロック装置６０が設けられている（なお、図４では、レベリングロック装置６０は図示が省略されている）。
【００６７】
以下、レベリングロック装置６０について、図６（Ａ）〜図７（Ｃ）に基づいて説明する。レベリングロック装置６０は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、一端（シリンダの底面側の端）がそれぞれ多面体部材５０の側面に固定部材３９を介して固定された３本のエアシリンダ５４と、３本のエアシリンダ５４それぞれの他端（ピストンロッドの先端）の被駆動部材の下面に固定された押圧部材５５ａ〜５５ｃ（以下、適宜纏めて押圧部材５５と呼ぶ）と、３本のエアシリンダ５４に対応してレベリングカップ５１に取り付けられた３つのローラ５６（図６（Ａ）では不図示。図６（Ｂ）参照）と、を備えている。前述のように、多面体部材５０は、前述のような形状の８面体であり、３本のエアシリンダ５４は、多面体部材５０の底面（微動ステージ２１に対する接合面）に垂直な３つの平坦面それぞれに固定されている。従って、３本のエアシリンダ５４それぞれは、ＸＹ平面に平行に、且つ均等な間隔（１２０°間隔）で配置されている。
【００６８】
各押圧部材５５ａ〜５５ｃは、エアシリンダ５４のピストンロッドの先端の被駆動部材の下面に固定された部材であり、各エアシリンダ５４の伸縮動作に連動してＸＹ平面に平行な所定の軸に沿って往復移動し、多面体部材５０の底面の中心に対して接近・離間する。ここで、各エアシリンダ５４では、ピストンロッドが上記の軸に沿って往復移動するのであって、エアシリンダそのものが伸縮する訳ではないが、ピストンロッドの先端の被駆動部材を含めたエアシリンダの全長は、ピストンロッドの往復移動によって、変化するので、以下では、エアシリンダの全長が延びるようにピストンロッドが移動する場合（ピストンロッドの先端の被駆動部材が多面体部材５０の底面の中心から離間する場合）を、エアシリンダ５４が延びると表現し、ピストンロッドが反対に移動する場合を、エアシリンダが縮むと表現することとする。
【００６９】
各押圧部材５５ａ〜５５ｃには、エアシリンダ５４が伸びる時の移動方向先端部の下面に、ＸＹ平面に対して傾斜した傾斜面が形成されている。また、押圧部材５５ａ〜５５ｃの下面のその他の部分は、ＸＹ平面に平行に形成されている。ここで、３つの押圧部材５５ａ〜５５ｃのうち、１つの押圧部５５ａの傾斜面は、他の２つの押圧部材５５ｂ、５５ｃの傾斜面よりも傾斜角が緩く設定されている（図６（Ｂ）参照）。また、押圧部材５５ａ〜５５ｃは、その長さがほぼ同じであるため、図６（Ｂ）に示されるように、押圧部材５５ａに比べて傾斜角が大きく設定された押圧部材５５ｂ、５５ｃは、フラットな部分が押圧部材５５ａよりも長くなっている。
【００７０】
３つのローラ５６それぞれは、後述する保護装置６９を介してレベリングカップ５１に支持されている。
【００７１】
次に、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に基づいて、レベリングロック装置６０を用いて微動ステージ２１のチルト動作をロックする際の手順を説明する。なお、押圧部材５５ｂ及び押圧部材５５ｃは、同様に機能することから、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）では、代表して押圧部材５５ｂのみが図示されている。図７（Ａ）に示されるように、微動ステージ２１のチルト動作をロックする前の状態、すなわち微動ステージ２１がレベリング装置７６を介してＸＹ平面に対して揺動自在とされた状態では、３本のエアシリンダ５４それぞれは、全て縮んだ状態とされる。微動ステージ２１のチルト動作をロックする際は、まず、図７（Ｂ）に示されるように、傾斜面の角度が同じである２つの押圧部材５５ｂ、５５ｃが接続された２本のエアシリンダ５４を同時に伸ばす。これにより、この押圧部材５５ｂ、５５ｃそれぞれは、ローラ５６に案内されてフラットな部分がローラ５６に乗り上げる。
【００７２】
次に、図７（Ｃ）に示されるように、残りの１本のエアシリンダ５４が伸ばされる。このとき、エアシリンダ５４に接続された押圧部材５５ａの先端部（傾斜面部分）は、微動ステージ２１とローラ５６との間に挿入されるくさびとして機能し、微動ステージ２１は、図７（Ａ）に示されるレベリングカップ５１に対して非接触の状態から、多面体部材５０、エアシリンダ５４、押圧部材５５ａ〜５５ｃ、ローラ５６などを介して、レベリングカップ５１に３点で接触支持された状態となり、チルト動作が制限される。なお、微動ステージ２１の重量は、例えば数トンにも及ぶので、図７（Ｃ）に示されるように、押圧部材５５ａをローラ５６に押し当てても、エアシリンダ５４の反力によって微動ステージ２１が浮き上がったり、ＸＹ平面内で移動したりすることはない。
【００７３】
なお、レベリングロック装置６０は、図７（Ａ）に示されるエアシリンダ５４を縮めた状態、すなわち、微動ステージ２１のチルト動作を制限しない状態でも、微動ステージ２１のチルト量が所定の量を超えた場合には、３つの押圧部材５５ａ〜５５ｃのいずれかがローラ５６に接触するようになっており、微動ステージ２１のチルト可能量を機械的に制限するストッパ装置として機能する。一方、レベリングロック装置６０では、押圧部材５５ａ〜５５ｃとローラ５６とが当接した状態で、さらに微動ステージ２１がチルト方向（θｘ、θｙ方向）に移動しようとすると、微動ステージ２１の自重（大荷重）が押圧部材５５ａ〜５５ｃ及びローラ５６を介してレベリングカップ５１に直接作用する。そこで、本実施形態のレベリングロック装置６０には、レベリングカップ５１に所定値よりも大きな荷重が作用した場合に、この荷重を吸収してレベリングカップ５１を保護する保護装置６９（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）が設けられている。
【００７４】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、レベリングカップ５１の保護装置６９の構成及び機能を説明するための図である。なお、保護装置６９は、図６（Ａ）に示されるように、３つのローラ５６に対応してレベリングカップ５１の外周縁部の３箇所に設けられているが、３つの保護装置６９の構成、機能は同じであるので、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には、代表してひとつの保護装置６９のみが示されている。保護装置６９は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示されるように、レベリングカップ５１に固定されたベース部材５７と、ローラ５６を支持し、且つベース部材５７に支持軸５７ａを介して回転可能に支持されたローラ支持部材５８と、ベース部材５７とローラ支持部材５８との間に配置された圧縮コイルバネ５９とを備えている。
【００７５】
支持軸５７ａは、図８（Ａ）に示されるように、ベース部材５７の＋Ｚ側の端部に設けられており、支持軸５７ａによって、ローラ支持部材５８の＋Ｚ側の端部が支持されている。ベース部材５７のローラ支持部材５８側の面には、凹部５７ｄが形成されている。該凹部５７ｄに対向するローラ支持部材５８の部分には、開口が形成され、該開口のベース部材５７と反対側には、開口を閉塞する蓋部材５８Ａが固定されている。ローラ支持部材５８の上記開口の内部に圧縮コイルバネ５９が挿入され、該圧縮コイルバネ５９は、ベース部材５７の凹部５７ｄと上記蓋部材５８Ａとによって挟持されている。すなわち、蓋部材５８Ａは、ばね押え板の役目も果たしている。この場合、ローラ支持部材５８の−Ｚ側の端部が、圧縮コイルバネ５９によって。ベース部材５７から離間させる方向に押圧（付勢）されている。
【００７６】
ベース部材５７には、−Ｚ側の端部のレベリングカップ５１とは反対側（例えば図８（Ａ）における＋Ｘ側）にストッパ部材５７ｂが固定されている。ローラ支持部材５８は、圧縮コイルバネ５９の押圧力によって、ストッパ部材５７ｂに押し付けられることによって、図８（Ａ）に示される状態が維持される。そして、押圧部材５５とローラ５６とが当接した状態で、さらにローラ５６に−Ｚ方向の所定の大きさ以上の荷重が加わると、図８（Ｂ）に示されるように、ローラ支持部材５８が圧縮コイルバネ５９の付勢力に抗して支持軸５７ａ回りに回転する。このとき、ローラ５６の傾き（ローラ支持部材５８の回転）と連動して微動ステージ２１も傾き、別のストッパ（例えば後述する重心ストッパ装置４０など）に当たることによって、所定の大きさ以上の荷重がレベリングカップ５１に作用するのが防止され、レベリングカップ５１が保護される。
【００７７】
なお、図８（Ａ）に示されるように、前述の多面体部材５０には、固定部材３９を介してほぼＬ字状に形成された部材から成る落下防止部材８３が固定されている。落下防止部材８３は、例えば自重キャンセル装置２７を交換する際など、自重キャンセル装置２７がレベリング装置７６（レベリングカップ５１）の下方から退避した場合、すなわちレベリング装置７６が自重キャンセル装置２７によって支持されなくなった場合に、レベリング装置７６の落下を防止するための部材である。落下防止部材８３は、一端部が固定部材３９を介して多面体部材５０（すなわち微動ステージ２１）に固定され、その中間部分がベース部材５７に形成された貫通孔５７ｃに非接触状態で挿入されている。レベリング装置７６は、自重キャンセル装置２７によって支持されなくなった場合には、ベース部材５７がこの落下防止部材８３に引っ掛かることによって落下が防止される。
【００７８】
