(57)【要約】【課題】基板ステージ装置を迅速に組み立てる。【解決手段】基板ステージ装置の製造工場において相互位置などがそれぞれ調整された、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ、重量キャンセル装置４０、及び本体部５１を、分解せずにステージユニット２０として輸送し、その輸送先で基板ステージ装置の再組み立てに用いる。再組み立て時におけるＸ粗動ステージ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ、重量キャンセル装置４０、及び本体部５１相互間における位置調整が不要となるので、基板ステージ装置を迅速に組み立てることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記移動体及び前記重量キャンセル装置を前記水平面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む複数の部材から成る移動体装置を、前記複数の部材の相互の位置関係を調整して組み付けることと；
組み付けたままの状態の前記移動体の少なくとも一部と、前記重量キャンセル装置と、前記誘導装置の少なくとも一部とを一単位のモジュールとして、前記移動体装置を複数のモジュール単位に分解することと；
前記分解した前記移動体装置を再び組み立てること；を含む移動体装置の組み立て方法。
【請求項２】
前記分解した前記移動体装置を、前記組み立てを行った場所から前記再び組み立てる場所に輸送することを更に含み、
前記輸送することでは、前記移動体の少なくとも一部、前記重量キャンセル装置、及び前記誘導装置の少なくとも一部が相互位置に変わらないように一体的に緊定される請求項１に記載の移動体装置の組み立て方法。
【請求項３】
前記移動体の少なくとも一部は、前記誘導装置に対して前記水平面に直交する軸線周りに所定範囲で回転可能に設けられ、
前記輸送することでは、前記移動体の少なくとも一部が前記所定範囲のうちの中立位置に位置された状態で前記誘導装置に緊定される請求項２に記載の移動体装置の組み立て方法。
【請求項４】
前記再び組み立てることでは、前記移動体の少なくとも一部、前記重量キャンセル装置、及び前記誘導装置の少なくとも一部を、相互に緊定された状態で一体的に前記水平面に直交する軸線周りに回転させることにより、前記移動体の設置位置への位置合わせを行う請求項３に記載の移動体装置の組み立て方法。
【請求項５】
前記移動体の位置合わせは、前記移動体に設けられた移動反射面と、固定の部材に設けられた固定反射面とにそれぞれ光線を照射し、その反射光を用いて前記固定の部材を基準として行う請求項４に記載の移動体装置の組み立て方法。
【請求項６】
水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記水平面に平行なガイド面に沿って移動可能に設けられ、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記水平面に平行な移動基準面に沿って所定のストロークで移動可能に設けられ、前記移動体を前記移動基準面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む移動体装置の調整方法であって、
前記移動体を前記移動基準面に平行に移動させるとともに、前記重量キャンセル装置を前記移動体と一体的に前記ガイド面上で移動させることと；
前記重量キャンセル装置の前記ガイド面上の位置に応じて変化するパラメータに基づいて前記ガイド面と前記移動基準面との平行度を調整することと；を含む移動体装置の調整方法。
【請求項７】
前記重量キャンセル装置は、前記ガイド面に沿って移動する第１部材と、前記移動体に連動して鉛直方向に移動する第２部材とを含み、
前記調整することでは、前記誘導装置と前記移動体との前記鉛直方向に関する相対移動を規制し、前記第２部材の前記第１部材に対する相対位置変化量に基づいて前記平行度が調整される請求項６に記載の移動体装置の調整方法。
【請求項８】
前記重量キャンセル装置は、前記ガイド面に沿って移動する第１部材と、前記移動体に連動して鉛直方向に移動する第２部材とを含み、
前記調整することでは、前記誘導装置と前記移動体との前記鉛直方向に関する相対移動を規制し、前記第２部材の前記移動体に対する相対位置変化量に基づいて前記平行度が調整される請求項６に記載の移動体装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体装置の組み立て方法に係り、更に詳しくは、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体を含む移動体装置の組み立て方法、及び調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）と、ガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向（スキャン方向）に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
この種の露光装置は、露光対象物である基板が載置されるテーブル部材、そのテーブル部材に沿って案内するＸＹステージ装置などを含む基板ステージ装置を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、基板ステージ装置は、近年の基板の大型化に伴って大型化する傾向にある。このため、基板ステージ装置は、製造工場から液晶露光装置が使用される納入先（工場など）に搬送する際、複数の部分に分解されるとともに、その部分ごとに搬送され、納入先で組み立てられる。従って、基板ステージ装置を納入先で迅速にかつ精度良く組み立てることができる技術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】米国特許第５，７２９，３３１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、
少なくとも水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記移動体及び前記重量キャンセル装置を前記水平面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む複数の部材から成る移動体装置を、前記複数の部材の相互の位置関係を調整して組み付けることと；
組み付けたままの状態の前記移動体の少なくとも一部と、前記重量キャンセル装置と、前記誘導装置の少なくとも一部とを一単位のモジュールとして、前記移動体装置を複数のモジュール単位に分解することと；
前記分解した前記移動体装置を再び組み立てること；を含む移動体装置の組み立て方法である。
【０００７】
これによれば、一度組み立てが行われた移動体が複数のモジュールに分解される。この際、移動体装置の構成要素のうち、移動体の一部、重量キャンセル装置、及び誘導装置の一部が一単位のモジュールとして扱われる。すなわち、移動体の一部、重量キャンセル装置、及び誘導装置の一部が分解されない。従って、移動体装置の再組み立てを迅速に行うことができる。また、再組み立て時において、最初に組み立てたときの移動体、重量キャンセル装置、及び誘導装置の相互の位置関係を容易に再現できる。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体と、前記水平面に平行なガイド面に沿って移動可能に設けられ、前記移動体を下方から支持して該移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記水平面に平行な移動基準面に沿って所定のストロークで移動可能に設けられ、前記移動体を前記移動基準面に平行な方向に所定のストロークで誘導する誘導装置と、を含む移動体装置の調整方法であって、前記移動体を前記移動基準面に平行に移動させるとともに、前記重量キャンセル装置を前記移動体と一体的に前記ガイド面上で移動させることと；前記重量キャンセル装置の前記ガイド面上の位置に応じて変化するパラメータに基づいて前記ガイド面と前記移動基準面との平行度を調整することと；を含む移動体装置の調整方法である。
