JP2001230173A

JP2001230173A - 支持装置

Info

Publication number: JP2001230173A
Application number: JP2000039837A
Authority: JP
Inventors: Nobushige Korenaga; 伸茂是永
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】位置制御される微動ステージの位置精度向上
を図る。【解決手段】ウエハＷが載置されたウエハステージ天
板１２のＸステージ天板１１に対する位置制御をする制
御手段と、ウエハステージ天板１２の自重を支持するＬ
字形板ばね５とを有し、Ｌ字形板ばね５には重力方向に
垂直な面内におけるウエハステージ天板１２の変位に対
する復元力を減殺するための柔軟要素として先端部５ｂ
を備え、ウエハステージ天板１２をＸステージ天板１１
に対し少なくとも回転および重力方向に滑動自在で重力
方向に垂直な平面内の自由度を拘束する自在継ぎ手６を
備え、複数のＬ字形板ばね５は該自在継ぎ手６の周囲に
配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体露光装置のウ
エハ位置決めステージの微動ステージ等に適した支持装
置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】図２０は半導体露光装置に用いられている
支持装置のウエハ粗ステージを示す斜視図である。この
ウエハ粗ステージは、ベース定盤２０１上にＹヨーガイ
ド２０２が固定され、該Ｙヨーガイド２０２の側面とベ
ース定盤２０１の上面でガイドされるＹステージ２０３
がベース定盤２０１の上にＹ方向に不図示のエアスライ
ドにより滑動自在に支持されている。Ｙステージ２０３
は主に２本のＸヨーガイド２０４とＹスライダ大２０
５、Ｙスライダ小２０６の４部材から構成され、Ｙスラ
イダ大２０５はその側面及び下面に設けた不図示のエア
パッドを介してＹヨーガイド２０２の側面及びベース定
盤２０１の上面と対面し、Ｙスライダ小２０６はその側
面に設けた不図示のエアパッドを介してベース定盤２０
１の上面と対面している。この結果、Ｙステージ２０３
全体としては、前述のようにＹヨーガイド２０２の側面
とベース定盤２０１の上面でＹ方向に滑動自在に支持さ
れることになる。

【０００３】一方、Ｙステージ２０３の構成部品である
２本のＸヨーガイド２０４の側面とベース定盤２０１の
上面とでガイドされるＸステージ２１０がＸ軸まわりに
Ｙステージ２０３のＸヨーガイド２０４を囲むように設
けられ、Ｘ方向に不図示のエアスライドにより滑動自在
に支持されている。Ｘステージ２１０は主に２枚のＸス
テージ側板２１１と、上端のＸステージ天板２１２と、
Ｘステージ底板２１３の４部材から構成され、Ｘステー
ジ底板２１３はその下面に設けた不図示のエアパッドを
介してベース定盤２０１の上面と対面し、２枚のＸステ
ージ側板２１１はその側面に設けた不図示のエアパッド
を介してＹステージ２０３の構成部材である２本のＸヨ
ーガイド２０４の側面と対面している。Ｘステージ天板
２１２下面とＸヨーガイド２０４の上面、及びＸステー
ジ底板２１３の上面とＸヨーガイド２０４の下面は非接
触になっている。この結果、Ｘステージ２１０全体とし
ては前述のように２本のＸヨーガイド２０４の側面とベ
ース定盤２０１の上面でＸ方向に滑動自在に支持される
ことになる。

【０００４】駆動機構は、Ｘ駆動用に１本、Ｙ駆動用に
２本の多相コイル切り替え方式のリニアモータ２１４，
２１５が用いられている。固定子２１６はストローク方
向に並べた複数個のコイル２１７を枠２１８に挿入した
ものであり、可動子２１９は箱形の磁石ユニットで構成
される。可動子２１９の位置によって固定子２１６のコ
イル２１７に選択的に電流を流すことにより推力を発生
させる。Ｘステージ天板２１２の上には図２１および図
２２に示す微動ステージ２２１が搭載される。この微動
ステージ２２１は、Ｘステージ天板２１２の上にあって
工作物であるウエハＷをＺチルトおよびθ方向に位置決
めするものである。周辺部に設けられた３つのΖ懸架駆
動ユニット２２２−１〜２２２−３でウエハステージ天
板２２３を支持およびＺチルト方向に位置決めし、中央
部に設けられた自在継ぎ手２２４でウエハステージ天板
２２３がＸＹ方向に変位しないように自由度を拘束して
いる。

【０００５】Ｚ懸架駆動ユニット２２２−１〜２２２−
３はウエハステージ天板２２３の自重を支持する役目を
果たすエアシリンダ２２６と、ウエハステージ天板２２
３にＺ方向の力を付与するＺリニアモータ２３０から構
成される。

【０００６】Ｚリニアモータ２３０は水平線に平行な長
辺をもつ扁平コイル２３１と、その扁平コイル２３１の
長辺部に空隙を介して対面する４つの磁石２３２と、そ
の磁石２３２の磁束を循環させる２つのヨーク２３３と
から構成される。扁平コイル２３１はＸステージ天板２
１２に固定され、磁石２３２およびヨーク２３３は一体
となってウエハステージ天板２２３に固定される。扁平
コイル２３１に電流を流すとコイル２３１と磁石２３２
およびヨーク２３３一体のものとの間にはΖ方向の力が
作用するようになっている。

【０００７】エアシリンダ２２６は支持棒２２７とゴム
膜２２８から構成される。ゴム膜２２８は、ウエハステ
ージ天板２２３下部に設けられ、ウエハステージ天板２
２３下部と支持棒２２７との間に空気室２２９を形成す
る。空気は不図示の供給口から供給される。支持棒２２
７は、一端が扁平コイル２３１に固定され、他端がゴム
膜２２８に結合されるので、結果としてＸステージ２１
０から扁平コイル２３１、支持棒２２７、空気室２２９
を介してウエハステージ天板２２３の自重を支持するこ
とになる。空気室２２９はΖ方向に柔らかいばねを形成
するのでＺ方向の振動をほぼ遮断することができる。

