(57)【要約】【課題】少ない消費電力で、かつ、容易な制御によりテーブルを位置決めすることのできる磁気浮上ステージ、及び、それを有する露光装置を提供すること。【解決手段】テーブルの位置や姿勢を微調整するアクチュエータユニットが、ある方向に伸びるとともに案内外表面を有する可動子（内軸）１６と、前記案内外表面と対向して可動子１６を空隙を介して囲む案内内表面を有する固定子（枠体）１５とを備え、可動子１６及び固定子１５の上下及び両側方の対向表面のそれぞれに、その対向表面間で磁気反発力を発揮する永久磁石２３、２４及び永久磁石２１、２２の組が設けられるとともに、可動子１６と固定子１５との相対位置を制御すべく前記対向表面間の反発力を制御する電磁コイル２５が固定子１５に設けられている。【選択図】      図３
2004214555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気力により非接触浮上させるテーブルを備える磁気浮上テーブル装置であって、
浮上位置決め用のアクチュエータユニットが、ある方向に延びるとともに案内外表面を有する内軸と、該内軸を空隙を介して囲む前記案内外表面と対向する案内内表面を有する枠体と、を備え、
前記内軸と枠体とに、前者を後者が挟み込むような形態で、上下及び／又は両側方の対向表面間で磁気反発力または磁気吸引力を発揮する磁石の組が設けられているとともに、
前記内軸と枠体との相対位置を制御すべく前記上下及び／又は両側方の対向表面間の反発力または吸引力を制御する電磁コイルが設けられていることを特徴とする磁気浮上テーブル装置。
【請求項２】
前記アクチュエータユニットが、前記テーブルの上下方向の中心軸の周囲に、該中心軸を中心とする周方向に沿うように３個分散配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上テーブル装置。
【請求項３】
前記磁石は、前記内軸の軸方向に離間する一対の磁石により構成されるとともに、前記対向表面の対向面には磁石の同極が現れるように固定されており、
前記電磁コイルは、前記内軸又は枠体の一方の前記一対の磁石の間に配設されるとともに、該一対の磁石による磁場と該電磁コイルによる磁場が平行になるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気浮上テーブル装置。
【請求項４】
前記電磁コイルが固定子側に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気浮上テーブル装置。
【請求項５】
エネルギービームを選択的に感応基板上に照射して該基板上に所望のパターンを形成する露光装置であって、
原版ステージ及び／又は感応基板ステージとして、上記請求項１から４のいずれかに記載の磁気浮上テーブル装置を備えることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気浮上テーブル装置及び露光装置に関し、詳しくは、消費電力が少なく安定かつ制御の容易な磁気浮上テーブルを備える磁気浮上テーブル装置、及び、それをそれを有する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、対象物を載置したテーブルの位置を調整するテーブル装置が知られている。例えば、半導体デバイス等の露光技術分野では、ウェハやマスクを載置するテーブルの位置をさらに高精度・高速度で移動・位置決めするための技術開発が進められているが、その一つとして、磁気浮上・駆動を利用したテーブル装置がある。
【０００３】
この種のテーブル装置は、例えば、特開平１０−５２１号公報に記載されている。この公報に記載のテーブル装置は、テーブル周囲の３個所に、テーブルの位置決め調整をする磁気駆動支持機構が分散配置されている。この磁気駆動支持機構は、重力方向の吸引力によりテーブルを垂下して非接触支持する一対の永久磁石と、重力方向の弾性力を発揮してテーブルを支持する板バネと、重力方向にテーブルを移動させる電磁駆動手段と、により構成されている。このテーブル装置では、基本的には、永久磁石の吸引力と板バネの弾性力・テーブルの自重とがバランスしてテーブルを支持し、テーブルの位置を微調整するには、電磁駆動手段が上下方向の駆動力を付与してテーブルを微小移動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この特開平１０−５２１号公報に記載のテーブル装置にあっては、浮上力はテーブルを上方向に吸引する磁石のみによって発揮される。そして、上記の電磁駆動手段の磁気回路を、一組の永久磁石と電磁コイルとで形成している。この磁気回路では、電磁コイルに供給する電力を調整して、その磁気回路に寄与する電磁力を変化させることにより、テーブル駆動力を調整している。このように、一つの磁気回路による磁気力でテーブルを支持・調整する場合には、テーブルが揺動（バウンシング）し易く、この揺動が発生しないようにするには複雑な制御が必要になる。