【０００９】
これによれば、ガイド面（重量キャンセル装置の移動基準面）と、移動基準面（移動体装置の移動基準面）との平行度を、重量キャンセル装置の位置に基づいて求めるので、特別な測定器具を必要とせず、ガイド面と移動基準面との平行度調整を容易かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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基板ステージ装置の断面図である。
【図３】基板ステージ装置の組み立て手順及び発送手順を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、ベースフレームを示し、図４（Ｂ）は、運搬台車上に搭載されたステージユニットを示す図である。
【図５】基板ステージ装置の再組み立て手順を示す図である。
【図６】再組み立て途中の基板ステージ装置を示す平面図（その１）である。
【図７】再組み立て途中の基板ステージ装置を示す平面図（その２）である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、第１の実施形態（及び第２の実施形態）に係る定盤の平行度調整方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
《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８（Ｂ）に基づいて説明する。
【００１２】
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。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。
【００１３】
液晶露光装置１０は、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などが搭載されたボディ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含んでいる。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。
【００１４】
照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系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。
【００１５】
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（あるいは静電吸着）により固定されている。マスクステージＭＳＴは、後述するボディ３０の一部である鏡筒定盤３３の上面に固定されたマスクステージガイド３５上に不図示のエアベアリングを介して非接触状態（浮上した状態）で搭載されている。マスクステージＭＳＴは、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系（図示省略）により、マスクステージガイド３５上で、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方向にそれぞれ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、マスクステージＭＳＴが有する不図示の反射面に測長ビームを照射するレーザ干渉計を含むマスク干渉計システム３８により計測される。
【００１６】
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、鏡筒定盤３３に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書に開示された投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、レンズモジュールなどを含む光学系（鏡筒）を複数有し、その複数の光学系は、Ｙ軸方向に沿って、いわゆる千鳥状に配列されている（マルチレンズ投影光学系とも称される）。複数の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。照明系ＩＯＰは、複数の光学系に対応した複数の照明光ＩＬをそれぞれマスクＭに照射するように構成されている。このため、マスクＭ上には、千鳥状に配置された複数の照明光ＩＬの照明領域が形成されるとともに、投影光学系ＰＬの下方に配置された基板Ｐ上には、複数の光学系それぞれに対応して、千鳥状に配置された複数の照明光ＩＬの照射領域が形成される。液晶露光装置１０では、基板Ｐ上に形成される複数の照射領域が合成されることにより、千鳥状に配置された複数の光学系から成る投影光学系ＰＬが、Ｙ軸方向を長手方向とする単一の長方形状（帯状）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。
【００１７】
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、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（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のパターンが転写される。すなわち、液晶露光装置１０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。
【００１８】
ボディ３０は、基板ステージ架台３１、一対のサイドコラム３２、及び鏡筒定盤３３を有している。基板ステージ架台３１は、Ｙ軸方向に延びる部材から成り、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば２つ（図２参照）設けられている。２つの基板ステージ架台３１それぞれは、Ｙ軸方向の両端部が床面１１上に設置された空気ばねを含む防振装置３４に下方から支持されており、床面１１に対して振動的に分離されている。一対のサイドコラム３２は、Ｘ軸方向に延びる部材から成り、２つの基板ステージ架台３１の＋Ｙ側の端部上、及び−Ｙ側の端部上にそれぞれ架け渡された状態で搭載されている。鏡筒定盤３３は、ＸＹ平面に平行な平板状の部材から成り、前述したように投影光学系ＰＬを支持している。鏡筒定盤３３は、一対のサイドコラム３２によりＹ軸方向の両端部が下方から支持されている。従って、ボディ３０、及びボディ３０に支持された投影光学系ＰＬなどは、床面１１に対して振動的に分離されている。
【００１９】
基板ステージ装置ＰＳＴは、定盤１２、一対のベースフレーム１４、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ上に搭載されＸ粗動ステージ２３Ｘと共にＸＹ二次元ステージ装置を構成するＹ粗動ステージ２３Ｙ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの＋Ｚ側（上方）に配置された微動ステージ５０、及び定盤１２上で微動ステージ５０を下方から支持する重量キャンセル装置４０などを備えている。