【０００８】Ｚリニアモータ２３０に自重支持の機能を
持たせず専ら位置制御のみをさせることにより、Ζリニ
アモータ２３０には実質的に発熱が問題になるような電
流は流れないようになっている。

【０００９】自在継ぎ手２２４はＸステージ天板２１２
に固定された外輪２３６とウエハステージ天板２２３に
固定された内輪２３７と、外輪２３６と内輪２３７を滑
動自在にガイドするガイド２３８とから構成される。ガ
イド２３８は数ミクロン程度の空隙をもつエアガイド等
が採用される。空隙はリング状であり内輪２３７と外輪
２３６ひいてはＸステージ天板２１２とウエハステージ
天板２２３がＺおよびθ方向に滑動自在にガイドされ
る。さらにガイド２３８のΖ方向の高さは低めに設計さ
れ内輪２３７と外輪２３６ひいてはＸステージ天板２１
２とウエハステージ天板２２３のチルト方向の動きも可
能にしている。

【００１０】また不図示であるが長辺が鉛直線に平行な
扁平コイル２３１を有するＺリニアモータ２３０と同様
の機構が設けられ、ウエハステージ天板２２３はθ方向
に動かせるようになっている。

【００１１】ウエハステージ天板２２３の側面には不図
示のスコヤミラーが形成され、ウエハステージ天板２２
３の６軸方向の位置をレーザ干渉計で精密に計測できる
ようになっている。

【００１２】以上の構成により、従来のこの露光装置
は、ウエハＷを不図示の制御系により粗動Ｘ、粗動Ｙ、
微動Ζ１、微動Ζ２、微動Ζ３、微動θの各コイルに適
切な電流制御を施してＸＹΖθチルト方向に精密に位置
決めし、不図示の露光手段によって露光することによ
り、不図示の原版のパターンをウエハＷ上に逐次的に露
光する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成ではθ方向に振動が伝わり易いという問題が発生
する。これはエアシリンダのΖ方向に対し垂直な面内方
向のばね定数が大きいためで、全体的にウエハステージ
天板のθ方向のばね定数が大きくなり、このばねとウエ
ハステージ天板の慣性モーメントとで構成されるばね系
の固有振動数は２０Ｈｚ程度になってしまう。この結
果、ウエハステージ天板に伝わるθ方向の振動外乱のレ
ベルが上がり、θ方向の位置精度を低下させる。

【００１４】もう一つの問題としてエアシリンダの空気
室を構成するゴム膜の信頼性が低いことがあげられる。
使用中にゴム膜に亀裂が生じ空気が漏れて自重が支持で
きなくなる場合がある。

【００１５】本発明の目的は、全体として少なくともθ
方向のばね定数が小さく全体として少なくともθ方向の
振動伝達が実質的に問題にならず、位置精度が高く、信
頼性の高い自重支持手段を有するＺチルトθ制御微動ス
テージ等の支持装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、工作物が載置された載置部材を基盤に対
して位置制御する位置制御手段と、前記載置部材の自重
を支持する自重支持手段とを有する支持装置において、
前記自重支持手段は重力方向に垂直な面内における前記
載置部材の変位に対する復元力を相殺するための柔軟要
素を含んでいることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明に係る支持装置は、前記載
置部材を前記基盤に対し少なくとも回転および重力方向
に滑動自在で重力方向に垂直な平面内の自由度を拘束す
るガイドを備え、前記自重支持手段は該ガイドの周囲に
設けられ前記載置部材の少なくとも回転方向のばね定数
が回転方向の振動伝達を無視できる程度に小さくする値
に設定されている柔軟な部分を備えていることにしても
よく、前記自重支持手段は前記載置部材の少なくとも回
転方向のばね定数が他の方向のばね定数より小さいこと
により回転方方の振動伝達を無視できる程度に小さくす
る値に設定されている柔軟な部分を備えていることにし
てもよい。

【００１８】また、本発明は、前記自重支持手段が板ば
ねと、該板ばねのたわみ方向に垂直な面内の変位に対し
て柔軟な部分とを直列に結合したもので構成されること
にしてもよく、前記自重支持手段がエアシリンダと、該
エアシリンダの作用方向に垂直な面内の変位に対して柔
軟な部分とを直列に結合したものとで構成されることに
してもよく、前記自重支持手段がコイルばねで構成され
ることにしてもよく、前記自重支持手段が磁石と磁性体
から構成され、少なくとも前記載置部材の回転方向に沿
う方向の寸法が磁石と磁性体とで異なることにしてもよ
く、前記自重支持手段が互いに吸引する磁石と磁石から
構成され、少なくとも前記載置部材の回転方向に沿う方
向の寸法が前記互いに磁石力を及ぼす磁石同士で異なる
ことが好ましく、前記自重支持手段が互いに反発する磁
石と磁石から構成され、少なくとも前記載置部材の回転
方向の寸法が前記磁石同士で異なることが好ましく、前
記自重支持手段が支持方向の変位に対して復元力を発生
する部分と、支持方向の変位に対して変位を増加させる
力を発生する部分との両方から構成されることが好まし
い。

