(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に平行な所定の二次元平面に沿って配置された物体の端部を保持し、少なくとも前記二次元平面内の第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と、
前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記物体を下方から支持する物体支持部材を含み、前記第１移動体と共に前記二次元平面内で前記第１方向に直交する第２方向に移動可能な第２移動体と、
前記物体支持部材に対して少なくとも前記第１方向に関して振動的に分離され、前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記第１移動体を下方から支持し、前記第２移動体と共に前記第２方向に移動可能な第３移動体と、を備え、
前記第２移動体は、駆動装置により前記第２方向に駆動され、
前記第２移動体と前記第３移動体とは連結装置により連結され、
前記第３移動体は、前記連結装置を介して前記第２移動体に牽引されることにより前記第２移動体と共に前記第２方向に移動する移動体装置。
【請求項２】
前記第２移動体は、第１のベース部材上で前記第２方向に移動し、
前記第３移動体は、前記第１のベース部材とは振動的に分離された第２のベース部材上で前記第２方向に移動する請求項１に記載の移動体装置。
【請求項３】
前記第１移動体は、前記第３移動体上に非接触支持される請求項１又は２に記載の移動体装置。
【請求項４】
前記第２移動体上で前記第１方向に移動可能な第４移動体を更に備え、
前記第１移動体は、前記第４移動体に誘導されることにより前記第１方向に移動する請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項５】
前記第１移動体は、前記第４移動体が前記第１方向に駆動される際、前記第４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む第１リニアモータにより前記第４移動体に同期駆動される請求項４に記載の移動体装置。
【請求項６】
前記第１移動体は、前記第４移動体が前記第１方向に駆動される際、前記第４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む第２リニアモータにより前記第２方向及び前記二次元平面に直交する軸周り方向の少なくとも一方に微少駆動される請求項４又は５に記載の移動体装置。
【請求項７】
前記連結装置は、６自由度方向のうち前記第２方向を除く５自由度方向の剛性が前記第２方向の剛性に比べて低い請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項８】
前記物体支持部材は、前記物体を非接触支持する請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項９】
前記物体支持部材は、前記物体の下面に向けて加圧気体を噴出することにより該物体を非接触支持する請求項８に記載の移動体装置。
【請求項１０】
前記第１移動体が有する反射面に測長ビームを照射するとともにその反射光を受光し、その反射光に基づいて前記第１移動体の位置情報を求める干渉計システムを更に備え、
前記第１移動体は、前記干渉計システムの出力に基づいて前記二次元平面内の位置が制御される請求項１〜９のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項１１】
前記物体の面積よりも狭い保持面を有する保持装置を含み、前記物体のうち前記保持面に対向する部分を前記保持装置を用いて前記物体の下方から保持して前記二次元平面に交差する方向の位置を調整する調整装置を更に備える請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項１２】
前記保持装置は、前記物体を非接触保持する請求項１１に記載の移動体装置。
【請求項１３】
前記調整装置は、前記保持装置から前記物体に対して気体を噴出するとともに、前記保持装置と前記物体との間の気体を吸引することにより前記物体に重力方向の負荷を掛けて非接触保持する請求項１２に記載の移動体装置。
【請求項１４】
前記調整装置は、前記二次元平面内の位置が固定である請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項１５】
前記調整装置は、前記第２移動体とは振動的に分離された部材上に搭載される請求項１４に記載の移動体装置。
【請求項１６】
前記第１移動体は、前記物体を前記所定の二次元平面に交差する方向に移動可能に保持する請求項１５に記載の移動体装置。
【請求項１７】
前記物体支持部材は、前記第１方向に関して前記調整装置の一側及び他側で前記物体を支持する請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項１８】
前記調整装置は、前記保持装置の重量をキャンセルする重量キャンセル装置を更に有する請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の移動体装置。
【請求項１９】
請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の移動体装置と、
前記物体に関して所定の処理を行うために、該物体のうち前記保持装置に保持される部分に前記保持装置とは反対の側から所定の動作を実行する実行装置と、を備える物体処理装置。
【請求項２０】
前記実行装置は、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装置である請求項１９に記載の物体処理装置。
【請求項２１】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の移動体装置と、
エネルギビームにより前記物体を露光して該物体上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２２】
前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項２１に記載の露光装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の露光装置を用いて前記基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
【請求項２４】
請求項２１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２５】
エネルギビームにより物体を露光して該物体上に所定のパターンを形成する露光装置であって、
水平面に平行な所定の二次元平面に沿って配置された前記物体の端部を保持し、少なくとも前記二次元平面内の第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と、
前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記物体を下方から支持する物体支持部材を含み、前記第１移動体と共に前記二次元平面内で前記第１方向に直交する第２方向に移動可能な第２移動体と、
前記物体支持部材に対して少なくとも前記第１方向に関して振動的に分離され、前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記第１移動体を下方から支持し、前記第２移動体と共に前記第２方向に移動可能な第３移動体と、
前記エネルギビームにより前記物体を露光する露光系と、を備え、
前記第２移動体は、駆動装置により前記第２方向に駆動され、
前記第２移動体と前記第３移動体とは連結装置により連結され、
前記第３移動体は、前記連結装置を介して前記第２移動体に牽引されることにより前記第２移動体と共に前記第２方向に移動する露光装置。
【請求項２６】
前記第２移動体は、第１のベース部材上で前記第２方向に移動し、
前記第３移動体は、前記第１のベース部材とは振動的に分離された第２のベース部材上で前記第２方向に移動する請求項２５に記載の露光装置。
【請求項２７】
前記第１移動体は、前記第３移動体上に非接触支持される請求項２５又は２６に記載の露光装置。
【請求項２８】
前記第２移動体上で前記第１方向に移動可能な第４移動体を更に備え、
前記第１移動体は、前記第４移動体に誘導されることにより前記第１方向に移動する請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項２９】
前記第１移動体は、前記第４移動体が前記第１方向に駆動される際、前記第４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む第１リニアモータにより前記第４移動体に同期駆動される請求項２８に記載の露光装置。
【請求項３０】
前記第１移動体は、前記第４移動体が前記第１方向に駆動される際、前記第４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む第２リニアモータにより前記第２方向及び前記二次元平面に直交する軸周り方向の少なくとも一方に微少駆動される請求項２８又は２９に記載の露光装置。
【請求項３１】
前記連結装置は、６自由度方向のうち前記第２方向を除く５自由度方向の剛性が前記第２方向の剛性に比べて低い請求項２５〜３０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３２】
前記物体支持部材は、前記物体を非接触支持する請求項２５〜３１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３３】
前記物体支持部材は、前記物体の下面に向けて加圧気体を噴出することにより該物体を非接触支持する請求項３２に記載の露光装置。
【請求項３４】
前記第１移動体の位置情報を計測する計測装置をさらに備え、
前記第１移動体は、前記計測装置の計測情報に基づいて前記二次元平面内の位置が制御される請求項２５〜３３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３５】
前記物体の面積よりも狭い保持面を有する保持装置を含み、前記物体のうち前記保持面に対向する部分を前記保持装置を用いて前記物体の下方から保持して前記二次元平面に交差する方向の位置を調整する調整装置を更に備える請求項２５〜３４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３６】
前記保持装置は、前記物体を非接触保持する請求項３５に記載の露光装置。
【請求項３７】
前記調整装置は、前記保持装置から噴き出される加圧気体の前記保持装置と前記物体との間の静圧と、真空吸引によって前記保持装置と前記物体との間の負圧とのバランスにより前記物体を非接触保持する請求項３６に記載の露光装置。
【請求項３８】
前記調整装置は、前記二次元平面内の位置が固定である請求項３５〜３７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項３９】
前記調整装置は、前記第２移動体とは振動的に分離された部材上に搭載される請求項３８に記載の露光装置。
【請求項４０】
前記第１移動体は、前記物体を前記所定の二次元平面に交差する方向に移動可能に保持する請求項３９に記載の露光装置。
【請求項４１】
前記物体支持部材は、前記第１方向に関して前記調整装置の一側及び他側で前記物体を支持する請求項３８〜４０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４２】
前記調整装置は、前記保持装置の重量をキャンセルする重量キャンセル装置を更に有する請求項３５〜４１のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４３】