【００２０】
定盤１２は、例えば石材により形成された平面視で（＋Ｚ側から見て）矩形の板状部材から成り（図６参照）、その上面は、平面度が非常に高く仕上げられている。定盤１２は、図２に示されるように、２つの基板ステージ架台３１上に架け渡された状態で搭載されている。
【００２１】
一対のベースフレーム１４は、一方が定盤１２の＋Ｙ側に、他方が定盤１２の−Ｙ側に配置されている。ベースフレーム１４は、図２に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸＺ平面に平行な板状部材から成る本体部１４ａと、本体部１４ａの長手方向の両端部、及び中央部それぞれを下方から支持する３つの脚部１４ｂとを含み、基板ステージ架台３１に非接触状態（基板ステージ架台３１を跨いだ状態）で床面１１上に設置されている。３つの脚部１４ｂそれぞれは、−Ｚ側の端部に複数のアジャスト装置１４ｃを有している。ベースフレーム１４は、複数のアジャスト装置１４ｃを適宜用いられることにより、本体部１４ａの床面１１に対する位置（床面１１からの高さ、傾きなど）が調整される。
【００２２】
本体部１４ａの両側面、及び上端面には、それぞれＸ軸方向に平行に延びるＸリニアガイド部材１６（図１では図示省略）が固定されている。また、本体部１４ａの上端面に固定されたＸリニアガイド部材１６の長手方向の両端部近傍には、それぞれストッパ１７（図１では図示省略）が設けられている。ストッパ１７は、Ｘリニアガイド部材１６を跨いで本体部１４ａに着脱可能に装着されたクランプ１７ａと、クランプ１７ａに取り付けられたショックアブソーバ１７ｂとを含む。また、本体部１４ａの両側面には、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット１５（図１では図示省略）が固定されている。なお、図２では、本体部１４ａの＋Ｙ側の側面に固定されたＸリニアガイド部材１６，及び磁石ユニット１５は、本体部１４ａの裏面奥側に隠れている。
【００２３】
図１に戻り、Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、Ｙ軸方向を長手方向とする平面視矩形の枠状部材から成り、その中央部に開口部２３Ｘａ（図２参照）が形成されている。Ｘ粗動ステージ２３Ｘの下面には、一対のＸスライダ２１が一対のベースフレーム１４に対応する間隔で取り付けられている。ここで、−Ｙ側のＸスライダ２１は、スペーサ２１ａを介してＸ粗動ステージ２３Ｘの下面に固定されているのに対し、＋Ｙ側のＸスライダ２１は、Ｙスライド装置７０を介してＸ粗動ステージ２３Ｘに対してＹ軸方向に相対移動可能に取り付けられている。Ｙスライド装置７０の詳細については、後述する。また、図２では、図面の錯綜を避けるため、Ｙスライド装置７０の図示が省略されている。
【００２４】
Ｘスライダ２１は、＋Ｘ方向から見て断面逆Ｕ字状の部材から成り、その一対の対向面間にベースフレーム１４が挿入されている。Ｘスライダ２１は、その一対の対向面、及び天井面にＸリニアガイド部材１６（図２参照）にスライド可能に係合する不図示のスライダが固定されている。また、Ｘスライダ２１は、その一対の対向面それぞれに磁石ユニット１５（図２参照）に対向するコイルを含む不図示のコイルユニットが固定されている。磁石ユニット１５と不図示のコイルユニットとは、Ｘ粗動ステージ２３ＸをＸ軸方向に駆動するためのローレンツ電磁力駆動方式のＸリニアモータを構成する。Ｘリニアモータは、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの位置情報を計測する不図示の計測系（例えば、リニアエンコーダシステム（あるいは光干渉計システム）を含む）の出力に基づいて不図示の主制御装置により制御される。Ｘ粗動ステージ２３ＸのＸ軸方向に関する移動可能範囲は、一対のストッパ１７（図２参照）により機械的に規定されている。
【００２５】
また、図２に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの上面におけるＹ軸方向の両端部には、Ｙ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石から成る磁石ユニット２５、及びＹ軸方向に延びる複数のＹリニアガイド部材２８が固定されている。
【００２６】
図１に戻り、Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視矩形の枠状部材から成り、その中央部に開口部２３Ｙａ（図２参照）が形成されている。Ｙ粗動ステージ２３Ｙの下面の、例えば四隅近傍には、Ｙリニアガイド部材２８にスライド可能に係合するスライダ２９が固定されている。また、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの下面には、磁石ユニット２５（図２参照）に対向するコイルを含むコイルユニット２７が固定されている。磁石ユニット２５とコイルユニット２７とは、Ｙ粗動ステージ２３ＹをＸ粗動ステージ２３Ｘ上でＹ軸方向に駆動するためのローレンツ電磁力駆動方式のＹリニアモータを構成する。Ｙリニアモータは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの位置情報を計測する不図示の計測系（例えば、リニアエンコーダシステム（あるいは光干渉計システム）を含む）の出力に基づいて不図示の主制御装置により制御される。以下、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、及びＹ粗動ステージ２３Ｙを併せて、粗動ステージ２３と称して説明する。
【００２７】
微動ステージ５０は、平面視ほぼ正方形の高さの低い直方体状の部材から成る本体部５１、本体部５１の下方に設けられたレベリング装置５２、及び本体部５１の上面に不図示のボルトなどを用いて着脱可能に固定された基板ホルダ５３を有している。基板ホルダ５３は、例えば図示しない真空吸着装置（又は静電吸着装置）を有しており、その上面に基板Ｐを吸着保持する。本体部５１の−Ｙ側の側面には、ミラーベース２４Ｙを介してＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡（バーミラー）２２Ｙが固定されている。また、図２に示されるように、本体部５１の−Ｘ側の側面には、ミラーベース２４Ｘを介してＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡（バーミラー）２２Ｘが固定されている。本体部５１のＸＹ平面内の位置情報は、Ｙ移動鏡２２Ｙ及びＸ移動鏡２２Ｘそれぞれに測長ビームを照射し、その反射光を受光するレーザ干渉計を含む基板干渉計システムによって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。基板干渉計システムは、Ｙ移動鏡２２Ｙに測長ビームを照射するＹレーザ干渉計３９Ｙ（図１参照）、及びＸ移動鏡２２Ｘに測長ビームを照射するＸレーザ干渉計３９Ｘ（図７参照）を含む。Ｙレーザ干渉計３９Ｙは、図１に示されるように、サイドコラム３２に固定されている。Ｘレーザ干渉計３９Ｘは、図６に示されるように、基板ステージ架台３１に固定された干渉計架台３６に固定されている。
【００２８】