【００１９】また、本発明では、支持方向の変位に対し
て変位を増加させる力を発生する部分が前記載置部材を
下方に引き下げる方向の力を発生するように構成されて
もよく、支持方向の変位に対して復元力を発生する部分
がコイルばねで構成されてもよく、支持方向の変位に対
して復元力を発生する部分が反発する磁石と磁石から構
成され、少なくとも回転方向の寸法が前記磁石同士で異
なることが望ましく、支持方向の変位に対して復元力を
発生する部分がＬ字形板ばねで構成されることが好まし
く、支持方向の変位に対して変位を増加させる力を発生
する部分が互いに吸引する磁石と磁石から構成され、少
なくとも前記載置部材の回転方向に沿う方向の寸法が前
記互いに吸引する磁石同士で異なることにしてもよい。

【００２０】また、本発明では、Ｚチルトθ制御微動ス
テージの自重支持手段において少なくともθ方向のばね
定数が振動伝達が問題にならない程度に小さい、あるい
はθ方向のばね定数がゼロとみなせるような部分を設け
ることも可能であり、空気とゴムを使用せず、磁力、弾
性力で支持力を発生させることが可能である。

【００２１】

【実施例】（第１の実施例）図１および図２は本発明の
第１の実施例に係る支持装置の微動ステージを示してお
り、図１（ａ）が上面図、図１（ｂ）がＺリニアモータ
の手前のヨークを外した状態の正面図、図２（ａ）がウ
エハステージ天板を外した状態の上面図、図２（ｂ）が
手前のＺリニアモータを外した状態の正面図である。

【００２２】この微動ステージ１は、Ｚ懸架駆動ユニッ
ト２（２−１〜２−４）がほぼ中央の自在継ぎ手６の円
周の周方向に沿って等角度間隔にて４個所に配置され、
Ｘステージ天板１１の上にあって工作物であるウエハＷ
をＺチルトθ方向に位置決めするものであり、ガイドお
よび駆動系の構成については図２０に示す従来例と同じ
であるから、説明を省略する。

【００２３】Ｚ懸架駆動ユニット２−１〜２−４は、ウ
エハステージ天板１２の自重を支持する自重支持機構３
と、ウエハステージ天板１２にＺ方向の力を付与するＺ
リニアモータ４とを備えて構成される。Ζリニアモータ
４は扁平コイル１６および磁石１７等を備え、扁平コイ
ル１６がＸステージ天板１１上に固定され、磁石１７が
ウエハステージ天板１２に設けた一対のリニアモータヨ
ーク１８に各上下２個ずつ固着されている。本実施例に
係る微動ステージ１は板ばね５でウエハステージ天板１
２の自重を支持する力を発生させるものである。ここで
ウエハＷが載置される載置部材としてのウエハステージ
天板１２の自重とは、ウエハステージ天板１２自体のみ
ならずその他これに取り付けられて一体的に変位する部
材全体の重量をいい、以下においても同様である。

【００２４】自重支持機構３は、対称配置した一対の板
ばね５を備えて構成され、ウエハステージ天板１２の自
重を支持するのだが、曲部のない単純なＩ字形板ばねだ
とたわみ方向に垂直な面内は剛であるので、それだけで
は従来例同様重力に対する支持方向と垂直な面内の振動
を遮断できない。そこで、板ばね５は、図３に示すよう
にＬ字形にして、板面を上下に向けた基端部５ａが基端
支持部９を介して扁平コイル１６上に固定され、基端部
５ａに対し下方へ直角に曲げて板面を横方向に向けた先
端部５ｂの外面がウエハステージ天板１２の下面から下
向きに突設した板ばねヨーク１０の下端に形成されてい
る横向きの凸部１０ａ（図１（ｂ）参照）に固着されて
いる。この場合、板ばね５の先端部５ｂは、ウエハステ
ージ天板１２の自重支持方向すなわち重力方向に垂直な
面内の変位に対し柔軟な柔軟要素を構成している。

【００２５】これにより、板ばね５は、ウエハステージ
天板１２が扁平コイル１６の長辺に沿う方向に変位した
ときに変位方向に復元力が作用しないようになってお
り、ウエハステージ天板１２の自重支持機能と振動遮断
機能を併せ持つものである。

【００２６】自在継ぎ手６は、Ｘステージ天板１１の上
面に固定した円形の外輪２１と、該外輪２１内にあって
ウエハステージ天板１２の下面に固定した円形の内輪２
２とを備えて構成されている。そして、自在継ぎ手６
は、外輪２１と内輪２２との間にエア２３があり、ＸＹ
方向の相対変位を拘束しつつＸステージ天板１１とウエ
ハステージ天板１２とを相対的に回転、Ｚ方向の移動お
よびＺチルト可能とするものである。

【００２７】本実施例に係る微動ステージ１は、等角度
間隔にて４個所に設けたＺ駆動懸架ユニット２（２−１
〜２−４）が自在継ぎ手６の円周の周方向に沿って配置
してあることにより、ウエハステージ天板１２のθ方向
の振動を遮断することができる。また、本実施例によれ
ば、空気やゴムは使用しないので信頼性が向上する。図
４は本発明の上記第１の実施例の変形例を示す正面図で
ある。Ｌ字形板ばね５の代わりに複数のコイルばね２５
でウエハステージ天板１２の自重を支持し、さらにコイ
ルばね２５は横方向の剛性の弱さを利用して振動を遮断
するかわしの役目も兼ねたものである。複数のコイルば
ね２５は、下端がＸステージ天板１１の上面に、上端が
ウエハステージ天板１２の下面にそれぞれ結合されて、
偏りなく配置される。

【００２８】この変形例の作用効果は図１に示す第１の
実施例とほぼ同じである。コイルばね２５は支持方向と
垂直な面内においてどの方向にも復元力をかわすかわ
し、つまり該復元力を相殺する柔軟要素としての働きも
するので、Ζ懸架駆動ユニット２−１〜２−４を必ずし
も自在継ぎ手６の円周に沿って配置する必要はない。