また、本実施形態のステージ装置１１には、微動ステージ２１のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＸ軸方向及びＹ軸方向の移動可能量（範囲）を、微動ステージ２１の重心を含むＸＹ平面上で機械的に制限する重心ストッパ装置４０が設けられている。すなわち、前述したように、微動ステージ２１は、自重キャンセル装置２７に非接触支持されている。従って、例えば微動ステージ２１の駆動中に液晶露光装置１０が緊急停止された場合には、微動ステージ２１は、慣性によって当初の停止位置よりもさらにＸＹ平面内で移動しようとする。一方、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの駆動が停止されると、自重キャンセル装置２７のＸＹ平面内の位置は固定となるので、微動ステージ２１が慣性によって自重キャンセル装置２７に対して移動して、自重キャンセル装置２７による微動ステージ２１の支持位置が、所定位置（通常は微動ステージ２１の重心位置の直下）からずれる。本実施形態の重心ストッパ装置４０は、上記のような場合であっても、自重キャンセル装置２７による微動ステージ２１の支持位置が、所定位置から大きくずれることがないようにするための装置である。以下、重心ストッパ装置４０の構成、機能について図９〜図１１に基づいて、説明する。
【００７９】
前述したように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙには、図２に示されるように、微動ステージ２１をＸＹ平面内で駆動するＸＶＣＭ、ＹＶＣＭを構成するＸ固定子４９（図９参照）、Ｙ固定子（不図示）のそれぞれを支持する複数（図２では各２つ）のＸ固定子支持部材２９Ｘ、Ｙ固定子支持部材２９Ｙが固定されている。図９には、複数のＸ固定子支持部材２９Ｘ、２９Ｙを代表して一つのＸ固定子支持部材２９Ｘが斜視図にて示されている。Ｘ固定子支持部材２９Ｘは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたベース部４３と、ベース部４３の上面の＋Ｙ側、−Ｙ側それぞれの端部に固定された一組（一対）の固定子支持部４４と、を備えている。一組の固定子支持部４４それぞれに、一組のＸ固定子４９が支持されている。一組の固定子支持部４４の間には、前述した複数のＸホルダサポート２８Ｘのうちの一本が非接触状態で挿入されている。
【００８０】
重心ストッパ装置４０は、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示されるように、Ｘホルダサポート２８Ｘの上面（＋Ｚ側の面）に固定されたストッパブロック４５（図９では、ストッパブレード３６の構成を説明するため、ストッパブロック４５は、Ｘホルダサポート２８Ｘから取り外された状態で示されている）と、Ｘ固定子支持部材２９Ｘに設けられたストッパブレード３６とを備えている。ストッパブロック４５は、図１０（Ｂ）に示されるように、Ｘホルダサポート２８Ｘの上面に固定された直方体の部材である固定部４６、固定部４６の＋Ｘ側、−Ｘ側それぞれの側面に固定された一組（一対）のＸパッド部材４７ａ、４７ｂ、及び固定部４６の＋Ｙ側、−Ｙ側それぞれの側面に固定された一組（一対）のＹパッド部材４８ａ、４８ｂから成る。なお、図１０（Ｂ）において、Ｙパッド部材４８ａは、Ｙパッド部材４８ｂの紙面奥側に隠れている。
【００８１】
ストッパブレード３６は、図９に示されるように、固定子支持部４４の上端部近傍における＋Ｘ側の側面に固定されたＸＹ平面にほぼ平行な板状部材である。Ｘホルダサポート２８Ｘは、図１０（Ｂ）に示されるように、このストッパブレード３６の下方（−Ｚ側）に非接触状態で配置されている。ストッパブレード３６は、図９に示されるように、その中央部にＺ軸方向に貫通する開口３６ａが形成されている。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）からわかるように、ストッパブロック４５は、Ｙパッド部材４８ａ、４８ｂ部分を除き、この開口３６ａ内に配置されている。ストッパブレード３６は、ストッパブロック４５の一組のＸパッド部材４７ａ、４７ｂそれぞれに対し、例えば３ｍｍのクリアランスを介して対向して配置された、Ｘ軸に直交する壁面をそれぞれ有する一組（一対）のストッパ部３７ａ、３７ｂを備えている。従って、微動ステージ２１のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＸ軸方向の移動可能量（距離）は、図１０（Ａ）に示される状態から、＋Ｘ方向、−Ｘ方向にそれぞれ３ｍｍ（合計６ｍｍ）である。
【００８２】
ここで、図１１に示されるように、一組のＸパッド部材４７ａ、４７ｂと、これらに対向する一組のストッパ部３７ａ、３７ｂとは、微動ステージ２１のＺ軸方向の重心位置ＣＧを含むＸＹ平面に平行な面上に配置されている。従って、本実施形態の重心ストッパ装置４０では、微動ステージ２１がＸＹ平面内を移動して、Ｘパッド部材４７ａ（又は４７ｂ）がストッパ部３７ａ（又は３７ｂ）に接触したときに、微動ステージ２１にＹ軸回りのモーメントが作用することを抑制できる。従って、微動ステージ２１がＹ軸回りに回転して、レベリング装置７６のレベリングカップ５１やパッド部５３に荷重が作用することを防止でき、レベリング装置７６を保護することができる。
【００８３】
また、図９〜図１１に示される重心ストッパ装置４０は、微動ステージ２１のＺ軸方向への移動可能量、及びθｘ方向への移動可能量（回転量）も機械的に制限する。図１０（Ｂ）に示されるように、ストッパブロック４５に設けられたＹパッド部材４８ｂ、及び図１０（Ｂ）ではＹパッド部材４８ｂの紙面奥側に隠れているＹパッド部材４８ａの下面それぞれは、所定のクリアランスを介してストッパブレード３６の上面に対向している。また、Ｘホルダサポート２８Ｘの上面は、所定のクリアランスを介してストッパブレード３６の下面に対向している。従って、微動ステージ２１がＺ軸方向に移動、あるいはＸ軸回りに回転（チルト）した場合には、Ｙパッド部材４８ａ、４８ｂ及びＸホルダサポート２８Ｘの少なくともひとつがストッパブレード３６に当接し、微動ステージ２１のＺ軸方向、及びθｘ方向の移動を機械的に制限する。これによって、同様に、レベリング装置７６のレベリングカップ５１やパッド部５３を保護することができる。なお、本実施形態のステージ装置１１は、以上説明した微動ステージ２１のＸ軸方向、θｘ方向、Ｚ軸方向の移動を制限する重心ストッパ装置４０を、２つ備えている。すなわち、図２に示されるようにＸ固定子支持部材２９Ｘは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上に２つ固定され、これら複数のＸ固定子支持部材２９Ｘの固定子支持部４４の間には、それぞれＸホルダサポート２８Ｘが挿入されている。そして、本実施形態のステージ装置１１では、２つのＸ固定子支持部材２９Ｘに図９〜図１１に示されるストッパブレード３６と同様の構成のストッパブレード（図示省略）が設けられ、これらストッパブレードに対応するＸホルダサポート２８Ｘに、上述したストッパブロック４５と同様の構成のストッパブロック（図示省略）が固定されている。
【００８４】
また、上記で説明した図９〜図１１に示される重心ストッパ装置４０（以下、適宜、Ｘ重心ストッパ装置４０Ｘと呼ぶ）は、微動ステージ２１のＸ軸方向、θｘ方向、Ｚ軸方向への移動可能範囲を制限するものであったが、本実施形態のステージ装置１１は、微動ステージ２１のＹ軸方向、θｙ方向、Ｚ軸方向への移動可能範囲を制限する同様の構成の重心ストッパ装置（図示省略。以下、適宜、Ｙ重心ストッパ装置４０Ｙと呼ぶ）も２つ備えている。このＹ重心ストッパ装置４０Ｙでは、図９〜図１１に示されるストッパブロック４５と同様の構成のストッパブロックがＹホルダサポート２８Ｙ（図２参照）に固定され、図９〜図１１に示されるストッパブレード３６と同様の構成のストッパブレードがＹ固定子支持部材２９Ｙ（図２参照）に固定される。
【００８５】
ここで、本実施形態のステージ装置１１には、図１２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙと微動ステージ２１のステージ本体部２２Ｂとの間に、ジャッキストッパ装置１００及び位置決め装置１２０が設けられている。なお、この図１２は、ジャッキストッパ装置１００及び位置決め装置１２０の全体構成、及びＹ粗動ステージ２３Ｙ、微動ステージ２１、自重キャンセル装置２７などに対する位置関係を説明するための図であり、ジャッキストッパ装置１００及び位置決め装置１２０の実際の配置は、この図１２の図中と同様であるとは限らない（ジャッキストッパ装置１００及び位置決め装置１２０の具体的な配置に関しては、以下、適宜説明する）。
【００８６】
ジャッキストッパ装置１００は、図１２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上で微動ステージ２１を直接支持する装置である。本実施形態のステージ装置１１では、例えば微動ステージ２１の４隅部に対応する位置を支持するように、図１２に示されるジャッキストッパ装置１００と同様な構成のジャッキストッパ装置が、合計４本（図示省略）設けられている。なお、ジャッキストッパ装置１００の数は、これに限らず、例えば３本でも良い。また、ジャッキストッパ装置１００は、微動ステージ２１の４隅部に対応して配置されていなくても良く、少なくとも同一直線上に無い３点で微動ステージ２１を支持できれば良い。
【００８７】