前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項２５〜４２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項４４】
請求項４３に記載の露光装置を用いて前記基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
【請求項４５】
請求項２５〜４３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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体装置、物体処理装置、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に係り、更に詳しくは、物体を所定の二次元平面に沿って移動させる移動体装置、該移動体装置に保持された物体に所定の処理を行う物体処理装置、前記移動体装置に保持された物体に所定のパターンを形成する露光装置、前記露光装置を用いるフラットパネルディスプレイの製造方法、及び前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【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、例えばステップ・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））などが主として用いられている。
【０００３】
この種の露光装置では、露光対象の物体（ガラスプレート、あるいはウエハ（以下、「基板」と総称する））が基板ステージ装置上に載置される。そして、マスク（あるいはレチクル）に形成された回路パターンが、投影レンズ等の光学系を介した露光光の照射により基板に転写される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、近年、露光装置の露光対象である基板、特に液晶表示素子用の矩形のガラスプレートは、そのサイズが、例えば一辺３メートル以上になるなど大型化する傾向にあり、これに伴い基板ステージ装置も大型化し、その重量も増大している。このため、露光対象物（基板）を高速、高精度で位置制御でき、かつ小型、軽量のステージ装置の開発が望まれていた。
【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２０１０／００１８９５０号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、水平面に平行な所定の二次元平面に沿って配置された物体の端部を保持し、少なくとも前記二次元平面内の第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と、前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記物体を下方から支持する物体支持部材を含み、前記第１移動体と共に前記二次元平面内で前記第１方向に直交する第２方向に移動可能な第２移動体と、前記物体支持部材に対して少なくとも前記第１方向に関して振動的に分離され、前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記第１移動体を下方から支持し、前記第２移動体と共に前記第２方向に移動可能な第３移動体と、を備え、前記第２移動体は、駆動装置により前記第２方向に駆動され、前記第２移動体と前記第３移動体とは連結装置により連結され、前記第３移動体は、前記連結装置を介して前記第２移動体に牽引されることにより前記第２移動体と共に前記第２方向に移動する移動体装置が、提供される。
【０００７】
これによれば、第１移動体が第３移動体上で第１方向に所定のストロークで移動することにより、その第１移動体に保持された物体が、物体支持部材に下方から支持された状態で第１方向に所定のストロークで移動する。また、物体支持部材を有する第２移動体は、第１移動体と共に第２方向に移動するので、物体を、第１方向、及び／又は第２方向へ任意に駆動することができる。この際、第３移動体も第１及び第２移動体と共に第２方向に移動するので、第１移動体は、常に第３移動体に支持される。また、物体は、その移動可能範囲内で常に物体支持部材に下方から支持されるので、自重による撓みが抑制される。従って、物体を該物体と同程度の面積を有する保持部材上に載置し、その保持部材を駆動する場合に比べ、装置の軽量化、小型化が可能になる。また、第２移動体と第３移動体とは、少なくとも第１方向に関して振動的に分離されているので、例えば第１移動体が第１方向に移動する際に発生する第１方向の振動、反力などが第２及び第３移動体相互間で伝達することを抑制できる。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、本発明の移動体装置と、前記物体に関して所定の処理を行うために、該物体のうち前記保持装置に保持される部分に前記保持装置とは反対の側から所定の動作を実行する実行装置と、を備える物体処理装置が、提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、本発明の移動体装置と、エネルギビームにより前記物体を露光して該物体上に所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える第１の露光装置が、提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様によれば、上記第１の露光装置を用いて前記物体としてフラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、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。
【００１１】
本発明の第５の態様によれば、上記第１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、を含むデバイスの製造方法が、提供される。
【００１２】
本発明の第６の態様によれば、エネルギビームにより物体を露光して該物体上に所定のパターンを形成する露光装置であって、水平面に平行な所定の二次元平面に沿って配置された前記物体の端部を保持し、少なくとも前記二次元平面内の第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と、前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記物体を下方から支持する物体支持部材を含み、前記第１移動体と共に前記二次元平面内で前記第１方向に直交する第２方向に移動可能な第２移動体と、前記物体支持部材に対して少なくとも前記第１方向に関して振動的に分離され、前記第１移動体の前記第１方向に関する移動可能範囲内で前記第１移動体を下方から支持し、前記第２移動体と共に前記第２方向に移動可能な第３移動体と、前記エネルギビームにより前記物体を露光する露光系と、を備え、前記第２移動体は、駆動装置により前記第２方向に駆動され、前記第２移動体と前記第３移動体とは連結装置により連結され、前記第３移動体は、前記連結装置を介して前記第２移動体に牽引されることにより前記第２移動体と共に前記第２方向に移動する露光装置が、提供される。
【００１３】
本発明の第７の態様によれば、上記第２の露光装置を用いて前記物体としてフラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、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。
【００１４】
本発明の第８の態様によれば、上記第２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、を含むデバイスの製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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の液晶露光装置が有する基板ステージ装置の平面図である。
【図３】図２の基板ステージ装置が有するＹステップ定盤の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図２の基板ステージ装置が有するベース定盤及びＹステップガイドの平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、図２の基板ステージ装置が有する基板支持部材の平面図、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図２の基板ステージ装置が有する定点ステージの断面図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、露光処理時における基板ステージ装置の動作を説明するための図（その１、及びその２）である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、露光処理時における基板ステージ装置の動作を説明するための図（その３、及びその４）である。
【図１１】第２の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。
【図１２】図１１のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１３】第３の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。
【図１４】図１３のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１５】第４の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。
【図１６】図１５のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１７】第５の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。
【図１８】図１７のＨ−Ｈ線断面図である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、基板支持部材の変形例（その１、及び２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
《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）に基づいて説明する。
【００１７】
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、液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）に用いられる矩形のガラス基板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。
【００１８】
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、上記マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬなどを支持する装置本体３０、基板Ｐを保持する基板ステージ装置ＰＳＴ、及びこれらの制御系等を備えている。以下においては、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内でこれに直交する方向をＹ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。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に関する位置をそれぞれＸ位置、Ｙ位置、及びＺ位置として説明を行う。
