(57)【要約】【課題】板状の物体を、平坦度を高く維持した状態で、保持装置上に搬入する。【解決手段】  搬送システムは、載置されたウエハＷを上方からチャックユニット１５３によって保持するとともに、下方から上下動ピン１４０によって吸着保持する。その後、ウエハの下面がウエハテーブルＷＴＢに接触するまでチャックユニット１５３及び上下動ピン１４０を下降させる。その際、チャックユニット１５３と上下動ピン１４０とによるウエハＷの拘束によって、ウエハＷに局所的に過拘束が発生し、歪みが生じないように、チャックユニット１５３による保持力及びチャック部材１２４の配置を最適となるよう調整する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体載置部が設けられた物体載置部材に板状の物体を搬送する搬送システムであって、
前記板状の物体に力を及ぼして前記板状の物体の形状を変える調整装置を備え、
前記調整装置は、前記物体載置部に前記板状の物体が載置される前に、前記板状の物体に及ぼす力を、前記力が前記板状の物体に及ぼされる位置に応じて異ならせて前記板状の物体の形状を変える搬送システム。
【請求項２】
前記調整装置によって前記形状が変わった前記板状の物体が前記物体載置部に載置される請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記物体載置部は前記形状が変わった前記板状の物体の下に位置する請求項１または２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記形状が変わった前記板状の物体の形状は、下に凸の形状を含む請求項１から３のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項５】
前記調整装置は、前記板状の物体が有する面のうち少なくとも一面が所定の平坦度となるように前記板状の物体の形状を変える請求項１から４のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項６】
前記調整装置は、前記板状の物体に及ぼす力の大きさを、前記力が前記板状の物体に及ぼされる位置に応じて異ならせる請求項１から５のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項７】
前記物体載置部材に設けられ、前記板状の物体を下方から支持した状態で前記物体載置部に対して上下方向に移動可能な支持部を備え、
前記板状の物体に及ぼされる前記力は、前記支持部に対する位置に応じて異なる請求項１から６のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項８】
前記板状の物体の前記支持部に対向する位置に及ぼされる前記力は、前記板状の物体の他の位置に及ぼされる前記力よりも弱い請求項７に記載の搬送システム。
【請求項９】
前記物体は、前記支持部に支持され、前記調整装置により前記形状が変わった状態で、前記物体載置部に当接する請求項７または８に記載の搬送システム。
【請求項１０】
前記調整装置は、前記支持部で前記板状の物体を支持してから前記板状の物体が前記物体載置部に当接するまでの期間の少なくとも一部において、前記板状の物体の形状を変える請求項７から９のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項１１】
前記調整装置は、前記支持部で前記板状の物体を支持する前に、前記板状の物体の形状を変える請求項７から１０のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項１２】
前記支持部で前記板状の物体を支持した後に、前記支持部を下方へ移動して前記板状の物体を前記物体載置部に当接させる請求項７から１１のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項１３】
前記調整装置は、前記板状の物体を支持している前記支持部が下方へ移動している期間の少なくとも一部において、前記板状の物体の形状を変える請求項７から１２のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項１４】
前記板状の物体との間に気体流を形成して前記板状の物体に対する吸引力を発生させる吸引部材と、前記吸引部材と前記物体載置部との相対位置を上下方向に変化させる駆動装置と、を含む吸引装置を備える請求項１から１３のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項１５】
前記板状の物体を吸引している前記吸引部材と前記物体載置部との相対位置が上下方向に変化している期間の少なくとも一部において、前記板状の物体の形状を変える請求項１４に記載の搬送システム。
【請求項１６】
前記吸引部材は複数あって、
前記複数の吸引部材の吸引力の大きさは異なる請求項１４または１５に記載の搬送システム。
【請求項１７】
前記物体載置部材に設けられ、前記板状の物体を下方から支持した状態で前記物体載置部に対して上下方向に移動可能な支持部を備え、
前記複数の吸引部材の吸引力の大きさは前記支持部に対する位置に応じて異なる請求項１６に記載の搬送システム。
【請求項１８】
前記複数の吸引部材のうち前記支持部に対向する位置の前記吸引部材が発生する吸引力は、他の前記吸引部材が発生する吸引力よりも弱い請求項１７に記載の搬送システム。
【請求項１９】
前記複数の吸引部材が発生させる前記気体の流れの速度を互いに異ならせて、前記複数の吸引部材の吸引力を異ならせる請求項１６から１８のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項２０】
前記吸引装置は、前記複数の吸引部材をグループ化して、前記グループ毎に気体を制御可能である請求項１６から１９のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項２１】
前記複数の吸引部材は、前記支持部に対向する複数の吸引部材を含む第１のグループと、他の吸引部材を含む第２のグループとでグループ化されている請求項２０に記載の搬送システム。
【請求項２２】
前記吸引装置は、前記第１のグループに含まれる前記吸引部材が発生する吸引力を、前記第２のグループに含まれる前記吸引部材が発生する吸引力よりも弱くする請求項２１に記載の搬送システム。
【請求項２３】
前記支持部は、前記物体の中央部領域を支持可能である請求項７から２２のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項２４】
前記調整装置は、前記板状の物体の形状に関する情報に基づき、前記板状の物体の形状を変える請求項１から２３のいずれか一項に記載の搬送システム。
【請求項２５】
物体上にパターンを形成する露光装置であって、
請求項１から２４のいずれか一項に記載の搬送システムと、
前記搬送システムにより前記物体載置部材上に搬送された前記板状の物体をエネルギビームで露光して、前記パターンを形成するパターン生成装置と、を備える露光装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の露光装置を用いて板状の物体を露光することと、
露光された前記板状の物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項２７】
物体載置部が設けられた物体載置部材に板状の物体を搬送する搬送方法であって、
前記物体載置部に前記板状の物体が載置される前に、前記板状の物体の形状を変えることと、
前記形状が変わった前記板状の物体を前記物体載置部に載置することと、を含み、
前記板状の物体の形状を変えることは、前記板状の物体に及ぼす力を、前記力が前記板状の物体に及ぼされる位置に応じて異ならせることを含む搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送方法、搬送システム及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、特に、物体載置部が設けられた物体載置部材に板状の物体を搬送する搬送方法、搬送方法の実施に好適な搬送システム及び搬送システムを備える露光装置、並びに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、半導体素子（集積回路等）、液晶表示素子等の電子デバイス（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】
この種の露光装置で用いられる、露光対象となるウエハ又はガラスプレート等の基板は、次第に（例えばウエハの場合、１０年おきに）大型化している。現在は、直径３００ｍｍの３００ミリウエハが主流となっているが、今や直径４５０ｍｍの４５０ミリウエハ時代の到来が間近に迫っている。４５０ミリウエハに移行すると、１枚のウエハから採れるダイ（チップ）の数が現行の３００ミリウエハの２倍以上となり、コスト削減に貢献する。
【０００４】