本体部５１は、図２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたＸ固定子（例えば、コイルユニット）と、本体部５１に固定されたＸ可動子（例えば、磁石ユニット）と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のＸボイスコイルモータ１８ｘにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上でＸ軸方向に微少ストロークで駆動される。Ｘボイスコイルモータ１８ｘは、図２では不図示であるが、Ｙ軸方向に所定間隔で複数（例えば３つ）設けられており、本体部５１をθｚ方向にも駆動できる。また、図１に示されるように、本体部５１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたＹ固定子と、本体部５１に固定されたＹ可動子と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のＹボイスコイルモータ１８ｙにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上でＹ軸方向に微少ストロークで駆動される。Ｙボイスコイルモータ１８ｙは、Ｘ軸方向に所定間隔で複数（例えば３つ）設けられており、本体部５１をθｚ方向にも駆動できる。また、本体部５１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたＺ固定子と、本体部５１に固定されたＺ可動子と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のＺボイスコイルモータ１８ｚにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上でＺ軸方向に微少ストロークで駆動される。Ｚボイスコイルモータ１８ｚは、例えば本体部５１の四隅部に対応する位置に配置されており、本体部５１をθｘ方向、及び／又はθｙ方向にも駆動できる。なお、図面の錯綜を避ける観点から、図１ではＸボイスコイルモータの図示、図２ではＺボイスコイルモータの図示がそれぞれ省略されている。
【００２９】
以上の構成により、本体部５１は、複数のボイスコイルモータが発生するローレンツ電磁力によりＹ粗動ステージ２３Ｙ上で投影光学系ＰＬ（図１参照）に対し、適宜６自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ、θｚの各方向）に微少ストロークで駆動される。また、本体部５１は、複数のボイスコイルモータが発生するローレンツ電磁力によりＹ粗動ステージ２３Ｙに追従して（一体的に）Ｙ粗動ステージ２３Ｙと共に（Ｙ粗動ステージ２３Ｙに誘導されて）、投影光学系ＰＬに対してＸＹ二軸方向に長ストロークで駆動される。レベリング装置５２は、図２に示されるように、本体部５１の下面に形成された凹部５１ａ内に、その上部が収容されている。レベリング装置５２の構成については、後述する。
【００３０】
次に重量キャンセル装置４０の構成について説明する。図１及び図２から分かるように、重量キャンセル装置４０は、Ｚ軸方向に延設された一本の柱状の部材から成り（心柱とも称される）、レベリング装置５２を介して本体部５１の中央部を下方から支持している。重量キャンセル装置４０は、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの開口部２３Ｘａ内、及びＹ粗動ステージ２３Ｙの開口部２３Ｙａ内に挿入されている。重量キャンセル装置４０は、図２に示されるように、筐体４１、空気ばね４２、及びＺスライダ４３を有している。
【００３１】
筐体４１は、＋Ｚ側に開口する有底の筒状部材から成る。筐体４１は、その下面（底面）にボールジョイントを介して取り付けられた、複数の気体静圧軸受、例えば３つのエアベアリング４４により、定盤１２上に所定のクリアランスを介して非接触（浮上）状態で載置されている。以下、筐体４１の下面に取り付けられたエアベアリング４４を、特にベースパッド４４と称して説明する。また、筐体４１は、板ばね（あるいは、ばね性を有しない薄い鋼板）を含む複数の連結装置４５（フレクシャ装置とも称される）によりＹ粗動ステージ２３Ｙに機械的に連結されている。連結装置４５は、筐体４１の＋Ｘ側、−Ｘ側，＋Ｙ側，及び−Ｙ側それぞれに設けられ（＋Ｙ側、及び−Ｙ側の連結装置４５は図示省略）、ハウジング４１ｂとＹ粗動ステージ２３Ｙとを、重量キャンセル装置４０のＺ軸方向に関する重心付近の高さ位置（重心高さ）で接続している。筐体４１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに連結装置４５を介して牽引されることにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙと一体的にＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に、水平面に平行に定盤上１２を移動する。複数の連結装置４５それぞれと筐体４１とは、ボールジョイントを介して接続されており、筐体４１のＺ軸方向に関する位置は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに拘束されないように（重量キャンセル装置４０がＹ粗動ステージ２３Ｙに対してＺ軸方向に相対移動可能に）なっている。
【００３２】
空気ばね４２は、筐体４１内の最下部に収容されている。空気ばね４２の内部は、図示しない気体供給装置（例えば、コンプレッサ）から圧縮気体（例えば、空気）が供給されることにより、外部に比べて圧力の高い陽圧空間となっている。重量キャンセル装置４０は、空気ばね４２が発生する上向き（＋Ｚ方向）の力で、その支持対象物、具体的には、Ｚスライダ４３、微動ステージ５０（及び基板Ｐ）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、上述した複数のＺボイスコイルモータ１８ｚの負荷を低減する。
【００３３】
Ｚスライダ４３は、Ｚ軸方向に延びる筒状の部材から成り、筐体４１の内部に収容されている。Ｚスライダ４３は、ＸＹ平面に平行な板部材４６を介して空気バネ４２上に載置されている。重量キャンセル装置４０は、Ｚボイスコイルモータ１８ｚにより駆動される微動ステージ５０のＺ軸方向に関する位置（Ｚ位置）に応じて、適宜空気バネ４２の内圧を変化させることにより、Ｚスライダ４３を上下動させる。なお、空気ばね４２のばね定数が小さい場合には、Ｚスライダ４３の位置変化による発生力の変化も小さいので、空気ばね４２の内圧を変化させなくても良い。
【００３４】
また、板部材４６には、筐体４１の周壁面部に形成された開口部４１ａから、筐体４１の外側に突き出した複数の突出部材４７が接続されている。筐体４１の外壁面には、複数の突出部材４７に対応して、開口部４１ａの＋Ｚ側、及び−Ｚ側にそれぞれストッパ４８が固定されており、そのストッパ４８によりＺスライダ４３のＺ軸方向に関する移動範囲が規定されている。
【００３５】
Ｚスライダ４３は、その上端面に取り付けられた不図示のエアベアリングにより、レベリング装置５２を下方から所定のクリアランスを介して非接触支持している。従って、微動ステージ５０と重量キャンセル装置４０とは、Ｘ軸及びＹ軸方向に関して振動的に分離されている。レベリング装置５２は、Ｚスライダ４３により下方から支持されるベース５４と、ベース５４と本体部５１との間に配置されたボール５５とを含む。ボール５５は、その上部が凹部５１ａの天井面に形成された半球状の凹部内に収容され、その下部がベース５４の上面に形成された半球状の凹部内に収容されている。これにより、本体部５１がベース５４に対して揺動可能（水平面に平行な軸線周りに揺動（チルト動作）可能）に支持される。レベリング装置５２は、本体部５１からの脱落を防止する不図示の脱落防止装置により、本体部５１の水平面に対するチルト動作を阻害しないような状態で、本体部５１から吊り下げ支持されている。Ｚスライダ４３のＺ軸方向に関する位置情報は、複数の突出部材４７のうちのひとつに固定された、Ｚ軸方向を周期方向とするＺリニアスケール６８を用いて、筐体４１に固定されたＺリニアエンコーダヘッド６９（以下、Ｚヘッド６９と称して説明する）により計測される。