【００１９】
照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第６，５５２，７７５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、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。また、照明光ＩＬの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。
【００２０】
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、装置本体３０の一部である鏡筒定盤３１上に固定された一対のマスクステージガイド３９上に非接触状態で搭載され、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系（不図示）により走査方向（Ｘ軸方向）に所定のストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に適宜微少駆動される。マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、不図示のレーザ干渉計を含むマスク干渉計システムにより計測される。
【００２１】
投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの図１における下方において、装置本体３０の一部である鏡筒定盤３１に支持されている。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、マスクＭのパターン像の投影領域が千鳥状に配置された複数の投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ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、複数の投影光学系それぞれとしては、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。また、以下では投影光学系ＰＬの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域ＩＡ（図２参照）と呼ぶ。
【００２２】
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を介してその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、表面にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域ＩＡ）に形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板ステージ装置ＰＳＴとの同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向（Ｘ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（マスクパターン）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Ｐ上の感応層（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。
【００２３】
装置本体３０は、前述した鏡筒定盤３１、鏡筒定盤３１の＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部近傍それぞれを下方から支持する一対の横コラム３２、一対の横コラム３２の互いに対向する一対の対向面間に架設された複数の下コラム３３、及び後述する定点ステージ８０を下方から支持する定点ステージ架台３５（図１では不図示。図２参照）を含む。一対の横コラム３２のそれぞれは、クリーンルームの床１１上に設置された防振装置３４上に搭載されている。これにより、装置本体３０に支持された上記マスクステージＭＳＴ、及び投影光学系ＰＬが床１１に対して振動的に分離されている。なお、図２、図３、及び図９（Ａ）〜図１０（Ｂ）では、理解を容易にするため、装置本体３０のうち、鏡筒定盤３１が取り除かれて示されている。
【００２４】
下コラム３３は、図３及び図４に示されるように、ＹＺ平面に平行に配置されたＹ軸方向に長い所定厚さの板状部材から成り、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば４つ設けられている。下コラム３３の上面には、Ｙ軸に平行に延びるＹリニアガイド３８が固定されている。定点ステージ架台３５は、下コラム３３よりも厚さの厚い（Ｘ軸方向の寸法（長さ）が長い）ＹＺ平面に平行に配置されたＹ軸方向に長い板状部材から成り、一対の横コラム３２の互いに対向する対向面間に架設されている。従って、定点ステージ架台３５は、一対の横コラム３２を介して防振装置３４により床１１に対して振動的に分離されている。上述した、例えば４つの下コラム３３のうちの２つは、定点ステージ架台３５の＋Ｘ側に配置され、他の２つは定点ステージ架台３５の−Ｘ側に配置されている。
【００２５】
基板ステージ装置ＰＳＴは、図２に示されるように、Ｙステップ定盤２０、一対のベース定盤４０、Ｙステップガイド５０、基板支持部材６０、及び定点ステージ８０などを備えている。なお、図１に示される液晶露光装置１０の全体図における基板ステージ装置ＰＳＴは、図２のＡ−Ａ線断面図に相当するが、基板ステージ装置ＰＳＴの構成の理解を容易にするため、最も＋Ｘ側（＋Ｘ側から見て最も手前側）の下コラム３３（及びその上面に固定されたＹリニアガイド３８）の図示が省略されている。
【００２６】
Ｙステップ定盤２０は、図３に示されるように、一対のＸビーム２１、及び複数、例えば４つの連結部材２２などを含む。一対のＸビーム２１のそれぞれは、Ｘ軸方向に延びるＹＺ平面が矩形（図４参照）の部材から成り、互いに平行に配置されている。一対のＸビーム２１の間隔は、基板ＰのＹ軸方向の長さ（寸法）とほぼ同じ寸法に設定されており、一対のＸビーム２１のＸ軸方向の長さ（寸法）は、基板ＰのＸ軸方向に関する移動範囲をカバーできる程度に設定されている。例えば４つの連結部材２２は、一対のＸビーム２１の長手方向の両端部近傍、及び長手方向の中間部分の２箇所で、一対のＸビーム２１を互いに機械的に連結している。４つの連結部材２２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる板状の部材から成る。
【００２７】
一対のＸビーム２１それぞれの下面には、図４に示されるように、スペーサ２８ａを介して複数のＹスライダ２８が固定されている。スペーサ２８ａは、図３に示されるように、１つのＸビーム２１に対して、上記複数のＹリニアガイド３８に対応して、例えば４つ設けられている。Ｙスライダ２８は、ＸＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、不図示の複数のボールなどを含み、Ｙリニアガイド３８に低摩擦でスライド自在に係合している。Ｙスライダ２８は、図４に示されるように、１つのスペーサ２８ａに対して、Ｙ軸方向に離間して、例えば２つ設けられている。このように、Ｙステップ定盤２０は、例えば４つの下コラム３３上にＹ軸方向に所定のストロークで移動自在に搭載されている。
【００２８】
一対のＸビーム２１それぞれの上面には、図３に示されるように、Ｘガイド２４が固定されている。Ｘガイド２４は、図４に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面矩形の部材から成り、例えば石材（あるいはセラミックスなど）により形成され、その上面は、非常に平面度が高く加工されている。
【００２９】
図２に戻り、一対のベース定盤４０の一方は、定点ステージ架台３５の＋Ｘ側に配置された一対の下コラム３３の間に所定のクリアランス（隙間／ギャップ）を介して（下コラム３３に非接触状態で）挿入され、他方は、定点ステージ架台３５の−Ｘ側に配置された一対の下コラム３３の間に所定のクリアランスを介して（下コラム３３に非接触状態で）挿入されている。前述した装置本体３０と一対のベース定盤４０とは、共に床１１上に設置されているが、装置本体３０が防振装置３４により床１１に対して振動的に分離されていることから、装置本体３０と一対のベース定盤４０とは、互いに振動的に分離されている。一対のベース定盤４０のそれぞれは、配置が異なる以外実質的に同じ構成であるため、以下、＋Ｘ側のベース定盤４０についてのみ説明する。
【００３０】
図５及び図６から分かるように、ベース定盤４０は、平面視でＹ軸方向を長手方向とする直方体状の部材から成り、架台４２（図５では不図示。図６参照）を介して床１１上に設置されている。ベース定盤４０の上面の＋Ｘ側、及び−Ｘ側の端部近傍それぞれには、図５に示されるように、Ｙ軸方向に延びるＹリニアガイド４４が互いに平行に固定されている。また、ベース定盤４０の上面中央部には、Ｙ固定子４８が固定されている。Ｙ固定子４８は、ここではＹ軸方向に所定間隔で配列された複数の磁石を含む磁石ユニットを有している。なお、一対のベース定盤４０、及び／又は架台４２は、装置本体３０に接触していなければ、互いに連結されていても良い。また、架台４２を不図示の防振装置を介して床１１上に設置しても良い。
【００３１】
Ｙステップガイド５０は、図６に示されるように、一対のベース定盤４０上に搭載されている。Ｙステップガイド５０は、図５に示されるように、一対のＸビーム５１、複数、例えば４つの連結部材５２、一対のエア浮上装置用ベース５３、複数のエア浮上装置５９、及び一対のＸキャリッジ７０などを含む。
【００３２】
一対のＸビーム５１のそれぞれは、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面矩形の中空（図６参照）の部材から成る。４つの連結部材５２は、一対のＸビーム５１の長手方向の両端部近傍、及び長手方向の中間部分の２箇所で、一対のＸビーム５１を互いに機械的に連結している。４つの連結部材５２のそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる板状の部材から成り、図１に示されるように、その＋Ｙ側の端部近傍の上面上に＋Ｙ側のＸビーム５１が、−Ｙ側の端部近傍の上面上に−Ｙ側のＸビーム５１がそれぞれ搭載される。また、図１に示されるように、複数の連結部材５２それぞれの下面のＺ位置は、下コラム３３の上面のＺ位置よりも高く（＋Ｚ側）に設定されており、Ｙステップガイド５０と装置本体３０とは、非接触となっている（Ｙステップガイド５０は、下コラム３３の上方を通過する）。
【００３３】
一対のＸビーム５１それぞれの下面には、図６に示されるように、スペーサ５４ａを介して複数のＹスライダ５４が固定されている。図５に示されるように、スペーサ５４ａは、１つのＸビーム５１に対して、上記複数のＹリニアガイド４４に対応して、例えば４つ設けられている。Ｙスライダ５４は、ＸＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、不図示の複数のボールなどを含み、Ｙリニアガイド４４に低摩擦でスライド自在に係合している。Ｙスライダ５４は、図６に示されるように、１つのスペーサ５４ａに対して、Ｙ軸方向に離間して、例えば２つ設けられている。このように、Ｙステップガイド５０は、一対のベース定盤４０上にＹ軸方向に所定のストロークで移動自在に搭載されている。
【００３４】