しかしながら、ウエハのサイズに比例してその厚みが大きくなるわけではないので、４５０ミリウエハは、３００ミリウエハに比較して、強度及び剛性が格段に弱い。従って、例えばウエハの搬送１つを取り上げても、現在の３００ミリウエハと同様の手段方法をそのまま採用したのでは、ウエハに歪みが生じ露光精度に悪影響を与えるおそれがあると考えられた。そこで、ウエハの搬送方法としては、ベルヌーイ・チャック等を備えた搬送部材によりウエハを上方から非接触で吸引して、平坦度（平面度）を保ち、ウエハホルダ（保持装置）に搬入する、４５０ミリウエハであっても採用可能な搬入方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、ウエハのウエハステージ（ウエハホルダ）上への搬入方法として、上述の搬送部材による上方からの非接触吸引を採用する場合、計測結果に基づく補正が困難な、許容できないレベルのウエハの水平面内の位置ずれ（回転ずれ）が生じるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０２９７５６２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述のウエハの搬送部材による上方からの非接触吸引による不都合を解消する方法として、ウエハを、ベルヌーイ・チャック等により上方から非接触で吸引しつつ、下方からも支持部（例えばウエハステージ上の上下動ピン）で支持することが考えられる。しかるに、発明者らの研究により、ウエハの上方からの非接触吸引と下方からの支持とを行って、ウエハステージ上へのウエハのロードを行う場合に、３００ミリウエハであっても許容できないレベルの歪みが生ずることがあることが判明した。発明者らは、このウエハの歪みの原因について究明した結果、ウエハ中央付近が上下から拘束されることによる過拘束が主要因であるとの結論を得た。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、物体載置部が設けられた物体載置部材に板状の物体を搬送する搬送システムであって、前記板状の物体に力を及ぼして前記板状の物体の形状を変える調整装置を備え、前記調整装置は、前記物体載置部に前記板状の物体が載置される前に、前記板状の物体に及ぼす力を、前記力が前記板状の物体に及ぼされる位置に応じて異ならせて前記板状の物体の形状を変える搬送システムが、提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、物体上にパターンを形成する露光装置であって、第１の態様に係る搬送システムと、前記搬送システムにより前記物体載置部材上に搬送された前記板状の物体をエネルギビームで露光して、前記パターンを形成するパターン生成装置と、を備える露光装置が、提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る露光装置を用いて板状の物体を露光することと、露光された前記板状の物体を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、物体載置部が設けられた物体載置部材に板状の物体を搬送する搬送方法であって、前記物体載置部に前記板状の物体が載置される前に、前記板状の物体の形状を変えることと、前記形状が変わった前記板状の物体を前記物体載置部に載置することと、を含み、前記板状の物体の形状を変えることは、前記板状の物体に及ぼす力を、前記力が前記板状の物体に及ぼされる位置に応じて異ならせることを含む搬送方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１のウエハステージを−Ｙ方向から見た図（正面図）である。
【図３】図３（Ａ）は、図１の搬入ユニット（チャックユニット）を示す底面図、図３（Ｂ）は、ウエハのロードに関連する構成各部を示す図であって、搬入ユニットを、ウエハステージ上の上下動ピン及びその駆動装置とともに示す図である。
【図４】一実施形態に係る露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、ウエハの搬入手順を説明するための図（その１〜その４）である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、ウエハの搬入手順を説明するための図（その５〜その７）である。
【図７】チャックユニットに設けられるチャック部材の配置の他の一例を説明するための図である。
【図８】第１の変形例に係る上下動ピンの構成を示す図である。
【図９】第２の変形例に係る上下動ピンの構成を示す図である。
【図１０】第３の変形例に係る上下動ピンの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、一実施形態について、図１〜図７に基づいて、説明する。
【００１４】
図１には、一実施形態に係る露光装置１００の構成が概略的に示されている。この露光装置１００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。後述するように、本実施形態では、投影光学系ＰＬが設けられており、以下においては、この投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行な方向をＺ軸方向、これに直交する面内でレチクルＲとウエハＷとが相対走査される方向をＹ軸方向、Ｚ軸及びＹ軸に直交する方向をＸ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。
【００１５】
露光装置１００は、照明系１０、レチクル（マスク）Ｒを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴ、不図示の搬出ユニット及び後述する上下動ピンとともにウエハ搬送システム１２０（図４参照）を構成する搬入ユニット１２１、並びにこれらの制御系等を備えている。
【００１６】
照明系１０は、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、光源と、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、及びレチクルブラインド等（いずれも不図示）を有する照明光学系と、を含む。照明系１０は、レチクルブラインド（マスキングシステムとも呼ばれる）で設定（制限）されたレチクルＲ上のスリット状の照明領域ＩＡＲを、照明光（露光光）ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。ここで、照明光ＩＬとして、一例として、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。
【００１７】
レチクルステージＲＳＴ上には、そのパターン面（図１における下面）に回路パターンなどが形成されたレチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ又は平面モータ等を含むレチクルステージ駆動系１１（図１では不図示、図４参照）によって、ＸＹ平面内で微小駆動可能であるとともに、走査方向（図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向）に所定の走査速度で駆動可能となっている。
【００１８】
レチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、例えばレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）１３によって、レチクルステージＲＳＴに固定された移動鏡１５（実際には、Ｙ軸方向に直交する反射面を有するＹ移動鏡（あるいは、レトロリフレクタ）とＸ軸方向に直交する反射面を有するＸ移動鏡とが設けられている）を介して、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計１３の計測値は、主制御装置２０（図１では不図示、図４参照）に送られる。主制御装置２０は、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいて、レチクルステージ駆動系１１（図４参照）を介してレチクルステージＲＳＴを駆動する。なお、本実施形態では、上述したレチクル干渉計に代えてエンコーダを用いてレチクルステージＲＳＴのＸＹ平面内の位置情報が検出されても良い。
【００１９】
投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置されている。投影光学系ＰＬは、不図示の支持部材によって水平に支持されたメインフレームＢＤに搭載されている。投影光学系ＰＬとしては、例えば、Ｚ軸と平行な光軸ＡＸに沿って配列される複数の光学素子（レンズエレメント）から成る屈折光学系が用いられている。投影光学系ＰＬは、例えば両側テレセントリックで、所定の投影倍率（例えば１／４倍、１／５倍又は１／８倍など）を有する。このため、照明系１０からの照明光ＩＬによってレチクルＲ上の照明領域ＩＡＲが照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるレチクルＲ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ＩＡＲ内のレチクルＲの回路パターンの縮小像（回路パターンの一部の縮小像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布されたウエハＷ上の前記照明領域ＩＡＲに共役な領域（以下、露光領域とも呼ぶ）ＩＡに形成される。そして、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ（より正しくは、ウエハＷを保持する後述する微動ステージＷＦＳ）との同期駆動によって、照明領域ＩＡＲ（照明光ＩＬ）に対してレチクルＲを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域ＩＡ（照明光ＩＬ）に対してウエハＷを走査方向（Ｙ軸方向）に相対移動させることで、ウエハＷ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レチクルＲ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１０、及び投影光学系ＰＬによってウエハＷ上にレチクルＲのパターンが生成され、照明光ＩＬによるウエハＷ上の感応層（レジスト層）の露光によってウエハＷ上にそのパターンが形成される。
