(57)【要約】【課題】気体圧を用いて基板を浮上支持する基板支持装置において、基板の浮上量のばらつきを抑制することである。【解決手段】基板支持装置のステージは、入口精密浮上領域２８−前方粗浮上領域２４−中央精密浮上領域２２−後方粗浮上領域２６−出口精密浮上領域３０の順に配置される。各精密浮上領域２２，２８，３０には、複数の多孔質円板３４が配列され、精密に制御された基板浮上用の加圧気体が供給される。各粗浮上領域の長さをＡ、各精密浮上領域の長さをＢ、基板の長さをＬとして、Ａ＋Ｂは略Ｌに等しい長さとし、各精密浮上領域が有する各多孔質円板３４の全数をＮとし、基板が各精密浮上領域から浮上力を受ける各多孔質円板３４の合計数をｎとして、基板がステージの上を移動する全期間において、ｎ／Ｎを一定となるように、各長さを定める。【選択図】図７
2006173172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を加圧気体によりステージ上から浮上させて支持し、基板移動機構により基板をステージの面に沿って移動させる基板支持装置であって、
ステージは、
基板とステージ上面との間に加圧気体を供給して基板をステージ側から浮上させる複数の加圧浮上部と、
浮上した基板を減圧により吸引してステージ側に沈める複数の減圧吸引部と、
を有し、基板の移動方向の中央部に配置される中央精密浮上領域と、
基板の移動方向において、中央精密浮上領域の前後に設けられ、基板を浮上させる加圧浮上部のみが配置される前方粗浮上領域及び後方粗浮上領域と、
基板の移動及び浮上を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板支持装置において、
さらに、
基板の移動方向において、前方粗浮上領域の上流側に配置され、複数の加圧浮上部と複数の減圧吸引部とを有する入口側精密浮上領域と、
基板の移動方向において、後方粗浮上領域の下流側に配置され、複数の加圧浮上部と複数の減圧吸引部とを有する出口側精密浮上領域と、
を備え、
基板の移動方向に沿って、各粗浮上領域は略等しい長さＡを有し、各精密浮上領域は略等しい長さＢを有し、基板の長さをＬとして、Ａ＋Ｂは略Ｌに等しい長さを有することを特徴とする基板支持装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板支持装置において、
各精密浮上領域が有する加圧浮上部の全数をＮとし、基板が各精密浮上領域から浮上力を受ける各加圧浮上部の合計数をｎとして、基板がステージの上を移動する全期間において、ｎ／Ｎが略同じであることを特徴とする基板支持装置。
【請求項４】
請求項２に記載の基板支持装置において、
中央精密浮上領域における基板の浮上量を検出する浮上量検出手段を備え、
制御部は、検出された浮上量に基づき、中央精密浮上領域における気体の加圧及び減圧の制御、又は流量の制御を行うことを特徴とする基板支持装置。
【請求項５】
請求項３に記載の基板支持装置において、
ステージ上の基板の移動位置を検出する基板位置検出手段を備え、
制御部は、
基板の移動位置に応じた基板の浮上を制御することを特徴とする基板支持装置。
【請求項６】
請求項４に記載の基板支持装置において、
制御部は、
予め基準となる基板を任意の浮上条件の下でステージ上を移動させ、基準基板の移動位置に関連付けて浮上量検出手段から浮上量を検出し、それをティーチング条件として取得する手段を含み、
ティーチング条件に基づき、基準基板と平面形状が略同一の基板について中央精密浮上領域において所望の浮上量となるように、気体の加圧及び減圧の制御、又は流量の制御を行うことを特徴とする基板支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板支持装置に係り、特に基板を気体によりステージ上から浮上させて支持し、基板移動機構により基板をステージの面に沿って移動させる基板支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ガラス基板の上にパターニングや表面処理等の各種加工が施されながら製造される。その過程で、加工されたガラス基板等の検査が行われる。ガラス基板の検査は、ＬＳＩウエファの検査に似て、ガラス基板を支持し平面内で移動させる基板支持装置と、加工されたガラス基板の特性を測定する測定器との組み合わせで行われる。