【００３６】
微動ステージ５０の重量キャンセル装置４０に対するＺ軸方向、θｘ、θｙ方向それぞれの位置情報（Ｚ軸方向の移動量、及び水平面に対するチルト量）は、微動ステージ５０の下面に固定された複数のレーザ変位センサ６１（以下、Ｚセンサ６１と称して説明する）により、重量キャンセル装置４０の筐体４１にアーム部材４９を介して固定されたターゲット６２を用いて求められる。レーザ変位センサ６１は、少なくとも同一直線上にない３箇所に設けられている。
【００３７】
また、基板ステージ装置ＰＳＴは、微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに接近する方向（−Ｚ方向）への相対移動を規制するＺストッパ６５を有している。Ｚストッパ６５は、少なくとも３つ設けられ、同一直線上にない３箇所に配置されている。Ｚストッパ６５は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面から上方に（微動ステージ５０に向けて）突き出して形成された下側ストッパ部材６６と、本体部５１の下面から下方に（Ｙ粗動ステージ２３Ｙに向けて）突き出して形成された上側ストッパ部材６７とを含む。なお、下側ストッパ部材６６の上端面と上側ストッパ部材６７の下端面との間には、露光動作中の微動ステージ５０のチルト動作を阻害しないように、微動ステージ５０がその駆動可能範囲の中立位置にある状態で、所定のクリアランス（例えば、５ｍｍ程度）が形成されている。
【００３８】
ここで、本実施形態の液晶露光装置１０は、一辺の長さが少なくとも５００ｍｍ以上、例えば３ｍ程度である矩形の基板Ｐをその露光対象物とする。従って、基板ホルダ５３は、基板Ｐと同程度の大きさが必要となり、その基板ホルダ５３を支持する微動ステージ５０の本体部５１，本体部５１を６自由度方向に案内するためのＹ粗動ステージ２３Ｙ、Ｘ粗動ステージ２３Ｘなどが大型化する。このため、本実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴは、例えば液晶基板の製造工場などの使用場所に対し、図２に示される状態から分解され、いくつかの部分に分けて輸送される。以下、基板ステージ装置ＰＳＴの輸送方法、及び調整方法について、液晶露光装置１０の製造工場（以下、工場と称する）から、輸送先である液晶基板の製造工場（以下、納入先と称する）へ、基板ステージ装置ＰＳＴが搬送される場合を一例として、図３〜図８（Ｂ）を用いて説明する。
【００３９】
図３に示されるように、基板ステージ装置ＰＳＴは、工場において、基板ステージ装置ＰＳＴを構成する複数のパーツが組み立てられた後（パーツ組み立て工程Ｓ１）、その複数のパーツを用いて組み立て（仮組立）られる（仮設置工程Ｓ２）。
【００４０】
パーツ組み立て工程Ｓ１では、本体部５１，レベリング装置５２、ボイスコイルモータの可動子部（図２参照）などを含む微動ステージ部の組み立て、Ｘ移動鏡２２Ｘ、ミラーベース２４Ｘ（図２参照）などを含むＸ移動鏡部の組み立て、Ｙ移動鏡２２Ｙ、ミラーベース２４Ｙ（図１参照）などを含むＹ移動鏡部の組み立て、定盤１２の＋Ｙ側に配置されるベースフレーム１４の組み立て、定盤１２の−Ｙ側に配置されるベースフレーム１４の組み立て、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの組み立て、ボイスコイルモータの固定子部を含むＹ粗動ステージ２３Ｙの組み立て、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ上へＹ粗動ステージ部２３Ｙを搭載することにより行われる粗動ステージ２３の組み立て、重量キャンセル装置４０の組み立て、基板ホルダ５３の組み立てなどが適宜行われる。ここで、パーツ組み立て工程Ｓ１において、ベースフレーム１４には、図４（Ａ）に示されるように予めＸスライダ２１が取り付けられる。なお、図４（Ａ）には、一方のベースフレーム１４のみが図示されているが、他方のベースフレーム１４にも同様にＸスライダ２１が取り付けられる。また、図４（Ａ）では不図示であるが、定盤１２の−Ｙ側に配置されるベースフレーム１４に取り付けられるＸスライダ２１には、スペーサ２１ａ（図１参照）が、定盤１２の＋Ｙ側に配置されるベースフレーム１４に取り付けられるＸスライダ２１には、Ｙスライド装置７０（図１参照）がそれぞれ取り付けられる（図６参照）。
【００４１】
仮設置工程Ｓ２では、ボディ３０（図１参照）の一部である基板ステージ架台３１を用いないため、図１などに示される定盤１２ではなく、仮設置用の工具定盤（図示省略）が用いられる。そして、その工具定盤に隣接して一対のベースフレーム１４が工場の床面上に設置され、その一対のベースフレーム１４上に粗動ステージ２３が搭載される。また、この他に、重量キャンセル装置４０の設置、微動ステージ部の設置、基板ホルダ５３の設置などが行われ、基板ステージ装置ＰＳＴ（定盤１２を除く）が図１に示される状態と同様に組み立てられる。
【００４２】
また、上記仮設置工程Ｓ２において、基板ステージ装置ＰＳＴの仮組立後（すなわち、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ上にＹ粗動ステージ２３Ｙが搭載され、そのＹ粗動ステージ２３Ｙ上に微動ステージ５０が搭載された状態で）、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ、及び微動ステージ５０それぞれに関して、単体で、あるいはステージ装置相互間で、寸法調整（高さ寸法、移動ストロークなど）、走り精度調整（真直度調整、直交度調整など）、及び運動精度調整（ピッチング、ローリングなど）などの調整作業が行われる。
【００４３】
この後、分解・発送工程Ｓ３で、仮設置工程Ｓ２で組み立てられた基板ステージ装置ＰＳＴが、輸送に最適となるように複数の部分（輸送単位）に分解される。ここで、本実施形態では、微動ステージ部、粗動ステージ２３、及び重量キャンセル装置４０をひとつの輸送単位として扱う。すなわち、上記仮設置工程Ｓ２において組み立てられた微動ステージ部、粗動ステージ２３、及び重量キャンセル装置４０は、輸送に際して分解されることなく、組み立てられたまま輸送される。以下、微動ステージ部、粗動ステージ２３、及び重量キャンセル装置４０から成る部分をステージユニット２０（図４（Ｂ）参照）と称して説明する。
【００４４】
また、ステージユニットの他に、基板ホルダ５３、一対のベースフレーム１４のうちの一方、一対のベースフレーム１４の他方、Ｘ移動鏡部、Ｙ移動鏡部、定盤１２、複数の防振装置３４が、その他の輸送単位として扱われる。基板ステージ装置ＰＳＴは、上記８つの輸送単位に分割された後、個々に梱包などが行われ、納入先に輸送される。一対のベースフレーム１４それぞれは、図４（Ａ）に示されるように、Ｘスライダ２１が取り付けられた状態で輸送される。なお、本実施形態では、ステージユニット２０、基板ホルダ５３、Ｘ移動鏡部、及びＹ移動鏡部を、主に大きさによる輸送限界の問題のためにそれぞれ個別に分解して輸送するが、輸送が可能であれば、一体的に輸送しても良い。
【００４５】
また、分解発送工程Ｓ３では、ステージユニット２０の緊定作業が行われる。図４（Ｂ）には、緊定作業が行われた後のステージユニット２０が輸送用の台車９０に搭載された状態が示されている。図４（Ｂ）に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ、本体部５１、及び重量キャンセル装置４０は、互いの位置関係が変わらないように、複数の緊定工具９１，９２、９３を用いて相互に緊定される。