ジャッキストッパ装置１００は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたジャッキ部１０１と、微動ステージ２１（ステージ本体部２２Ｂの下面）に固定されたジャッキ受け部１０６とを有するスクリュー式のジャッキ装置である。ジャッキ部１０１は、図１３（Ａ）に示されるように、円筒形状に形成され、その内周面に雌ねじが形成されたジャッキベース１０２と、ジャッキベース１０２の雌ねじに螺号してＺ軸方向に移動（昇降）可能な昇降部１０３とを備えている。昇降部１０３は、ジャッキベース１０２の雌ねじに螺号する雄ねじがその外周面に形成されたスクリュー部１０３ａと、該スクリュー部１０３ａの＋Ｚ側に一体的に設けられた操作部１０３ｂとを有し、操作部１０３ｂが、例えば液晶露光装置１０のユーザによって回転操作されることによって、Ｚ軸方向に移動（上下動）する。操作部１０３ｂの上面中央部には、円錐状の凹部１０４が形成され、この凹部１０４には、例えば鋼材によって形成されたボール１０５（鋼球）が嵌合している。
【００８８】
一方、ジャッキ受け部１０６は、微動ステージ２１に固定された筒状の部材である本体部１０７を有しており、この本体部１０７の−Ｚ方向の端部には、円錐状の凹部１０８が形成されている。また、ジャッキ受け部１０６は、円筒形状に形成され、その内周面に雌ねじが形成されたストッパリング１０９を備えている。本体部１０７の外周面には、雄ねじが形成されており、ストッパリング１０９の雌ねじは、この雄ねじと螺号している。従って、ストッパリング１０９は、本体部１０７に対して上下動可能になっている。
【００８９】
ジャッキストッパ装置１００では、図１３（Ｂ）に示されるように、ストッパリング１０９が上昇した状態で、昇降部１０３が＋Ｚ方向に上昇されることによって、ボール１０５が凹部１０８に嵌合し、これによって、微動ステージ２１がＹ粗動ステージ２３Ｙに支持される。前述のように、ジャッキストッパ装置１００は、微動ステージ２１の４隅部に対応して計４本設けられているため、各ジャッキストッパ装置１００の長さ（ボール１０５のＺ位置）を適宜調整することによって、微動ステージ２１の表面のＺ位置や、ＸＹ平面に対する傾き角を微調整できる。また、４本のジャッキストッパ装置１００で微動ステージ２１を支持するので、仮に自重キャンセル装置２７がステージ装置１１から分離されても、微動ステージ２１を安定して支持することができる。従って、ステージ装置１１の組み立てや、メンテナンス作業を行う際に便利である。
【００９０】
図１２に戻って、位置決め装置１２０は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定された伸縮部１２１と、微動ステージ２１のステージ本体部２２Ｂに固定された位置決めブロック１２３とを含む。図１４（Ａ）に示されるように、伸縮部１２１は、Ｚ軸方向に伸縮するエアシリンダを備え、そのピストンロッドの先端部は、球面部１２２となっている。また、位置決めブロック１２３には、円錐状の凹部１２４が形成され、この凹部１２４には、伸縮部１２１の球面部１２２が嵌合可能になっている。位置決め装置１２０は、例えば微動ステージ２１の４隅部に対応する位置それぞれに、ジャッキストッパ装置１００に隣接して配置され、合計４本（図示省略）設けられている。なお、位置決め装置１２０の数は、これに限らず、例えば３本でも良い。また、位置決め装置１２０は、微動ステージ２１の４隅部に対応して配置されていなくても良く、少なくともＸＹ平面内の同一直線上に無い３箇所に配置されていれば良い。
【００９１】
以下、ジャッキストッパ装置１００、及び位置決め装置１２０の動作について説明する。ステージ装置１１の初回組み立て時（又はメンテナンス後の再組み立て時）において、微動ステージ２１とＹ粗動ステージ２３Ｙとを結合（ドッキング）させる際には、図１３（Ａ）に示されるように、ジャッキストッパ装置１００のジャッキ部１０１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されず、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に沿って移動可能とされている。また、この図１３（Ａ）に示される微動ステージ２１（ステージ本体部２２Ｂ）とＹ粗動ステージ２３Ｙとの結合前の状態では、自重キャンセル装置２７の空気バネ７１には、空気が供給されていないものとする。
【００９２】
そして、ボール１０５が凹部１０８に嵌合されることによって、微動ステージ２１がＹ粗動ステージ２３Ｙ上に搭載される（図示省略）。ただし、前述のように、ジャッキストッパ装置１００は、ジャッキ部１０１が固定されていないので、ジャッキ部１０１の位置を動かすことによって、微動ステージ２１のＸＹ平面内の位置（θｚ位置も含む）の調整を行うことができる。
【００９３】
次いで、ステージ装置１１では、基板干渉計１９の測長ビームと、移動鏡１７Ｘ、１７Ｙの反射面とが直交するように、微動ステージ２１のθｚ方向の位置が調整される。また、微動ステージ２１は、図１０（Ａ）に示されるように、重心ストッパ装置４０（Ｘ重心ストッパ装置４０Ｘ及びＹ重心ストッパ装置４０Ｙ）の各パッド部材とストッパ部とのクリアランスが、それぞれ同じ（例えば、それぞれ３ｍｍ）となるようにＸ軸及びＹ軸方向の位置が調整される。
【００９４】
また、ステージ装置１１では、基板Ｐ（図１参照）の表面のＺ位置が所定の位置となるように、ステージベース１２の上面を基準とする微動ステージ２１のＺ位置の調整が行われる。微動ステージ２１のＺ位置の調整は、４本のジャッキストッパ装置１００の各昇降部１０３のスクリュー部１０３ａのねじ込み量によって適宜調整される。なお、この微動ステージ２１のＺ位置が調整される際、すなわち昇降部１０３の操作部１０３ｂが操作されて微動ステージ２１がＺ軸方向に移動される際、自重キャンセル装置２７には、空気バネ７１に空気が供給され、微動ステージ２１の自重の一部を支持することによって作業者の昇降部１０３の操作をアシストする。なお、このときの微動ステージ２１のＺ位置調整は、図１２に示されるＺ位置計測工具１１０を用いて行われる。Ｚ位置計測工具１１０は、ダイヤルゲージ３１１を備え、ステージベース１２上に配置された図示しない高さ基準器のＺ位置を基準として、微動ステージ２１のＺ位置をステージベース１２上の複数箇所で計測する。本実施形態では、Ｚ位置計測工具１１０は、微動ステージ２１の上面のＺ位置を４箇所で同時計測できるように、４本用いられ（図１２では、４本のＺ位置計測工具のうちの一本のみを図示し、他の３本の図示は、省略されている）、これら４本のＺ位置計測工具１１０の値が同じとなるように、４つのジャッキストッパ装置１００の昇降部１０３が操作される。
【００９５】
微動ステージ２１のＸＹ平面内の位置調整、及びＺ位置調整が終了した後、各ジャッキストッパ装置１００では、図１３（Ｂ）に示されるように、ジャッキ部１０１がボルト１０１ａを介してＹ粗動ステージ２３Ｙに固定される。このときの微動ステージ２１のＹ粗動ステージに対するＸＹ位置（θｚ位置を含む）は、図１２に示されるＸ固定子支持部材２９Ｘに固定されたギャップセンサ３０、及びＹ固定子支持部材２９Ｙに固定された図示しないギャップセンサ（以下、纏めてギャップセンサ３０と呼ぶ）により計測され、その計測値（計測結果）が制御装置に送られ、該制御装置が備えるメモリ装置に記憶される。また、微動ステージ２１のＺ位置（θｘ、θｙ位置を含む）は、図４に示されるレベリング原点センサ９７により計測され、その計測値（計測結果）が制御装置に送られ、該制御装置が備えるメモリ装置に記憶される。すなわち、本実施形態のステージ装置１１では、微動ステージ２１の位置決めを行った後にジャッキストッパ装置１００のジャッキ部１０１をＹ粗動ステージ２３Ｙに固定し（図１３（Ｂ）参照）、このときの微動ステージ２１の位置をギャップセンサ３０及びレベリング原点センサ９７で計測し、その計測値を制御装置のメモリ装置に記憶させることによって、これらギャップセンサ３０及びレベリング原点センサ９７の計測原点（位置）設定（計測位置設定又は基準位置設定）が行われる。
【００９６】
ここで、ステージ装置１１では、初回組み立て時、図１３（Ｂ）に示される、ジャッキストッパ装置１００を介して微動ステージ２１が位置決めされた状態（ギャップセンサ３０及びレベリング原点センサ９７の計測原点（位置）設定が行われた状態）で、各位置決め装置１２０の伸縮部１２１及び位置決めブロック１２３の一方が、図１４（Ｂ）に示される状態（すなわち、球面部１２２と凹部１２４とが嵌合した状態）で、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ及びステージ本体部２２Ｂの一方にボルト１２１ａあるいは１２３ａを介して固定される。その後、各位置決め装置１２０の伸縮部１２１及び位置決めブロック１２３の他方が、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ及びステージ本体部２２Ｂの他方にボルトを介して固定される。
【００９７】
伸縮部１２１及び位置決めブロック１２３の固定後に、図１４（Ａ）に示されるように伸縮部１２１が縮められる。従って、微動ステージ２１の位置が拘束されていない状態（ジャッキストッパ装置１００のボール１０５と凹部１０８とが嵌合しておらず、且つレベリングロック装置６０がオフの状態）から、各位置決め装置１２０の球面部１２２と凹部１２４とを嵌合させると、微動ステージ２１のＸＹ平面内の位置が、図１３（Ｂ）に示されるジャッキストッパ装置１００のボール１０５と凹部１０８とが嵌合したときの位置、すなわち基板干渉計１９の測長ビームの調整、及びギャップセンサ３０の計測原点（位置）の設定を行った際の位置と同じ位置に自動的に位置決めされる。位置決め装置１２０は、液晶露光装置１０を用いて基板Ｐに露光処理を行う際に、微動ステージ２１の位置がジャッキストッパ装置１００やレベリングロック装置６０によって拘束されない状態で使用される。従って、露光開始の度に、微動ステージ２１をギャップセンサ３０の計測原点位置（計測位置、又は基準位置）に容易且つ迅速に位置決めできる。本実施形態の位置決め装置１２０は、球面部１２２と円錐状の凹部１２４とを嵌合させる構造であるため、球面部１２２の軸心と位置決めブロック１２３の軸心とを容易に一致させることができ、高精度で微動ステージ２１を所定の位置に位置決めすることができる。なお、露光前の微動ステージ２１のＺ軸方向の位置決めは、空気バネ７１に空気を供給して行う。