【０００５】
また、テーブルを支持・調整する磁気力は一つの磁気回路によるものなので、電磁コイルへの供給電力や磁気回路内の空隙をパラメータとして浮上力の変化を見たときには、非直線特性になって、テーブルの位置調整に複雑な制御が必要になる。
【０００６】
そこで、本発明は、少ない消費電力で、かつ、容易な制御によりテーブルを位置決めすることのできる磁気浮上テーブル装置、及び、それを有する露光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明の磁気浮上テーブル装置は、  磁気力により非接触浮上させるテーブルを備える磁気浮上テーブル装置であって、  浮上位置決め用のアクチュエータユニットが、ある方向に延びるとともに案内外表面を有する内軸と、該内軸を空隙を介して囲む前記案内外表面と対向する案内内表面を有する枠体と、を備え、  前記内軸と枠体とに、前者を後者が挟み込むような形態で、上下及び／又は両側方の対向表面間で磁気反発力または磁気吸引力を発揮する磁石の組が設けられているとともに、  前記内軸と枠体との相対位置を制御すべく前記上下及び／又は両側方の対向表面間の反発力または吸引力を制御する電磁コイルが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の磁気浮上テーブル装置においては、内軸と枠体との対向する表面間に働く磁石（電磁石又は永久磁石のいずれでもよい）の磁気力が浮上力として機能することにより、内軸は、空隙を介してその枠体に非接触支持されている。この磁気浮上力は、例えば前記磁石と一つの磁気回路を構成する電磁コイルへの通電量・方向を調整することにより制御することができる。このようにして、上下方向及び横方向のいずれでも、内軸と枠体とを相対的に位置決めできる。そして、内軸又は枠体に連結されたテーブルを非接触支持・位置決めすることができる。
【０００９】
また、内軸が枠体に挟み込まれる構造、すなわち、内軸に上下あるいは左右逆方向の磁力を与える対をなす磁石の組が設けられている。そのため、内軸と枠体との間で働く磁気力（浮上力）を略線形特性にすることができ、容易な制御でバウンシングを起こすことなくテーブルを位置決めすることができる。さらに、磁石として永久磁石を採用したときには、電磁石に通電することなくテーブルを非接触支持することができ、微小電流を電磁コイルに供給することによりテーブルの位置を調整できる。
【００１０】
ここで、磁気反発力または磁気吸引力のいずれにするかは、上下又は両側方のそれぞれで揃うように選択すればよい。ただし、磁気吸引力では、制御性に優れるが非接触状態に支持するのが不安定になり、厳密な線形化による高応答制御を用いない限り、安定化させるのは困難である。一方、磁気反発力では、非接触を維持したい方向（制御方向）には安定した変位制御を実現することができるとともに、不安定な非制御方向にも磁気反発力を発揮させるようにすることにより、２自由度制御機構が実現できる。
【００１１】
本発明の磁気浮上テーブル装置においては、  前記アクチュエータユニットが、前記テーブルの上下方向の中心軸の周囲に、該中心軸を中心とする周方向に沿うように３個分散配置されているものとすることができる。
【００１２】
この場合、３箇所のアクチュエータユニットのそれぞれで、内軸及び枠体の相対的位置関係を、中心軸を中心とする円の周方向や径方向及び上下方向に調整可能な構成になる。このことから、この磁気浮上テーブル装置は、テーブルを所謂、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚの各方向に微調整することができる、いわゆる６自由度レベリング制御を実現できる。
【００１３】