【００４６】
具体的に説明すると、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの開口部２３Ｘａを規定する内壁面のうち、ＹＺ平面に平行な一対の対向面間に一対の緊定工具９１（一方は他方の紙面奥側に隠れている）が架設され、その一対の緊定工具９１に重量キャンセル装置４０が別の緊定治具９２を介して固定される。これにより、重量キャンセル装置４０がＸ粗動ステージ２３Ｘに固定される。また、重量キャンセル装置４０は、複数の連結装置４５によりＹ粗動ステージ２３Ｙに対してＸ軸、及びＹ軸方向への相対移動が制限された状態で連結されているので、緊定工具９１，９２によりＸ粗動ステージ２３ＸとＹ粗動ステージ２３Ｙとの相対位置も不変となる。なお、Ｙ粗動ステージ２３ＹをＸ粗動ステージ２３Ｘに不図示の緊定工具を用いて固定しても良い。
【００４７】
また、ステージユニット２０の輸送中は、空気ばね４２に対する圧縮気体の供給が行われないため、Ｚスライダ４３は、その移動可能範囲の最下部に位置する。これにより、本体部５１が−Ｚ方向に移動（降下）し、複数のＺストッパ６５の作用により本体部５１がＹ粗動ステージ２３Ｙにより下方から機械的に支持される。また、Ｚスライダ４３とレベリング装置５２のベース５４との間にスペーサ９４が挿入され、レベリング装置５２が本体部５１に対して揺動することが抑制される。
【００４８】
また、本体部５１とＹ粗動ステージ２３Ｙとは、本体部５１及びＹ粗動ステージ２３Ｙそれぞれに固定された緊定工具９３を用いて機械的に連結される。緊定工具９３は、本体部５１及びＹ粗動ステージ２３Ｙそれぞれに固定された治具９５，一対の治具９５同士を接続するボルト９６を含み、複数個が使用される。ここで、一対の治具９５同士を接続するためのボルト９６が挿通されるボルト孔（図示省略）は、例えば長孔状に形成されており、本体部５１をＹ粗動ステージ２３Ｙに緊定する際、本体部５１のθｚ方向の位置が調整可能となっている。本実施形態では、本体部５１は、θｚ方向に関して中立の位置に調整（位置決め）された後、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに緊定される。以上の緊定作業が終わった後、ステージユニット２０は、台車９０に搭載された状態で納入先に輸送される。
【００４９】
次に、納入先における基板ステージ装置ＰＳＴの組み立て、調整作業について説明する。基板ステージ装置ＰＳＴの組み立ては、図５に示されるように、ステージユニットに対する移動鏡部の取り付け、定盤１２、一対のベースフレーム１４の設置などが並行して行われる。
【００５０】
基板ステージ装置ＰＳＴの組立作業では、図６に示されように、まず基板ステージ架台３１上に定盤１２が設置される。このとき、基板ステージ架台３１上における定盤１２のＸ軸方向、及びＹ軸方向に関する設置位置は、大まかで良い。次いで、基板ステージ架台３１の下方に複数の防振装置３４（図１参照）が設置され、その防振装置３４の空気ばねを用いて定盤１２のＺ軸方向に関する位置が大まかに調整される。ただし、定盤１２の上面の傾き（θｘ方向、及びθｙ方向への傾き）は、水平面に平行となるように、例えば不図示の水準器を用いて計測しつつ、複数の防振装置３４を用いて調整される。
【００５１】
この後、定盤１２の＋Ｙ側、及び−Ｙ側それぞれにベースフレーム１４が設置される。一対のベースフレーム１４の設置位置も大まかで良い。ここで、定盤１２の＋Ｙ側に設置されるベースフレーム１４上を走行するＸスライダ２１上に搭載されるＹスライド装置７０について説明する。図１及び図６から分かるように、Ｙスライド装置７０は、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの下面に固定される天板７１と、Ｘスライダ２１の上面に固定された一対のＹリニアガイド部材７２と、天板７１の下面に固定され、一対のＹリニアガイド部材７２それぞれにスライド可能に係合する複数のスライド部材７３と、を含み、天板７１がベースフレーム１４の延びる方向に直交する方向にスライド自在になっている。従って、仮に一対のベースフレーム１４が平行に設置されていなくても、その一対のベースフレーム１４上にＸスライダ２１を介して搭載されるステージユニット２０は、定盤１２の−Ｙ側に設置されたベースフレーム１４に沿って直進移動が可能となる。
【００５２】
一方、ステージユニット２０には、納入先でＸ移動鏡部（ミラーベース２４Ｘ）、及びＹ移動鏡部（ミラーベース２４Ｙ）が不図示のボルトを介して取り付けられる。ここで、本体部５１は、図４（Ｂ）に示されるよう、ミラーベース２４Ｘ、２４Ｙの取付位置を規定する複数の位置決めピン９７を有しており（ミラーベース２４Ｙ用の位置決めピン９７は図示省略）、その位置決めピン９７が用いられることにより、Ｘ移動鏡２２Ｘ（図２参照）、Ｙ移動鏡２２Ｙ（図１参照）が本体部５１に対して一定の位置に取り付けられる。なお、ステージユニット２０に最終的に取り付けられる不図示の部材（例えば、ケーブルキャリア装置など）が、ステージユニット２０の搬送時にそのステージユニット２０から取り外される場合には、そのような部材も、同様に位置決めピンを用いて位置再現性良く取り付けられるような構成にしておくと良い。
【００５３】
次いで、図７に示されるように、Ｘ移動鏡２２Ｘ、Ｙ移動鏡２２Ｙが取り付けられたステージユニット２０のうち、最下部のＸ粗動ステージ２３Ｘが、例えばクレーンなどの装置を用いて吊り下げられ、一対のベースフレーム１４上に載置される。この際、Ｙ移動鏡２２Ｙの反射面がサイドコラム３２と平行となるように、ステージユニット２０の位置が調整される。なお、図７では、ステージユニット２０が有する複数のボイスコイルモータの図示が省略されている。ステージユニット２０の位置調整は、サイドコラム３２に取り付けられたオートコリメータ装置８０により、サイドコラム３２に固定されたサイドコラム３２と平行な反射面を有する工具平面鏡８１を用いて行われる。
【００５４】
オートコリメータ装置８０は、Ｙ移動鏡２２Ｙ、及び工具平面鏡８１それぞれに互いに平行な一対の平行光線を照射する。ステージユニット２０の位置調整は、オートコリメータ装置８０から照射され、Ｙ移動鏡２２Ｙ、及び工具平面鏡８１それぞれで反射された平行光線を用いて、Ｙ移動鏡２２Ｙの反射面の、工具平面鏡８１の反射面に対する相対角度差を計測することにより行われる。Ｙ移動鏡２２Ｙは、ステージユニット２０自体がθｚ方向に回転されることにより（図７の黒塗り矢印参照）、その反射面のθｚ方向の位置が調整される。このように、本実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴは、サイドコラム３２（サイドコラム３２により規定される座標系）を基準にしてその設置位置が調整される。従って、マスクステージＭＳＴ（図１参照）などの設置位置もサイドコラム３２を基準に調整することで、マスクステージＭＳＴと基板ステージ装置ＰＳＴとを精度良く同期移動させることができる。
【００５５】