ガラス基板の特性の測定は、ガラス基板に直接接触して行うものもあるが、非接触で測定する方法もある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、液晶パネルを構成する２つのガラス板の間に配置されるパネル用スペーサの分布を測定するために、ガラス板を支持してＸ軸方向に移動させるステージと、スペーサ分布測定のためにＹ方向にレーザ光を走査させることが開示される。ここではスペーサが分布されたガラス板は、ステージに真空により吸着固定されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるように、基板を真空等で基板支持装置に吸着固定して基板を移動させる方式では、測定装置を固定または特許文献１のようにＹ方向にのみ走査可能とすると、基板支持装置は基板のＸ方向の長さに相当する距離の移動が必要となる。
【０００６】
近年、液晶表示装置の大型化、あるいはその製造装置の生産性向上のために、ガラス基板は大型化が進展している。例えば、一辺が１ｍ以上にも及ぶガラス基板を扱うこともある。このような場合、基板支持装置の基板を吸着固定するステージも大型化するが、その大型化し、重量も増大したステージを、より長い移動距離で移動させることが必要となる。したがって、基板支持装置の設置面積が増大し、重量等が増大し、その高速及び高精度の移動が困難となる。
【０００７】
この問題に対処する１つの方法として、周知の気体浮上技術を用いることが考えられる。気体浮上技術は、いわゆる空気軸受技術の応用で、ステージ上面とガラス基板との間に加圧気体を供給し、基板をステージ上から浮上させる技術である。この技術に、浮上した基板をＸ方向に移動させる手段をあわせ用いることで、ステージ等の基板支持装置は固定位置のままとできる。
【０００８】
ステージに基板を吸着固定するときは基板がステージの表面に倣って平坦度が保証される。しかし、浮上により支持される基板は自由状態である。したがって、例えば基板の反り、ねじれ等の形状不均一性、あるいは気体圧の変動等で、ガラス基板の浮上量がばらつき、あるいはガラス基板上の測定点の高さが不規則に変動し、十分な測定を行えないことが生ずる。
【０００９】
本発明の目的は、気体圧を用いて基板を浮上支持する際に、基板の浮上量のばらつきを抑制できる基板支持装置を提供することである。また、他の目的は、基板の形状不均一性による浮上量のばらつきを抑制できる基板支持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る基板支持装置は、基板を加圧気体によりステージ上から浮上させて支持し、基板移動機構により基板をステージの面に沿って移動させる基板支持装置であって、ステージは、基板とステージ上面との間に加圧気体を供給して基板をステージ側から浮上させる複数の加圧浮上部と、浮上した基板を減圧により吸引してステージ側に沈める複数の減圧吸引部と、を有し、基板の移動方向の中央部に配置される中央精密浮上領域と、基板の移動方向において、中央精密浮上領域の前後に設けられ、基板を浮上させる加圧浮上部のみが配置される前方粗浮上領域及び後方粗浮上領域と、基板の移動及び浮上を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る基板支持装置において、さらに、基板の移動方向において、前方粗浮上領域の上流側に配置され、複数の加圧浮上部と複数の減圧吸引部とを有する入口側精密浮上領域と、基板の移動方向において、後方粗浮上領域の下流側に配置され、複数の加圧浮上部と複数の減圧吸引部とを有する出口側精密浮上領域と、を備え、基板の移動方向に沿って、各粗浮上領域は略等しい長さＡを有し、各精密浮上領域は略等しい長さＢを有し、基板の長さをＬとして、Ａ＋Ｂは略Ｌに等しい長さを有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る基板支持装置において、各精密浮上領域が有する加圧浮上部の全数をＮとし、基板が各精密浮上領域から浮上力を受ける各加圧浮上部の合計数をｎとして、基板がステージの上を移動する全期間において、ｎ／Ｎが略同じであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る基板支持装置において、中央精密浮上領域における基板の浮上量を検出する浮上量検出手段を備え、制御部は、検出された浮上量に基づき、中央精密浮上領域における気体の加圧及び減圧の制御、又は流量制御を行うことが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る基板支持装置において、ステージ上の基板の移動位置を検出する基板位置検出手段を備え、制御部は、基板の移動位置に応じた基板の浮上を制御することが好ましい。