【００９８】
図１３（Ｂ）に戻って、ステージ装置１１は、初回組み立て時にはジャッキ部１０１のＹ粗動ステージ２３Ｙに対する固定後、メンテナンス時には微動ステージ２１をＹ粗動ステージ２３Ｙに結合させ、ボール１０５を凹部１０８に嵌合させた後、すなわちボール１０５が凹部１０８に嵌合した状態で、自重キャンセル装置２７の空気バネ７１に空気が供給される。これにより、微動ステージ２１が＋Ｚ方向に移動し、ジャッキストッパ装置１００では、ボール１０５が凹部１０８から離脱する。なお、このとき位置決め装置１２０は、伸縮部１２１のエアシリンダが縮んだ状態とされ、球面部１２２は凹部１２４に嵌合していない。この状態では、微動ステージ２１は、自重キャンセル装置２７のみによって支持されるので、微動ステージ２１のバランスがとれているか否かを確認することができる。そして、微動ステージ２１のバランスがとれていることが確認された場合には、図１３（Ｃ）に示されるように、昇降部１０３の操作部１０３ｂが操作されてボール１０５が−Ｚ方向に移動される。
【００９９】
ここで、本実施形態のジャッキストッパ装置１００は、上述した微動ステージ２１の位置調整装置としての機能の他に、露光時などに微動ステージ２１の６自由度方向の移動可能量を制限するストッパ装置としての機能をも有している。図１３（Ｄ）に示されるように、昇降部１０３の操作部１０３ｂの上面は、円筒形状に形成されている。そして、ジャッキ受け部１０６に設けられたストッパリング１０９は、−Ｚ方向に移動されることによって、図１３（Ｄ）に示されるように、操作部１０３ｂに対し、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向それぞれに、所定のクリアランスを介して機械的に係合するようになっている。なお、ストッパリング１０９は、Ｚ軸方向に移動（上下動）可能になっているので、ジャッキ部１０１に対するＺ軸方向のクリアランスが調整可能になっている。
【０１００】
ジャッキストッパ装置１００では、図１３（Ｃ）に示される状態で、自重キャンセル装置２７によってバランス良く微動ステージ２１を支持できていることが確認された後、図１３（Ｄ）に示されるようにストッパリング１０９が−Ｚ方向に移動される。この図１３（Ｄ）に示される状態では、ストッパリング１０９と昇降部１０３の上面との間には、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のそれぞれに、所定のクリアランスが形成され、微動ステージ２１のＹ粗動ステージ２３Ｙに対する±Ｘ方向，±Ｙ方向、−Ｚ方向、θｘ方向、θｙ方向の移動可能量がこのクリアランスによって定められる。また、ジャッキストッパ装置１００は、微動ステージ２１の４隅部に対応して（すなわち同一直線上にない４箇所に）設けられているので、微動ステージ２１のθｚ方向の移動可能量も、このクリアランスによって定められる。
【０１０１】
なお、本実施形態のステージ装置１１は、微動ステージ２１の移動可能量を制限する機構として、前述した重心ストッパ装置４０（図９〜図１１参照）を備えている。本実施形態のステージ装置１１では、露光時における微動ステージ２１のＹ粗動ステージ２３Ｙに対する移動可能量は、主に重心ストッパ装置４０によって規定され、ジャッキストッパ装置１００は、予備的に微動ステージ２１のＹ粗動ステージ２３Ｙに対する移動可能量を規定する。すなわち、図１３（Ｄ）に示される状態では、ジャッキストッパ装置１００のストッパリング１０９と昇降部１０３との間に形成されるクリアランスは、重心ストッパ装置４０Ｘ，４０Ｙの各ストッパ部材（パッド部材４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂ）とストッパブレード３６（又はホルダサポート）との間に形成されるクリアランス（図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）参照）よりも大きく設定（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸方向に関しては、±３．５ｍｍ）されている。従って、本実施形態のステージ装置１１では、微動ステージ２１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに対して所定の許容量を超えて移動する可能性がある場合には、まず、重心ストッパ装置４０によってその移動が制限され、例えば重心ストッパ装置４０のストッパブロック４５がＸホルダサポート２８Ｘ（又はＹホルダサポート２８Ｙ）から外れるなどした場合には、ジャッキストッパ装置１００によって移動が制限される。従って、本実施形態のステージ装置１１では、微動ステージ２１がＹ粗動ステージ２３Ｙに対して許容量を超えて移動することが確実に防止される。
【０１０２】
次に、本実施形態のステージ装置１１からの自重キャンセル装置２７の取り外し手順について、図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）を用いて説明する。自重キャンセル装置２７がステージ装置１１から取り外される際、ステージ装置１１では、まず、図１５（Ａ）に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙが所定位置までＸ粗動ステージ２３Ｘに対して−Ｙ方向に駆動される。ここで、所定位置は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの−Ｙ方向の移動限界位置（メカリミット又はソフトリミットによって決定される）又はその近傍（移動限界位置の手前）の所定位置である。
【０１０３】
次いで、図１５（Ｂ）に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの第１及び第２連結部材２５，２６のそれぞれが取り外される。なお、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示される手順は逆（先に連結部材を取り外す）であっても良い。
【０１０４】
第１及び第２連結部材２５，２６が取り外された後、微動ステージ２１がジャッキストッパ装置１００（図１２参照）によってＹ粗動ステージ２３Ｙ上に支持される。これによって微動ステージ２１及びレベリング装置７６（図４参照）のＺ位置が固定される。次いで、空気バネ７１の内圧が低下され、スライド部７３（ぞれぞれ図４参照）が下降する。前述のように、微動ステージ２１のＺ位置は固定であるので、これによって自重キャンセル装置２７とレベリング装置７６とが切り離される。
【０１０５】
次いで、ステージ装置１１では、フレクシャ８９とＹ粗動ステージ２３Ｙとの接続が切り離されることによって、自重キャンセル装置２７がＹ粗動ステージ２３Ｙから分離される。なお、図１５（Ｃ）では、フレクシャ８９は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙとの接続部分で切り離されているが、フレクシャ８９と自重キャンセル装置２７との接続部分を切り離して、自重キャンセル装置２７をＹ粗動ステージ２３Ｙから分離させても良い。
【０１０６】
次いで、図１５（Ｃ）に示されるように、自重キャンセル装置２７を＋Ｙ方向に移動させて、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの切り欠き２３Ｙａ内を通過させることによって、自重キャンセル装置２７を切り欠き２３Ｙａを介してＹ粗動ステージ２３Ｙの外部に離脱させる。このとき自重キャンセル装置２７は、ステージベース１２上に非接触支持されているので、容易にＹ粗動ステージ２３Ｙの外部に離脱させることができる。そして、この後、自重キャンセル装置２７を＋Ｚ軸方向に吊り上げることによって、自重キャンセル装置２７をステージ装置１１から離脱させる。なお、自重キャンセル装置２７をステージ装置１１に組み込む作業は、上述した手順とは逆の手順で行われる。
【０１０７】
なお、連結部材２５，２６の取り外し位置、微動ステージ２１（第１移動体）のＹ粗動ステージ２３Ｙ（第２移動体）による支持位置（ジャッキストッパ装置１００によって微動ステージ２１がＹ粗動ステージ２３Ｙ上に支持される位置）、自重キャンセル装置２７の微動ステージ２１からの離脱位置（自重キャンセル装置２７とレベリング装置７６とが切り離される位置）、自重キャンセル装置２７とＹ粗動ステージ２３Ｙとの接続解除位置（フレクシャ８９とＹ粗動ステージ２３Ｙとの接続が切り離される位置）、及び自重キャンセル装置２７のＹ粗動ステージ２３Ｙからの離脱位置の少なくとも１つを、上で説明した位置と異ならせても良い。
【０１０８】
図１に戻り、以上のようにして構成された液晶露光装置１０では、不図示の制御装置の管理の下、不図示のマスクローダによって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロード、及び不図示の基板ローダによって、微動ステージ２１上への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、アライメント計測の終了後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。この露光動作は従来から行われているステップ・アンド・スキャン方式と同様であるのでその説明は省略するものとする。