本発明の磁気浮上テーブル装置においては、  前記磁石は、前記内軸の軸方向に離間する一対の磁石により構成されるとともに、前記対向表面の対向面には磁石の同極が現れるように固定されており、  前記電磁コイルは、前記内軸又は枠体の一方の前記一対の磁石の間に配設されるとともに、該一対の磁石による磁場と該電磁コイルによる磁場が平行になるように設けられているものとすることができる。
【００１４】
この場合、一対の磁石が固定された対向表面毎に磁気回路が形成されることになり、その磁気回路は対向表面同士で鏡面の関係になる。そして、内軸又は枠体の一方に設けられた電磁コイルを含む磁気回路では、その電磁コイルの起磁力が他方の磁気回路の磁力線と平行になる。このことから、電磁コイルの起磁力の方向や大きさを制御することにより、内軸と枠体の磁気回路同士の相対的な関係を調整することができる。したがって、電磁コイルの供給電力を制御するだけで、その対向表面の間隔（空隙）を調整して内軸と枠体との相対的な位置関係を調整することができる。
【００１５】
本発明の磁気浮上テーブル装置においては、  前記電磁コイルが固定子側に設けられているものとすることができる。
【００１６】
この場合、固定子側に電磁コイルの配線をすることになるので、可動子の動きの邪魔となる配線をする必要がない。
【００１７】
前記の課題を解決するため、本発明の露光装置においては、  エネルギービームを選択的に感応基板上に照射して該基板上に所望のパターンを形成する露光装置であって、  原版ステージ及び／又は感応基板ステージとして、上記の磁気浮上テーブル装置を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の露光装置においては、原版ステージや感応基板ステージをバウンシングのおそれなく非接触支持しつつ、容易な制御で位置決めすることができる。また、永久磁石を採用することにより、基本的には通電なく原版ステージや感応基板ステージを非接触支持することができるとともに、その原版ステージや感応基板ステージの位置を微小電流で調整することができる。さらに、６自由度レベリング制御を実現したり、原版ステージや感応基板ステージを完全非接触支持状態にすることもできる。なお、露光に用いるエネルギービームの種類は、特に限定されず、光、紫外線、Ｘ線、荷電粒子線などを用いることができる。また、露光方式も、特に限定されず、縮小投影露光、等倍近接転写、いずれにも適用できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る磁気浮上テーブル装置を搭載した露光装置の概略構成を示す一部縦断面図である。
図２は、本発明の一実施の形態に係る磁気浮上テーブル装置の概略構成を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
図３は、図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成を示す分解斜視図である。
図４は、図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成を示す図であり、（ａ）は固定子及び可動子の端部の磁石配置を示す図、（ｂ）は固定子及び可動子の中央部の磁石配置を示す図である。
図５は、図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成を示す図であり、（ａ）は固定子の磁石配置を示す図、（ｂ）は可動子の磁石配置を示す図である。
図６（Ａ）は図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成の磁気回路の構成及び作用を説明する位置関係図であり、図６（Ｂ）は固定子の斜視図である。
図７は、図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の機能を説明するモデルの立面図である。
図８は、本発明の一実施の形態に係る磁気浮上テーブル装置の浮上力制御特性を説明する図であり、（ａ）は空隙をパラメータとしたときのグラフ、（ｂ）は励磁電流をパラメータとしたときのグラフである。
【００２０】
図１において、露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（所謂、スキャニング・ステッパ）である。この露光装置１００は、図１の上から下に向かって、照明光学系１０１、レチクルステージ１０２、投影光学系１０３、及びウェハステージ１０４という主要部分より構成されている。