【００１５】
また、制御部は、予め基準となる基板を任意の浮上条件の下でステージ上を移動させ、基準基板の移動位置に関連付けて浮上量検出手段から浮上量を検出し、それをティーチング条件として取得する手段を含み、ティーチング条件に基づき、基準基板と平面形状が略同一の基板について中央精密浮上領域において所望の浮上量となるように、気体の加圧及び減圧の制御、又は流量の制御を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上記構成により、基板を浮上させるステージの精密浮上領域には、加圧浮上部に加えて、浮上した基板をステージ側に沈める減圧吸引部が設けられる。したがって、加圧浮上と減圧吸引のバランスによって、精密浮上領域において、より精密に浮上量が制御でき、浮上量のばらつきを抑制できる。
【００１７】
また、基板を浮上させるステージを、精密浮上領域−粗浮上領域−中央精密浮上領域−粗浮上領域−精密浮上領域とし、粗浮上領域の長さＡ＋精密浮上領域Ｂの長さは基板の長さＬと略等しい長さとした。このような配置関係においては、基板の一方端部が中央精密浮上領域に掛かっているとき、基板の他方端部は、他の精密浮上領域にも掛かっている。したがって、基板の両端部が精密浮上領域により支持されて、より浮上量のばらつきを抑制できる。
【００１８】
また、基板が浮上力を受ける加圧浮上部の合計数の全体に対する比率ｎ／Ｎを、基板の移動中において略一定とした。基板が浮上力を受ける各加圧浮上部とは、すなわち基板が載っている気体噴き出し穴であるので、基板の移動中において、ｎ／Ｎが略一定とは、基板が載っている気体噴き出し穴の数、あるいは、基板が載っていなくて気体が噴き出したままの穴の数が、基板の移動に関わらず略一定ということである。したがって、１つの気体圧の供給元から全気体噴き出し穴に気体が供給される場合でも、基板が載っていなくて気体が噴き出したままの穴の数が略一定に維持されるので、基板の載っている気体噴き出し穴からの気体圧を略一定にでき、基板移動中の浮上量のばらつきを抑制できる。
【００１９】
また、浮上量検出手段を設けたので、その検出値を用いてより精密に浮上量が制御でき、浮上量のばらつきを抑制できる。
【００２０】
また、基板位置検出手段を設けたので、その検出値を用いてより精密に浮上量が制御でき、浮上量のばらつきを抑制できる。例えば、粗浮上領域と精密浮上領域との間の境界で生じがちな浮上量のばらつきを抑制できる。
【００２１】
また、基準基板について、移動位置と浮上量のティーチングを予め行い、それを用いて浮上量の制御を行うので、基板の種類によって特徴的に異なる基板のそり等による浮上量のばらつきを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下においては、単層のガラス基板をステージ上で浮上および移動させる場合を説明するが、複数のガラス基板を組み立てた形態、あるいは液晶パネルの形態のものをステージ上で浮上および移動させることでもよい。また、ガラス基板に限らず、広くステージ上で気体圧により浮上および移動させる基板を対象としてもよい。また、精密浮上領域において、非接触型の基板特性測定を行うものとするが、接触型の基板特性測定であってもよい。
【００２３】
図１は、基板支持装置１０の構成図である。基板支持装置１０は、ガラスの基板８をステージ２０の上に気体浮上技術を用いて浮上させて支持し、移動させる装置である。図１においてステージ２０は中央付近が図示されているが、ステージ２０は、浮上量が精密に制御される中央精密浮上領域２２と、その前後に設けられる前後粗浮上領域２４，２６等で構成される。かかる基板支持装置１０は、基板特性測定システムの一部として用いることが出来る。例えば、ステージ２０の中央精密浮上領域２２の上方に光学的測定器６を設け、精密に浮上量が制御された基板８に光学的信号、無線信号等の検査信号を入力し、その応答により、基板８の特性を測定することが出来る。
【００２４】