【０１０９】
以上説明したように、本実施形態のステージ装置１１は、微動ステージ２１と、微動ステージ２１を揺動自在に支持するレベリング装置７６と、レベリング装置７６を介して微動ステージ２１の自重をステージベース１２上で支持する自重キャンセル装置２７とを備えている（図４参照）。そして、本実施形態のステージ装置１１には、微動ステージ２１の揺動を機械的に制限するレベリングロック装置６０（図８参照）がさらに設けられているので、例えば液晶露光装置１０のメンテナンスなどを行う際（液晶露光装置１０の非稼働時）、微動ステージ２１をロックすることで、微動ステージ２１の姿勢を安定させることができる。また、このレベリングロック装置６０には、レベリング装置７６を保護する保護装置６９（図８参照）が設けられているので、レベリング装置７６の損傷などを防止できる。
【０１１０】
また、本実施形態のステージ装置１１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上で微動ステージ２１を直接支持可能な複数のジャッキストッパ装置１００（図１２参照）をさらに備えているので、ステージ装置１１を組み立てる際、確実に微動ステージ２１を所定の目標位置に配置させることができ、且つ微動ステージ２１の配置位置の微調整を容易に行うことができる。また、ジャッキストッパ装置１００は、基板Ｐに対して露光処理を行う際には、重心ストッパ装置４０（図９参照）と併せて、微動ステージ２１の６自由度方向の移動可能量を制限するストッパ装置としても機能するので、微動ステージ２１がＹ粗動ステージ２３Ｙに対して許容量を超えて移動することが確実に防止される。
【０１１１】
また、本実施形態のステージ装置１１は、複数の位置決め装置１２０（図１２参照）をさらに備えているので、露光開始時などに、容易に微動ステージ２１を各計測装置（ギャップセンサ３０（図１２参照）、レベリング原点センサ９７（図４参照））の計測原点位置（計測位置、又は基準位置）に配置させることができる。
【０１１２】
また、本実施形態のステージ装置１１は、微動ステージ２１の重心ＣＧを含むＸＹ平面に平行な平面上で、微動ステージ２１の移動可能量を制限する重心ストッパ装置４０（図１１参照）をさらに備えているので、微動ステージ２１の移動を制限した際であっても、レベリング装置７６に負荷がかかることを防止できる。
【０１１３】
また、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに切り欠き２３Ｙａが形成され、この切り欠き２３Ｙａ内に自重キャンセル装置２７が配置されるので、自重キャンセル装置２７の取り外し作業（及び交換作業）を容易に行うことができる。
【０１１４】
なお、本第１の実施形態のレベリングロック装置６０は、エアシリンダ５４が多面体部材５０に、ローラ５６がレベリングカップ５１にそれぞれ設けられたが、これに限らず、エアシリンダをレベリングカップに、ローラを多面体部材（又は微動ステージ２１）にそれぞれ配置しても良い。また、レベリングロック装置６０において、押圧部材５５を駆動するアクチュエータは、エアシリンダ５４に限らず、例えば油圧シリンダや、送りねじ機構などであっても良い。また、本第１の実施形態のレベリングロック装置６０において、押圧部材５５は、ＸＹ平面に平行に駆動され、傾斜面を介してローラ５６を−Ｚ方向に押圧したが、これに限らず、Ｚ軸方向に伸縮可能なエアシリンダを設け、直接レベリングカップを−Ｚ方向に押圧しても良い。
【０１１５】
また、本第１の実施形態において、ジャッキストッパ装置１００は、作業者が手動で操作するスクリュー式ジャッキであったが、これに限らずアクチュエータ、例えば油圧シリンダを備える油圧ジャッキ、エアシリンダを備えるエアジャッキなどを用いても良い。また、本第１の実施形態のステージ装置１１が、いわゆる粗微動構成のステージ装置であったため、ジャッキストッパ装置１００は、微動ステージ２１をＹ粗動ステージ２３Ｙ上で支持したが、ステージ装置の構成によっては、これに限らず、例えば単一の可動テーブル部材をテーブルベース（定盤）上で支持しても良い。また本第１の実施形態のジャッキストッパ装置１００は、微動ステージ２１をＹ粗動ステージ２３Ｙ上で支持するジャッキ機能と、露光中などに微動ステージ２１の移動可能量を制限するストッパ機能を備えていたが、必ずしもストッパ機能を備えていなくても良い。
【０１１６】
また、本第１の実施形態において、位置決め装置１２０は、エアシリンダを備えていたが、球面部１２２を駆動するアクチュエータはこれに限らず、例えば油圧シリンダや、送りねじ機構などであっても良い。また、エアシリンダは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ側に設けられたが、これとは逆に微動ステージ２１側に設けられていても良い。
【０１１７】
また、本第１の実施形態のステージ装置１１には、微動ステージ２１の＋Ｘ側で、微動ステージ２１の＋Ｘ方向、−Ｘ方向それぞれの移動可能量を制限する重心ストッパ装置４０（図９参照）が設けられたが、重心ストッパ装置は、これに限らず、例えば＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）のみの移動可能量（微動ステージの移動可能限界位置）を定めるものであっても良い。ただし、この場合、微動ステージ２１の−Ｘ側に、さらに同様の構造の重心ストッパ装置を設け、この重心ストッパ装置で微動ステージの−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）の移動可能限界位置を定める。
【０１１８】
また、本第１の実施形態では、自重キャンセル装置２７を収容する切り欠き２３Ｙａは、自重キャンセル装置２７の通過を許容する幅で形成されたが、切り欠きの幅はこれに限らず、自重キャンセル装置２７の幅よりも狭くても良い。この場合であっても、作業者は、連結部材２５，２６を取り外し、切り欠き２３Ｙａの内部に手を挿入することによって自重キャンセル装置２７を取り外すことなく修理や清掃等のメンテナンス作業を行うことができる。また、本第１の実施形態では、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに連結部材が２つ（連結部材２５，２６）設けられたが、連結部材の数は１つでも良く、また、３つ以上でも良い。また、Ｙ粗動ステージの剛性が充分に確保されていれば、必ずしも連結部材を設けなくても良い。
【０１１９】
また、本第１の実施形態では、Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、その＋Ｙ側の端部に切り欠き２３Ｙａが形成されたが、これに限らず切り欠きがＹ軸方向に貫通していても良い。この場合、Ｙ粗動ステージは、２つの部材によって構成される本体部と、この本体部を構成する２つの部材同士を連結する連結部材によって構成される。この場合、自重キャンセル装置２７の交換作業を、Ｙ粗動ステージの＋Ｙ側からも−Ｙ側も行えるので便利である。
【０１２０】
なお、上記実施形態では、ステージ装置１１が、レベリングロック装置６０、ジャッキストッパ装置１００、及び位置決め装置１２０を備えている場合について説明したが、本発明の移動体装置は、これらのうちの１つ又は２つを備えていなくても良い。また、レベリングロック装置６０、ジャッキストッパ装置１００、及び位置決め装置１２０は、露光装置の組立て時（初回組立て時及び再組立て時を含む）は勿論、メンテナンス時においても使用される。
【０１２１】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る液晶露光装置について、図１６〜図２１（Ｂ）に基づいて説明する。なお、第２の実施形態に係る液晶露光装置は、ステージ装置の構成が異なる以外は上記第１の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明する。また、第２の実施形態に係るステージ装置において、前述の第１の実施形態に係るステージ装置と同様の構成、機能を有する部分については、その図示、あるいは説明を適宜省略する。
【０１２２】
図１６には、微動ステージ２２１（図１７参照）のステージ本体部１２２Ｂを、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙ上でＸ軸方向、Ｙ軸方向、あるいはＺ軸方向にそれぞれ微少駆動するための複数のボイスコイルモータの構成が示されている。
【０１２３】
図１６に示されるように、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙの上には、合計８つの固定子（Ｘ固定子１６Ｘ１、１６Ｘ２、Ｙ固定子１６Ｙ１、１６Ｙ２、Ｚ固定子１６Ｚ１、１６Ｚ２、１６Ｚ３、１６Ｚ４）が配置されている。Ｘ固定子１６Ｘ１，１６Ｘ２は、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙの上面の＋Ｘ側端部近傍にＹ軸方向に所定間隔離れて配置され、支持部材１３によりそれぞれ支持されている。Ｙ固定子１６Ｙ１，１６Ｙ２は、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙの上面の−Ｙ側端部近傍にＸ軸方向に所定間隔離れて配置され、支持部材１３によりそれぞれ支持されている。Ｚ固定子１６Ｚ１〜１６Ｚ４それぞれは、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙの４隅部近傍に固定されている。Ｘ固定子１６Ｘ１，１６Ｘ２、Ｙ固定子１６Ｙ１，１６Ｙ２、及びＺ固定子１６Ｚ１〜１６Ｚ４は、それぞれその内部に複数の電機子コイルを含む電機子ユニットを有している。