【００２０】
ウエハステージＷＳＴは、図１に示されるように、ベース盤１２上に後述するエアベアリングを介して浮上支持されている。ここで、ベース盤１２は、床Ｆ上に防振機構（図示省略）によってほぼ水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。ベース盤１２は、平板状の外形を有する部材から成る。また、ベース盤１２の内部には、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数のコイル１７を含む、コイルユニットが収容されている。
【００２１】
ウエハステージＷＳＴは、図１及び図２からわかるように、粗動ステージＷＣＳと、粗動ステージＷＣＳに非接触状態で支持され、粗動ステージＷＣＳに対して相対移動可能な微動ステージＷＦＳとを有している。ここで、ウエハステージＷＳＴ（粗動ステージＷＣＳ）は、粗動ステージ駆動系５１（図４参照）により、Ｘ軸及びＹ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともにθｚ方向に微小駆動される。また、微動ステージＷＦＳは、微動ステージ駆動系５２（図４参照）によって粗動ステージＷＣＳに対して６自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ及びθｚの各方向）に駆動される。
【００２２】
粗動ステージＷＣＳは、図２に示されるように、平面視で（＋Ｚ方向から見て）Ｘ軸方向の長さがＹ軸方向の長さより幾分長い長方形板状の粗動スライダ部９１と、粗動スライダ部９１の長手方向の一端部と他端部の上面にＹＺ平面に平行な状態でそれぞれ固定され、かつＹ軸方向を長手方向とする長方形板状の一対の側壁部９２ａ，９２ｂと、側壁部９２ａ，９２ｂそれぞれの上面のＹ軸方向の中央部に内側に向けて固定された一対の固定子部９３ａ、９３ｂと、を備えている。粗動ステージＷＣＳは、全体として、上面のＸ軸方向中央部及びＹ軸方向の両側面が開口した高さの低い直方体形状を有している。すなわち、粗動ステージＷＣＳには、その内部にＹ軸方向に貫通した空間部が形成されている。なお、側壁部９２ａ，９２ｂは、固定子部９３ａ、９３ｂとＹ軸方向の長さをほぼ同じにしても良い。すなわち、側壁部９２ａ，９２ｂは、粗動スライダ部９１の長手方向の一端部と他端部の上面のＹ軸方向の中央部のみに設けても良い。
【００２３】
粗動ステージＷＣＳの底面、すなわち粗動スライダ部９１の底面には、ベース盤１２の内部に配置されたコイルユニットに対応して、ＸＹ二次元方向を行方向、列方向としてマトリックス状に配置された複数の永久磁石１８から成る磁石ユニットが設けられている。磁石ユニットは、ベース盤１２のコイルユニットと共に、例えば米国特許第５，１９６，７４５号明細書などに開示される電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータから成る粗動ステージ駆動系５１（図４参照）を構成している。コイルユニットを構成する各コイル１７（図１参照）に供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される。
【００２４】
粗動スライダ部９１の底面には、上記磁石ユニットの周囲に複数のエアベアリング９４が固定されている。粗動ステージＷＣＳは、複数のエアベアリング９４によって、ベース盤１２の上方に所定の隙間（クリアランス、ギャップ）、例えば数μｍ程度の隙間を介して浮上支持され、粗動ステージ駆動系５１によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びθｚ方向に駆動される。
【００２５】
なお、粗動ステージ駆動系５１としては、電磁力（ローレンツ力）駆動方式の平面モータに限らず、例えば可変磁気抵抗駆動方式の平面モータを用いることもできる。この他、粗動ステージ駆動系５１を、磁気浮上型の平面モータによって構成し、該平面モータによって粗動ステージＷＣＳを６自由度方向に駆動できるようにしても良い。この場合、粗動スライダ部９１の底面にエアベアリングを設けなくても良くなる。
【００２６】
一対の固定子部９３ａ、９３ｂのそれぞれは、例えば外形が矩形板状の部材から成り、それぞれの内部には、複数のコイルから成るコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂが収容されている。コイルユニットＣＵａ、ＣＵｂを構成する各コイルに供給される電流の大きさ及び方向は、主制御装置２０によって制御される。
【００２７】
微動ステージＷＦＳは、図２に示されるように、例えば平面視で八角形の高さの低い柱状部材から成る本体部８１と、本体部８１のＸ軸方向の一端部と他端部とにそれぞれ固定された一対の可動子部８２ａ、８２ｂと、本体部８１の上面に一体的に固定された平面視矩形の板状部材から成るウエハテーブルＷＴＢと、を備えている。
【００２８】
本体部８１は、ウエハテーブルＷＴＢと熱膨張率が同じ又は同程度の素材で形成されることが望ましく、その素材は低熱膨張率であることが望ましい。ここで、図２では、図示は省略されているが、本体部８１には、ウエハテーブルＷＴＢ（及び不図示のウエハホルダ）に形成された不図示の貫通孔に挿入され、上下動可能な複数（例えば３本）の上下動ピン１４０（図３（Ｂ）参照）が設けられている。３本の上下動ピン１４０それぞれの上面には、真空排気用の排気口４１が形成されている。また、３本の上下動ピン１４０は、それぞれの下端面が台座部材１４１の上面に固定されている。３本の上下動ピン１４０は、それぞれ台座部材１４１の上面の平面視でほぼ正三角形の頂点の位置に配置されている。３本の上下動ピン１４０それぞれに設けられた排気口４１は、上下動ピン１４０（及び台座部材１４１）の内部に形成された排気管路及び不図示の真空排気管を介して真空ポンプ（不図示）に接続されている。台座部材１４１は、下面の中央部に固定された軸１４３を介して駆動装置１４２に接続されている。すなわち、３本の上下動ピン１４０は、台座部材１４１と一体で駆動装置１４２によって上下方向に駆動される。本実施形態では、台座部材１４１と３本の上下動ピン１４０と軸１４３とによって、ウエハ下面の中央部領域の一部を下方から支持可能なウエハ支持部１５０が構成されている。ここで、３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）の基準位置からのＺ軸方向の変位は、例えば駆動装置１４２に設けられたエンコーダシステム等の変位センサ１４５（図３（Ｂ）では不図示、図４参照）によって検出されている。主制御装置２０は、変位センサ１４５の計測値に基づいて、駆動装置１４２を介して３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）を上下方向に駆動する。
【００２９】
図２に戻り、一対の可動子部８２ａ、８２ｂは、本体部８１のＸ軸方向の一端面と他端面にそれぞれ固定されたＹＺ断面が矩形枠状の筐体を有する。以下では、便宜上、これらの筐体を可動子部８２ａ、８２ｂと同一の符号を用いて、筐体８２ａ、８２ｂと表記する。
【００３０】
筐体８２ａは、Ｙ軸方向寸法（長さ）及びＺ軸方向寸法（高さ）が、共に固定子部９３ａよりも幾分長いＹ軸方向に細長いＹＺ断面が矩形の中空部を有する。筐体８２ａの中空部内に粗動ステージＷＣＳの固定子部９３ａの−Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。筐体８２ａの上壁部８２ａ１及び底壁部８２ａ２の内部には、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２が、設けられている。
【００３１】
可動子部８２ｂは、可動子部８２ａと左右対称ではあるが同様に構成されている。筐体（可動子部）８２ｂの中空部内に粗動ステージＷＣＳの固定子部９３ｂの＋Ｘ側の端部が非接触で挿入されている。筐体８２ｂの上壁部８２ｂ１及び底壁部８２ｂ２の内部には、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２と同様に構成された磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２が、設けられている。
【００３２】
上述のコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂは、磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２にそれぞれ対向するように固定子部９３ａ及び９３ｂの内部にそれぞれ収容されている。
【００３３】
磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及びＭＵｂ１、ＭＵｂ２、並びにコイルユニットＣＵａ、ＣＵｂの構成は、例えば米国特許出願公開第２０１０／００７３６５２号明細書及び米国特許出願公開第２０１０／００７３６５３号明細書等に詳細に開示されている。
【００３４】