基板支持装置１０は、基板８を把持してステージ２０で移動させる移動機構１２及び把持機構１４、移動機構１２を介し基板８の移動を制御する機能を有する移動制御部４２、浮上を制御する浮上制御ブロック４０、浮上制御ブロック４０の中の調節器５０に接続され、気体源５２の気体圧を調節するオペレートレギュレータ５４、オペレートレギュレータ５４の出力で調整される精密レギュレータ５６、精密レギュレータ５６の出力を監視する圧力センサ６２、精密レギュレータ５６の出力が供給される中央精密浮上領域２２における基板８の浮上量を検出する浮上量センサ７０を含んで構成される。
【００２５】
これらの各要素と信号線等で接続される浮上制御ブロック４０は、調節器５０等を介し基板８の浮上状態を制御する機能を有する浮上制御部４４、後に詳述するティーチングにより基板８の移動に応じた浮上量制御を行う機能を有するティーチング部４６を含む。浮上制御ブロック４０は、移動制御部４２と接続され、また、圧力センサ６２及び浮上量センサ７０と接続される。かかる浮上制御ブロック４０は、専用制御装置、あるいはコンピュータで構成できる。また、浮上制御ブロック４０の各機能はソフトウエアによって実現することができ、具体的には対応する基板移動・浮上プログラムを実行することで実現できる。また、各機能の一部をハードウエアで実現するように構成してもよい。
【００２６】
図２は、ステージ２０の詳細図である。ここでは説明のため基板８がステージ２０の上に置かれた状態を示してある。ステージ２０は、防振構造の基台２１の上に設けられ、５つのゾーンに分かれて構成される基板浮上支持ステージである。ステージの中央部には、基板の測定領域である中央精密浮上領域２２が設けられ、その両側に前方粗浮上領域２４と後方粗浮上領域２６が配置される。基板８の移動する方向を図２で白抜き矢印で示すが、前方粗浮上領域２４は、中央精密浮上領域２２より上流側に配置され、後方粗浮上領域２６は、中央精密浮上領域２２より下流側に配置される。また、前方粗浮上領域２４のさらに上流側に入口精密浮上領域２８が、後方粗浮上領域２６のさらに下流側に出口精密浮上領域３０が配置される。すなわち、基板８の移動する方向に沿って言えば、入口精密浮上領域２８−前方粗浮上領域２４−中央精密浮上領域２２−後方粗浮上領域２６−出口精密浮上領域３０の順に配置される。
【００２７】
この５つの浮上領域の両側で、基板８の移動する方向に沿った両側のそれぞれに、基板移動のための機構が配置される。図２では、基板８の向かい合う辺のそれぞれの２箇所で基板８を挟み込む把持機構１４と、把持機構１４を一体化するスライド台１６と、基台２１に設けられた直線ガイド部１８が示されている。スライド台１６は、図示されていない駆動モータによって直線ガイド部１８に案内され、５つの浮上領域の両側を基板８の移動する方向に沿って直進移動する。
【００２８】
図３は、把持機構１４の部分の拡大図である。スライド台１６の上に設けられる把持機構１４は、基板８を上下から挟む一対のクリップ部１３と、クリップ部１３を上下方向に挟み駆動するチャッキングシリンダ機構１１と、クリップ部を基板８に対し接近させ又は離隔させる接離モータ１５とから構成される。クリップ部１３は、例えば弾性体の滑らかな曲面を有する材料で構成することが出来る。接離モータ１５は、クリップ部１３を直線駆動できる変換機構を備える一般的なモータを用いることが出来る。図示されていない浮上制御ブロック４０からの指令により把持機構１４は一対のクリップ部１３を挟み動作するように駆動し、一対のクリップ部１３の間に基板８の辺の端部を挟み込む。その状態で、浮上制御ブロック４０における移動制御部４２からの指令により図示されていない駆動機構の駆動モータがスライド台１６を基板８の移動方向に移動駆動する。こうして、スライド台１６の上の把持機構１４は、基板８を把持して、基板８をその移動方向に移動させることが出来る。なお、基板８の移動位置は、基板８そのものの位置、スライド台１６の位置、駆動モータの回転位置等により検出され、浮上制御ブロック４０の移動制御部４２にフィードバックされる。
【００２９】