一対のＸビーム５１それぞれの上面には、図５に示されるように、Ｘ軸方向に延びる一対のＸリニアガイド５６が互いに平行に固定されている。また、一対のＸビーム５１それぞれの上面であって、一対のＸリニアガイド５６の間の領域には、Ｘ固定子５７が固定されている。Ｘ固定子５７は、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の磁石を含む磁石ユニットを有している。
【００３５】
一対のエア浮上装置用ベース５３のそれぞれは、平面視でＸ軸方向を長手方向とする直方体状（箱形）の部材から成り、図２に示される基板ステージ装置ＰＳＴが組み立てられた状態では、定点ステージ８０の＋Ｘ側、及び−Ｘ側にそれぞれ配置されている。図５に戻り、＋Ｘ側のエア浮上装置用ベース５３の＋Ｘ側の側面、及び−Ｘ側のエア浮上装置用ベース５３の−Ｘ側の側面それぞれには、直方体状（箱形）の部材から成る接続部材５３ａが接続されている。また、＋Ｘ側のエア浮上装置用ベース５３の−Ｘ側の側面、及び−Ｘ側のエア浮上装置用ベース５３の＋Ｘ側の側面それぞれには、ＸＹ平面に平行な平板状の部材から成る接続部材５３ｂが接続されている。＋Ｘ側のエア浮上装置用ベース５３は、例えば４つの連結部材５２のうち、＋Ｘ側の２つの連結部材５２上に接続部材５３ａ、及び接続部材５３ｂを介して搭載されている。同様に、−Ｘ側のエア浮上装置用ベース５３は、例えば４つの連結部材５２のうち、−Ｘ側の２つの連結部材５２上に接続部材５３ａ、及び接続部材５３ｂを介して搭載されている。
【００３６】
図６に示されるように、エア浮上装置用ベース５３の下面の＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部近傍それぞれには、スペーサ５５ａを介してＹスライダ５５が固定されている。Ｙスライダ５５は、ＸＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、不図示の複数のボールなどを含み、Ｙリニアガイド４４に低摩擦でスライド自在に係合している。図５では紙面奥行き方向に重なっているため不図示であるが、Ｙスライダ５５は、一対のエア浮上装置用ベース５３それぞれの下面の＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部近傍において、Ｙリニアガイド４４に対応して、例えば２つずつ設けられている。
【００３７】
また、一対のエア浮上装置用ベース５３それぞれの下面には、Ｙ固定子４８に所定のクリアランス（隙間／ギャップ）を介して対向するＹ可動子５８が固定されている（−Ｘ側のエア浮上装置用ベース５３に固定されたＹ可動子５８は不図示）。Ｙ可動子５８は、不図示のコイルを含むコイルユニットを有し、Ｙ固定子４８と共にＹステップガイド５０をＹ軸方向に所定のストロークで駆動するためのＹリニアモータを構成している。また、不図示であるが、ベース定盤４０には、Ｙ軸方向を周期方向とするＹリニアスケールが固定され、Ｙステップガイド５０には、ＹリニアスケールとともにＹステップガイド５０のＹ位置情報を求めるためのＹリニアエンコーダシステムを構成するＹエンコーダヘッドが固定されている。なお、Ｙ可動子５８は、エア浮上装置用ベース５３に替えてＸビーム５１に取り付けられていても良い。
【００３８】
ここで、図２に示されるＹステップ定盤２０とＹステップガイド５０とが組み合わされた状態で、Ｙステップ定盤２０の＋Ｙ側のＸビーム２１は、Ｙステップガイド５０の＋Ｙ側のＸビーム５１とエア浮上装置用ベース５３との間に挿入され、Ｙステップ定盤２０の−Ｙ側のＸビーム２１は、Ｙステップガイド５０の−Ｙ側のＸビーム５１とエア浮上装置用ベース５３との間に挿入されている（図１参照）。
【００３９】
また、図２に示されるＹステップ定盤２０とＹステップガイド５０とが組み合わされた状態で、上述したＹステップ定盤２０の一対のＸビーム２１の長手方向の中間部分に配置された２つの連結部材２２は、接続部材５３ｂの上方に配置されている。また、Ｙステップ定盤２０のＸビーム２１は、Ｙステップガイド５０の複数の連結部材５２の上方に配置されている（図１参照）。従って、Ｙステップ定盤２０（及びＹステップ定盤２０を支持する装置本体３０）と、Ｙステップガイド５０（及びＹステップガイド５０を支持する一対のベース定盤４０）とは、後述する複数のフレクシャ装置１８により接続された部分を除き、互いに離間している。
【００４０】
Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とは、図２に示されるように、複数、例えば４つのフレクシャ装置１８により互いに機械的に連結されている。例えば、４つのフレクシャ装置１８のうち、２つはＹステップ定盤２０の＋Ｙ側のＸビーム２１とＹステップガイド５０の接続部材５３ａとの間に架設されている。また、例えば、４つのフレクシャ装置１８のうち、他の２つはＹステップ定盤２０の−Ｙ側のＸビーム５１とＹステップガイド５０の接続部材５３ａとの間に架設されている。なお、フレクシャ装置１８の数、及び配置は、これに限らず適宜変更可能である。
【００４１】
例えば４つのフレクシャ装置１８の構成は、実質的に同じである。各フレクシャ装置１８は、ＸＹ平面に平行に配置された厚さの薄い鋼板（例えば、板ばね）を含み、一対のボールジョイントなどの滑節装置を介してＸビーム２１と接続部材５３ａとを接続している。フレクシャ装置１８は、鋼板のＹ軸方向の剛性により、Ｙ軸方向に関してＹステップ定盤２０とＹステップガイド５０とを高剛性で連結する。従って、Ｙステップ定盤２０は、Ｙステップガイド５０に牽引されることにより、Ｙステップガイド５０と一体的にＹ軸方向に移動する。これに対し、フレクシャ装置１８は、鋼板の柔軟性（あるいは可撓性）、及び滑節装置の作用により、Ｙ軸方向を除く５自由度方向（Ｘ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ、θｚの各方向）に関してＹステップ定盤２０をＹステップガイド５０に拘束しないので、Ｙステップ定盤２０、及びＹステップガイド５０相互間で、上記５自由度方向の振動が伝達しにくくなっている。なお、フレクシャ装置１８としては、Ｙ軸方向の剛性を確保でき、かつ主にＺ軸方向に柔軟性を有していれば良いので、上記鋼板に替えて、ワイヤロープ、剛性樹脂製のロープなどを用いても良い。鋼板を用いたフレクシャ装置１８の構成については、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。
【００４２】
図５に戻り、一対のエア浮上装置用ベース５３それぞれの上面には、複数、例えば１０台のエア浮上装置５９が搭載されている。例えば１０台のエア浮上装置５９それぞれは、配置が異なる点を除き、実質的に同じものである。例えば１０台のエア浮上装置５９は、その上面によりＸ軸方向を長手方向とする平面視長方形の水平面にほぼ平行な基板支持面を形成している。基板支持面のＸ軸方向の長さ（寸法）、及びＹ軸方向の長さ（寸法）のそれぞれは、図２に示されるように、基板ＰのＸ軸方向の長さ（寸法）、及びＹ軸方向の長さ（寸法）のそれぞれよりも幾分短く設定されているが、基板Ｐの下面のほぼ全体を下方から支持できるように設定されている。
【００４３】
エア浮上装置５９は、図５に示されるように、Ｘ軸方向に延びる直方体状の部材から成る。エア浮上装置５９は、その上面（基板Ｐの下面に対向する面）に多孔質部材を有し、その多孔質部材が有する複数の微細な孔から加圧気体（例えば空気）を基板Ｐの下面に噴出することにより、基板Ｐを浮上させる。加圧気体は、外部からエア浮上装置５９に供給されても良いし、エア浮上装置５９（あるいはエア浮上装置用ベース５３）が送風装置などを内蔵していても良い。また、加圧気体を噴出する孔は、機械的な加工により形成されたものであっても良い。複数のエア浮上装置５９による基板Ｐの浮上量（エア浮上装置５９の上面と基板Ｐの下面との距離）は、例えば数十マイクロメートルから数千マイクロメートル程度に設定されている。
【００４４】
一対のＸキャリッジ７０のうち、一方は＋Ｙ側のＸビーム５１上に搭載され、他方は−Ｙ側のＸビーム５１上に搭載されている。一対のＸキャリッジ７０のそれぞれは、ＸＹ平面に平行に配置されたＸ軸方向を長手方向とする平面視長方形の板状部材から成り、図６に示されるように、その下面の四隅部近傍には、Ｘスライダ７６が固定されている（４つのスライダ７６のうち、２つは他の２つの紙面奥側に隠れている）。Ｘスライダ７６は、ＹＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、不図示の複数のボールなどを含み、Ｘリニアガイド５６に低摩擦でスライド自在に係合している。
【００４５】
また、一対のＸキャリッジ７０のそれぞれの下面には、Ｘ固定子５７に所定のクリアランス（隙間／ギャップ）を介して対向するＸ可動子７７が固定されている。Ｘ可動子７７は、不図示のコイルを含むコイルユニットを有し、Ｘ固定子５７と共にＸキャリッジ７０をＸ軸方向に所定のストロークで駆動するためのＸリニアモータを構成している。なお、不図示であるが、一対のＸビーム５１のそれぞれには、Ｘ軸方向を周期方向とするＸリニアスケールが固定され、一対のＸキャリッジ７０のそれぞれには、上記ＸリニアスケールとともにＸキャリッジ７０のＸ位置情報を求めるためのＸリニアエンコーダシステムを構成するＸエンコーダヘッドが固定されている。一対のＸキャリッジ７０は、不図示の主制御装置によって、Ｘリニアエンコーダシステムの計測値に基づいて、それぞれＸリニアモータを介して同期駆動される。
【００４６】
図７（Ａ）に示されるように、基板支持部材６０は、平面視で矩形の枠状部材から成る。基板支持部材６０は、一対のＸ支持部材６１と、一対のＸ支持部材６１を一体的に連結する一対の連結部材６２とを含む。一対のＸ支持部材６１は、それぞれＸ軸方向に延びるＹＺ断面矩形（図７（Ｂ）参照）の棒状部材から成り、Ｙ軸方向に所定間隔（基板ＰのＹ軸方向に関する寸法よりも幾分短い間隔）で互いに平行に配置されている。一対のＸ支持部材６１それぞれの長手方向寸法は、基板ＰのＸ軸方向に関する寸法よりも幾分長く設定されている。基板Ｐは、＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部近傍が、一対のＸ支持部材６１により下方から支持される。
【００４７】
一対のＸ支持部材６１のそれぞれは、その上面に吸着パッド６３を有している。一対のＸ支持部材６１は、吸着パッド６３を用いて基板ＰのＹ軸方向に関する両端部近傍を下方から、例えば真空吸着により吸着保持する。一対の連結部材６２は、それぞれＹ軸方向を長手方向とするＸＺ断面矩形の棒状部材から成る。一対の連結部材６２の一方は、一対のＸ支持部材６１の＋Ｘ側の端部近傍において、一対のＸ支持部材６１の上面上に載置され、他方は、一対のＸ支持部材６１の−Ｘ側の端部近傍において、一対のＸ支持部材６１の上面上に載置されている。−Ｙ側のＸ支持部材６１の上面には、Ｙ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡６８ｙ（バーミラー）が取り付けられている。また、−Ｘ側の連結部材６２の上面には、Ｘ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡６８ｘ（バーミラー）が取り付けられている。
【００４８】
図２に示されるように、一対のＸ支持部材６１のＹ軸方向に関する間隔は、Ｙステップ定盤２０の一対のＸガイド２４の間隔に対応している。一対のＸ支持部材６１それぞれの下面には、図７（Ｂ）に示されるように、その軸受面がＸガイド２４（図４参照）の上面に対向するエアベアリング６４が取り付けられている。基板支持部材６０は、エアベアリング６４の作用により、一対のＸガイド２４上に浮上支持されており（図１参照）、Ｙステップ定盤２０は、基板支持部材６０がＸ軸方向に移動する際の定盤として機能する。
【００４９】