【００２９】（第２の実施例）図５は本発明の第２の実
施例に係る支持装置の微動ステージを示す正面図であ
る。本実施例は、ウエハＷを微動ステージ１に載置する
にはハンドから微動ステージ１にウエハＷを受け渡すた
めの受け渡し機構が必要となるが、本実施例は、その機
構の一部を微動ステージ１に持たせた場合の例である。
本実施例に係る微動ステージ１は、図３に示すＬ字形板
ばね５に加えて、扁平コイル１６の長辺に沿う方向に寸
法差をもつ入れ子構造の吸引磁石２８による自重支持系
を並列に設けたものである。さらに受け渡しを考慮した
逃げ２９が入れ子構造の吸引磁石２８による自重支持系
の上部に設けられている。

【００３０】Ζ駆動懸架ユニット２は、吸引磁石２８お
よびＬ字形板ばね５の復元力が実質的に働かない方向が
自在継ぎ手６の円周に沿うようにして配置されている。

【００３１】Ｌ字形板ばね５は、第１の実施例で説明し
たように自重支持機能と振動遮断機能を併せ持つもので
ある。

【００３２】吸引磁石２８は、鉛直方向に着磁された直
方体形をなしており、ウエハステージ天板１２に固着さ
れたリニアモータヨーク１８に両端が固定されている磁
石用のヨーク３１上に並設され、扁平コイル１６上に固
定され立設されている一対の鉄板支持部３２と該支持部
３２で支持された吊り上げ鉄板３３とで囲まれた空間内
に入っている入れ子とされている。また、吸引磁石２８
は、扁平コイル１６の長辺に沿う方向に寸法差をもち、
鉄板３３に吸引力を及ぼすことでウエハステージ天板１
２に浮上力を付与する。

【００３３】ヨーク３１は、両端が２枚のＺリニアモー
タヨーク１８の内側面に固定され、吊り上げ鉄板３３は
鉄板支持部３２を介してΖリニアモータ４の扁平コイル
１６に固定される。この結果磁石２８と吊り上げ鉄板３
３はわずかな空隙を介して対面し両者には互いに吸引力
が働く。吊り上げ鉄板３３は扁平コイル１６と鉄板支持
部３２を介してＸステージ天板１１に固定され、吸引磁
石２８はΖリニアモータヨーク１８を介してウエハステ
ージ天板１２に固定されるので、吸引磁石２８と吊り上
げ鉄板３２の間に吸引力が働くことにより、ウエハステ
ージ天板１２はＸステージ天板１１から吸引浮上力を受
けることになる。下方に配置されたＸステージ天板１１
から上方に配置されたウエハステージ天板１２に吸引浮
上力を作用させるため入れ子構造になる。

【００３４】本実施例においても第１の実施例およびそ
の変形例と同様の作用があり、同様の効果を奏する。こ
こで、扁平コイル１６の長辺に沿う方向に寸法差をもつ
入れ子構造の吸引磁石２８とＬ字形板ばね５という同じ
機能のものを敢えて重複して設ける理由について説明す
る。扁平コイル１６の長辺に沿う方向に寸法差をもつ入
れ子構造の吸引磁石２８は磁石２８と鉄板３３の吸引方
向の変位に対して復元力と逆向きの力が働くつまり負の
剛性を持つ。一方Ｌ字形板ばね５はウエハステージ天板
１２の変位に対して撓んで復元力が働く、つまり正の剛
性を持つ。この負の剛性を持つ要素と正の剛性を持つ要
索を組み合わせることが受け渡し機構の一部の機能をも
つ微動ステージにおいて以下のように重要な意味をも
つ。

【００３５】本実施例で微動ステージ１にもたせた受け
渡し機能の一部とは、待避機能である。図５（ａ）はウ
エハステージ天板１２が待避していない状態、図５
（ｂ）はウエハＷを載置すべくウエハステージ天板１２
が下方に待避した状態を示す。

【００３６】まず、ウエハＷを載置しない微動ステージ
１が（ａ）の状態にあるとする。次いで、不図示のウエ
ハハンドがウエハＷを微動ステージ１の上方に持ってく
る。次に、微動ステージ１のウエハステージ天板１２が
下方に待避して（ｂ）の状態になる。このとき一部待避
しない部分があり、それが（ｂ）に示す突出部３４であ
る。ちなみにこのときウエハステージ天板１２に設けら
れた逃げ２９があるために吸引磁石２８の吊り上げ鉄板
３３とウエハステージ天板１２は接触しないですむ。入
れ子構造で自重を支持する場合において支持対象が待避
する場合には、入れ子構造の上側と下側に必ず同程度の
待避スペース３６ａ，３６ｂが必要である。次に、不図
示のウエハハンドはウエハＷを置いて去って行く。次
に、ウエハステージ天板１２は再び上に移動し元の位置
に戻ってウエハＷを保持する。その後ステージが所定位
置に移動して露光が行われる。

【００３７】この動作においてウエハステージ天板１２
を待避させたり、再び上に移動させたりする動作は、Ζ
リニアモータ４の扁平コイル１６に電流を流してＺ方向
の力を発生させて行われる。待避ストロークは数ｍｍあ
るので、もし吸引方向と垂直面内に寸法差をもつ入れ子
構造の吸引磁石２８だけ、あるいはかわし付き板ばねだ
けで自重を支持する場合、リニアモータ４でΖ方向変位
に対して発生するこれらの支持機構の支持力変動分の力
を出す必要がある。この力を出すための発熱は無視でき
ず発熱によりウエハステージ天板１２を熱変形させてし
まう。