図４は、ステージ２０の中央部分の詳細図である。ここでも、ガラスの基板８が上に乗っている状態を示した。中央精密浮上領域２２は、図４に白抜き矢印で示す基板８の移動方向に垂直な方向に７つに分けて精密浮上ブロック３２が並べられている。図４では、そのうちの手前側の１つを外し、精密浮上ブロック３２の配置される下側で、隣り合う精密浮上ブロック３２の隙間のところに、浮上量センサ７０が配置される様子が示される。すなわち、中央精密浮上領域２２においては、隣り合う精密浮上ブロック３２の隙間から、その上方の基板の浮上量を浮上量センサ７０により検出している。浮上量センサ７０としては、例えばレーザ変位計等を用いることが出来る。なお、入口精密浮上領域２８及び出口精密浮上領域３０においても、同様に、精密浮上ブロック３２は７つに分けられて配置される。このように、各精密浮上領域において精密浮上ブロック３２を７つに分け、７行となるように配置したのは、基板８の移動方向に垂直な行方向にそれぞれの加圧、減圧の制御を独立に行いやすいようにするためと、加工、組み立てが便利なためであるので、それ以外の分け方でもよい。可能ならば、浮上量計測用の覗き穴を設けて一体で成形してもよい。
【００３０】
図５は、精密浮上ブロック３２の平面図である。精密浮上ブロック３２は、略矩形の部材に、６つの多孔質円板３４がはめ込まれ、その配置の間に複数の吸引貫通穴３６が設けられたものである。６つの多孔質円板３４の配置は、図４に示すように、基板８の移動方向に３列に並べられる。多孔質円板３４は、後述する配管により気体圧が精密に制御された加圧気体供給路に接続され、基板８に向けて精密な気体圧の浮上用気体を噴き出す機能を有する。吸引貫通穴３６は、減圧吸引路に接続され、浮上した基板８をステージ２０側に沈みこませる機能を有する。多孔質円板３４は、例えば多孔質の焼結合金等を用いることが出来る。なお、多孔質円板３４の数は、基板８の移動方向に複数列並べられるものであれば、上記の数以外のものでもよい。例えば、４列×２でもよく、５列×３等であってもよい。
【００３１】
再び図４に戻り、中央精密浮上領域２２の両側の前後粗浮上領域２４，２６には、それぞれに複数のブロー貫通穴３８が設けられる。ブロー貫通穴３８は、後述する配管により、一般的な気体圧の加圧気体供給路に接続され、基板８に向けてブロー気体を噴き上げ基板８を粗い精度で浮上させる機能を有する。なお、前後粗浮上領域２４，２６はそれぞれ一体で成形したが、適当なブロックに分けて構成してもよい。
【００３２】
図６は、多孔質円板３４、吸引貫通穴３６、ブロー貫通穴３８への加圧気体、減圧吸引の配管の様子を示す図である。図６（ａ）は、基板８を浮上させるための加圧気体の供給経路を示し、（ｂ）は、浮上した基板８を沈み込ませる減圧吸引経路を示す。加圧気体の供給経路は、気体源５２から開閉バルブ６６を経由し、中央精密浮上領域２２と入口精密浮上領域２８と出口精密浮上領域３０のための７つの供給経路と、前方粗浮上領域２４と後方粗浮上領域２６のための１つの供給経路とに分かれる。
【００３３】
７つの供給経路は、図４で説明した７行の精密浮上ブロック３２にそれぞれ対応する。つまり、各精密浮上領域２２，２８，３０にまたがって、基板８の移動方向に垂直な方向に７つの行のそれぞれを独立に気体の加圧が制御される。前方粗浮上領域２４と後方粗浮上領域２６のための１つの供給経路は、特に領域を分けることなく、共通に気体の加圧が制御される。先に粗浮上領域の気体の加圧制御を説明すると、開閉バルブ６６のあと、オペレートレギュレータ５４を通り、そのまま前後粗浮上領域２４，２６のブロー貫通穴３８に供給される。したがって、ブロー貫通穴３８には、一般的な精度で調整された気体圧が供給され、基板８にむけて粗い精度の気体圧を噴き上げる。
【００３４】
各精密浮上領域２２，２８，３０のための７つの供給経路は、それぞれ同様の構成を備えている。すなわち、開閉バルブ６６のあと、まず、オペレートレギュレータ５４と精密レギュレータ５６に元圧の気体が供給される。オペレートレギュレータ５４は、精密レギュレータ５６を制御する制御圧を生成するためのものである。すなわち、元圧を１段の精密レギュレータ５６の調節のみでは精密な気体圧調整が困難なため、まず１段目のオペレートレギュレータ５４により制御圧を生成し、その調整された制御圧を精密レギュレータ５６の制御端子に入力し、元圧を精密に調整する。このようにして、精密レギュレータ５６の出力は、２段のレギュレータにより調整された精度の高い気体圧となり、圧力センサ６２の検出を受けながら流量計６８を介し、マニフォールド６４によって、各精密浮上領域２２，２８，３０に分けて、それぞれの多孔質円板３４に供給される。したがって、多孔質円板３４には、高い精度で調整された気体圧が供給され、基板８にむけて精度の高い気体圧を噴き上げる。各オペレートレギュレータ５４の設定は、浮上制御ブロック４０の制御の下で、それぞれ独立に行われる。このように、基板８の移動方向に垂直な方向に７つの行のそれぞれを独立に気体の加圧が制御される。