基板支持部材６０は、図２に示されるように、２つのＸボイスコイルモータ２９ｘ、及び２つのＹボイスコイルモータ２９ｙにより一対のＸキャリッジ７０に対してＸ軸、Ｙ軸、及びθｚ方向に微少駆動される。２つのＸボイスコイルモータ２９ｘの一方、及び２つのＹボイスコイルモータ２９ｙの一方は、基板支持部材６０の−Ｙ側に配置され、２つのＸボイスコイルモータ２９ｘの他方、及び２つのＹボイスコイルモータ２９ｙの他方は、基板支持部材６０の＋Ｙ側に配置されている。一方及び他方のＸボイスコイルモータ２９ｘは、互いに基板支持部材６０と基板Ｐとを併せた系の重心位置ＣＧに関して点対称となる位置に配置され、一方及び他方のＹボイスコイルモータ２９ｙは、互いに上記重心位置ＣＧに関して点対称となる位置に配置されている。
【００５０】
図２に示されるように、Ｘボイスコイルモータ２９ｘは、Ｘキャリッジ７０の上面に支持部材７８を介して固定されたＸ固定子７９ｘ（図５及び図６参照）と、Ｘ支持部材６１の側面に固定されたＸ可動子６９ｘ（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）とを含む。また、Ｙボイスコイルモータ２９ｙは、Ｘキャリッジ７０の上面に支持部材７８を介して固定されたＹ固定子７９ｙ（図５及び図６参照）と、Ｘ支持部材６１の側面に固定されたＹ可動子６９ｙ（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）とを含む。Ｘ固定子７９ｘ、Ｙ固定子７９ｙは、それぞれ、例えばコイルを含むコイルユニットを有し、Ｘ可動子６９ｘ、Ｙ可動子６９ｙは、それぞれ、例えば永久磁石を含む磁石ユニットを有する。
【００５１】
基板支持部材６０は、一対のＸキャリッジ７０がそれぞれＸ軸方向に所定のストロークで駆動される際、２つのＸボイスコイルモータ２９ｘにより一対のＸキャリッジ７０に対して同期駆動（一対のＸキャリッジ７０と同方向、同速度で駆動）される。これにより、一対のＸキャリッジ７０と基板支持部材６０とが一体的にＸ軸方向に移動する。また、基板支持部材６０は、Ｙステップガイド５０がＹ軸方向に所定のストロークで駆動される際、２つのＹボイスコイルモータ２９ｙにより一対のＸキャリッジ７０に対して同期駆動（一対のＸキャリッジ７０と同方向、同速度で駆動）される。これにより、Ｙステップガイド５０（及びＹステップ定盤２０）と基板支持部材６０とが一体的にＹ軸方向に移動する。また、基板支持部材６０は、一対のＸキャリッジ７０とともにＸ軸方向に長ストロークで移動する際、２つのＸボイスコイルモータ２９ｘ（あるいは２つのＹボイスコイルモータ２９ｙ）の推力差により、重心位置ＣＧを通過するＺ軸に平行な軸線周り方向（θｚ方向）に適宜微少駆動される。
【００５２】
基板支持部材６０のＸＹ平面内の位置情報は、図２に示されるように、Ｘ干渉計６６ｘ、及びＹ干渉計６６ｙを含む基板干渉計システムにより求められる。Ｘ干渉計６６ｘは、干渉計支持部材３６を介して一対の横コラム３２に固定されている。Ｙ干渉計６６ｙは、−Ｙ側の横コラム３２に固定されている。Ｘ干渉計６６ｘは、不図示の光源からの光を不図示のビームスプリッタで分割し、その分割光を一対のＸ軸に平行なＸ測長光としてＸ移動鏡６８ｘに照射するとともに、投影光学系ＰＬ（図１参照。あるいは投影光学系ＰＬと一体と見なせる部材）に取り付けられた固定鏡（不図示）に参照光としてそれぞれ照射し、上記Ｘ測長光のＸ移動鏡６８ｘからの反射光、及び参照光の固定鏡からの反射光を再度重ね合わせて不図示の受光素子に入射させ、その光の干渉に基づいて固定鏡の反射面のＸ位置を基準とするＸ移動鏡６８ｘの反射面の位置（すなわち、基板支持部材６０のＸ軸方向の移動量）を求める。
【００５３】
Ｙ干渉計６６ｙも同様に、一対のＹ軸に平行なＹ測長光をＹ移動鏡６８ｙに照射するとともに、不図示の固定鏡に参照光を照射し、それらの反射光に基づいて基板支持部材６０のＹ軸方向の移動量を求める。ここで、基板支持部材６０のＸ軸方向に関する移動可能範囲内で、Ｙ干渉計６６ｙから照射されるＹ測長光の少なくとも一方が常にＹ移動鏡６８ｙに照射されるように一対のＹ測長光の間隔が設定されている（図９（Ａ）〜図１０（Ｂ）参照）。また、基板支持部材６０のＹ軸方向に関する移動可能範囲内でＸ干渉計６６ｘから照射される一対のＸ測長光が常にＸ移動鏡６８ｘに照射されるように一対のＸ測長光の間隔が設定されており、基板支持部材６０、すなわち基板Ｐのθｚ方向の位置情報は、Ｘ干渉計６６ｘにより求められる。
【００５４】
定点ステージ８０は、図３に示されるように、定点ステージ架台３５上に搭載され、図２に示されるように、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とが組み合わされた状態では、一対のエア浮上装置用ベース５３の間に配置されている。なお、図４では、図面の錯綜を避ける観点から、定点ステージ８０の図示が省略されている。定点ステージ８０は、図８に示されるように、定点ステージ架台３５上に搭載された重量キャンセル装置８１、重量キャンセル装置８１に下方から支持されたエアチャック装置８８、エアチャック装置８８をθｘ、θｙ、及びＺ軸の３自由度方向に駆動する複数のＺボイスコイルモータ９５などを備えている。
【００５５】
ここで、Ｙステップガイド５０（図２参照）がＹ軸方向に所定のストロークで移動する際、一対のＸビーム５１と定点ステージ８０とが接触しないように、一対のＸビーム５１間の寸法（及び／又は重量キャンセル装置８１の外形寸法）が設定されている。
【００５６】
重量キャンセル装置８１は、定点ステージ架台３５に固定された筐体８２、筐体８２内に収容されたＺ軸方向に伸縮可能な圧縮コイルばね８３、及び圧縮コイルばね８３上に搭載されたＺスライダ８４などを備えている。筐体８２は、＋Ｚ側が開口した有底筒状の部材から成る。Ｚスライダ８４は、Ｚ軸に延びる筒状の部材から成り、Ｚ軸方向に離間して配置されたＸＹ平面に平行な一対の板ばねを含む平行板ばね装置８５を介して筐体８２の内壁面に接続されている。平行板ばね装置８５は、Ｚスライダ８４の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、及び−Ｙ側に配置されている（＋Ｙ側、及び−Ｙ側の平行板ばね装置８５は不図示）。Ｚスライダ８４は、平行板ばね装置８５が有する板ばねの剛性（引張剛性）により筐体８２に対するＸＹ平面に平行な方向への相対移動が制限されるのに対し、Ｚ軸方向には、板ばねの可撓性により、筐体８２に対してＺ軸方向に微少ストロークで相対移動可能となっている。Ｚスライダ８４の上端部（＋Ｚ側の端部）は、筐体８２の＋Ｚ側の端部から上方に突き出しており、エアチャック装置８８を下方から支持している。また、Ｚスライダ８４の上端面には、半球状の凹部８４ａが形成されている。
【００５７】
重量キャンセル装置８１は、圧縮コイルばね８３の弾性力（重力方向上向き（＋Ｚ方向）の力）により、基板Ｐ、Ｚスライダ８４、エアチャック装置８８等の重量（重力加速度による下向き（−Ｚ方向）の力）を打ち消すことにより、複数のＺボイスコイルモータ９５に対する負荷を低減する。なお、圧縮コイルばね８３に替えて、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示される重量キャンセル装置のように、空気ばねなど荷重制御可能な部材を用いてエアチャック装置８８等の重量をキャンセルしても良い。また、平行板ばね装置８５は、上下方向に一組以上あれば、何組でも良い。
【００５８】
エアチャック装置８８は、重量キャンセル装置８１の上方（＋Ｚ側）に配置されている。エアチャック装置８８は、ベース部材８９、ベース部材８９上に固定されたバキューム・プリロード・エアベアリング９０、バキューム・プリロード・エアベアリング９０の＋Ｘ側、−Ｘ側それぞれに配置された一対のエア浮上装置９１を有している。
【００５９】
ベース部材８９は、ＸＹ平面に平行に配置された板状の部材から成る。ベース部材８９の下面中央には、半球面状の軸受面を有する球面エアベアリング９２が固定されている。球面エアベアリング９２は、Ｚスライダ８４に形成された凹部８４ａに挿入されている。これにより、エアチャック装置８８がＸＹ平面に対して揺動自在（θｘ及びθｙ方向に回転自在）にＺスライダ８４に支持される。なお、エアチャック装置８８をＸＹ平面に対して揺動自在に支持する装置としては、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるような、複数のエアベアリングを用いた疑似球面軸受装置であっても良いし、弾性ヒンジ装置を用いても良い。
【００６０】
バキューム・プリロード・エアベアリング９０は、図３に示されるように、平面視でＹ軸方向を長手方向とする長方形の板状部材から成り、その面積は、露光領域ＩＡの面積よりも幾分広く設定されている。バキューム・プリロード・エアベアリング９０は、その上面に気体噴出孔、及び気体吸引孔を有しており、気体噴出孔から加圧気体（例えば空気）を基板Ｐ（図２参照）の下面に向けて噴出するとともに、気体吸引孔から基板Ｐとの間の気体を吸引する。バキューム・プリロード・エアベアリング９０は、基板Ｐの下面に噴出する気体の圧力と、基板Ｐの下面との間の負圧とのバランスにより、その上面と基板Ｐ下面との間に剛性の高い気体膜を形成し、基板Ｐをほぼ一定のクリアランス（隙間／ギャップ）を介して非接触で吸着保持する。バキューム・プリロード・エアベアリング９０の上面（基板保持面）と、基板Ｐの下面との間の距離が、例えば数マイクロメートルから数十マイクロメートル程度となるように、噴出される気体の流量又は圧力、及び吸引する気体の流量又は圧力が設定されている。
【００６１】
ここで、バキューム・プリロード・エアベアリング９０は、投影光学系ＰＬ（図１参照）の直下（−Ｚ側）に配置されており、投影光学系ＰＬの直下に位置する基板Ｐの露光領域ＩＡに対応する部位（被露光部位）を吸着保持する。バキューム・プリロード・エアベアリング９０は、基板Ｐに、いわゆるプリロードをかけるので、基板Ｐとの間に形成される気体膜の剛性を高くすることができ、仮に基板Ｐに歪み、あるいは反りがあったとしても、基板Ｐのうち投影光学系の直下に位置する被露光部位の形状を確実にバキューム・プリロード・エアベアリング９０の上面に沿って矯正することができる。また、バキューム・プリロード・エアベアリング９０は、基板ＰのＸＹ平面内の位置を拘束しないので、基板Ｐは、バキューム・プリロード・エアベアリング９０により被露光部位が吸着保持された状態であっても、照明光ＩＬ（図１参照）に対してＸＹ平面に沿って相対移動することができる。この種の非接触式エアチャック装置（バキューム・プリロード・エアベアリング）については、例えば米国特許第７，６０７，６４７号明細書などに開示されている。なお、バキューム・プリロード・エアベアリング９０から噴出される加圧気体は、外部から供給されても良いしバキューム・プリロード・エアベアリング９０が送風装置などを内蔵していても良い。また、バキューム・プリロード・エアベアリング９０の上面と基板Ｐ下面との間の気体を吸引する吸引装置（バキューム装置）も同様に、バキューム・プリロード・エアベアリング９０の外部に設けられても良いし、バキューム・プリロード・エアベアリング９０が内蔵していても良い。また、気体噴出孔、及び気体吸引孔は、機械的な加工により形成されたものであっても良いし、多孔質材料を用いても良い。また、バキューム・プリロードの方法としては、気体吸引を行わず、正圧気体のみを用いて（例えば、ベルヌーイチャック装置のように）負圧を発生させても良い。
【００６２】