【００２１】
照明光学系１０１は、不図示のＡｒＦエキシマレーザー光源（一例）に接続されて照度を均一化したレーザービームＲを出射する。なお、照明光学系１０１から出射されたレーザービームＲは、ミラー１０７が反射してレチクル１０５に向けられる。レチクルステージ１０２は、照明光学系１０１から出射されるレーザービームＲの光路内に、回路パターンなどの原版であるレチクル１０５を静電吸着などにより保持して位置決めする。投影光学系１０３は、レチクル１０５を通過してパターン化されたレーザービームＲを例えば１／５の投影倍率になるように縮小してウェハ（感応基板）１０６上に投影する。ウェハステージ１０４は、回路パターンを形成する基板のウェハ１０６を静電吸着などにより保持して位置決めする。
【００２２】
また、露光装置１００は、照明光学系１０１やステージ制御系１０８が主制御装置１０９に接続されて統括制御されている。照明光学系１０１は、主制御装置１０９からの制御信号に従って各ステージ１０２、１０４の位置調整制御に同期するレーザービームＲを出射する。また、各ステージ１０２、１０４は、レチクル１０５やウェハ１０６の位置情報を入手して主制御装置１０９に受け渡すとともに、その主制御装置１０９からの制御信号に従ってステージ１０２、１０４による位置調整制御を行う。これらステージ１０２、１０４は、位置検出装置としてのレーザ干渉計１１１、１１２から出射されるレーザービームを反射するように側面にミラー１１３、１１４を固設されて、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能でその位置を常時検出されている。
【００２３】
この露光装置１００は、このような構成を備えることにより、レチクル１０５を通過してパターン化されたレーザービームＲをウェハ１０６上に縮小投影して、そのウェハ１０６に所望の回路パターンを高精度に形成する。
【００２４】
各ステージ１０２、１０４は、公知のエアベアリング又は磁気により浮上支持されリニアモータ等により駆動される粗動ステージ１１０を備える。この粗動ステージ１１０上には、図２〜図６に示す本実施形態に係る磁気浮上テーブル装置１０を微動テーブルとして搭載している。粗動ステージ１１０は、レチクル１０５やウェハ１０６を、Ｘ、Ｙ方向の２方向に比較的長い距離移動させるためのものである。磁気浮上テーブル装置１０は、後述するように、レチクル１０５やウェハ１０６のＸ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚ方向の６方向に精密な位置きめを行う。
【００２５】
以下、投影光学系１０３内の光軸ＡＸ方向をＺ軸（図１の上下方向）とし、これに直交する平面方向をＸ軸（図１の左右方向）とＹ軸（図１の紙面垂直方向）として、以下説明する。
【００２６】
磁気浮上テーブル装置１０は、粗動ステージ１１０の上でＸＹ方向に駆動されるベース１１上に固設されている。ベース１１は、図２に示すように、磁気力により浮上するテーブル１２を非接触支持している。テーブル１２の上面には、ウェハ１０６を静電吸着により固定する円盤形状のチャック１３が固定されている。
【００２７】
この磁気浮上テーブル装置１０は、図２（ａ）に示すように、テーブル１２のＺ方向中心軸Ｃを中心とする円周方向に沿うように、３組のアクチュエータユニット１４が、１２０°間隔で分散配置されている。アクチュエータユニット１４は、固定子１５がベース１１に、可動子１６がテーブル１２にそれぞれ連結されている。なお、固定子１５が前記手段にいう枠体に相当し、可動子１６が内軸に相当する。このアクチュエータユニット１４は、固定子１５と可動子１６の相対的な位置関係を調整することにより、ベース１１に対するテーブル１２の位置や姿勢を変化させて、ウェハ１０６の位置や姿勢を微調整する。
【００２８】
アクチュエータユニット１４は、図２（ａ）に示すように、テーブル１２に開口する長方形の窓１７内に、固定子１５及び可動子１６を位置させて構成されている。
【００２９】
固定子１５は、図４に示すように、ベース１１上に固定された四角い枠形状のものである。この固定子１５は、真中の開口１５ａの中心軸がＺ軸に直交し、かつ、中心軸Ｃに向かうように固定されている。固定子１５の外周面とテーブル１２の窓１７との間には隙間Ｐがあって、この隙間Ｐの範囲内でテーブル１２の動きを許容する。
【００３０】