【００３８】本実施例のように負の剛性を持つ入れ子吸
引磁石１２と正の剛性を持つかわし付き板ばね５を組み
合わせた場合には、図５（ａ）の状態からウエハステー
ジ天板１２が数ｍｍ程度待避して（ｂ）の状態になった
とき、入れ子吸引磁石２８の吸引力はギャップが広がっ
て吸引力ひいては浮上力が減少し、一方Ｌ字形板ばね５
は撓みが増加してばね力ひいては浮上力が増加する。適
当な条件設定により両者の力変動をおおむね相殺するこ
とが可能である。

【００３９】この結果、本実施例に係る支持装置の微動
ステージ１は、ウエハ載置のためにウエハステージ天板
１２が数ｍｍ程度待避する場合でも、リニアモータ４の
発熱を抑制することができ、ひいてはウエハステージ天
板１２の熱変形を抑制することができる。

【００４０】また、支持方向の振動伝達を考えてもばね
定数同士が相殺するので支持方向の振動遮断剛性も向上
する。

【００４１】図６は本発明の第２の実施例に係る微動ス
テージの第１変形例を示す正面図である。本変形例は図
５に示す実施例における正の剛性をもつ要素としてＬ字
形板ばね５の代わりにコイルばね３８を用いたものであ
る。コイルばね３８はＸステージ天板１１の上面とウエ
ハステージ天板１２の下面との間に弾設されている。本
変形例に係る微動ステージ１は、動作、作用、効果、お
よび吸引磁石２８の上下に待避スペース３６ａ，３６ｂ
が必要な点等すべて図５に示す第２の実施例と同じであ
る。

【００４２】図７は本発明の第２の実施例に係る支持装
置の微動ステージの第２変形例を示す正面図である。こ
の微動ステージ１は、正の剛性をもつ要素として対面す
る面積の異なる大磁石４０ａと小磁石４０ｂからなる反
発磁石４０を用いたものである。大磁石４０ａはウエハ
ステージ天板１２の下面に固着され、小磁石４０ｂはＸ
ステージ天板１１の上面に固着されている。この反発磁
石４０も対面する面積に差をつけることで支持方向と直
角な面内の振動を遮断するようになっている。反発磁石
４０の場合も対面する面積に差をつける場合に面内の全
方向に寸法差をつけてもよいのだが、自在継ぎ手６の円
周に沿う方向に重点的に差をつけることで振動の遮断性
能がさらに向上するか、または振動遮断性能を悪化させ
ることなく面積の差を小さくすることができる。その他
の動作、作用、効果、吸引磁石２８の上下に待避スペー
ス３６ａ，３６ｂが必要な点はすべて図５に示す第２の
実施例と同じである。

【００４３】図８は本発明の第２の実施例に係る支持装
置の微動ステージの第３変形例を示す正面図である。本
変形例の場合の磁石の構成要素は図６に示す例と同じで
あるが、図６に示す例では入れ子構造の吸引磁石２８が
用いられていたのに対して、本変形例では吸引磁石２８
の部分が入れ子構造ではなく、単純にウエハステージ天
板１２に引き下げ鉄板４３が固定され、吸引磁石２８が
Ｘステージ天板１１に固定された扁平コイル１６にヨー
ク４４を介して固着されているところに大きな特徴があ
る。また、この結果、図８に示す例では吸引磁石２８上
部に逃げと称する待避スペースが設けられていない点も
図６に示す例と異なる。また、図６に示す例では吸引磁
石２８はウエハステージ天板１２を浮上させる力を発生
しているのだが、本変形例では吸引磁石２８はウエハス
テージ天板１２を引き下げる方向に弱い力を発生してい
る。そのかわりコイルばね４２が専らウエハステージ天
板１２の自重を支持している。

【００４４】本変形例の場合、図８に示す状態からウエ
ハステージ天板１２がウエハ載置のために待避すると、
コイルばね４２のたわみは増加するので、ウエハステー
ジ天板１２に上向きに掛かる力は増加する。一方、吸引
磁石２８と引き下げ鉄板４３の空隙は縮まるのでウエハ
ステージ天板１２に下向きに掛かる力も増加する。よっ
て、適当な条件設定によりウエハステージ天板１２に上
向きに掛かる力の増加とウエハステージ天板１２に下向
きにかかる力の増加とを相殺することが可能である。

【００４５】この結果、ウエハ載置のためにウエハステ
ージ天板１２が数ｍｍ程度待避する場合でも、リニアモ
ータ４の発熱を抑制することができ、ひいてはウエハス
テージ天板１２の熱変形を抑制することができるのは図
５に示す第２の実施例と同じである。

【００４６】また、本変形例の場合、支持方向の振動伝
達を考えてもばね定数同士が相殺するので、支持方向と
垂直方向だけでなく支持方向の振動遮断特性が向上する
点も図５に示す第２の実施例と同じである。

【００４７】本変形例と図５に示す第２の実施例との大
きな差は、上述のように本変形例では吸引磁石部分が入
れ子構造でないので待避のスペースは空隙側のみです
む。よって、本変形例は全体の高さを低く出来るという
特有の効果を有する。

【００４８】また、本変形例では、図８に示す状態、つ
まり露光を行う状態において、コイルばね４２のばね定
数が吸引磁石２８の負のばね定数より大きくなるように
設定することが容易である。このように設定すると、図
８に示す状態、つまり露光を行う状態において釣り合い
位置からの支持方向におけるずれに対して支持方向に復
元力が働くようになる。つまり釣り合い位置において自
然に安定する安定系となる。すると図８の状態、つまり
露光を行う状態において万一リニアモータ４の電源が切
れて制御不能になっても釣り合い位置に留まっているこ
とができ、安全である。