一対のエア浮上装置９１のそれぞれは、上記エア浮上装置５９と同様に、その上面から基板Ｐ（図２参照）の下面に加圧気体（例えば空気）を噴出することにより、基板Ｐを浮上させる。一対のエア浮上装置９１の上面のＺ位置は、バキューム・プリロード・エアベアリング９０の上面のＺ位置とほぼ同じに設定されている。また、バキューム・プリロード・エアベアリング９０、及び一対のエア浮上装置９１の上面のＺ位置は、複数のエア浮上装置５９の上面のＺ位置よりも幾分高い位置に設定されている。このため、上記複数のエア浮上装置５９は、一対のエア浮上装置９１に比べて、基板Ｐを高く浮上させることができる高浮上タイプの装置が用いられている。なお、一対のエア浮上装置９１は、基板Ｐに向けて加圧気体を噴出するだけでなく、バキューム・プリロード・エアベアリング９０と同様に、その上面と基板Ｐとの間の空気を吸引しても良い。この場合、バキューム・プリロード・エアベアリング９０によるプリロードよりも弱い負荷となるように吸引圧を設定することが好ましい。
【００６３】
複数のＺボイスコイルモータ９５のそれぞれは、図８に示されるように、床１１上に設置されたベースフレーム９８に固定されたＺ固定子９５ａと、ベース部材８９に固定されたＺ可動子９５ｂとを含む。Ｚボイスコイルモータ９５は、例えば重量キャンセル装置８１の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、及び−Ｙ側に配置され（＋Ｙ側、及び−Ｙ側のＺボイスコイルモータ９５は不図示）、エアチャック装置８８をθｘ、θｙ、及びＺ軸の３自由度方向に微少ストロークで駆動できる。なお、複数のＺボイスコイルモータ９５は、少なくとも同一直線上にない３箇所に配置されていれば良い。
【００６４】
ベースフレーム９８は、定点ステージ架台３５に形成された複数の貫通孔３５ａのそれぞれに挿通された複数（例えばＺボイスコイルモータ９５に対応して４本）の脚部９８ａと、該複数の脚部９８ａに下方から支持された本体部９８ｂとを含む。本体部９８ｂは、平面視で円環状の板状部材から成り、その中央部に形成された開口部９８ｃ内に上記重量キャンセル装置８１が挿入されている。複数の脚部９８ａのそれぞれは、定点ステージ架台３５と非接触状態とされ、振動的に分離されている。従って、複数のＺボイスコイルモータ９５を用いてエアチャック装置８８を駆動する際の反力が重量キャンセル装置８１に伝わらないようになっている。
【００６５】
複数のＺボイスコイルモータ９５により駆動されるエアチャック装置８８の３自由度方向の位置情報は、定点ステージ架台３５に固定された複数、本実施形態では、例えば４つのＺセンサ９６を用いて求められる。Ｚセンサ９６は、重量キャンセル装置８１の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、−Ｙ側それぞれに、１つずつ設けられている（＋Ｙ側、及び−Ｙ側のＺセンサは不図示）。Ｚセンサ９６は、エアチャック装置８８のベース部材８９の下面に固定されたターゲット９７を用いて、定点ステージ架台３５（ベースフレーム９８の本体部９８ｂ）とベース部材８９とのＺ軸方向の距離の変化を求める。図示しない主制御装置は、４つのＺセンサ９６の出力に基づいてエアチャック装置８８のＺ軸、θｘ、及びθｙ方向に関する位置情報を常時求め、その計測値に基づいて４つのＺボイスコイルモータ９５を適宜制御することによりエアチャック装置８８の位置を制御する。複数のＺセンサ９６、及びターゲット９７は、複数のＺボイスコイルモータ９５の近傍に配置されているので、高速で高応答の制御ができる。なお、Ｚセンサ９６とターゲット９７の配置は、逆でも良い。
【００６６】
ここで、エアチャック装置８８の最終的な位置は、バキューム・プリロード・エアベアリング９０の上方を通過する基板Ｐの上面が、常に投影光学系ＰＬの焦点深度内に位置するように制御される。図示しない主制御装置は、不図示の面位置計測系（オートフォーカスセンサ）により、基板Ｐの上面の位置（面位置）をモニタしつつ、その基板Ｐの上面が投影光学系ＰＬの焦点深度内に常に位置するように（投影光学系ＰＬが常に基板Ｐ上面に合焦するように）、エアチャック装置８８を駆動制御（オートフォーカス制御）する。なお、Ｚセンサ９６は、エアチャック装置８８のＺ軸、θｘ、及びθｙ方向に関する位置情報を求めることができれば良いので、例えば同一直線上にない３箇所に設けられていれば、３つでも良い。
【００６７】
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、不図示の主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へのマスクのロード、及び不図示の基板ローダによって、基板支持部材６０上への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、主制御装置により、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。
【００６８】
ここで、図９（Ａ）〜図１０（Ｂ）に基づいて、上記露光動作時における基板ステージ装置ＰＳＴの動作の一例を説明する。なお、以下では、１枚の基板上に４つのショット領域が設定された場合（いわゆる４面採りの場合）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。
【００６９】
露光処理は、一例として、図９（Ａ）に示されるように、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、基板Ｐの＋Ｙ側かつ−Ｘ側に設定された第２ショット領域Ｓ２、基板Ｐの＋Ｙ側かつ＋Ｘ側に設定された第３ショット領域Ｓ３、基板Ｐの−Ｙ側かつ＋Ｘ側に設定された第４ショット領域Ｓ４の順番で行われる。基板ステージ装置ＰＳＴでは、図９（Ａ）に示されるように、第１のショット領域Ｓ１が露光領域ＩＡの＋Ｘ側に位置するように、Ｘ干渉計６６ｘ、及びＹ干渉計６６ｙの出力に基づいて基板支持部材６０のＸＹ平面内の位置が制御される。
【００７０】
この後、図９（Ｂ）に示されるように、照明光ＩＬ（図１参照）に対して基板支持部材６０が一対のＸ干渉計６６ｘの出力に基づいて−Ｘ方向に所定の一定速度で駆動され（図９（Ｂ）の矢印参照）、これにより、基板Ｐ上の第１ショット領域Ｓ１にマスクパターンが転写される。第１ショット領域Ｓ１への露光処理が終了すると、基板ステージ装置ＰＳＴでは、図１０（Ａ）に示されるように、第２のショット領域Ｓ２の＋Ｘ側の端部が露光領域ＩＡ（図１０（Ａ）では不図示。図２参照）よりも幾分−Ｘ側に位置するように、Ｙ干渉計６６ｙの出力に基づいて基板支持部材６０の位置が制御される（図１０（Ａ）の矢印参照）。
【００７１】
次いで、図１０（Ｂ）に示されるように、照明光ＩＬ（図１参照）に対して基板支持部材６０がＸ干渉計６６ｘの出力に基づいて＋Ｘ方向に所定の一定速度で駆動され（図１０（Ｂ）の矢印参照）、これにより、基板Ｐ上の第２ショット領域Ｓ２にマスクパターンが転写される。この後、不図示であるが、第３のショット領域Ｓ３（図９（Ａ）参照）の−Ｘ側の端部が露光領域ＩＡよりも幾分＋Ｘ側に位置するように、Ｘ干渉計６６ｘの出力に基づいて基板支持部材６０のＸＹ平面内の位置が制御され、照明光ＩＬ（図１参照）に対して基板支持部材６０が一対のＸ干渉計６６ｘの出力に基づいて−Ｘ方向に所定の一定速度で駆動されることにより、基板Ｐ上の第３ショット領域Ｓ３にマスクパターンが転写される。次いで、第４のショット領域Ｓ４（図９（Ａ）参照）の＋Ｘ側の端部が露光領域ＩＡよりも幾分−Ｘ側に位置するように、Ｙ干渉計６６ｙの出力に基づいて基板支持部材６０のＸＹ平面内の位置が制御され、照明光ＩＬ（図１参照）に対して基板支持部材６０がＸ干渉計６６ｘの出力に基づいて＋Ｘ方向に所定の一定速度で駆動されることにより、基板Ｐ上の第４ショット領域Ｓ４にマスクパターンが転写される。
【００７２】
主制御装置は、上記ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われている最中、基板Ｐ表面の被露光部位の面位置情報を計測する。そして、主制御装置は、その計測値に基づいてエアチャック装置８８が有するバキューム・プリロード・エアベアリング９０のＺ軸、θｘ、及びθｙ方向それぞれの位置（面位置）を制御することにより、基板Ｐ表面のうち、投影光学系ＰＬの直下に位置する被露光部位の面位置が投影光学系ＰＬの焦点深度内に位置するように位置決めする。これにより、例えば仮に基板Ｐの表面にうねり、あるいは基板Ｐに厚みの誤差があったとしても、確実に基板Ｐの被露光部位の面位置を、投影光学系ＰＬの焦点深度内に位置させることができ、露光精度を向上させることができる。また、基板Ｐのうち、露光領域ＩＡに対応する部位以外の領域の大部分は、複数のエア浮上装置５９により浮上支持される。従って、基板Ｐの自重による撓みが抑制される。
【００７３】
このように、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ＰＳＴは、基板表面のうち、露光領域に対応する位置の面位置をピンポイントで制御するので、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるステージ装置のように、基板Ｐと同程度の面積を有する基板ホルダ（すなわち基板Ｐの全体）をＺ軸方向、及びチルト方向にそれぞれ駆動する場合に比べ、その重量を大幅に低減することができる。
【００７４】
また、基板支持部材６０は、基板Ｐの端部のみを保持する構成であるので、仮に基板Ｐが大型化しても基板支持部材６０を駆動するためのＸリニアモータは、出力の小さなもので良く、ランニングコストを低減することができる。また、電源設備などのインフラ整備も容易である。また、Ｘリニアモータの出力が小さくて良いのでイニシャルコストを低減することもできる。また、Ｘリニアモータの出力（推力）が小さいので、駆動反力が装置全体に与える影響（振動による露光精度への影響）も少ない。また、従来の上記基板ステージ装置に比べ、組み立て、調整、メンテナンスなどが容易である。また、部材の点数が少なく、且つ各部材が軽量であるので、輸送も容易である。なお、複数のエア浮上装置５９を含み、Ｙステップガイド５０は、基板支持部材６０に比べて大型であるが、基板ＰのＺ軸方向の位置決めは定点ステージ８０が行い、エア浮上装置５９自体は基板Ｐを浮上させるだけなので剛性が要求されず、軽量なものを用いることができる。
【００７５】
また、基板支持部材６０がＸ軸方向に移動する際の定盤（ガイド部材）として機能するＹステップ定盤２０と、基板支持部材６０をＸ軸方向に誘導するための一対のＸキャリッジ７０を含むＹステップガイド５０とが、フレクシャ装置１８を介してＹ軸方向以外の５自由度方向に振動的に分離されているので、Ｘリニアモータを用いて一対のＸキャリッジ７０それぞれを駆動する際にＹステップガイド５０に作用するＸ軸方向の駆動反力、及びそれに伴う振動などがＹステップ定盤２０に伝達しない。従って、Ｘ軸方向に関して基板支持部材６０を高精度で位置決めできる。
【００７６】
また、複数のエア浮上装置５９による基板Ｐの浮上量が、例えば数十マイクロメートルから数千マイクロメートル程度に（すなわち定点ステージ８０よりも浮上量が大きく）設定されているため、仮に基板Ｐに撓みが生じたり、エア浮上装置５９の設置位置がずれたとしても基板Ｐとエア浮上装置５９との接触が防止される。また、複数のエア浮上装置５９から噴出される加圧気体の剛性が比較的低いので、定点ステージ８０を用いて基板Ｐの面位置制御を行う際のＺボイスコイルモータ９５の負荷が小さい。
【００７７】
また、基板Ｐを支持する基板支持部材６０は、簡単な構成なので、重量を軽くすることが可能である。また、基板支持部材６０を駆動する際の反力が、Ｙステップガイド５０に伝わるが、Ｙステップガイド５０と装置本体３０（図１参照）とは、フレクシャ装置１８以外では繋がっていないので、駆動反力による装置振動（装置本体３０の揺れ、あるいは振動励起による共振現象など）が発生しても、露光精度に影響を与えるおそれが少ない。
【００７８】
また、Ｙステップガイド５０は、基板支持部材６０に比べて重量が重いので、その駆動反力も基板支持部材６０を駆動する場合に比べて大きいが、Ｙステップガイド５０は、フレクシャ装置１８以外では装置本体３０（図１参照）に繋がっていないので、その駆動反力による上記装置振動が露光精度に影響を与えるおそれが少ない。