【００３５】
減圧供給経路も、加圧気体の供給経路と同様の要素で構成され、真空ポンプ等の減圧源５３から開閉バルブ６６を経由し、オペレートレギュレータ５４と精密レギュレータ５６を用いて、精密に調整された減圧が圧力センサ６２の検出を受けながら流量計６８を介し、マニフォールド６４によって、各精密浮上領域２２，２８，３０に分けて、それぞれの吸引貫通穴３６に接続される。したがって、吸引貫通穴３６は、高い精度で調整された吸引用減圧が供給され、基板８をステージ２０にむけて沈みこませるように吸引する。なお、必要があれば、減圧の制御も、上記の加圧制御と同様に、基板８の移動方向に垂直な方向に複数の行のそれぞれについて行うこととしてもよい。
【００３６】
これらの配管経路における各オペレートレギュレータ５４等の動作制御は、浮上制御ブロック４０の浮上制御部４４の指令により、調節器５０によって行われる。浮上制御ブロック４０には圧力センサ６２の検出値がフィードバックされ、浮上制御部４４には浮上量センサ７０の検出値がフィードバックされる。
【００３７】
このように、前後粗浮上領域２４，２６のブロー貫通穴３８には粗い精度の気体圧が供給されるので、そこでは基板８は粗い精度の浮上を行うことが出来る。一方、各精密浮上領域２２，２８，３０においては、高い精度の気体圧が各多孔質円板３４に供給される。多孔質円板３４は、細かい孔が無数にあいているものであるから、その円板の表面全面から場所によらず略同じ気体圧の気体が噴き上げられ、基板８を高い精度の浮上量で浮上させることが出来る。また、上記のように、複数の多孔質円板３４の配置の間に複数の吸引貫通穴３６が設けられ、そこには精度の高い吸引減圧が供給されるので、浮上した基板８を、精度良くステージ２０側に沈みこませる。この多孔質円板３４による浮上と、吸引貫通穴３６による沈み込みとのバランスで、基板８は、さらに精度の高い浮上量を確保でき、また、精密浮上領域内における浮上量のばらつきを抑制することが出来る。
【００３８】
図７は、各精密浮上領域２２，２８，３０と各粗浮上領域２４，２６の配置と、基板の大きさとの関係を説明する図である。これらの関係は、複数の多孔質円板３４のすべての上に基板８が来る訳ではなく、一部の多孔質円板３４はその上に基板８が来て、基板８とステージ２０との間の隙間に気体を供給するため、その隙間の流体抵抗でもって気体が流れる一方、残りの多孔質円板３４の上には基板８が来ないため、開放端となって、大気に気体が噴き出すことを考慮して決められる。具体的には、基板８が移動する全期間において、基板８の下には、常に同じ数の多孔質円板３４があるようにする。このようにすれば、ステージ２０における多孔質円板３４の全数Ｎに対し、ｎ個の多孔質円板３４が基板８の下にあって流体抵抗の大きい流れになる一方、残りの（Ｎ−ｎ）個の多孔質円板３４は基板８の下になく、流体抵抗の小さい流れとなっており、この流体抵抗の大きい流れと、流体抵抗の低い流れとの比が、基板８の移動の全区間に渡り略同じとできる。したがって、各精密浮上領域２２，２８，３０に供給される精密に調整された気体圧の流れの状態が全体として常に同じ状態に維持され、これにより、基板８を浮上させるｎ個の多孔質円板３４からの流れを基板８の移動位置に関係なく一定とすることが出来る。
【００３９】
図７（ａ）は、基板８の移動方向に沿って、各精密浮上領域２２，２８，３０及び各粗浮上領域２４，２６を上記のように並べ、基板８との関係を示す図である。ここで、基板８の移動方向に沿った長さについて、各粗浮上領域２４，２６の長さをＡ、各精密浮上領域２２，２８，３０の長さをＢとし、基板８の長さをＬとする。上記のように、多孔質円板３４の全数Ｎに対し、基板８の下に来る多孔質円板３４の合計数ｎが一定、つまり、ｎ／Ｎが一定となるには、まず、Ａ及びＢはＬより小さいことが必要である。つまり、ＡがＬより大きいと、基板８の下に来る多孔質円板３４がゼロのことがあり、また、ＢがＬより大きいと、基板８がＢの範囲で移動すると、ｎが変ってしまうからである。つぎに、Ａ＋ＢがＬと略等しいことが必要である。こうすることで、基板８が前方粗浮上領域２４又は後方粗浮上領域２６にあるとき、必ず基板８の両端は各精密浮上領域に掛かり、基板８が移動しても、各精密浮上領域に掛かる長さの合計は同じとなることを満たす。
【００４０】