【００４９】図９は図８に示す変形例をさらに変形した
第２の実施例の第４変形例を示す正面図である。本変形
例に係る微動ステージ１は、正の剛性を有する要素とし
てコイルばね４２の代わりに対向部の面積の異なる大磁
石４６ａと小磁石４６ｂとからなる反発磁石４６を採用
している。吸引磁石２８は図８に示す変形例と同様にウ
エハステージ天板１２を下に引き下げる方向の力を発生
するようになっている。本変形例の作用、効果は図８に
示す変形例と全く同じである。反発磁石４６、吸引磁石
２８ともにウエハステージ天板１２のθ方向の復元力を
他の方向の復元力より小さくなるように対向部の面積に
差を付けるのが望ましいという点も上記図７に示す変形
例と同じである。

【００５０】（第３の実施例）図１０および図１１は本
発明の第３の実施例に係る支持装置の微動ステージを示
す図であって、図１０がそのＺリニアモータの手前のヨ
ークを外した状態の正面図、図１１が図１０の部分分解
拡大斜視図である。本実施例に係る微動ステージ１で
は、Ｉ字形板ばね５１で自重を支持する力を発生させる
ものである。本実施例における自重を発生させる板ばね
５１は、板面を上下に向けてあってたわみ方向に対し垂
直な面内には剛であるので、それだけだと従来例と同様
に支持方向と垂直な面内の振動を遮断できない。そこで
図１１に示すように、板ばね５１と直列に柔軟要素とし
てかわし５４を設けてＸステージ天板１１とウエハステ
ージ天板が支持方向に対し垂直な面内で変位したときに
変位方向に復元力が作用しないようにしてある。

【００５１】Ｘステージ天板１１上に固定された扁平コ
イル１６の上辺に板ばね支持部５２を介して板ばね５１
の基端が固定される。板ばね５１の先端には下方コの字
形部材５５が固定される。下方コの字形部材５５の外側
面とロの字形板ばね５６の２つの対向する内側面とが固
定される。そして、上方コの字形部材６７の上辺はウエ
ハステージ天板１２に固定される。ロの字形板ばね５６
は鉛直方向に剛で水平方向に柔軟であるので、重力方
向、すなわち支持方向と垂直な面内で変位したときに変
位方向の復元力を極めて小さくできる。よって、上方コ
の字形部材５７、ロの字形板ばね５６、下方コの字形部
材５５、板ばね５１および板ばね支持部５２のセットは
扁平コイル１６の上辺に幾何学的に対称な配置となるよ
うに２セット設けられる。板ばね５１による支持は１組
だと支持力以外にモーメントを発生するので、幾何学的
に対称に２組設けることで、モーメントが発生しないよ
うにしている。幾何学的に対称なら何組設けてもよい。
その他の６軸微動機構自体は第１の実施例で記載したの
と同様であり、６軸位置制御の支持方向と垂直な面内の
振動外乱が低減でき、位置精度が向上する。

【００５２】図１２は本発明の第３の実施例の第１変形
例を示す正面図である。図１０に示す第３の実施例では
自重を支持するのに板ばね５１を設け、振動を遮断する
ために板ばね５１に直列にかわし５４を入れたが、本変
形例では板ばね５１の代わりに従来の構成で示したと同
様のエアシリンダ６０を用いたものである。本変形例の
作用効果は図１０に示す第３の実施例と同じである。た
だし、エアシリンダ６０は、支持棒６１とゴム膜６２と
を備え、ゴム膜６２で空気室６３を形成しており、板ば
ね５１と違って１個だけで用いてもモーメントを発生し
ない。したがって、第３の実施例のように支持ユニット
を複数組幾何学的に対称に配置せず、１個だけを扁平コ
イル１６の磁力線上に配置すればよい。もちろんエアシ
リンダ６０は複数個用いてもよい。

【００５３】図１３および図１４は同様に第３の実施例
のそれぞれ第２変形例および第３変形例を示す正面図で
ある。図１０に示す第３の実施例では自重を支持するの
に板ばね５１を設け、振動を遮断するために板ばね５１
に直列にかわし５４を入れたが、本変形例ではコイルば
ね６５で自重を支持し、さらにコイルばね６５の横方向
の剛性の弱さを利用して、該コイルばね６５に振動を遮
断する柔軟要素としてかわしの役目も兼ねさせたもので
ある。本変形例の作用効果は図１０に示す第３の実施例
と同様である。

【００５４】本変形例の場合も、コイルばね６５は単独
で用いてもモーメントが発生しないので、１つのＺ支持
系で単独でも複数でも用いることができる。図１３はそ
れぞれ複数配置した例を示し、図１４は単数配置の例を
示している。また、本変形例の場合も、空気やゴム膜を
使用しないので信頼性が向上する。

【００５５】上記各実施例において、複数のＺ懸架駆動
ユニット２は、復元力が実質的に作用しない方向が自在
継ぎ手６の円周方向に沿うように４個（２−１〜２−
４）配置してある。制御したい自由度はＺ方向とチルト
であり駆動機構は３個で必要十分であるが、敢えて４個
配置した。こうすることにより、Ｘ方向にもＹ方向にも
幾何学的に対称になり、重心と力の作用点を一致させ易
くなる。また、チルトの駆動において他成分の影響をき
わめて小さくできる。

【００５６】（第４の実施例）図１５は本発明の第４の
実施例に係る支持装置の微動ステージを示し、（ａ）お
よび（ｂ）のいずれもＺリニアモータの手前のヨークを
外した状態の正面図である。ウエハＷを微動ステージ１
に載置するにはハンドから微動ステージ１にウエハＷを
受け渡すための受け渡し機構が必要となるが、その機構
の一部を微動ステージ１に持たせた場合の例である。本
実施例に係る支持装置では、構成手段として、第３の実
施例に示したかわし５４付き板ばね５１を並列に設け、
これに加えて吸引方向と垂直な面内に寸法差を持つ入れ
子構造の吸引磁石７０による自重支持系を設けたもので
ある。さらに受け渡しを考慮した逃げ２９が入れ子構造
の吸引磁石７０による自重支持系の上部に設けられてい
る。