本実施形態では、前述した可動子部８２ａが有する一対の磁石ユニットＭＵａ１、ＭＵａ２及び固定子部９３ａが有するコイルユニットＣＵａと、可動子部８２ｂが有する一対の磁石ユニットＭＵｂ１、ＭＵｂ２及び固定子部９３ｂが有するコイルユニットＣＵｂと、を含んで、上記米国特許出願公開第２０１０／００７３６５２号明細書及び米国特許出願公開第２０１０／００７３６５３号明細書と同様に、微動ステージＷＦＳを粗動ステージＷＣＳに対して非接触状態で浮上支持するとともに、非接触で６自由度方向へ駆動する微動ステージ駆動系５２（図４参照）が構成されている。
【００３５】
なお、粗動ステージ駆動系５１（図４参照）として、磁気浮上型の平面モータを用いる場合、該平面モータによって粗動ステージＷＣＳと一体で微動ステージＷＦＳを、Ｚ軸、θｘ及びθｙの各方向に微小駆動可能となるので、微動ステージ駆動系５２は、Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚの各方向、すなわちＸＹ平面内の３自由度方向に微動ステージＷＦＳを駆動可能な構成にしても良い。この他、例えば粗動ステージＷＣＳの一対の側壁部９２ａ，９２ｂのそれぞれに、各一対の電磁石を、微動ステージＷＦＳの八角形の斜辺部に対向して設け、各電磁石に対向して微動ステージＷＦＳに磁性体部材を設けても良い。このようにすると、電磁石の磁力により、微動ステージＷＦＳをＸＹ平面内で駆動できるので、可動子部８２ａ，８２ｂと、固定子部９３ａ，９３ｂとによって一対のＹ軸リニアモータを構成しても良い。
【００３６】
ウエハテーブルＷＴＢの上面の中央には、不図示のピンチャックなどのウエハホルダを介してウエハＷが真空吸着等によって固定されている。また、ウエハテーブルＷＴＢ上にはウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）３１（図１参照）からのレーザビームを反射する移動鏡２７（図２では、移動鏡２７Ｘ、２７Ｙとして図示されている）が固定され、メインフレームＢＤに吊り下げ状態で固定されたウエハ干渉計３１により、ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内での位置が例えば０．２５ｎｍ〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。ここで、実際には、図２に示されるように、ウエハテーブルＷＴＢ上には走査方向であるＹ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡２７Ｙと非走査方向であるＸ軸方向に直交する反射面を有する移動鏡２７Ｘとが設けられ、ウエハ干渉計３１は走査方向に１軸、非走査方向には２軸設けられているが、図１ではこれらが代表的に移動鏡２７、ウエハ干渉計３１として示されている。ウエハテーブルＷＴＢの位置情報（又は速度情報）は、主制御装置２０に送られる。主制御装置２０は、その位置情報（又は速度情報）に基づいて粗動ステージ駆動系５１及び微動ステージ駆動系５２を介してウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の移動を制御する。なお、ウエハテーブルＷＴＢのＸＹ平面内の位置情報は、ウエハ干渉計３１に代えて、例えばスケール（回折格子）又はヘッドがウエハテーブルＷＴＢに搭載されるエンコーダシステムを用いて検出されても良い。また、本実施形態では、ウエハステージＷＳＴが、粗動ステージＷＣＳと微動ステージＷＦＳとを備える粗微動ステージであるものとしたが、これに限らず、６自由度方向に可動な単一ステージによってウエハステージを構成しても良い。
【００３７】
搬入ユニット１２１は、露光前のウエハを、ウエハテーブルＷＴＢ上にロードするのに先立ってローディングポジションの上方で保持し、ウエハテーブルＷＴＢ上にロードするためのものである。また、不図示の搬出ユニットは、露光後のウエハを、ウエハテーブルＷＴＢからアンロードするためのものである。
【００３８】
搬入ユニット１２１は、図１に示されるように、防振装置４２を介してメインフレームＢＤに取り付けられたチャックユニット駆動系１４４、及びチャックユニット１５３等を備えている。防振装置４２は、チャックユニット駆動系１４４によるチャックユニット１５３の駆動時に生じる振動が、メインフレームＢＤに伝達されるのを抑制ないしは防止する、すなわちチャックユニット１５３をメインフレームＢＤから振動的に分離するためのものである。従って、メインフレームＢＤとは物理的に分離された別の部材にチャックユニット駆動系１４４、及びチャックユニット１５３を設けても良い。
【００３９】
チャックユニット１５３は、図３（Ｂ）に示されるように、例えば平面視円形の所定厚さの板部材４４と、該板部材４４の下面に所定の配置で固定された複数のチャック部材１２４とを備えている。ここで、板部材４４は、その内部に配管等が設けられ、その配管内に所定温度に温調された液体が流れることでウエハを所定温度に温調するためのクールプレートを兼ねていても良い。
【００４０】
本実施形態では、−Ｚ方向から見たチャックユニット１５３の平面図である図３（Ａ）に示されるように、板部材４４下面には、その中心点を含む中央部領域に７つのチャック部材１２４が配置されるとともに、外周部にこれら７つのチャック部材１２４を取り囲む状態で１１個のチャック部材１２４が配置されている。板部材４４下面の中心点に位置するチャック部材１２４を取り囲む６個のチャック部材１２４は、ウエハステージＷＳＴがローディングポジションに位置した際に、上下動ピン１４０にほぼ対向する位置に設けられている。
【００４１】
各チャック部材１２４は、いわゆるベルヌーイ・チャックから成る。ベルヌーイ・チャックは、周知の如く、ベルヌーイ効果を利用し、噴き出される流体（例えば空気）の流速を局所的に大きくし、対象物を吸引（非接触で保持）するチャックである。ここで、ベルヌーイ効果とは、流体の圧力は流速が増すにつれ減少するというもので、ベルヌーイ・チャックでは、吸引（保持、固定）対象物の重さ、及びチャックから噴き出される流体の流量（流速、圧力）で吸引状態（保持／浮遊状態）が決まる。すなわち、対象物の大きさが既知の場合、チャックから噴き出される流体の流量（流速）に応じて、吸引の際のチャックと保持対象物との隙間の寸法が定まる。本実施形態では、チャック部材１２４は、その気体流通孔（例えばノズルあるいは噴き出し口）などから気体を噴出してウエハＷ（図３（Ｂ）参照）の周辺に気体の流れ（気体流）を発生させてウエハＷを吸引するのに用いられる。吸引の力（すなわち噴出される気体の流速等）の度合いは適宜調整可能で、ウエハＷを、チャック部材１２４によって吸引して吸着保持することで、Ｚ軸方向，θｘ及びθｙ方向の移動を制限することができる。
【００４２】
また、複数のチャック部材１２４は、主制御装置２０により、第１調整装置１２５ａ又は第２調整装置１２５ｂ（図４参照）を介して、それぞれから噴き出される気体の流速等が制御される。これにより、各チャック部材１２４の吸引力（吸着力）が任意の値に設定される。本実施形態では、各チャック部材１２４は、第１調整装置１２５ａ又は第２調整装置１２５ｂ（図４参照）を介して吸引力が、グループ毎に制御される。第１調整装置１２５ａは、板部材４４下面の中央部領域に配置された７つのチャック部材１２４に接続された不図示の第１の流体供給装置を有し、それら７つのチャック部材１２４の吸引力を調整する（チャック部材１２４から噴出される流体（気体、例えば空気）の流速を調整する）。また、第２調整装置１２５ｂは、板部材４４下面の中央部領域を除く領域（すなわち外周部）に配置された１１個のチャック部材１２４に接続された不図示の第２の流体供給装置を有し、それら１１個のチャック部材１２４の吸引力を調整する。すなわち、本実施形態では、第１調整装置１２５ａ及び第２調整装置１２５ｂを含み、複数（ここでは１８個）のチャック部材１２４に流体（気体、例えば空気）を供給する気体供給装置５０が構成されている。
【００４３】
図３(Ａ）には、第１調整装置１２５ａによって吸引力が調整されるチャック部材１２４と、第２調整装置１２５ｂによって吸引力が調整されるチャック部材１２４とが、色分けして示されている。なお、本実施形態では、複数のチャック部材において、互いに異なる状態として、異なる流速で流体(気体)の噴き付けを行うことで、各チャック部材の吸引力を調整できるようにしているが、それに限るものではない。例えば、流体(気体)の圧力を変えても良いし、流量を変えるようにしても良い。また、複数のチャック部材１２４は、グループ化せずにそれぞれの吸引力を個別に調整できるように構成しても良い。
【００４４】
チャックユニット１５３は、チャックユニット駆動系１４４（図３（Ｂ）参照）によって、所定ストローク（後述する搬送アーム１４９（図５（Ａ）参照）から搬入されたウエハＷを吸引する第１位置と、吸引したウエハＷをウエハテーブルＷＴＢに載置する第２位置との間）で、Ｚ軸方向に駆動可能となっている。チャックユニット駆動系１４４は、主制御装置２０（図４参照）により制御される。
【００４５】
図１に戻り、投影光学系ＰＬの−Ｙ側には、オフアクシスのアライメント検出系９９が設けられている。アライメント検出系９９としては、例えば、ウエハＷ上のレジストを感光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像された対象マークの像と不図示の指標の像とを撮像素子（ＣＣＤ）等を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力する画像処理方式のＦＩＡ（Field Image Alignment）系のアライメントセンサが用いられている。このアライメント検出系９９の撮像結果は、主制御装置２０に送られる。
【００４６】