【００７９】
また、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とを、Ｙ軸方向以外に剛性が低いフレクシャ装置１８により連結（互いをＹ軸方向以外には拘束しない状態で連結）したので、仮にＹステップ定盤２０をＹ軸方向に案内するＹリニアガイド３８と、Ｙステップガイド５０をＹ軸方向に案内するＹリニアガイド４４との平行度が低下しても、その平行度の低下に起因してＹステップ定盤２０又はＹステップガイド５０に作用する負荷を逃がすことができる。
【００８０】
《第２の実施形態》
次に第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴａについて図１１及び図１２に基づいて説明する。第２の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴａは、上記第１の実施形態に比べてＹステップ定盤２０の駆動方法が異なる。なお、本第２の実施形態（及び後述するその他の実施経緯体）において、上記第１の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴ（図２参照）と同じ構成、及び機能を有する部材については、上記第１の実施形態と同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００８１】
上記第１の実施形態において、Ｙステップ定盤２０は、複数のフレクシャ装置１８（図２参照）を介してＹステップガイド５０に牽引されたのに対し、本第２の実施形態では、Ｙステップ定盤２０は、Ｙステップガイド５０に固定された複数のプッシャ装置１１８を介してＹステップガイド５０に押圧されることにより、Ｙステップガイド５０と共にＹ軸方向に移動する。
【００８２】
プッシャ装置１１８は、図１１に示されるように、一対のエア浮上装置用ベース５３それぞれの＋Ｙ側の側面、及び−Ｙ側の側面に１つずつ固定されている。プッシャ装置１１８は、鋼球（あるいはセラミックスにより形成されたボールなどの硬度の高い部材）を含み、図１２に示されるように、その鋼球がＹステップ定盤２０のＸビーム２１の内側面（＋Ｘ側のＸビーム２１の−Ｘ側の面、−Ｘ側のＸビーム２１の＋Ｘ側の面）に所定のクリアランス（隙間／ギャップ）を介して対向している。なお、プッシャ装置１１８の数、及び配置は、これに限らず、適宜変更が可能である。
【００８３】
基板ステージ装置ＰＳＴａでは、Ｙステップガイド５０がＹリニアモータにより一対のベース定盤４０上でＹ軸方向（＋Ｙ方向、又は−Ｙ方向）に駆動されると、エア浮上装置用ベース５３の側面（＋Ｙ側の側面、又は−Ｙ側の側面）に固定されたプッシャ装置１１８がＹステップ定盤２０のＸビーム２１に当接する。そして、Ｙステップ定盤２０は、プッシャ装置１１８を介してＹステップガイド５０に押圧されることにより、そのＹステップガイド５０と一体的にＹ軸方向に移動する。また、Ｙステップ定盤２０をＹ軸方向に関して所望の位置に移動させた後、Ｙステップガイド５０は、プッシャ装置１１８がＹステップ定盤２０のＸビーム２１から離間するように、上記位置決め時の駆動方向とは逆の方向に微少駆動される。
【００８４】
この状態では、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とが完全に分離されるので、例えば一対のＸキャリッジ７０を駆動する際の反力に起因して発生する振動などが、Ｙステップ定盤２０に伝わることが防止される。従って、露光動作中に基板支持部材６０をＸ軸方向に長ストロークで駆動しつつ、一対のＹボイスコイルモータ２９ｙを用いて基板支持部材６０をＹ軸方向（あるいはθｚ方向）に駆動する際にＹステップガイド５０に作用するＹ軸方向の反力に起因して発生する振動などがＹステップ定盤２０に伝達しない。なお、プッシャ装置１１８に鋼球をＹ軸方向に微少駆動させるＹアクチュエータを設け、上記Ｙステップ定盤２０の移動後、鋼球のみをＹステップ定盤２０から離間させても良い。この場合、Ｙステップガイド５０全体を動かす必要がない。
【００８５】
《第３の実施形態》
次に第３の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴｂについて、図１３及び図１４に基づいて説明する。第３の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴｂは、上記第１の実施形態に比べてＹステップ定盤２０の駆動方法が異なる。第３の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴｂでは、Ｙステップ定盤２０は、Ｙステップガイド５０に取り付けられた複数のエアベアリング２１８ａにより形成される気体膜を介してＹステップガイド５０に押圧されることにより、Ｙステップガイド５０と共にＹ軸方向に移動する。
【００８６】
エアベアリング２１８ａは、図１３に示されるように、一対の接続部材５３ａ＋Ｙ側の側面、及び−Ｙ側の側面それぞれに取り付けられている。エアベアリング２１８ａは、加圧気体（例えば空気）を軸受面から噴出するパッド部材と、そのパッド部材を揺動可能（θｘ、θｚ方向に微少角度回転可能）に支持するボールジョイントなどを含む。Ｙステップ定盤２０のＸビーム２１の内側面には、ＸＺ平面に平行な板状部材から成り、パッド部材の軸受面に所定のクリアランス（隙間／ギャップ）を介して対向する対向部材２１８ｂが固定されている。なお、エアベアリング２１８ａ、及び対向部材２１８ｂの数、及び配置は、これに限らず、適宜変更が可能であり、例えばエアベアリング２１８ａがＹステップ定盤２０に取り付けられ、対向部材２１８ｂがＹステップガイド５０に取り付けられても良い。
【００８７】
基板ステージ装置ＰＳＴｂでは、Ｙステップガイド５０がＹリニアモータにより一対のベース定盤４０上でＹ軸方向に駆動されると、エアベアリング２１８ａから噴出される気体の静圧（エアベアリング２１８ａの軸受面と対向部材２１８ｂとの間に形成される気体膜の剛性）により、Ｙステップ定盤２０がＹステップガイド５０に非接触状態で押圧され、そのＹステップガイド５０と一体的にＹ軸方向に移動する。従って、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とは、Ｙ軸方向以外の５自由度方向に関して振動的に分離されており、第１の実施形態と同様に、例えば一対のＸキャリッジ７０を駆動する際の反力に起因して発生する振動などが、Ｙステップ定盤２０に伝わることが防止される。また、上記第１の実施形態と異なり、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とが非接触であるため、Ｙ軸方向以外の５自由度方向に関してＹステップ定盤２０とＹステップガイド５０とを確実に振動的に分離できる。また、上記第２の実施形態のように、接触、及び離間を繰り返す部材がないので、衝撃の発生、あるいは発塵を抑制できる。
【００８８】
《第４の実施形態》
次に第４の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴｃについて、図１５及び図１６に基づいて説明する。第４の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴｃは、上記第１の実施形態に比べてＹステップ定盤２０の駆動方法が異なる。第４の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴｃでは、Ｙステップ定盤２０は、Ｘビーム２１の下面にスペーサ３１８ａを介して固定されたＹ可動子３１８ｂ（図１５では不図示。図１６参照）と、ベース定盤４０に固定されたＹ固定子４８とから構成されるＹリニアモータにより、Ｙステップガイド５０と独立してＹ軸方向に駆動される（ただし、実際には、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とは、同期してＹ軸方向に駆動される）。なお、図１６に示される基板ステージ装置ＰＳＴｃは、図１５のＧ−Ｇ線断面図に相当するが、基板ステージ装置ＰＳＴｃの構成の理解を容易にするため、最も＋Ｘ側（＋Ｘ側から見て最も手前側）の下コラム３３（及びその上面に固定されたＹリニアガイド３８）の図示が省略されている。
【００８９】
Ｙ可動子３１８ｂは、不図示のコイルを含むコイルユニットを有し、１つのＸビーム２１に対して、Ｘ軸方向に離間してそれぞれ２つ設けられている（図１５参照）。Ｙステップ定盤２０の位置情報は、ベース定盤４０に固定されたＹスケール（Ｙステップガイド５０の位置情報を求めるためのＹリニアエンコーダシステムを構成するＹスケールと共通）と、Ｙステップ定盤２０に固定されたＹエンコーダヘッド（Ｙスケール、及びＹエンコーダヘッドはそれぞれ不図示）とを含むＹリニアエンコーダシステムにより求められ、そのＹリニアエンコーダシステムの計測値に基づいてＹステップ定盤２０のＹ位置が制御される。なお、基板ステージ装置ＰＳＴｃでは、Ｙステップ定盤２０をＹ軸方向に駆動するために、Ｙリニアモータを構成するＹ固定子４８が上記第１〜第３の実施形態に比べてＹ軸方向の寸法が長く設定されているが、便宜上同じ符号を用いている。
【００９０】
基板ステージ装置ＰＳＴｃでは、上記第２の実施形態と同様に、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０とが完全に分離されているので、例えば一対のＸキャリッジ７０を駆動する際の反力に起因して発生する振動などが、Ｙステップ定盤２０に伝わることが防止される。従って、露光動作中に基板支持部材６０をＸ軸方向に長ストロークで駆動しつつ、一対のＹボイスコイルモータ２９ｙを用いて基板支持部材６０をＹ軸方向（あるいはθｚ方向）に駆動する際にＹステップガイド５０に作用するＹ軸方向の反力に起因して発生する振動などがＹステップ定盤２０に伝達しない。なお、Ｙステップ定盤２０が装置本体３０上に搭載されるのに対し、Ｙ固定子４８がベース定盤４０に固定されていることから、Ｙ固定子４８とＹ可動子３１８ｂとの間隔が変化する可能性があるので、Ｙステップ定盤２０を駆動するＹリニアモータとしては、コアレスリニアモータを用いるのが好ましい。
【００９１】
《第５の実施形態》
次に第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴｄについて、図１７及び図１８に基づいて説明する。第５の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴｄは、上記第１の実施形態に比べてＹステップ定盤２０の駆動方法が異なる。第５の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴｄでは、Ｙステップ定盤２０は、Ｙステップガイド５０に取り付けられた複数の永久磁石４１８ａと、Ｙステップ定盤２０に取り付けられた複数の永久磁石４１８ｂとの間に発生する斥力（反発力）により、機械的な接触のない状態（非接触）でＹステップガイド５０に押圧されることにより、Ｙステップガイド５０と共にＹ軸方向に移動する。
【００９２】
永久磁石４１８ａは、図１７に示されるように、一対のエア浮上装置用ベース５３それぞれの＋Ｙ側の側面、及び−Ｙ側の側面に１つずつ固定されている。また、永久磁石４１８ｂは、Ｙステップ定盤２０のＸビーム２１の内側面に、上記複数の永久磁石４１８ａに対応して固定されている。そして、永久磁石４１８ａと永久磁石４１８ｂとは、互いに対向する対向面の磁極が同じとなるように（Ｓ極とＳ極、あるいはＮ極とＮ極とが対向するように）配置されている。なお、永久磁石４１８ａ、及び永久磁石４１８ｂの数、及び配置は、これに限らず、適宜変更が可能である。
【００９３】