可動子１６は、図２（ａ）に示すように、テーブル１２の窓１７の長手方向中央部間を短絡するように（延在方向が中心軸Ｃに向かうように）設けられている。この可動子１６は、図３及び図４に示すように、固定子１５の開口１５ａ内に内軸として挿通可能に柱状のものとして形成されている。
【００３１】
この固定子１５及び可動子１６は、その固定子１５の外表面と可動子１６の内表面とが空隙を介して対向するように（囲まれるように）寸法を設定されている。固定子１５は、開口１５ａの内表面に、また、可動子１６は、外表面に後述する磁石がついている。この対向する磁石間で反発力を働かせる。そして、固定子１５の内表面と可動子１６の外表面との間に隙間Ｐ´が形成されており、その隙間Ｐ´の範囲内で可動子１６（テーブル１２）の動きを許容する。この構成により、可動子１６は、固定子１５の開口１５ａ内で上下及び横方向に移動可能な内軸として機能する。
【００３２】
次に、固定子１５の磁石配置について説明する。
固定子１５には、その内表面（対向表面）の上下及び左右それぞれに、永久磁石２１、２２の組が固設されている。永久磁石２１と永久磁石２２とは、テーブル１２の中心軸Ｃに向かって電磁コイル２５（後述）を隔てて近接側と離隔側とに離間している。この永久磁石２１、２２は、同一の配列でＮ極及びＳ極が現れるように固定子１５の内表面に固設されている。すなわち、例えば、中心軸Ｃに対する近接側または離隔側の一方の内表面にＮ極が現れる永久磁石２１を配置し、その他方の内表面にはＳ極が現れる永久磁石２２を配置する。
【００３３】
一方、可動子１６は、固定子１５と同様に、固定子１５の内表面に対向する外表面（対向表面）のそれぞれに、中心軸Ｃに対する近接側と離隔側とに離間する一対の永久磁石２３、２４の組が固設されている。この永久磁石２３、２４は、それぞれ同一の配列でＮ極及びＳ極が現れるように可動子１６の外表面に固設されている。すなわち、中心軸Ｃに対する近接側または離隔側の一方の外表面にＮ極が現れる永久磁石２３を配置し、その他方の外表面にはＳ極が現れる永久磁石２４を配置する。
【００３４】
そして、固定子１５と可動子１６は、上下及び両側方の対向表面間で、永久磁石２１、２３がＮ極同士で反発するとともに、永久磁石２２、２４がＳ極同士で反発する。したがって、固定子１５は、可動子１６を上下及び左右で逆向きの反発力（磁気力）で挟み込む。これにより、固定子１５は、可動子１６との間の対向表面間に形成される空隙Ｐ´（図４（ａ）参照）を介して可動子１６との非接触状態を維持しつつ、可動子１６をバウンシングの少ない状態で支持する。
【００３５】
なお、永久磁石２１〜２４が互いに吸引する磁気力を発揮するように異極同士を対面させてもよいが、その対向表面間に空隙を形成・維持する調整が難しいので（厳密な線形化による高応答制御を用いる必要があるので）、本実施形態のように設定するのが好ましい。本実施形態では、１つのアクチュエータユニット１４の可動子１６が固定子１５から抜け出る方向は、３箇所にアクチュエータユニット１４を分散配置していることから、他のアクチュエータユニット１４では可動子１６と固定子１５とが互いに反発し合う方向になっているので、抜けを防止できる。なお、永久磁石２１〜２４に代えて、電磁石を採用してもよいが、電力を消費することなく、非接触支持を実現することができ、また、配線も不要であることから本実施形態のように永久磁石を採用するのが好ましい。
【００３６】
次に、固定子１５に配置されている位置調整の電磁コイルについて説明する。固定子１５の永久磁石２１、２２の間には、図３や図６に示すように、導電線２７（図６に図示）を巻き回した電磁コイル２５が介装されている。この電磁コイル２５は、永久磁石２１、２２のＮ極からＳ極に向かう磁気力（磁力線）と平行な起磁力を発生させる。一方、可動子１６の永久磁石２３、２４の間には、そのＮ極からＳ極に向かう磁力線を通す鉄心２６が介装されている。
【００３７】
すなわち、アクチュエータユニット１４は、図６に示すように、固定子１５では、永久磁石２１、電磁コイル２５、永久磁石２２及び対向表面間の空隙Ｐ´を磁力線が通る磁気回路を形成する。一方、可動子１６では、永久磁石２３、鉄心２６、永久磁石２４及び対向表面間の空隙Ｐ´を通る磁気回路を形成している。つまり、固定子１５と可動子１６は、対向表面間同士で鏡面の関係（面対称）になる磁気回路を形成している。このことから、固定子１５の磁気回路は、電磁コイル２５に供給する電力量や向きを変化させることにより、永久磁石２１、２２による磁気力を、電磁コイル２５の起磁力で加減することができる。