【００５７】Ｚ懸架駆動ユニット（２−１〜２−４）
は、ウエハステージ天板１２の自重を支持し、少なくと
もパターン面内方向の振動伝達を遮断する役目を果たす
面内フリー自重支持機構７と、ウエハステージ天板にＺ
方向の力を付与するＺリニアモータ４から構成される。
Ζリニアモータ４は従来例と同じ構成である。

【００５８】面内フリー自重支持機構７は吸引磁石７
０、該吸引磁石７０の吸引対象である吊り上げ鉄板７
４、該吊り上げ鉄板７４を両端で支持する鉄板支持部７
５とを備えて構成される。

【００５９】吸引磁石７０は鉛直方向に着磁された円柱
形の磁石本体７１と、その磁石本体７１の磁束を循環さ
せるためのヨーク７２とから構成される。ヨーク７２は
平板形状部７２ａの上にリング状の突起７２ｂをもつ鉄
等の磁性体である。そのヨーク７２のリング状突起７２
ｂの中央部に鉛直方向に着磁された円柱形の磁石本体７
１が固定される。次に配置結合関係であるがヨーク７２
は平板形状部７２ａの両端が２枚のＺリニアモータヨー
ク１８に固定され、吊り上げ鉄板７４は鉄板支持部７５
を介してΖリニアモータ４の扁平コイル１６に固定され
る。この結果磁石本体７１と吊り上げ鉄板７４はわずか
な空隙を介して対面し両者には互いに吸引力が働く。吊
り上げ鉄板７４はΖリニアモータ４の扁平コイル１６と
鉄板支持部７５を介してＸステージ天板１１に固定さ
れ、吸引磁石７０はΖリニアモータヨーク１８を介して
ウエハステージ天板１２に固定されるので、吸引磁石７
０と吊り上げ鉄板７４の間に吸引力が働くことによりウ
エハステージ天板１２はＸステージ天板１１から吸引浮
上力をうけることになる。下方に配置されたＸステージ
天板１１から上方に配置されたウエハステージ天板１２
に吸引浮上力を作用させるため入れ子構造になる。

【００６０】そして、吊り上げ鉄板７４の吸引方向に垂
直な面内の寸法が吸引磁石７０のリング状突起７２ｂの
それより少なくとも数ｍｍあるいは吊り上げ鉄板７４と
吸引磁石７０の空隙に比べて十分大きくしてある。こう
することにより吸引磁石７０と吊り上げ鉄板７４が吸引
方向と垂直な面内で変位してもその変位方向の復元力を
実質的にゼロにすることができる。なぜなら吊り上げ鉄
板７４の吸引方向と垂直な面内の寸法が大き目にしてあ
るのでその方向の変位に対して吸引磁石７０と吊り上げ
鉄板７４の間に形成される磁力線の境界条件がほとんど
変化せずその結果磁力線の分布がほとんど変化しないか
らである。これが支持部を面内フリーと称する所以であ
る。

【００６１】Ζリニアモータ４に自重支持の機能を持た
せず専ら位置制御のみをさせることによりΖリニアモー
タ４には実質的に発熱が問題になるような電流は流れな
いようになっている点は従来構成と同じである。

【００６２】以上の構成によりウエハＷを不図示の制御
系により粗動Ｘ、粗動Ｙ、微動Ζ１、微動Ｚ２、微動Ｚ
３、微動θの各コイルに適切な電流制御を施してＸＹＺ
θチルト方向に精密に位置決めし不図示の露光手段によ
り露光することにより不図示の原版のパターンをウエハ
Ｗ上に逐次的に露光する。

【００６３】このとき自重支持方向と垂直な面内に入る
振動外乱は吸引磁石７０の面内フリー性により遮断され
るので位置制御精度が向上する。また、空気やゴム膜を
使用しないので信頼性が向上する。

【００６４】かわし５４付き板ばね５１も吸引方向と垂
直な面内に寸法差を持つ入れ子構造の吸引磁石７０も各
実施例で説明したように、自重支持機能と振動遮断機能
を併せ持つものであり、本実施例においても第１から第
３までの実施例と同様の作用効果を奏する。

【００６５】かわし５４付き板ばね５１と吸引方向と垂
直な面内に寸法差を持つ入れ子構造の吸引磁石７０とい
う同じ機能のものを敢えて重複して設ける理由について
は、図５に示す第２の実施例と同様である。また、本実
施例で微動ステージ１にもたせた受け渡し機能の一部と
しての待避機能についても、図１５（ａ）はウエハステ
ージ天板１２が待避していない状態、図１５（ｂ）はウ
エハを載置すべくウエハステージ天板１２が下方に待避
した状態を示しており、図５に示す第２の実施例と同様
なので、説明を省略する。

【００６６】本実施例のように、負の剛性を持つ入れ子
吸引磁石７０と正の剛性を持つかわし５４付き板ばね５
１を組み合わせた場合にも、適当な条件設定により、両
者の力変動を概ね相殺することが可能である。

【００６７】この結果、本実施例に係る微動ステージ１
は、ウエハ載置のためにウエハステージ天板１２が数ｍ
ｍ程度待避する場合でもリニアモータ４の発熱を抑制す
ることができ、ひいてはウエハステージ天板１２の熱変
形を抑制することができる。また、支持方向の振動伝達
を考えてもばね定数同士が相殺するので、支持方向の振
動遮断特性も向上する点も図５に示す第２の実施例と同
様である。