基板ステージ装置ＰＳＴｄでは、Ｙステップガイド５０がＹリニアモータにより一対のベース定盤４０上でＹ軸方向に駆動されると、互いに対向する永久磁石４１８ａと永久磁石４１８ｂとの間に発生する磁気的な反発力により、Ｙステップ定盤２０とＹステップガイド５０との間に所定のクリアランス（隙間／ギャップ）が形成された状態で（機械的に接触することなく）、Ｙステップ定盤２０がＹステップガイド５０に押圧され、そのＹステップガイド５０と一体的にＹ軸方向に移動する。第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴｄでは、上記第３の実施形態で得られるのと同様の効果に加え、加圧気体、あるいは電気などのエネルギを供給することなくＹステップ定盤２０とＹステップガイド５０との間に所定のクリアランス（隙間／ギャップ）を形成することができ、装置構成を簡単にすることができる。また、発塵、振動の伝達の可能性がない。
【００９４】
なお、基板ステージ装置を含み、液晶露光装置の構成は、上記実施形態に記載したものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、図１９（Ａ）に示されるように、基板支持部材６０ｂは、Ｘ支持部材６１ｂに対してＺ軸方向に微少移動可能な保持部材１６１ｂを用いて基板Ｐを吸着保持しても良い。保持部材１６１ｂは、Ｘ軸方向に延びる棒状の部材から成り、その上面に不図示の吸着パッドを有している（真空吸引用の配管などは不図示）。保持部材１６１ｂの下面における長手方向両端部近傍には、それぞれ下方（−Ｚ側）に突き出したピン１６２ｂが取り付けられている。ピン１６２ｂは、Ｘ支持部材６１ｂの上面に形成された凹部内に挿入され、その凹部内に収容された圧縮コイルばねに下方から支持されている。これにより、保持部材１６１ｂ（すなわち基板Ｐ）は、Ｘ支持部材６１ｂに対してＺ軸方向（上下方向）に移動可能となる。前述したように、上記第１〜第５の実施形態では、図２などに示されるように、定点ステージ８０が装置本体３０の一部である定点ステージ架台３５に搭載され、Ｙステップガイド５０が一対の架台４２を介してベース定盤４０上に搭載されているため、基板支持部材６０ｂのＺ位置（基板支持部材６０ｂがＸＹ平面に平行に沿って移動する際の移動平面のＺ位置）と、エア浮上装置５９のＺ位置とが、例えば防振装置３４の作用により変化する可能性があるが、図１９（Ａ）に示される基板支持部材６０ｂは、基板ＰをＺ軸方向に関して拘束しないため、仮に基板支持部材６０ｂのＺ位置と定点ステージ８０のＺ位置とがずれたとしても、エア浮上装置５９のＺ位置に応じて基板ＰがＸ支持部材６１ｂに対してＺ軸方向に移動（上下動）するので、基板Ｐに対するＺ軸方向の負荷が抑制される。なお、図１９（Ｂ）に示される基板支持部材６０ｃのように、複数の平行板ばね装置１６２ｃを用いて不図示の吸着パッドを有する保持部材１６１ｃをＸ支持部材６１に対してＺ軸方向に微少移動可能に構成しても良い。
【００９５】
また、基板支持部材６０は、基板Ｐを下方から吸着保持する構成であったが、これに限らず、例えば基板Ｐの端部をＹ軸方向に（一方のＸ支持部材６１側から他方のＸ支持部材６１側に）押圧する押圧装置により基板を保持しても良い。この場合、基板Ｐのほぼ全面に露光処理を行うことができる。
【００９６】
また、Ｙステップ定盤２０、Ｙステップガイド５０、あるいはＸキャリッジ７０を直進案内する一軸ガイド装置は、例えば石材、セラミックスなどにより形成されたガイド部材と複数の気体静圧軸受（エアベアリング）とを含む非接触一軸ガイド装置であっても良い。
【００９７】
また、Ｙステップ定盤２０、Ｙステップガイド５０、あるいはＸキャリッジ７０を駆動する駆動装置としては、ボールねじと回転モータとを組み合わせた送りねじ装置、ベルト（あるいはロープ）と回転モータとを組み合わせたベルト駆動装置などであっても良い。
【００９８】
また、基板支持部材６０は、エアベアリング６４から噴出する加圧気体の静圧によりＹステップ定盤２０上に浮上していたが、これに限らず、例えばエアベアリング６４に気体吸引機能を持たせ、基板支持部材６０とＸガイド２４との間の気体を吸引して基板支持部材６０にプリロードを掛け、基板支持部材６０とＸガイド２４との間のクリアランス（隙間／ギャップ）を狭くし、基板支持部材６０とＸガイド２４との間の気体の剛性を高めても良い。
【００９９】
また、基板支持部材６０の位置情報は、リニアエンコーダシステムを用いて求めても良い。また、基板支持部材６０が有する一対のＸ支持部材６１それぞれの位置情報をリニアエンコーダシステムを用いて独立に求めても良く、この場合、一対のＸ支持部材６１同士を機械的に連結しなくても良い（連結部材６２が不要となる）。
【０１００】
また、定点ステージ８０（図８参照）において、エアチャック装置８８を駆動するＺボイスコイルモータ９５の固定子９５ａは、その駆動反力が装置本体３０に及ぼす影響が無視できる程度に小さい場合には、定点ステージ架台３５に固定されても良い。
【０１０１】
また、定点ステージ８０において、エアチャック装置８８をＸ軸方向に移動可能に構成し、スキャン露光動作を開始する前に、予めバキューム・プリロード・エアベアリング９０を基板Ｐの移動方向の上流側（例えば、図９（Ａ）に示される第１ショット領域Ｓ１の露光前では、露光領域ＩＡの＋Ｘ側）に位置させ、その位置で予め基板Ｐ上面の面位置調整を行い、基板Ｐがスキャン方向に移動するのに伴い、エアチャック装置８８を基板Ｐ（基板支持部材６０）と同期して移動させても良い（露光中は、露光領域ＩＡの直下で停止させる）。
【０１０２】
また、Ｙステップガイド５０によりＹステップ定盤２０を移動させる方式としては、上記第１〜３、及び第５の実施形態の駆動方式を組み合わせても良い。例えば、上記第１の実施形態のように、フレクシャ装置１８（図２参照）とプッシャ装置１１８（図１１）とを併用、あるいはプッシャ装置１１８と一組の永久磁石４１８ａ、４１８ｂ（図１７）とを併用して、Ｙステップガイド５０によりＹステップ定盤２０を移動させても良い。
【０１０３】
また、カウンタマスを設け、一対のＸキャリッジ７０、あるいはＹステップガイド５０（及び第４の実施形態におけるＹステップ定盤２０）などの可動部材をリニアモータを用いて駆動する場合にその駆動反力を低減しても良い。
【０１０４】
また、照明光は、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。また、照明光としては、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。
【０１０５】
また、上記各実施形態では、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、例えば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。
【０１０６】
また、上記各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。
【０１０７】
なお、上記各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。
【０１０８】
なお、露光装置としては、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。
【０１０９】
また、露光装置としては、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置、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。
【０１１０】
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上記各実施形態を適用できる。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、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。
【０１１１】
また、物体を所定の二次元平面に沿って移動させる移動体装置（ステージ装置）としては、露光装置に限らず、例えば物体の検査に用いられる物体検査装置など、物体に関して所定の処理を行う物体処置装置などに用いても良い。
【０１１２】
《デバイス製造方法》
次に、上記各実施形態に係る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。上記各実施形態に係る露光装置では、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。
〈パターン形成工程〉
まず、上述した上記各実施形態に係る露光装置を用いて、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。
〈カラーフィルタ形成工程〉
次に、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、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。
〈セル組み立て工程〉
次に、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。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。
〈モジュール組立工程〉
その後、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。
この場合、パターン形成工程において、上記各実施形態に係る露光装置を用いて高スループットかつ高精度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】
【０１１３】
以上説明したように、本発明の移動体装置は、物体を所定の二次元平面に沿って駆動するのに適している。また、本発明の物体処理装置は、物体に関して所定の処理を行うのに適している。また、本発明の露光装置は、物体に所定のパターンを形成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、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。
【符号の説明】
【０１１４】
１０…液晶露光装置、２０…Ｙステップ定盤、３０…装置本体、４０…ベース定盤、５０…Ｙステップガイド、５９…エア浮上装置、６０…基板支持部材、８０…定点ステージ、８８…エアチャック装置、９０…バキューム・プリロード・エアベアリング、９１…エア浮上装置、ＩＡ…露光領域、Ｐ…基板、ＰＳＴ…基板ステージ装置。
【図１】
0005909934.tif 000002
【図２】
0005909934.tif 000003
【図３】
0005909934.tif 000004
【図４】
0005909934.tif 000005
【図５】
0005909934.tif 000006
【図６】
0005909934.tif 000007
【図７】
0005909934.tif 000008
【図８】
0005909934.tif 000009
【図９】
0005909934.tif 000010
【図１０】
0005909934.tif 000011
【図１１】
0005909934.tif 000012
【図１２】
0005909934.tif 000013
【図１３】
0005909934.tif 000014
【図１４】
0005909934.tif 000015
【図１５】
0005909934.tif 000016
【図１６】
0005909934.tif 000017
【図１７】
0005909934.tif 000018
【図１８】
0005909934.tif 000019
【図１９】
0005909934.tif 000020