図１では不図示であるが、レチクルＲの上方に、レチクルＲ上の一対のレチクルアライメントマークと、これに対応するウエハテーブルＷＴＢ上の不図示の基準マーク板上の一対の第１基準マークの投影光学系ＰＬを介した像とを同時に観察するための露光波長を用いたＴＴＲ（Through The Reticle）方式の一対のレチクルアライメント検出系１４（図４参照）が配置されている。この一対のレチクルアライメント検出系１４の検出信号は、主制御装置２０に供給されるようになっている。
【００４７】
この他、露光装置１００では、アライメント検出系９９を挟むようにして配置された、照射系と、受光系とから成り、例えば米国特許第５，４４８，３３２号明細書などに開示されるものと同様の構成の多点焦点位置検出系５４（図４参照）が設けられている。
【００４８】
図４には、露光装置１００の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置２０の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置２０は、ワークステーション（又はマイクロコンピュータ）等を含み、露光装置１００の構成各部を統括制御する。
【００４９】
上述のようにして構成された本実施形態に係る露光装置１００では、まず、主制御装置２０の管理の下、レチクルローダによってレチクルロードが行われる。次に、主制御装置２０により、一対のレチクルアライメント検出系１４（図４参照）、ウエハステージＷＳＴ上の基準マーク板（不図示）、及びアライメント検出系９９（図１及び図４参照）等を用いてアライメント検出系９９のベースライン計測等の準備作業が所定の手順に従って行われる。これらの準備作業の後、ウエハのロードが行われる。
【００５０】
ここで、ウエハＷのロードの手順について、図５（Ａ）〜図６（Ｃ）に基づいて説明する。前提として、主制御装置２０によりチャックユニット駆動系１４４が駆動され、チャックユニット１５３は、ストローク範囲内の所定高さの位置（待機位置）に移動され、この位置で待機しているものとする。
【００５１】
この状態で、まず、図５（Ａ）に示されるように、チャックユニット１５３の下方に、主制御装置２０の制御下にある、ウエハＷを保持した搬送アーム１４９が移動する。すなわちウエハＷが、搬送アーム１４９によってチャックユニット１５３の下方に搬送される。次いで、図５（Ａ）中に白抜き矢印で示されるように、ウエハＷを保持した搬送アーム１４９が所定量上昇する。このとき、チャックユニット１５３の全てのチャック部材１２４からそれぞれの気体流通孔を介して高圧の空気流が噴き出されている。
【００５２】
そして、搬送アーム１４９が所定量上昇されると、図５（Ｂ）に示されるように、チャックユニット１５３の全てのチャック部材１２４によってウエハＷの上面が非接触にて吸引される。次いで、主制御装置２０は、搬送アーム１４９とウエハＷとを離間させた後、搬送アーム１４９をウエハＷ下方から退避させる。これにより、ウエハＷは、ローディングポジションにて所定の高さ位置（待機位置）にあるチャックユニット１５３に非接触で吸引された状態となる。このとき、ウエハＷは、チャックユニット１５３による吸引により、Ｚ軸方向，θｘ及びθｙ方向の移動が制限されて、チャックユニット１５３に保持された状態となっているが、ウエハＷを保持するための別の部材を用意して、チャックユニット１５３はウエハＷに吸引力のみ（吸引による保持まではできないような力）を与えるようにしても良い。
【００５３】
この状態で、主制御装置２０は、粗動ステージ駆動系５１（図４参照）を介してウエハステージＷＳＴを、チャックユニット１５３に保持されたウエハＷの下方まで駆動する。図５（Ｂ）には、このウエハステージＷＳＴの移動後の状態におけるウエハテーブルＷＴＢが示されている。
【００５４】
次に、主制御装置２０は、図５（Ｃ）に示されるように、ウエハステージＷＳＴ（図３（Ｂ）参照）上の３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）を、駆動装置１４２を介して上方に駆動する。そして、３本の上下動ピン１４０がチャックユニット１５３に吸引されたウエハＷの下面に当接すると、主制御装置２０は、ウエハ支持部１５０の上昇を停止する。ここで、待機位置にあるチャックユニット１５３に吸引されたウエハＷのＺ位置は、ある程度正確にわかる。従って、主制御装置２０は、変位センサ１４５の計測結果に基づいて、ウエハ支持部１５０を基準位置から所定量駆動することで、３本の上下動ピン１４０をチャックユニット１５３に吸引されたウエハＷの下面に当接させることができる。しかし、これに限らず、ウエハ支持部１５０（３本の上下動ピン１４０）の上限移動位置で、３本の上下動ピン１４０がチャックユニット１５３に吸引されたウエハＷの下面に当接するように、予め、設定しておいても良い。
【００５５】
その後、主制御装置２０は、不図示のバキュームポンプを作動し、３本の上下動ピン１４０によるウエハＷ下面に対する真空吸着を開始する。なお、チャック部材１２４によるウエハＷの吸引（保持）は、この状態でも続行されている。チャック部材１２４による吸引と、上下動ピン１４０の下方からの支持による摩擦力によりウエハＷは、６自由度方向の移動が制限されている。
【００５６】
ウエハＷが３本の上下動ピン１４０に支持（吸着保持）されると、図５（Ｄ）に示されるように、主制御装置２０は、第１調整装置１２５ａ（図４参照）を介して、中央部領域の７つのチャック部材１２４からの高圧空気流の流出を停止して、７つのチャック部材１２４によるウエハＷの吸引を解除する。これは、図５（Ｃ）に示されるように、ウエハＷに対する下方からの３本の上下動ピン１４０による吸着保持（支持）と、上方からのチャックユニット１５３による吸引とが行われると、ウエハＷは部分的に過拘束となる可能性がある。この過拘束の状態で、次に説明するように、ウエハＷのウエハテーブルＷＴＢ上へのロードのための、チャックユニット１５３とウエハ支持部１５０（３本の上下動ピン１４０）との下方への同期駆動が行われると、両者の同期がずれた場合に、ウエハＷに歪みが発生するおそれがある。そのため、かかる事態の発生を回避するため、７つのチャック部材１２４によるウエハＷの吸引を解除することとしたものである。
【００５７】
次に、主制御装置２０は、図６（Ａ）に示されるように、チャックユニット駆動系１４４及び駆動装置１４２を介して、チャックユニット１５３と３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）とを同期して下方に駆動する。これにより、ウエハＷに対するチャックユニット１５３（チャック部材１２４）による吸引（保持）状態と３本の上下動ピン１４０による支持状態とを維持して、チャックユニット１５３と３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）とが同期して下方に駆動される。このチャックユニット１５３と３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）との駆動は、ウエハＷの下面（裏面）がウエハテーブルＷＴＢの平面状のウエハ載置面４８に当接するまで行われる（図６（Ｂ）参照）。ここで、ウエハ載置面４８は、実際には、ウエハテーブルＷＴＢ上に設けられたピンチャックが備える多数のピンの上端面によって形成される仮想的な平坦な面（領域）であるが、図３（Ｂ）等では、ウエハテーブルＷＴＢの上面がそのウエハ載置面４８であるものとしている。
【００５８】
そして、図６（Ｂ）に示されるように、ウエハＷの下面がウエハテーブルＷＴＢ上面（ウエハ載置面４８）に当接すると、主制御装置２０は、第２調整装置１２５ｂを介して外周部の１１個のチャック部材１２４からの高圧空気流の流出を停止して、全てのチャック部材１２４によるウエハＷの吸引を解除した後、ウエハテーブルＷＴＢ上の不図示のウエハホルダによるウエハＷの吸着を開始する。次いで、主制御装置２０は、図６（Ｃ）に示されるように、チャックユニット駆動系１４４を介してチャックユニット１５３を、前述の待機位置まで上昇させる。これにより、ウエハＷのウエハテーブルＷＴＢ上へのロード（搬入）が終了する。また、ウエハＷの下面がウエハテーブルＷＴＢ上面（ウエハ載置面４８）に当接する前に、前記ウエハホルダによるウエハＷの吸着（吸引）を開始しても良い。その場合は、ウエハＷの下面がウエハテーブルＷＴＢ上面（ウエハ載置面４８）に当接する前に、全ての或いは一部のチャック部材１２４によるウエハＷの吸引を解除しておいても良い。
【００５９】
上述のウエハＷのロード後、主制御装置２０により、アライメント検出系９９を用いてＥＧＡ（エンハンスト・グローバル・アライメント）等のアライメント計測（ウエハアライメント）が実行される。
【００６０】
アライメント計測の終了後、以下のようにしてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われる。露光動作にあたって、まず、ウエハＷのＸＹ位置が、ウエハＷ上の最初のショット領域（ファースト・ショット）の露光のための走査開始位置（加速開始位置）となるように、ウエハステージＷＳＴ（ウエハテーブルＷＴＢ）が移動される。同時に、レチクルＲのＸＹ位置が、走査開始位置となるように、レチクルステージＲＳＴが移動される。そして、主制御装置２０が、レチクル干渉計１３によって計測されたレチクルＲの位置情報、ウエハ干渉計３１によって計測されたウエハＷの位置情報に基づき、レチクルステージ駆動系１１、及び粗動ステージ駆動系５１及び微動ステージ駆動系５２を介してレチクルＲとウエハＷとを同期移動させることにより、走査露光が行われる。走査露光中、主制御装置２０により、多点焦点位置検出系５４の計測結果に基づいて、微動ステージＷＦＳを、Ｚ軸、θｘ及びθｙの各方向に微小駆動して、ウエハＷの照明光ＩＬの照射領域（露光領域）部分を投影光学系ＰＬの像面の焦点深度の範囲内に合致させるフォーカス・レベリング制御が行われる。