【０１２４】
また、ステージ本体部１２２Ｂの＋Ｘ側の側面には、断面Ｕ字状のＸ可動子１４Ｘ１，１４Ｘ２が固定されている。Ｘ可動子１４Ｘ１，１４Ｘ２は、それぞれの一対の対向面に、不図示ではあるが、Ｘ軸方向に沿って配列された複数の永久磁石（又は単一の永久磁石）を含む磁石ユニットを有している。Ｘ可動子１４Ｘ１，１４Ｘ２は、ステージ本体部１２２ＢとＹ粗動ステージ１２３Ｙとが組み合った状態（図１７参照）では、Ｘ固定子１６Ｘ１、１６Ｘ２のそれぞれと係合する。このため、Ｘ固定子１６Ｘ１、１６Ｘ２の有する電機子ユニット（電機子コイル）に供給される電流と、Ｘ可動子１４Ｘ１，１４Ｘ２の有する磁石ユニットの内部空間に形成される磁界との間の電磁相互作用により、Ｘ可動子１４Ｘ１，１４Ｘ２にＸ軸方向の駆動力を作用させることが可能である。すなわち、Ｘ可動子１４Ｘ１とＸ固定子１６Ｘ１とにより、Ｘ軸ボイスコイルモータ１８Ｘ１（以下、Ｘ軸ＶＣＭ１８Ｘ１と略述する）が構成され、Ｘ可動子１４Ｘ２とＸ固定子１６Ｘ２とにより、Ｘ軸ボイスコイルモータ１８Ｘ２（以下、Ｘ軸ＶＣＭ１８Ｘ２と略述する）が構成されている。
【０１２５】
また、ステージ本体部２２Ｂの−Ｙ側の側面には、Ｙ可動子１４Ｙ１，１４Ｙ２が固定されている。Ｙ可動子１４Ｙ１，１４Ｙ２は、それぞれの一対の対向面に、不図示ではあるが、Ｙ軸方向に沿って配列された複数の永久磁石（又は単一の永久磁石）を含む磁石ユニットを有している。Ｙ可動子１４Ｙ１，１４Ｙ２は、ステージ本体部１２２ＢとＹ粗動ステージ１２３Ｙとが組み合った状態（図１７参照）では、Ｙ固定子１６Ｙ１、１６Ｙ２のそれぞれと係合する。このため、Ｙ固定子１６Ｙ１、１６Ｙ２の電機子ユニット（電機子コイル）に供給される電流と、Ｙ可動子１４Ｙ１，１４Ｙ２の磁石ユニットの内部空間に形成される磁界との間の電磁相互作用により、Ｙ可動子１４Ｙ１，１４Ｙ２のそれぞれにＹ軸方向の駆動力を作用させることができる。すなわち、本実施形態では、Ｙ可動子１４Ｙ１とＹ固定子１６Ｙ１とにより、Ｙ軸ボイスコイルモータ１８Ｙ１（以下、Ｙ軸ＶＣＭ１８Ｙ１と略述する）が構成され、Ｙ可動子１４Ｙ２とＹ固定子１６Ｙ２とにより、Ｙ軸ボイスコイルモータ１８Ｙ２（以下、Ｙ軸ＶＣＭ１８Ｙ２と略述する）が構成されている。
【０１２６】
また、Ｘ軸ＶＣＭ１８Ｘ１、１８Ｘ２、及びＹ軸ＶＣＭ１８Ｙ１、１８Ｙ２（以下、これら４つのボイスコイルモータを纏めてＸＹ駆動用ＶＣＭ１８と称して説明する）それぞれは、ステージ本体部１２２Ｂの外部に配置されている。従って、ステージ本体部１２２Ｂの構造がシンプルで、且つ小型・軽量化され、さらに、各ボイスコイルモータのメンテナンス性にも優れている。
【０１２７】
ここで、ＸＹ駆動用ＶＣＭ１８を構成する４つのボイスコイルモータＸ軸ＶＣＭ１８Ｘ１、１８Ｘ２、Ｙ軸ＶＣＭ１８Ｙ１、１８Ｙ２それぞれの固定子及び可動子は、Ｚ軸方向に関する位置（ステージベース１２（図１７参照）からの高さ）が同じとなっている。そして、図１７に示されるように、Ｘ軸ＶＣＭ１８Ｘ１、１８Ｘ２（及び図１７では図示されていないＹ軸ＶＣＭ１８Ｙ１、１８Ｙ２）は、それぞれＸＹ平面に平行な単一の平面内、具体的には、微動ステージ２２１と、後述する自重キャンセル装置１２７のスライド部１７３と、の合成重心位置ＣＧを含む水平面内で、微動ステージ２２１を駆動するための駆動力（推力）を発生する。なお、実際には微動ステージ２２１には基板Ｐが載置されるが、基板Ｐの重量は微動ステージ２２１の重量に比べてはるかに軽いので基板Ｐによる合成重心位置ＣＧの変化は実質的に無視できる。以下、このようにＸＹ駆動用ＶＣＭ１８が、駆動対象物（微動ステージ２１など）の重心位置ＣＧを含む平面内で駆動力を発生させて当該駆動対象物を駆動することを重心駆動と称して説明する。
【０１２８】
図１６に戻って、ステージ本体部１２２Ｂの下面（−Ｚ側の面）の４隅部近傍には、断面逆Ｕ字状のＺ可動子１４Ｚ１，１４Ｚ２，１４Ｚ３，１４Ｚ４が固定されている。Ｚ可動子１４Ｚ１〜１４Ｚ４は、一対の対向面にＺ軸方向に沿って配列された複数の永久磁石（又は単一の永久磁石）を含む磁石ユニットをそれぞれ有している。Ｚ可動子１４Ｚ１〜１４Ｚ４は、微動ステージ２１とＹ粗動ステージ１２３Ｙとが組み合った状態（図１７参照）では、Ｚ固定子１６Ｚ１〜１６Ｚ４のそれぞれと係合する。このため、Ｚ固定子１６Ｚ１〜１６Ｚ４の電機子コイルに供給される電流と、Ｚ可動子１４Ｚ１〜１４Ｚ４の内部空間に形成される磁界との間の電磁相互作用により、Ｚ可動子１４Ｚ１〜１４Ｚ４のそれぞれにＺ軸方向の駆動力を作用させることができる。すなわち、本実施形態では、Ｚ可動子１４Ｚ1とＺ固定子１６Ｚ１とにより、Ｚ軸ボイスコイルモータ１８Ｚ１（以下、Ｚ軸ＶＣＭ１８Ｚ１と略述する）が構成され、Ｚ可動子１４Ｚ２とＺ固定子１６Ｚ２とにより、Ｚ軸ボイスコイルモータ１８Ｚ２（以下、Ｚ軸ＶＣＭ１８Ｚ２と略述する）が構成され、更に、Ｚ可動子１４Ｚ３とＺ固定子１６Ｚ３とにより、Ｚ軸ボイスコイルモータ１８Ｚ３（以下、Ｚ軸ＶＣＭ１８Ｚ３と略述する）が構成され、Ｚ可動子１４Ｚ４とＺ固定子１６Ｚ４とにより、Ｚ軸ボイスコイルモータ１８Ｚ４（以下、Ｚ軸ＶＣＭ１８Ｚ４と略述する）が構成されている。
【０１２９】
ステージ装置１１１では、上記のように、ステージ本体部１２２ＢとＹ粗動ステージ１２３Ｙとの間に、Ｘ軸ＶＣＭ１８Ｘ１、１８Ｘ２、Ｙ軸ＶＣＭ１８Ｙ１、１８Ｙ２、Ｚ軸ＶＣＭ１８Ｚ１〜１８Ｚ４が配置されているので、ステージ本体部１２２ＢをＹ粗動ステージ１２３Ｙに対して、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向それぞれに微小駆動することが可能である。また、Ｘ軸ＶＣＭ１８Ｘ１、１８Ｘ２それぞれの駆動力（又はＹ軸ＶＣＭ１８Ｙ１、１８Ｙ２それぞれの駆動力）を異ならせることにより、ステージ本体部１２２ＢをＹ粗動ステージ１２３Ｙに対して、Ｚ軸回りの回転方向（θｚ方向）に微小駆動することが可能であり、また、Ｚ軸ＶＣＭ１８Ｚ１〜１８Ｚ４それぞれの駆動力を異ならせることにより、ステージ本体部１２２ＢをＹ粗動ステージ１２３Ｙに対して、Ｘ軸回りの回転方向（θｘ方向）、及び／又はＹ軸回りの回転方向（θｙ方向）に微小駆動することが可能である。なお、図１６には、ステージ本体部１２２Ｂの＋Ｘ側、−Ｙ側の側面にＸ軸ＶＣＭ、Ｙ軸ＶＣＭが配置されたものが示されているが、ステージ本体部１２２Ｂの３辺又は４辺にボイスコイルモータを分散させて配置しても良い。また、各ボイスコイルモータは、磁石ユニットと電機子ユニットとが、少なくとも一部上記と逆の位置関係になっていても良い。また、Ｚ軸ＶＣＭは、微動ステージ２１をＺ軸方向、θｘ方向、及び／又はθｙ方向に駆動できれば良く、従って、同一直線上に無い３点でＺ方向に駆動力を発生できるように、少なくとも３つが設けられていれば良い。
【０１３０】
次に、自重キャンセル装置１２７と、自重キャンセル装置１２７を揺動自在に支持するレベリング装置１８０について、図１７〜図１９に基づいて説明する。
【０１３１】
自重キャンセル装置１２７は、図１７に示されるように、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙに形成された貫通孔１２３Ｙａ内に挿入されている。また、自重キャンセル装置１２７は、図１８に示されるように、筐体１７０、空気バネ７１、及びスライド部１７３を含む。
【０１３２】
ここで、第２の実施形態の微動ステージ２２１のステージ本体部１２２Ｂは、図１７に示されるように、内部に空間部を有する（中空の）箱形の部材から成り、その下面中央部に開口部が形成されている。筐体１７０は、Ｚ軸方向に平行に延設された有底の筒状部材から成り、その上端部（＋Ｚ側の端部）は、図１７に示されるように、微動ステージ２２１のステージ本体部１２２Ｂの下面に形成された開口部を介して、ステージ本体部１２２Ｂの内部に挿入されている。筐体１７０の周壁の内側には、図１８に示されるように、複数（図１８では４つ）のエアパッド７８が配置され、これらのエアパッド７８のそれぞれは、ボールジョイント７２を介して筐体１７０の周壁に取り付けられている。
【０１３３】
筐体１７０の下面には、図１８に示されるように、多面体部材１７５（図１９参照）が固定されている。多面体部材１７５は、図１９に示されるように三角錐状部材の各先端部を平坦にしたような外形形状、すなわち前述した第１の実施形態の多面体部材５０と同様の形状を有している。多面体部材１７５は、その底面が筐体１７０の下面に対向している。自重キャンセル装置１２７は、この多面体部材１７５を介して、ステージベース１２上で後述するレベリング装置１８０に揺動自在に（θｘ方向及びθｙ方向に所定量回転自在に）に支持される。空気バネ７１は、上記第１の実施形態の空気バネ７１（図４参照）と実質的に同じ物である。
【０１３４】
スライド部１７３は、筐体１７０の内部に収容された筒状の部材であり、その外周面が前述した複数のエアパッド７８それぞれと所定のクリアランスを介して対向している。スライド部１７３の上端部には、図１８に示されるように、円盤状の取付部材１７３ａが固定されており、取付部材１７３ａは、円盤状のスペーサ１２９を介して微動ステージ２２１のステージ本体部１２２Ｂに固定されている(図１７参照)。従って、前述のＸＹ駆動用ＶＣＭ１８によって微動ステージ２２１がＸＹ平面内で駆動されると、自重キャンセル装置１２７は、これに追従して微動ステージ２２１と一体にＸＹ平面内を移動する。なお、スペーサ１２９は、必ずしも設けなくても良い。