ここで、本実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴは、基板Ｐを保持する微動ステージ５０が重量キャンセル装置４０により下方から支持されているため、その微動ステージ５０がＸＹ平面に沿って移動する際は、定盤１２の上面により規定される平面を基準として移動する。これに対し、複数のボイスコイルモータを用いて微動ステージをＸＹ二軸方向に誘導するＹ粗動ステージ２３Ｙは、一対のベースフレーム１４により規定される所定の二次元平面（以下、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面と称して説明する）に沿って移動する。従って、定盤１２の上面と、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面とは、厳密に平行であることが望ましい。具体的に説明すると、仮に定盤の上面が水平面に平行に調整されていたとしても、例えば一対のベースフレーム１４がθｘ方向（あるいはθｙ方向）に傾いて設置されていた場合には、Ｙ粗動ステージ２３Ｙを水平面に沿って案内することができない。一方、重量キャンセル装置４０は定盤１２に案内されて水平面に平行に移動するので、例えばボイスコイルモータの固定子部と可動子部とが接触する可能性がある。そこで、本実施形態では、ステージユニット２０を一対のベースフレーム１４上に搭載した後、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度調整が行われる。
【００５６】
以下、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度調整作業（以下、単に平行度調整作業と称して説明する）について、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を用いて説明する。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、一例として定盤１２の上面が水平面に対してθｙ方向に傾き、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面がほぼ水平である場合の平行度調整作業について説明する。平行度調整作業は、重量キャンセル装置４０が有するＺヘッド６９の出力に基づいて行われる。Ｚヘッド６９は、前述したように、Ｚスライダ４３と一体的にＺ軸方向に移動（上下動）するＺリニアスケール６８を用いて、Ｚスライダ４３のＺ軸方向に関する位置情報を計測する。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、図面の簡略化のため、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、ベースフレーム１４、基板ステージ架台３１，防振装置３４（それぞれ図２など参照）などの図示が省略されている。
【００５７】
平行度調整作業は、まず図８（Ａ）に示されるように、重量キャンセル装置４０を定盤１２上のＸ軸方向の一側（ここでは−Ｘ側）に位置させた後、空気ばね４２の内圧を下げてＺスライダ４３及び微動ステージ５０を降下させ、Ｚストッパ６５を用いてＹ粗動ステージ２３Ｙに微動ステージ５０を下方から機械的に支持させる。このとき、空気ばね４２の内圧は、Ｚストッパ６５の下側ストッパ部材６６と上側ストッパ部材６７とを離間させず、かつ、Ｚスライダ４３の上面に取り付けられた不図示のエアベアリング（シーリングパッドと称する）から噴出される空気により形成される空気膜を介して、そのシーリングパッドの軸受面をレベリング装置５２のベース５４下面に押し付けておくだけの鉛直方向上向きの比較的小さい力（具体的には、Ｚスライダ４３とレベリング装置５２との重量の和以上の力）を発生する程度に設定される。空気ばね４２の内圧は、レギュレータ（空圧自動調整弁）を用いて調整すれば良い。なお、実際には微動ステージ５０（レベリング装置５２を除く）の重量は、Ｚスライダ４３とレベリング装置５２との重量の和よりもはるかに大きいので、空気ばね４２の内圧制御は容易である。
【００５８】
そして、図８（Ａ）に示される状態で、Ｚヘッド６９の出力を記録する（あるいは所定の装置に記憶させる）。この後、図８（Ｂ）に示されるように、それぞれ不図示のＸリニアモータを用いてＸ粗動ステージ２３Ｘがベースフレーム１４上で＋Ｘ方向に駆動されることにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ、重量キャンセル装置４０，及び微動ステージ５０が一体的に＋Ｘ方向に移動する。ここで、図８（Ｂ）に示されるように、定盤１２の＋Ｘ側が−Ｙ側よりも高い位置に位置している場合、重量キャンセル装置４０が＋Ｘ方向に移動するに従って、定盤１２と微動ステージ５０との間隔が狭くなる（微動ステージ５０は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面に沿って移動する）。このとき、重量キャンセル装置４０は、Ｚスライダ４３が微動ステージ５０の重量により＋Ｚ方向に移動しない（微動ステージ５０を持ち上げることができない）ので、筐体４１のみが＋Ｚ方向に移動する。これにより、Ｚヘッド６９とＺリニアスケール６８との相対位置が変化し、Ｚヘッド６９の出力が変化する。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、重量キャンセル装置４０を定盤１２上でＸＹ二軸方向に適宜移動させ、その重量キャンセル装置４０が有するＺヘッド６９の出力に基づいて、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度が計測される。平行度調整作業（定盤１２、及びベースフレーム１４のＺ位置（高さ）調整作業）は、上記Ｚリニアエンコーダシステムの計測値が一定となるように、複数の防振装置３４（図１参照）を用いて定盤１２のＺ位置を調整、あるいは複数のアジャスタ１４ｃ（図２参照）を用いてベースフレーム１４のＺ位置を調整することにより行われる。
【００６０】
従って、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度調整作業を容易かつ迅速に行うことができる（これに対し、専用の計測装置を用いて定盤１２の平行度を計測する場合、定盤上に計測作業員、計測装置が乗る必要がある分、定盤１２が変形したり、防振装置３４による定盤１２のＺ位置制御が正確に行われない可能性がある。また、定盤１２の面積が広いため作業が煩雑であり、かつ計測装置を用意することが困難である）。なお、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、ベースフレーム１４が床面１１に対してほぼ平行で、定盤１２の上面が床面１１に対して傾いている場合が示されているが、定盤１２を水平に調整し、Ｚリニアエンコーダシステムの計測値に基づき、アジャスタ１４ｃを用いてベースフレーム１４の傾きを調整しても良い。
【００６１】
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、基板ステージ装置ＰＳＴ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。なお、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詳細な説明は省略するものとする。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態の液晶露光装置１０が有する基板ステージ装置ＰＳＴは、工場において組み立て、調整を行ったステージユニット２０を、分解せずに納入先に輸送するので、納入先での基板ステージ装置ＰＳＴの組み立て、調整作業を迅速に行うことができる（仮にステージユニット２０を分解した場合、再調整作業が必要となる）。なお、重量キャンセル装置４０は、微動ステージ５０、及び定盤１２に対してエアベアリングを介して非接触となっており、そのエアベアリングへの圧縮空気の供給圧力を管理することにより、工場での調整時における微動ステージ５０、定盤１２それぞれに対する位置関係を容易に再現できる。また、基板ステージ装置ＰＳＴの組み立て作業は、クレーンなどを用いて上から部材を積み重ねることにより行うことができるので、作業性が良い。また、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度調整を、重量キャンセル装置４０を用いることにより、迅速に行うことができる。