なお、可動子１６は、媒体中の磁場と真空中（大気中）の磁場の作用により浮上するので、磁場は完全には対称ではなくなる。
【００３８】
このような構成により、この磁気浮上テーブル装置１０は、アクチュエータユニット１４毎に、固定子１５の電磁コイル２５への電力供給を制御することにより、可動子１６を上下左右方向に微動させることができる。そして、上述のように配置された３個のアクチュエータ１４を動かすことにより、テーブル１２をＸ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚの各方向に微調整することができる。このとき、固定子１５と可動子１６とは、上下方向及び横方向のいずれについても、各方向で対をなす逆向きの反発力を使って浮上・駆動しているので、その反発力（浮上力）を線形特性として取り扱うことができ、固定子１５に対する可動子１６の相対的な位置関係（テーブル１２の位置や姿勢）をバウンシングを起こすことなく容易に制御することができる。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態に係る磁気浮上テーブル装置の特性シミュレーションについて説明する。
本発明者らは、テーブル１２の浮上力の特性を確認するために、図７に示すようなモデルＭを仮想して、シミュレーションを行った。モデルＭは、固定子に対応する枠体５１、及び、可動子に対応する浮上体（内軸）５２により構成されている。図示は省略されているが、枠体５１は、上下の内表面５３に永久磁石と電磁コイルが固設されている。浮上体５２は、枠体５１の内表面５３の永久磁石と電磁コイルに対向するように、上下の外表面５４には永久磁石と鉄心が固設されている。
【００４０】
このモデルシミュレーションでは、枠体５１と浮上体５２との間の空隙間隔を変化させる浮上体５２の移動距離Ｘをパラメータとした場合に、浮上体５２に加えられる反発力（押上力又は押下力）と、その合力である浮上力をグラフ化した。また、電磁コイルへの励磁電流Ｉをパラメータとした場合についてもグラフ化した。
【００４１】
モデルの各種パラメータ条件は、次の通りである。
○  形状等のパラメータ
モデルＭの長さＬ：４０ｍｍ
モデルＭの高さＨ：２０ｍｍ
モデルＭの幅Ｌｉ：３０ｍｍ
浮上体の質量：３０ｋｇ
重力加速度ｇ：９８００ｍｍ／ｓｅｃ２
電磁コイルのターン数：３９２
ｇａｐ１の間隔：４．８ｍｍ
ｇａｐ２の間隔：１０ｍｍ
○  物性のパラメータ
真空透磁率μｏ：４π・１０−７（Ｈ／ｍ）
永久磁石の保磁力Ｈｃ：１０５８０００（Ａ／ｍ）
永久磁石の比透磁率μｍ：１．０５
ヨークの比透磁率μｓ：２０００（空隙磁束密度の関数で固定とする）
○  磁気回路の空隙磁束密度の計算式
【数１】
2004214555.tif 000003
【００４２】
図８（ａ）、（ｂ）において、横軸は上記移動距離Ｘや励磁電流Ｉの変化量を示し、縦軸は浮上体５２に加えられる浮上力（押上力又は押下力）を示している。原点（０、０）は、枠体５１と浮上体５２との間の空隙間隔が永久磁石による磁気力のみで上記パラメータの位置となる無負荷状態時（移動距離Ｘ＝０、励磁電流＝０）を示している。
【００４３】
電磁コイル２５に電流Ｉを供給することなく、浮上体５２の移動距離Ｘを、上記パラメータ位置の無負荷状態で安定する原点から、上下方向の「−５．０ｍｍ」〜「５．０ｍｍ」まで「０．５ｍｍ」ステップで変化させる。この場合、図８（ａ）に示すように、浮上体５２の下側の反発力は、押上力Ｆｍ１として現れる一方、浮上体５２の上側の反発力は、押下力Ｆｍ２として現れる。そして、この押上力Ｆｍ１と押下力Ｆｍ２の合力の浮上力Ｆｍは、図示のように、Ｆｌｉｎｅａｒとして擬似的に１次線形化することができる。
【００４４】
また、上記原点に固定して、電磁コイル２５に供給する電流Ｉを、「−３０Ａ」〜「３０Ａ」まで「１Ａ」ステップで変化させる。この場合、図８（ｂ）に示すように、電磁コイル２５は、マイナス電流Ｉの供給時には永久磁石による磁気力を補強する起磁力を発生する一方、プラス電流Ｉの供給時には永久磁石による磁気力を弱める起磁力を発生する。この結果、浮上体５２の下側の押上力Ｆｍ１及び上側の押下力Ｆｍ２は図示のような特性となって、これらの合力の浮上力ＦｍはＦｌｉｎｅａｒとして擬似的に１次線形化することができる。