つまり、Ｌ＝Ａ＋Ｂのとき、基板８の下に来る多孔質円板３４の数ｎは、基板８の移動位置に関係なく一定となる。そして、各精密浮上領域２２，２８，３０における各多孔質円板３４の配列が同一であるとすると、Ｎ＝３ｎとなる。もちろん、重要なことは、基板８の移動の全区間にわたりｎ／Ｎが一定であることであって、各精密浮上領域２２，２８，３０の大きさ、各粗浮上領域２４，２６の大きさ、各多孔質円板３４の配置は上記の例の通りでなくても構わない。
【００４１】
図７（ｂ）から（ｄ）は、基板８が、移動方向に沿って位置を変えたとき、基板８の下に来る多孔質円板３４の数の様子を示す図である。ここでは、各精密浮上領域２２，２８，３０にそれぞれ３つの多孔質円板３４が基板８の移動方向に配置されているものとし、基板８の下に来る多孔質円板３４には斜線を付して他と区別した。これらから分かるように、多孔質円板３４の全数Ｎは９で、そのうち基板８の下に来る多孔質円板３４の合計数ｎは３で、ｎ／Ｎ＝３／９は、基板８の移動の全区間に渡り変化しない。したがって、マニフォールド６４が１つであっても、基板８を浮上させる多孔質円板３４から噴き出す気体圧は基板８の移動によって変動せず、基板８の浮上量を精密にばらつきを抑えて制御することが出来る。
【００４２】
そして、ステージ２０を、各精密浮上領域２２，２８，３０と、各粗浮上領域２４，２６を独立構成とすることで、基板８の長さＬが変更となるときは、これらの構成を変更することで、容易に各種基板に対応できる。すなわち、上記の典型例では、Ｌ＝Ａ＋Ｂとなるので、基板８の長さＬの変更に伴い、この条件を満たすように、各精密浮上領域２２，２８，３０と、各粗浮上領域２４，２６の長さを変更して、新しいステージ２０の構成として対応できる。
【００４３】
上記のように、浮上量センサ７０が中央精密浮上領域２２に設けられ、基板８の裏面側からその浮上量を検出しているので、その浮上量を浮上制御ブロック４０の浮上制御部４４にフィードバックし、より精度の高い浮上量制御を行うことが出来る。例えば、基板８の反り、ねじれ等の形状不均一により、基板８の高さ位置が変化するとき、これを浮上量センサ７０は検出するので、それに応じ、基板８の高さ位置を所定の浮上量に合わせるように、オペレートレギュレータ５４の出力が制御される。同様に、大気圧の変動等、何らかの理由で気体圧が変動して基板の浮上量が変動するとき、これを浮上量センサ７０は検出するので、それに応じ、基板８の浮上量を所定の浮上量に合わせるように、オペレートレギュレータ５４の出力が制御される。
【００４４】
また、基板８の移動に伴い、前後粗浮上領域２４，２６と中央精密浮上領域２２との間で浮上のための気体圧条件等が異なるため、浮上量センサ７０の位置における基板８の浮上量が異なってくる。このような場合でも、浮上量センサ７０の検出に応じて、前後粗浮上領域２４，２６の気体圧、中央精密浮上領域２２の気体の加圧、減圧を制御することで、基板８の浮上量の変動を抑制できる。また、流量の制御によっても基板８の浮上量の変動を抑制できる。
【００４５】
図８は、基板８の端部が前後粗浮上領域２４，２６と中央精密浮上領域２２との境界を通過するときに、気体圧条件等の相違により、基板８の浮上量が異なってくる様子を模式的に示すものである。図８において、縦軸は浮上量センサ７０の検出した基板８の浮上量で、横軸は時間である。ｔ１からｔ６における基板８と中央精密浮上領域２２と浮上量センサ７０の位置関係は、それぞれの時間における円形の中に図示してある。すなわち、ｔ１は、基板８の先頭が前方粗浮上領域２４から中央精密浮上領域２２に入るとき、ｔ２は、基板８の先頭が浮上量センサ７０の真上近傍にきたとき、ｔ３は、基板８の先頭がまだ中央精密浮上領域２２にあるとき、ｔ４は、基板８の先頭が中央精密浮上領域２２から後方粗浮上領域２６に入るとき、ｔ５は、基板８の後端が前方粗浮上領域２４から中央精密浮上領域２２に抜けるとき、ｔ６は、基板８の後方端部が中央精密浮上領域２２から後方粗浮上領域２６に抜けるときを示す。仮に、前後粗浮上領域２４，２６と中央精密浮上領域２２における気体圧、減圧の条件をこれらの期間、変えないとすると、前後粗浮上領域２４，２６と中央精密浮上領域２２とのあいだの気体圧条件等の相違により、図８に示すように、中央精密浮上領域２２において、基板８の浮上量が変動する。
【００４６】