【００６１】
このようにして、１つのショット領域に対するレチクルパターンの転写が終了すると、ウエハテーブルＷＴＢが１ショット領域分ステッピングされ、次のショット領域に対する走査露光が行われる。このようにして、ステッピングと走査露光とが順次繰り返され、ウエハＷ上に所定数のショット領域にレチクルＲのパターンが重ね合わせて転写される。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１００によると、主制御装置２０は、チャックユニット１５３及び３本の上下動ピン１４０を介してウエハＷをウエハテーブルＷＴＢ上にロードする際に、最初、チャックユニット１５３の全てのチャック部材１２４によりウエハＷの上面に同時に吸引力を作用させることでウエハＷの平坦度を確保し、その平坦度を維持した状態で、３本の上下動ピン１４０によって下方からそのウエハＷが支持（吸着保持）される段階で、ウエハＷ上面の中央部領域を吸引する７つのチャック部材１２４による吸引力を零にする。これにより、ウエハＷは、チャックユニット１５３と上下動ピン１４０との上下方向両側面から力を受ける過拘束が防止される。その後、ウエハＷに対するチャックユニット１５３（チャック部材１２４）による吸引状態と３本の上下動ピン１４０による支持状態とを維持して、チャックユニット１５３と上下動ピン１４０とが同期して下方に駆動されることで、ウエハＷの裏面の全面がほぼ同時に又は裏面の中央部から外周部の順にウエハ載置面４８に接触し、ウエハＷを、歪みがない状態（平坦度が高い状態）でウエハテーブルＷＴＢ上にロードすることが可能になる。
【００６３】
また、本実施形態に係る露光装置１００によると、ウエハテーブルＷＴＢ上に平坦度が高い状態でロードされたウエハＷに対して、ステッピング・アンド・スキャン方式で露光が行われるので、ウエハＷ上の複数のショット領域のそれぞれに対するデフォーカスのない露光が可能となり、複数のショット領域に対してレチクルＲのパターンを良好に転写することができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、複数（例えば１８個）のチャック部材１２４の吸引力が、第１調整装置１２５ａ又は第２調整装置１２５ｂ（図４参照）を介して、板部材４４下面の中央部領域に配置された７つの第１グループと外周部に配置された１１個の第２グループとで、グループ毎に制御されるものとした。しかし、これに限らず、複数（例えば１８個）のチャック部材１２４の吸引力を個別にかつ任意に設定可能な構成を採用しても良い。この場合、ウエハＷに対する複数のチャック部材１２４の吸引力を、それぞれのチャック部材１２４の位置に応じた最適な値（ウエハＷに対して過拘束による歪みが生じない値であって、かつウエハＷの所望のレベルの平坦度を確保できる値）となるように、事前に流体解析又は試験等により複数のチャック部材１２４それぞれの吸引力（すなわち、チャック部材１２４から噴出される流体の流速等）及び配置の設計値を、求めておいても良い。
【００６５】
また、上記実施形態では、チャックユニット１５３の板部材４４の下面のほぼ全面にチャック部材１２４が配置された場合について説明したが、これに限らず、例えば図７に示されるように、上記実施形態において、第２調整装置１２５ｂによって吸引力が調整される板部材４４の下面の外周部に配置されるチャック部材１２４のみを設けても良い。勿論、この場合には、第１調整装置１２５ａは、不要である。かかる構成は、板部材４４の下面の外周部に配置されたチャック部材１２４のみによって、ウエハＷの所望のレベルの平坦度を確保できることが明らかな場合には、好適である。図７に示される構成の場合、チャックユニット１５３と上下動ピン１４０とが同期して下方に駆動される限り、ウエハＷの裏面の周辺部が中央部より先にウエハ載置面４８に接触する可能性は殆どない。あるいは、チャック部材１２４と３本の上下動ピン１４０とによって、ウエハＷが所望のレベルの平坦度を確保できるようにしても良い。この場合、例えば、ウエハの平坦度をモニタしながら、チャックユニット駆動系１４４および駆動装置１４２の駆動速度を調整することで、ウエハＷを所望のレベルの平坦度にすることが可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、３本の上下動ピン１４０によって、ウエハＷが下方から支持された段階で、板部材４４の下面の中央部領域に配置された７つのチャック部材１２４の吸引力を、第１調整装置１２５ａを介して全て零にするものとしたが、これに限らず、７つのチャック部材１２４の吸引力を弱める（小さくする）ようにしても良いし、あるいは、７つのチャック部材１２４のうちの一部のチャック部材１２４の吸引力を弱める（又は零にする）ようにしても良い。
【００６７】
なお、上記実施形態において、第１調整装置１２５ａは、複数（７つ）のチャック部材１２４の吸引力を個別にあるいは、予め定めたグループ毎に調整可能に構成されていても良い。同様に、第２調整装置１２５ｂは、複数（１１個）のチャック部材１２４の吸引力を個別にあるいは、予め定めたグループ毎に調整可能に構成されていても良い。
【００６８】
なお、上記実施形態に係る露光装置１００において、チャックユニット１５３の板部材４４がクールプレートを兼ねる場合、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに対する露光が行われている間に、次の露光対象のウエハをローディング位置上方の所定高さの待機位置でチャックユニット１５３が吸引した状態で待機していても良い。この場合、待機中もそのウエハＷは、所定温度に温調されることができる。
【００６９】
ところで、上記実施形態係る露光装置１００では、ウエハテーブルＷＴＢ上へのウエハＷのロードに際し、ウエハＷに対するチャックユニット１５３（チャック部材１２４）による吸引状態と３本の上下動ピン１４０による支持状態とを維持して、チャックユニット１５３と３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）とが同期して下方に駆動される（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）参照）。このとき、チャックユニット１５３と３本の上下動ピン１４０（ウエハ支持部１５０）との駆動に際しての同期がずれ、後者が前者より先に下方に駆動されると、ウエハＷの下面の中央部３本の上下動ピン１４０で吸着された領域に、駆動装置１４２による−Ｚ方向の駆動力が作用して、ウエハＷの中央部が下凸形状に変形（撓む）おそれがある。この場合、中央部領域に配置された７つのチャック部材の吸引力を零にしないで所定の値に設定し、その吸引力を、上記−Ｚ方向の駆動力に対向する上向きの力として、ウエハＷに与えることも考えられるが、このようにすると、ウエハＷが過拘束の状態になることは、前述したとおりである。
【００７０】
《上下動ピンの第１の変形例》
そこで、上述のウエハＷの中央部の下凸形状の変形を抑制するため、例えば、前述した３本の上下動ピン１４０のそれぞれに代えて、例えば、図８に断面図にて示されるような構成の、第１の変形例に係る上下動ピン２４０を、台座部材１４１の上面に設けても良い。
【００７１】
上下動ピン２４０は、図８に示されるように、台座部材１４１の上面に固定された軸部材７０と、該軸部材７０に対して上下方向にスライド可能に取り付けられ、台座部材１４１に対する対向面に所定深さの凹部６５が形成された吊下げ部材６０と、を備えている。
【００７２】
吊下げ部材６０は、図８に示されるように、支持部６２、スライド部６４及びストッパ部６６を備えている。
【００７３】
支持部６２は、下端部が他の部分に比べ幾分太い段付き棒状部材から成る。スライド部６４は、支持部６２の下端部と平面視で重なる同形状の断面を有する筒状（柱状）の部材から成る。スライド部６４は、下端面に所定深さの例えば断面円形の凹部が形成されている。スライド部６４の上面に支持部６２の下端面が固定されて、スライド部６４と支持部６２とが一体化されている。両者の一体化は、例えばボルト止め、あるいは接着などにより行われる。
【００７４】
支持部６２及びスライド部６４には、支持部６２の上端面に形成された排気口４１から支持部６２の内部を通り、さらにスライド部６４の内部を通って、スライド部６４の外周面に開口する排気管路６８が、設けられている。排気管路６８の排気口４１とは反対側の開口に、不図示のバキュームポンプにその一端が接続された真空配管の他端が接続されている。
【００７５】
ストッパ部６６は、スライド部６４の外周面とほぼ面一の外周面を有し、スライド部６４の内周面より幾分内側に突出した内周面を有する環状の部材から成り、その上面の内周側には、段部６７が形成されている。ストッパ部６６は、スライド部６４の下端面に固定されて、ストッパ部６６とスライド部６４とが一体化されている。両者の一体化は、例えばボルト止め、あるいは接着などにより行われる。なお、吊下げ部材６０は、支持部６２、スライド部６４、ストッパ部６６を、別部材にて形成し、これらを一体化しても良いが、少なくとも２つの部分を一体成形しても良い。
【００７６】