【００４５】
このように本実施形態においては、３組のアクチュエータユニット１４のそれぞれが、固定子１５と可動子１６の対向表面に設けた永久磁石２１〜２４間の反発力によりその対向表面間に空隙を形成するので、電力供給することなく、ベース１１に対してテーブル１２を非接触支持することができる。この３組のアクチュエータユニット１４は、固定子１５に配設した電磁コイル２５に微小電力を供給することにより、その固定子１５と可動子１６の間の上下及び両側方の対向表面間に発生させる反発力の相対関係を調整することができる。したがって、アクチュエータユニット１４毎に固定子１５に対する可動子１６の位置を調整して、粗動ステージ１１０によりラフ調整されたウェハ１０６などの位置や姿勢をＸ、Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙ、θｚの各方向の６自由度をもって微調整することができる。
【００４６】
また、このアクチュエータユニット１４は、固定子１５と可動子１６の上下及び両側方の対向表面間で、その可動子１６を挟み込むように逆向きの反発力を発生させているので、その合力（浮上力）が略線形特性になって、バウンシングを起こすことなく、容易に制御することができる。また、固定子１５に電磁コイル２５を配設しているので、可動部分に配線することを省いて、可動子１６の位置などを高精度に調整することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、少ない消費電力で、かつ、容易な制御によりテーブルを位置決めすることのできる磁気浮上テーブル装置、及び、それを有する露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る磁気浮上テーブル装置を搭載した露光装置の概略構成を示す一部縦断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る磁気浮上テーブル装置の概略構成を示す図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成を示す図であり、（ａ）は固定子及び可動子の端部の磁石配置を示す図、（ｂ）は固定子及び可動子の中央部の磁石配置を示す図である。
【図５】図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成を示す図であり、（ａ）は固定子の磁石配置を示す図、（ｂ）は可動子の磁石配置を示す図である。
【図６】（Ａ）は図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の構成の磁気回路の構成及び作用を説明する位置関係図であり、（Ｂ）は固定子の斜視図である。
【図７】図２のテーブル装置の磁気浮上・位置決め機構の機能を説明するモデルの立面図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る磁気浮上テーブル装置の浮上力制御特性を説明する図であり、（ａ）は空隙をパラメータとしたときのグラフ、（ｂ）は励磁電流をパラメータとしたときのグラフである。
【符号の説明】
１０    磁気浮上テーブル装置        １２    テーブル
１３    チャック                    １４    アクチュエータユニット
１５    固定子                      １６    可動子
１７    窓                          ２１〜２４    永久磁石
２５    電磁コイル                  ２６    鉄心
１００    露光装置                  １０１    照明光学系
１０２    レチクルステージ      １０３    投影光学系
１０４    ウェハステージ        １０５    レチクル
１０６    ウェハ
【図１】
2004214555.tif 000004
【図２】
2004214555.tif 000005
【図３】
2004214555.tif 000006
【図４】
2004214555.tif 000007
【図５】
2004214555.tif 000008
【図６】
2004214555.tif 000009
【図７】
2004214555.tif 000010
【図８】
2004214555.tif 000011