【０１３５】
ここで、本第２の実施形態のステージ装置１１１では、自重キャンセル装置１２７のスライド部１７３が微動ステージ２２１に固定されているので、図１７に示されるように、ＸＹ駆動用ＶＣＭ１８の駆動対象物である微動ステージ２２１とスライド部１７３とのＺ軸方向に関する合成重心位置ＣＧは、微動ステージ２２１の単体でのＺ軸方向に関する重心位置ＣＧ´よりもステージベース１２側（−Ｚ側）に下がっている。そして、前述したように、ＸＹ駆動用ＶＣＭ１８は、合成重心位置ＣＧを含むＸＹ平面に平行な面上で、Ｘ軸及びＹ軸方向に駆動力（図１７の黒塗りの矢印参照）を発生する。
【０１３６】
レベリング装置１８０は、図１８に示されるように、前述の自重キャンセル装置１２７の一部（概ね下半分）を収容するケーシング１８１を備えている。ケーシング１８１は、有底の筒状に形成され、その内径寸法は、自重キャンセル装置１２７の筐体１７０の外径寸法よりも大きく設定されている。ケーシング１８１の内周面と自重キャンセル装置１２７の外周面との間には、所定のすきまが形成されている。ケーシング１８１は、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙの開口１２３Ｙａ及びＸ粗動ステージ２３Ｘの開口２３Ｘａ（図１８では不図示。図１７参照）内に挿入されている。ケーシング１８１の上端部近傍の外周面には、＋Ｘ方向、−Ｘ方向それぞれに延びる２本のＸアーム状部材１８４と、図１７及び図１８では図示が省略されているが、＋Ｙ方向、−Ｙ方向それぞれに延びる２本のＹアーム状部材（以下、４本のアーム状部材を併せて単にアーム状部材１８４と呼ぶ）とが固定されている。図１７に示されるように、これら４本のアーム状部材１８４それぞれの先端部上面には、プローブ部９２が固定されている。このプローブ部９２に対向して、微動ステージ２２１の本体部１２２Ｂには、図１７に示されるように、ターゲット部９３が配置されている。本第２の実施形態では、これらプローブ部９２とターゲット部９３とを含んで、上記第１の実施形態と同様の静電容量センサから成るＺセンサ９４（図４参照）が構成されている。なお、例えば、ケーシング１８１を平板形状とし、４本のアーム状部材をＬ字型形状とする構成でも良い。また、アーム状部材をＹ粗動ステージ２３Ｙの下方に配置しても良く、この場合、Ｙ粗動ステージＹ２３ＹにＺ軸方向に貫通する孔部を形成し、この孔部を介して（Ｙ粗動ステージ２３Ｙに邪魔されないように）Ｚセンサ９４を構成しても良い。Ｚセンサ９４は、静電容量センサに限らず、その他のセンサ、例えばレーザ干渉計、レーザ変位計などによって構成することもできる。
【０１３７】
ケーシング１８１の下面には、ボールジョイント１８５を介して、複数、例えば３つのエアパッド１８６（ただし図１７及び図１８では３つのうちの一つのエアパッドが省略されている）が取り付けられている。エアパッド１８６は、ステージベース１２の上面に図示しない気体供給装置から供給された加圧気体を噴出することによって、所定のクリアランスを介してケーシング１８１をステージベース１２上面から浮上させる気体静圧軸受を構成する。
【０１３８】
ケーシング１８１の内部における最下部には、自重キャンセル装置１２７の筐体１７０の下面に固定された多面体部材１７５（図１９参照）の各側面に対向して配置された、３つのエアパッド１８２（ただし、図１８では、３つのエアパッド１８２のうち、一つの図示が省略されている）が配置されている。以下、前述したエアパッド１８６と区別するため、エアパッド１８２をレベリングパッド１８２とも称して説明する。３つのレベリングパッド１８２それぞれは、ボールジョイント（又はヒンジジョイント）１８３を介してケーシング１８１に揺動可能に取り付けられている。各レベリングパッド１８２は、図示しない気体供給装置から供給される加圧気体を多面体部材１７５の各側面に噴出することによって、所定のクリアランスを介して、自重キャンセル装置１２７を所定のレベリング中心点を中心に揺動可能に非接触支持する気体静圧軸受を構成する。ここで、図１８に示されるように、レベリング装置１８０のレベリング中心点は、前述した微動ステージ２２１とスライド部１７３との合成重心位置ＣＧの近傍（又は合成重心位置ＣＧに一致する位置）に配置されている。なお、図１８に示される自重キャンセル装置１２７を垂直に支持した状態では、各レベリングパッド１８２の仰角（軸受面の法線とＸＹ平面（水平面）とが成す角度）は、例えば７０°程度に設定されている。ただし、３つのレベリングパッド１８２それぞれは、ケーシング１８１にボールジョイント１８３を介して接続されており、その仰角は、微少範囲で可変である。従って、Ｚ軸ＶＣＭ１８Ｚを介して、例えば微動ステージ２２１をθｘ方向（及び／又はθｙ方向）に駆動した場合であっても、３つのレベリングパッド１８２と多面体部材１７５の各側面とのクリアランスは、略平行な状態が保たれる。
【０１３９】
本第２の実施形態のステージ装置１１１では、微動ステージ２２１がＸＹ平面に沿って移動すると、自重キャンセル装置１２７のスライド部１７３が、微動ステージ２２１と一体にＸＹ平面に平行に移動する。このとき、自重キャンセル装置１２７では、スライド部１７３と筐体１７０との間隔がエアパッド７８によって一定に保たれるので、スライド部１７３がＸＹ平面に平行に移動すると、これに追従して筐体１７０もＸＹ平面に平行に移動する。そして、筐体１７０の下面に固定された多面体部材１７５の各側面部と、レベリング装置１８０のエアパッド１８２とのクリアランスが略一定に保たれることから、レベリング装置１８０のケーシング１８１は、自重キャンセル装置１２７に追従してＸＹ平面に平行に移動する。すなわち、本実施形態のステージ装置１１１では、微動ステージ２２１、自重キャンセル装置１２７、及びレベリング装置１８０は、ＸＹ平面に平行な方向に関して、一体的に移動するように構成されている。
【０１４０】
ここで、液晶露光装置では、仮に露光対象である基板が大型化すると、これに伴って基板を保持する基板テーブル２２Ａ（図１７参照）を大型化する必要がある。一方、基板テーブル２２Ａが大型化すると、それに伴う重量増によって、微動ステージ２２１の重心位置が高くなる（場合によっては重心位置が基板テーブル２２Ａ内となる）。しかし、上述のように微動ステージ２２１の重心位置が高くなると、微動ステージ２２１を重心駆動するためにＸＹ駆動用ＶＣＭ１８をステージ本体部１２２Ｂの外部（側方）に配置することが困難になる。これに対し、本第２の実施形態のステージ装置１１１では、図１８に示されるように、ステージ本体部１２２Ｂに自重キャンセル装置１２７のスライド部１７３が固定されており、ＸＹ駆動用ＶＣＭ１８の駆動対象物（微動ステージ２２１及びスライド部１７３）の重心位置ＣＧが、微動ステージ２２１単体の重心位置ＣＧ´よりも低くなっている。従って、基板が大型化しても、ＸＹ駆動用ＶＣＭ１８をステージ本体部１２２Ｂの側方に配置することができ、すなわち微動ステージ２２１を容易に重心駆動することができる。従って、微動ステージ２２１の位置制御を高精度で行うことができる。
【０１４１】
また、本第２の実施形態のステージ装置１１では、自重キャンセル装置１２７の一部（スライド部７３）がステージ本体部１２２Ｂに固定され、微動ステージ２２１と自重キャンセル装置１２７とがステージベース１２上を一体的に移動する構成であるので、自重キャンセル装置１２７を微動ステージ２２１に連動させるための部材（例えば、Ｙ粗動ステージ１２３Ｙと自重キャンセル装置１２７の筐体１７０とを接続する部材）が不要となり、ステージ装置１１１の構成をシンプルにすることができる。また、自重キャンセル装置１２７に対してＹ粗動ステージ１２３Ｙなどから振動（外乱）が伝わらないので、自重キャンセル装置１２７の動作が安定する。
【０１４２】
また、本第２の実施形態のレベリング装置１８０は、自重キャンセル装置１２７の下端部を支持する構成であるので、レベリング中心点（微動ステージ２２１とスライド部７３との合成重心位置ＣＧの近傍）と、レベリングパット１８２（自重キャンセル装置１２７の支持位置）とが離間している。そして、レベリングパット１８２は、レベリング中心点から離れるほど仰角を大きく設定でき、これによって、レベリング装置１８０の支持力（自重キャンセル装置１２７及び微動ステージ２２１を持ち上げる力）を大きくすることができる。図２０は、レベリング装置１８０の支持力の大きさを説明するための図であり、レベリングパット、多面体部材、微動ステージなどの配置は、本実施形態のステージ装置１１１とは異なっているが、ここでは、便宜上、本実施形態のステージ装置１１１と同じ符号を付して説明する。図２０に示されるように、３つのレベリングパッド１８２（図２０では３つのレベリングパット１８２のうちのひとつは図示を省略する）が微動ステージ２２１を浮上させる力Ｆは、Ｆ＝３（Ｎ・ｓｉｎθ−ｆ・ｃｏｓθ）、ただし、θはレベリングパッド１８２の仰角、ｆはレベリングパッド１８２と多面体部材１７５との間の摩擦力、Ｎはレベリングパット１８２のパッド面（軸受面）に垂直な方向の力である。
【０１４３】
ここで、本第２の実施形態では、レベリングパット１８２は、多面体部材１７５を空気（摩擦係数≒０）を介して非接触支持するので、Ｆ＝３・Ｎ・ｓｉｎθとなる。従って、レベリングパッド１８２の仰角が大きくなる程、微動ステージ２２１及び自重キャンセル装置１２７を持ち上げる力が大きくなる。前述のように、本実施形態のレベリング装置１８０は、自重キャンセル装置１２７の下方に配置され、且つそのレベリング中心点が微動ステージ２２１とスライド部７３との合成重心位置ＣＧの近傍に配置されているので、レベリングパッド１８２の仰角を大きく設定できる。従って、微動ステージ２２１が大型化してその重量が増大しても、確実にステージベース１２上で微動ステージ２２１及び自重キャンセル装置１２７を支持できる。