軸部材７０は、下端部の一部が他の部分より小径な段付きの円柱状部材から成る。軸部材７０の大径部の外径は、スライド部６４の凹部の内径より僅かに、例えば数μｍ〜数十μｍ程度小さい。また、軸部材７０の小径部の外径は、ストッパ部６６の内径より数ｍｍ程度小さい。軸部材７０の高さ方向の寸法は、吊下げ部材６０が、台座部材１４１に当接した状態で、その上端面が、スライド部６４の凹部の底面にほぼ接触する寸法となっている。
【００７７】
軸部材７０の底面（下面）には、中央部に所定深さの断面円形の空間７２が形成されている。軸部材７０には、空間７２から外周面に連通する不図示の貫通孔が、軸部材の異なる高さ位置に、放射状の配置で複数形成されている。空間７２には、不図示の気体供給管路、及び気体供給管を介して、不図示の気体供給装置（例えばコンプレッサ）が接続されている。
【００７８】
不図示の気体供給装置による空間７２内への気体（例えば圧縮空気）の供給量等は、主制御装置２０によって制御される。ここで、空間７２内に圧縮空気が供給されると、その圧縮空気は、軸部材７０の側壁に形成された不図示の複数の貫通孔を介して軸部材７０の外周面とスライド部６４の内周面との間に噴出される。すなわち、軸部材７０とスライド部６４との間に空気静圧軸受（エアベアリング）７６が形成されている。なお、以下では、軸部材７０の外周面（スライド部６４の内周面）を、エアベアリング７６と同一の符号を用いて、ガイド面７６と称する。
【００７９】
軸部材７０の大径部と小径部との境目の部分には、図８に示されるように、段部７４が形成されている。この段部７４に、ストッパ部６６の段部６７が対向して配置されている。段部７４と段部６７との対向面相互間には、所定の隙間（ギャップ）が存在する。この隙間の寸法に応じたストロークで、吊下げ部材６０は、軸部材７０に対してガイド面７６に沿って、駆動可能である。吊下げ部材６０の上下方向のストロークは、ストッパ部６６によって制限されている。一方、吊下げ部材６０の水平面内の移動は軸部材７０によって制限（拘束）されている。なお、ストッパ部６６は、吊下げ部材６０の上下方向のストロークを制限できれば良いので、必ずしも環状である必要はない。
【００８０】
上述した構成の上下動ピン２４０が３本、台座部材１４１の上面に設けられたウエハ支持部を有するウエハステージＷＳＴを備える露光装置では、上記実施形態と同様の手順で、ウエハＷのウエハテーブルＷＴＢ上へのロードが行われる。
【００８１】
この際に、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に対応する、チャックユニット１５３（チャック部材１２４）により非接触で吸引されたウエハＷを３本の上下動ピン２４０により下方から支持した直後の状態では、上下動ピン２４０の吊下げ部材６０は、図８に示されるように、ストローク範囲内の最下端位置（移動下限位置）に位置している。
【００８２】
次いで、ウエハＷは、チャックユニット１５３（チャック部材１２４）に対して所定ギャップを維持したまま、チャックユニット１５３及び上下動ピン２４０とともに下降される。このとき、チャックユニット１５３と上下動ピン２４０との駆動応答性の差から、上下動ピン２４０が、チャックユニット１５３より先に下方に駆動を開始されることがある。この場合、駆動の開始直後は、吊下げ部材６０の位置が維持されたままの状態で、軸部材７０は、ガイド面７６に沿ってスライド部６４に対して下方に所定のストロークの範囲内で駆動される。そして、軸部材７０の段部７４が、ストッパ部６６の段部６７に当たると、吊下げ部材６０も軸部材７０とともに、駆動装置１４２によって下方に駆動されることとなる。従って、軸部材７０の段部７４が、ストッパ部６６の段部６７に当たるまでの間に、３本の上下動ピン２４０に同期したチャックユニット１５３の下方への移動が開始されれば、前述した駆動装置１４２による−Ｚ方向の駆動力の作用による、ウエハＷの中央部の下凸形状の変形（撓み）の発生を抑制することができる。
【００８３】
一方、チャックユニット１５３の応答性が、上下動ピン２４０の応答性より優れ、同期駆動に際してチャックユニット１５３が先に、下方に移動を開始する場合には、チャックユニット１５３（チャック部材１２４）により非接触で吸引されたウエハＷを３本の上下動ピン２４０により下方から支持した直後に、チャックユニット１５３の下方への移動が開始されるに先立って、軸部材７０を、段部７４がストッパ部６６の段部６７に当たる移動下限位置に位置させる。これにより、ウエハＷの中央部の上凸形状の変形（撓み）の発生を抑制することが可能になる。
【００８４】
ところで、上述の第１の変形例に係る上下動ピン２４０が３本、台座部材１４１の上面に設けられたウエハ支持部を有するウエハステージＷＳＴを備える露光装置では、上述したチャックユニット１５３と上下動ピン２４０との応答性の差に起因するウエハＷの中央部の下凸形状（又は上凸形状）の変形を抑制できる。しかし、吊下げ部材６０の自重は、ウエハＷに対して、下向きの力として作用する。そこで、上下動ピン１４０又は２４０に代えて、次の第２の変形例に係る上下動ピン３４０を、用いても良い。
【００８５】
《上下動ピンの第２の変形例》
第２の変形例に係る上下動ピン３４０は、図９に示されるように、基本的には、前述の上下動ピン２４０と同様に構成されているが、以下の点が相違する。すなわち、図９に示されるように、上下動ピン３４０は、内部に気室７１及び排気孔７５が形成されている点が上下動ピン２４０と異なり、他の構成及びその機能は、第１の変形例におけるそれらと同じであるため、説明を省略する。
【００８６】
図９に示されるように、気室７１は、上下動ピン３４０内部（より正確には、スライド部６４と軸部材７０との間）に形成されている。気室７１は、下方に形成された通気路７７を介して空間７２と連通している。そのため、不図示の気体供給装置を介して空間７２内に供給された圧縮空気の一部は、通気路７７を通って気室７１内に流入する。すなわち、気室７１は、上下動ピン３４０が配置された空間に比べて高い圧力（陽圧）となっており、吊下げ部材６０に対して上向きの力が加えられている。ここで、気室７１に流入された圧縮空気による上向きの力が、吊下げ部材６０の自重による鉛直方向下向きの力と釣り合うように、気体供給装置を制御することで、吊下げ部材６０の自重が、ウエハＷに対して、下向きの力として作用するのを防止することができる。
【００８７】
排気孔７５は、スライド部６４の側面（図９では、−Ｘ側の側面）の上端部近傍に形成された開口から成り、通気路７３を介して気室７１と連通されている。すなわち、気室７１内に流入された圧縮空気の一部は、常に排気孔７５から排出されている。
【００８８】
以上説明したように、上述した構成の上下動ピン３４０が３本、台座部材１４１の上面に設けられたウエハ支持部を有するウエハステージＷＳＴを備える露光装置では、上述した３本の上下動ピン２４０を備える露光装置と同等の効果を得られる他、吊下げ部材６０には、気室７１内を陽圧にすることで自重と等しい上向きの力が加えられるので、吊下げ部材６０がウエハＷ下面に吊下げられた際に、吊下げ部材６０の自重によりウエハＷに変形が生じることを防ぐことができる。すなわち、よりウエハＷの平坦度が高い状態で、ウエハＷはウエハテーブルＷＴＢ上に載置される。
【００８９】
また、気室７１に連通する排気孔７５が形成されているので、ウエハテーブルＷＴＢに吸着保持されたウエハＷを、上下動ピン３４０によって下方から押し上げて、ウエハテーブルＷＴＢから引き離す際等に、空気の粘性抵抗によって上下動ピン３４０がダンパの役割を果たすので、ウエハＷが振動する（跳ねる）ことを防ぐことができる。
【００９０】
この他、上下動ピン１４０に代えて、次の第３の変形例に係る上下動ピン４４０を、用いても良い。
【００９１】
《上下動ピンの第３の変形例》
図１０に示されるように、上下動ピン４４０は、台座部材１４１の上面に固定された筐体８６と、筐体８６内に一部が収容された軸部材８４とを備えている。
【００９２】
筐体８６は、下端面が開口し内部に空間８５が形成された有底の円筒状部材から成る。また、筐体８６の上壁（底部）には、筐体８６の内径よりも小さい直径の断面円形の貫通孔８７が上下方向に形成されている。筐体８６の上壁の貫通孔８７の内周面部には、平面視で円周方向に等間隔で、Ｚ軸方向に延びる不図示の溝が形成されている。以下では、便宜上、この溝を貫通孔８７と同一の符号を用いて、溝８７と表記する。
【００９３】
軸部材８４は、筐体８６の上壁部に形成された貫通孔８７の直径より僅かに直径の小さい円柱状の部材から成り、下端部に外側に張り出した鍔部８８が設けられている。鍔部８８は、貫通孔８７の内径よりも大きい外径を有する。軸部材８４は、筐体８６の貫通孔８７内に下方から挿入され、所定のストロークの範囲内で筐体８６に対してＺ軸方向にのみ移動が許容されている。軸部材８４は、上端部の外周に不図示の鍔部又はナット等が設けられ（又は接続され）筐体８６内への落下が防止されている。なお、軸部材８４は、上端部の外周に設けられた不図示の鍔部又はナット等に替え、長軸（Ｚ軸）方向の長さを筐体８６に対して長くすることで、軸部材８４がストローク最下端に位置した際に、軸部材８４の上面が筐体８６の上面よりも上方に位置するようにしても良い。
【００９４】
また、軸部材８４には、中央部にＺ軸方向に延びる例えば断面円形の貫通孔８３が形成されている。貫通孔８３は、一端（−Ｚ端）に、不図示の配管を介して不図示のバキュームポンプが接続されている。
【００９５】
上述した構成の上下動ピン４４０が３本、台座部材１４１の上面に設けられたウエハ支持部を有するウエハステージＷＳＴを備える露光装置では、上記実施形態と同様の手順で、ウエハＷのウエハテーブルＷＴＢ上へのロードが行われる。
【００９６】