このような変動についても、浮上量センサ７０の検出量をリアルタイムで浮上制御ブロック４０の浮上制御部４４にフィードバックすることで、基板８の浮上量変動を抑制することがもちろん可能である。また、このような浮上量変動は、いわば定型的なもので、常に再現良く起こるものであるので、ティーチングを行うことで、さらに容易に浮上量変動を抑制できる。ティーチングによる浮上量制御は、浮上制御ブロック４０のティーチング部４６の機能により、次のような手順で実行することが出来る。
【００４７】
すなわち、予め基準となる基板８を任意の浮上条件の下でステージ２０上を移動させ、基準の基板８の移動位置に関連付けて浮上量検出センサ７０から浮上量を検出し、それをティーチング条件として取得する。浮上量検出の例としては、図８のようなデータであり、ティーチング条件とは、図８で言えば、このような浮上量変動を打ち消して、所定の浮上量にできる、前後粗浮上領域２４，２６と中央精密浮上領域２２における気体圧、減圧の条件である。この条件は、基板８の移動位置に関連付けられる。得られたティーチング条件は、メモリ等の記憶手段に記憶される。
【００４８】
次に、このティーチング条件に基づき、基準の基板８と平面形状が略同一の基板８について、中央精密浮上領域２２において所望の浮上量となるように、気体の加圧及び減圧の制御を行う。このときは、移動機構１２に設けられる位置検出センサ等から基板８の移動位置情報を取得し、その移動位置に対応するティーチング条件中の各気体圧、減圧条件を読み出し、調節器５０を介して調整する。平面形状が略同一であれば、例えば板厚が約０．５ｍｍから約１．５ｍｍ程度の範囲で異なっていても同じティーチング条件で流すことが出来る。
【００４９】
このようにして、定型的な浮上量変動はティーチング処理により除去することが出来る。定型的な浮上量変動としては、この他に、基板８の種類によって定まる反り、ねじれ等の形状不均一がある。この場合も、最初に、その種類の基板８をティーチング処理によって流し、浮上量変動データを取得し、そのデータに基づいて浮上量変動を打ち消す各気体圧、減圧条件を求め、ティーチング条件として記憶する。その後は、それと平面形状が略同一の基板を流す都度、ティーチング条件を読み出し、それに従って各気体圧、減圧条件を定めることで、容易に定型的な浮上量変動を抑制できる。このようにして、ティーチング条件で設定されたパラメータを基礎として、以後は、浮上量センサ７０の出力を浮上制御部に戻し、例えばＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る実施の形態における基板支持装置の構成図である。
【図２】本発明に係る実施の形態におけるステージの詳細図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における把持機構の部分の拡大図である。
【図４】本発明に係る実施の形態におけるステージの中央部分の詳細図である。
【図５】本発明に係る実施の形態における精密浮上ブロックの平面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態において加圧気体、減圧吸引の配管の様子を示す図である。
【図７】本発明に係る実施の形態において、各精密浮上領域と各粗浮上領域の配置と、基板の大きさとの関係を説明する図である。
【図８】本発明に係る実施の形態において、基板の移動に伴って浮上量が変化する一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
６  光学的測定器、８  基板、１０  基板支持装置、１１  チャッキングシリンダ機構、１２  移動機構、１３  クリップ部、１４  把持機構、１５  接離モータ、１６  スライド台、１８  直線ガイド部、２０  ステージ、２１  基台、２２  中央精密浮上領域、２４  前方粗浮上領域、２６  後方粗浮上領域、２８  入口精密浮上領域、３０  出口精密浮上領域、３２  精密浮上ブロック、３４  多孔質円板、３６  吸引貫通穴、３８  ブロー貫通穴、４０  浮上制御ブロック、４２  移動制御部、４４  浮上制御部、４６  ティーチング部、５０  調節器、５２  気体源、５３  減圧源、５４  オペレートレギュレータ、５６  精密レギュレータ、６２  圧力センサ、６４  マニフォールド、６６  開閉バルブ、６８  流量計、７０  浮上量センサ。
【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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