【０１４４】
なお、本実施形態のレベリング装置１８０では、レベリングパッド１８２の仰角（本実施形態では、例えば７０°）が大きい分、例えば微動ステージ２２１が急加速、急減速した場合（例えば緊急停止時）などに慣性力によってレベリングパッド１８２が多面体部材１７５から外れる可能性がある。図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、レベリングパッド１８２が多面体部材１７５から外れない条件を説明するための図である。図２１（Ａ）を用いて説明すると、レベリング装置１８０による支持対象物（微動ステージ２２１，自重キャンセル装置１２７など）の総重量Ｐ（例えば、１００００Ｎ）のうち、レベリングパット１８２の軸受面に垂直に作用する分力Ｐ１は、２・Ｐ１・ｃｏｓτ＝Ｐより、Ｐ１＝Ｐ／（２・ｃｏｓτ）となる。また、図２１（Ｂ）に示されるように、微動ステージ２２１が水平方向に（ＸＹ平面内で）移動した際に、多面体部材１７５を介してレベリングパット１８２に作用する水平方向の力（例えば急加減速時の慣性力）をＦｘとすると、レベリングパッド１８２が多面体部材１７５から外れない条件は、（Ｐ１＋Ｆｘ・ｓｉｎτ）×μ＞Ｆｘ・ｃｏｓτ−Ｐ・ｓｉｎτとなる。
【０１４５】
ここで、空気の摩擦係数μを０とすると、上式はＦｘ＜Ｐ・ｓｉｎτ／ｃｏｓτとなる。本実施形態では、Ｐ＝１００００Ｎ、τ＝２０°であるので、これを代入すると、Ｆｘ＜約３６４０Ｎとなる。すなわち、水平荷重Ｆｘが３６４０Ｎ未満であれば、レベリングパッド１８２が多面体部材１７５から外れることがない。なお、本実施形態では、レベリング装置１８０（ケーシング１８１、アーム状部材１８４、ボールジョイント１８５、エアパッド１８６など）の質量ｍは、例えば２００ｋｇ程度となっている。従って、Ｆｘ＝３６４０Ｎの場合、Ｆｘ＝ｍ・αより、α＝１８２０ｍ／ｓ2となり、微動ステージ２２１が水平方向に移動する際、その加減速度が約１．８Ｇまでであれば、レベリング装置１８０は、自重キャンセル装置１２７を支持できる。なお、レベリングパット１８２の仰角θ、レベリング装置１８０の質量ｍなどは、例えば微動ステージ２２１が急停止した場合に想定される慣性力（加減速度）などを考慮して適宜設定すると良い。
【０１４６】
また、上記第１及び第２の実施形態では、自重キャンセル装置２７、１２７は、心柱とも呼ばれる一本の柱状部材であったが、自重キャンセル装置２７、１２７の形状は、これに限定されない。また、心柱型の自重キャンセル装置を用いる場合、その数は、一本に限定されず、複数本であっても良い。また、上記第１の実施形態において、自重キャンセル装置２７は、ステージベース１２上に非接触支持されたが、これに限らず接触支持されても良い。また、自重キャンセル装置２７は、レベリング装置７６を非接触支持したが、これに限らず接触支持しても良い。また、自重キャンセル装置は、レベリング装置を介さず、微動ステージを直接支持しても良く、その支持方法も接触支持、非接触支持のいずれでも良い。また、上記第２の実施形態において、自重キャンセル装置１２７は、レベリング装置１８０に非接触支持されたが、これに限らず接触支持されても良い。また、レベリング装置１８０は、ステージベース１２上に非接触支持されたが、これに限らず接触支持されても良い。
【０１４７】
なお、上記第１及び第２の実施形態において、照明光として、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。
【０１４８】
また、上記第１及び第２の実施形態では、投影光学系ＰＬが、複数本の投影光学ユニット（モジュール）を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学ユニットの本数はこれに限らず、１本以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、オフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。
【０１４９】
また、上記第１及び第２の実施形態では投影光学系ＰＬとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。
【０１５０】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。
【０１５１】
なお、上記各実施形態のステージ装置（１１）は、サイズ（外径、対角線、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。これは、上記各実施形態のステージ装置は、基板の大型化に対応すべく、レベリング装置、自重キャンセル装置、レベリングロック装置、保護装置、ジャッキストッパ装置、重心ストッパ装置等を備えているからである。
【０１５２】
なお、上記第１及び第２の実施形態では、プレートのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明は、投影光学系を用いない、プロキシミティ方式の露光装置にも適用することができる。また、本発明は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用することができる。
【０１５３】
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本発明を適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、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、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として、例えば米国特許出願公開第２００５／０２５９２３４号明細書などに開示される、投影光学系とウエハとの間に液体が満たされる液浸型露光装置などに本発明を適用しても良い。
【０１５４】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号に開示されているように、干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。
【０１５５】
なお、本発明は、露光装置に限らず、例えばインクジェット式の機能性液体付与装置を備えた素子製造装置にも適用しても良い。
【０１５６】
なお、これまでの説明で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開、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。
【０１５７】
《デバイス製造方法》
次に、上記第１、第２の実施形態の液晶露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法について説明する。上記第１、第２の実施形態の液晶露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることができる。図１４は、上記第１、第２の実施形態の液晶露光装置を用いてプレート上に所定のパターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を製造する方法を説明するためのフローチャートである。
【０１５８】
図１４のステップ２０２のパターン形成工程では、上述した液晶露光装置を用いて、パターン像を感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に形成する、いわゆる光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成される。
【０１５９】
次に、ステップ２０４のカラーフィルタ形成工程において、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、又はＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程（ステップ２０４）の後に、ステップ２０６のセル組み立て工程が実行される。ステップ２０６のセル組み立て工程では、パターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。
【０１６０】
ステップ２０６のセル組み立て工程では、例えば、パターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。その後、ステップ２０８のモジュール組立工程にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。
【０１６１】
この場合、パターン形成工程において、上記第１，第２の実施形態の液晶露光装置を用いて高スループットでプレートの露光が行われるので、結果的に、液晶表示素子の生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
以上説明したように、本発明の移動体装置は、移動体を制御するのに適している。また、本発明の露光装置は、物体にパターンを形成するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、液晶表示素子又は半導体素子などのマイクロデバイスを製造するのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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