この際に、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に対応する、チャックユニット１５３（チャック部材１２４）により非接触で吸引されたウエハＷを３本の上下動ピン４４０により下方から支持した直後の状態では、上下動ピン４４０の軸部材８４は、ストローク範囲内の最下端の位置（又はその底面が台座部材１４１の上面に接した位置)に位置している。
【００９７】
次いで、ウエハＷは、チャックユニット１５３（チャック部材１２４）に対して所定ギャップを維持したまま、チャックユニット１５３及び上下動ピン４４０とともに下降される。このとき、チャックユニット１５３と上下動ピン４４０との駆動応答性の差から、上下動ピン４４０が、チャックユニット１５３より先に下方に駆動を開始されることがある。この場合、駆動の開始直後は、軸部材８４の位置が維持されたままの状態で、筐体８６が下方に所定ストロークの範囲内で駆動される。この際、溝８７に空気の流れが生じ、軸部材８４と筐体８６との間では、摩擦が殆どない状態で筐体８６が駆動される（すなわち、軸部材８４と筐体８６との間に、動圧軸受が構成されている）。そして、鍔部８８の上面が、筐体８６の上壁に当たると、軸部材８４も筐体８６とともに、駆動装置１４２によって下方に駆動されることとなる。従って、鍔部８８の上面が、筐体８６の上壁に当たるまでの間に、３本の上下動ピン４４０に同期したチャックユニット１５３の下方への移動が開始されれば、前述した駆動装置１４２による−Ｚ方向の駆動力の作用による、ウエハＷの中央部の下凸形状の変形（撓み）の発生を抑制することができる。
【００９８】
以上説明したように、上述した構成の上下動ピン４４０が３本、台座部材１４１の上面に設けられたウエハ支持部を有するウエハステージＷＳＴを備える露光装置では、上述した３本の上下動ピン２４０を備える露光装置と同等の効果を得られる他、上下動ピン４４０の構成が簡素化されるので、装置全体として軽量化することができる。また、気体供給装置及び配管部材の一部を除くことができるのでレイアウトが容易になると同時に、組立作業性が向上する。
【００９９】
なお、第３の変形例に係る上下動ピン４４０では、筐体８６の上壁の貫通孔８７の内周面に複数の溝を設けることで動圧軸受を構成していたが、これに限らず、例えば軸部材８４の外周面に等間隔で軸方向の溝を形成することで動圧軸受を構成しても良い。また、軸部材８４と筐体８６とは、摩擦係数の小さい部材同士を用いて、すべり軸受としても良い。
【０１００】
また、上記実施形態及び各変形例（以下、上記実施形態等と称する）では、チャックユニット１５３の形状は平面視円形としたが、これに限らず、ウエハＷを上方から非接触で吸引することができれば良いので、例えば矩形等でも良い。
【０１０１】
また、上記実施形態等では、３本の上下動ピン１４０（２４０，３４０，４４０）それぞれは、一体的に上下動されることとしたが、これに限らず、それぞれが独立して上下動されるようにしても良い。例えば、センター支持部材１５０を、３本の上下動ピンが互いに独立に上下動できるように構成し、ウエハの平坦度をモニタした結果に基づいて、それら３本の上下動ピンを個別に上下動させることでウエハＷの平坦度が所望の範囲内に収まるようにしても良い。なお、上下動ピンの数は３本に限らす、それ以下またはそれ以上としても良い。
【０１０２】
また、上記実施形態等では、一例として液体（水）を介さずにウエハＷの露光を行うドライタイプの露光装置について説明したが、これに限らず、例えば国際公開第９９／４９５０４号、欧州特許出願公開第１,４２０,２９８号明細書、国際公開第２００４／０５５８０３号、米国特許第６,９５２,２５３号明細書などに開示されているように、投影光学系とウエハとの間に照明光の光路を含む液浸空間を形成し、投影光学系及び液浸空間の液体を介して照明光でウエハを露光する露光装置にも上記実施形態を適用することができる。また、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書に開示される、液浸露光装置などにも、上記実施形態等を適用することができる。
【０１０３】
また、上記実施形態等では、露光装置が、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置である場合について説明したが、これに限らず、ステッパなどの静止型露光装置に上記実施形態を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の縮小投影露光装置、プロキシミティー方式の露光装置、又はミラープロジェクション・アライナーなどにも上記実施形態は適用することができる。さらに、例えば米国特許第６，５９０，６３４号明細書、米国特許第５，９６９，４４１号明細書、米国特許第６，２０８，４０７号明細書などに開示されているように、複数のウエハステージを備えたマルチステージ型の露光装置にも上記実施形態等は適用できる。また、例えば国際公開第２００５／０７４０１４号などに開示されているように、ウエハステージとは別に、計測部材（例えば、基準マーク、及び／又はセンサなど）を含む計測ステージを備える露光装置にも上記実施形態等は適用が可能である。
【０１０４】
また、上記実施形態の露光装置における投影光学系は縮小系のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良いし、投影光学系ＰＬは屈折系のみならず、反射系及び反射屈折系のいずれでも良いし、その投影像は倒立像及び正立像のいずれでも良い。また、前述の照明領域及び露光領域はその形状が矩形であるものとしたが、これに限らず、例えば円弧、台形、あるいは平行四辺形などでも良い。
【０１０５】
また、上記実施形態等に係る露光装置の光源は、ＡｒＦエキシマレーザに限らず、ＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）、Ｆ2レーザ（出力波長１５７ｎｍ）、Ａｒ2レーザ（出力波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ2レーザ（出力波長１４６ｎｍ）などのパルスレーザ光源、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、ＹＡＧレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、例えば米国特許第７,０２３,６１０号明細書に開示されているように、真空紫外光として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。
【０１０６】
また、上記実施形態等では、露光装置の照明光ＩＬとしては波長１００ｎｍ以上の光に限らず、波長１００ｎｍ未満の光を用いても良いことはいうまでもない。例えば、軟Ｘ線領域（例えば５〜１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を用いるＥＵＶ露光装置に上記実施形態を適用することができる。その他、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いる露光装置にも、上記実施形態を適用できる。
【０１０７】
さらに、例えば米国特許第６，６１１，３１６号明細書に開示されているように、２つのレチクルパターンを、投影光学系を介してウエハ上で合成し、１回のスキャン露光によってウエハ上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置にも上記実施形態等を適用することができる。
【０１０８】
また、上記実施形態等でパターンを形成すべき物体（エネルギビームが照射される露光対象の物体）は、ウエハに限られるものでなく、ガラスプレート、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。
【０１０９】
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、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や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、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レチクル又はマスクを製造するために、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実施形態等を適用できる。
【０１１０】
半導体素子などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、上記実施形態等の露光装置（パターン形成装置）及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをウエハに転写するリソグラフィステップ、露光されたウエハを現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態等の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ウエハ上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
【０１１１】
なお、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。
【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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