【００６３】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係る基板ステージ装置の調整方法について説明する。なお、本第２の実施形態は、上記第１の実施形態に係るステージ装置の調整方法を説明するための図である、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を用いて説明する。本第２の実施形態では、重量キャンセル装置４０が有するＺセンサ６１の計測値を用いて、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度調整が行われる点が上記第１の実施形態と異なる。なお、重量キャンセル装置４０を含み、基板ステージ装置ＰＳＴの構成は、上記第１の実施形態と同じである。
【００６４】
本第２の実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、Ｚストッパ６５を介して微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙに下方から機械的に支持される。また、空気ばね４２の内圧も、上記第１の実施形態と同様に調整される。この状態で、図８（Ａ）に示されるように重量キャンセル装置４０を定盤１２上の−Ｘ側の領域に位置させ、複数のＺセンサ６１の出力を記録する（あるいは所定の装置に記憶させる）。次いで、それぞれ不図示のＸリニアモータを用いてＸ粗動ステージ２３Ｘをベースフレーム１４上で＋Ｘ方向に駆動することにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ、重量キャンセル装置４０，及び微動ステージ５０が一体的に＋Ｘ方向に移動する（図８（Ｂ）の矢印参照）。重量キャンセル装置４０は、Ｚスライダ４３が微動ステージ５０の重量により＋Ｚ方向に移動しない（微動ステージ５０を持ち上げることができない）ので、筐体４１のみが＋Ｚ方向に移動する。
【００６５】
そして、ターゲット６２が取り付けられているアーム部材４９が筐体４１に固定され、かつベースパッド４４の下面と定盤１２の上面とのクリアランスが一定に保たれるため、定盤１２の上面のＺ位置は、ターゲット６２のＺ位置に反映される。従って、重量キャンセル装置４０を定盤１２上で移動させる際のＺセンサ６１の計測値により、重量キャンセル装置４０の位置に応じた、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度を求めることができる。なお、Ｚセンサ６１の出力としては、複数のＺセンサ６１の出力の平均値を用いても良いし、複数のＺセンサ６１のうち、ひとつのＺセンサ６１を用いても良い。本第２の実施形態でも、上記第１の実施形態と同様に重量キャンセル装置４０を用いるので、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度調整を迅速に行うことができる。
【００６６】
なお、上記第１及び第２の実施形態に係る基板ステージ装置の組み立て及び調整方法は、一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、上記第１及び第２の実施形態では、基板ステージ装置ＰＳＴを納入先に輸送した後の組み立て時に、定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度調整が行われる場合を説明したが、これに限らず、液晶露光装置１０を継続的に使用する際、定期的に定盤１２の上面とＹ粗動ステージ２３Ｙの移動基準面との平行度を、上記第１又は第２の実施形態で説明した方法により自動測定し、その平行度の経時的な変化をモニタしても良い。上述したように、本実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴでは、微動ステージ５０と粗動ステージ２３とが機械的に分離した構成であるため、床面１１の経時変化、あるいは地震などにより、相対位置関係がずれ、その再調整が必要となる場合がある。そのため、上述のように平行度の経時的な変化をモニタすることにより、トラブルを未然に回避することができる。
【００６７】
また、重量キャンセル装置は、例えばＺスライダに相当する部材が微動ステージに固定され、そのＺスライダ、空気ばね、Ｚスライダと空気ばねが収容される筐体が、全体的に床面に対して微動ステージとともに揺動可能とされた構成でも良い。
【００６８】
なお、露光装置で使用される照明光は、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。
【００６９】
また、上記第１及び第２の実施形態では、投影光学系ＰＬが、複数本の光学系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、投影光学系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。
【００７０】
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、投影倍率が等倍系のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は拡大系及び縮小系のいずれでも良い。
【００７１】
また、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本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、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。また、移動体装置としては、露光装置以外の装置、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、基板の検査に用いる基板検査装置などであっても良い。
【００７２】
なお、本発明の移動体装置の組み立て方法により組み立てられた基板ステージ装置を含む露光装置は、外径が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。
【００７３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上説明したように、本発明の移動体装置の組み立て方法は、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体を含む移動体装置の組み立てに適している。また、本発明の移動体装置の調整方法は、水平面に平行な所定平面に沿って移動可能な移動体を含む移動体装置の調整に適している。
【符号の説明】
【００７５】
１０…液晶露光装置、１２…定盤、１４…ベースフレーム、２３Ｘ…Ｘ粗動ステージ、２３Ｙ…Ｙ粗動ステージ、４０…重量キャンセル装置、５０…微動ステージ、５２…レベリング装置、Ｐ…基板、ＰＳＴ…基板ステージ装置。
【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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