【００６８】図１６および図１７は本発明の第４の実施
例のそれぞれ第１変形例および第２変形例を示す正面図
である。図１６は正の剛性をもつ要素としてかわし５４
付き板ばね５１の代わりに、Ｘステージ天板１１の上面
とウエハステージ天板１２の下面との間に配設した複数
のコイルばね８１を用いたものである。本変形例に係る
支持装置の微動ステージ１は、動作、作用、効果、吸引
磁石７０の上下に待避スペース３６ａ，３６ｂが必要な
点等すべて図１５に示す第４の実施例と同じである。

【００６９】図１７は正の剛性を持つ要素として互いに
対向する面の面積が異なる大磁石８３ａと小磁石８３ｂ
からなる反発磁石８３を用いた例を示している。この反
発磁石８３もウエハステージ天板１２の下面に固着した
大磁石８３ａとＸステージ天板１１の上面に固着した小
磁石８３ｂとの対面する面積に差をつけることで支持方
向と垂直な面内の振動を遮断するようになっている。本
変形例に係る微動ステージ１も、その他の動作、作用、
効果、吸引磁石２３の上下に待避スペース３６ａ，３６
ｂが必要な点はすべて図１５に示す第４の実施例と同じ
である。

【００７０】図１８は第４の実施例の第３変形例を示す
正面図である。本変形例では、構成要素は図１６に示し
た例と同じであるが、図１６に示す例では入れ子構造の
吸引磁石７０が用いられたのに対して、本変形例では吸
引磁石７０の部分が入れ子構造ではなく、単純にウエハ
ステージ天板１２に吸引磁石７０が固定され、Ｘステー
ジ天板１１に固定された扁平コイル１６に引き下げ鉄板
８４が固定されているところに顕著な特徴がある。ま
た、この結果、図１６に示す例では、吸引磁石７０の上
部に逃げと称する待避スペースが設けられていたのがな
くなっているのも特徴である。また図１６に示す例では
吸引磁石７０はウエハステージ天板１２を浮上させる力
を発生しているが、本変形例では吸引磁石７０はウエハ
ステージ天板１２を引き下げる方向に弱い力を発生して
いる。その代わりにコイルばね８５が専らウエハステー
ジ天板１２の自重を支持している。図１８に示す状態か
らウエハステージ天板１２がウエハ載置のために待避す
ると、コイルばね８５のたわみは増加する。一方、吸引
磁石７０と引き下げ鉄板８４の空隙は縮まるので、ウエ
ハステージ天板１２に下向きに掛かる力も増加する。よ
って、適当な条件設計によりウエハステージ天板１２に
上向きにかかる力の増加とウエハステージ天板１２に下
向きにかかる力の増加を相殺することが可能である。

【００７１】この結果、本実施例に係る微動ステージ１
は、ウエハ載置のためにウエハステージ天板１２が数ｍ
ｍ程度待避する場合でも、リニアモータ４の発熱を抑制
することができ、ひいてはウエハステージ天板１２の熱
変形を抑制することができるのは、図１５に示す第４の
実施例と同じである。

【００７２】また、支持方向の振動伝達を考えてもばね
定数同士が相殺するので、支持方向と垂直方向だけでな
く、支持方向の振動遮断特性が向上する点も図１５に示
す第４の実施例と同じである。

【００７３】さらに上述のように、本変形例では吸引磁
石７０の部分が入れ子構造でないので、待避スペースは
空隙側のみですむ。よって全体の高さを低くすることが
できるという特有の効果がある。

【００７４】また、本変形例では、図１８に示す状態、
つまり露光を行う状態において、コイルばね８５のばね
定数が吸引磁石７０の負のばね定数より大きくなるよう
に設定することが容易である。このように設定すると、
図１８に示す状態、つまり露光を行う状態において釣り
合い位置からの支持方向におけるずれに対して支持方向
に復元力が働くようになる。つまり釣り合い位置におい
て自然に安定する安定系となる。すると図１８に示す状
態つまり露光を行う状態において万一リニアモータ４の
電源が切れて制御不能になっても、釣り合い位置に留っ
ていることができ、安全であるという利点がある。

【００７５】図１９は図１８のさらなる変形に係る第４
の実施例の第４変形例を示す正面図である。正の剛性を
有する要素としてコイルばね８５の代わりに対向部の面
積の異なる反発磁石８７が採用されている。吸引磁石７
０は図１８に示したのと同様にウエハステージ天板１２
を下に引き下げる方向の力を発するようになっている。
作用、効果は図１８に示す変形例と全く同じである。

【００７６】なお、本発明は上記実施例によっては限定
されず、種々の変形変更が可能である。例えば、本発明
はウエハステージ天板１２のＸＹ方向の動きが自在継ぎ
手６によって拘束されず、Ｚリニアモータ４とは別のリ
ニアモータ等でＸＹ方向の駆動を行いウエハステージ天
板１２の位置制御をする場合にも適用することができ
る。

【００７７】また、鉄板と磁石の組み合わせで吸引機能
と吸引方向に垂直な方向のかわしを実現するのに代えて
鉄板と電磁石の組み合わせで同等の機能を実現すること
もできる。電磁石はリニアモータと違ってきわめて小さ
いアンペアターンで大きな吸引力を発生できるので自重
支持のように常時通電する必要のある用途においても発
熱が問題にならない条件設定が可能であり、永久磁石に
代えて用いることができるのである。

【００７８】電磁石の場合も吊り上げ鉄板との対向面の
寸法の縦と横の差を大きくするほど振動遮断性能が向上
したり、振動遮断性能を悪化させず寸法余分量を節約で
きるのは全く同様である。

【００７９】また、電磁石特有の効果として電流を調整
することで浮上力を調整できるという効果がある。永久
磁石の場合は浮上力や反発力を調整するにはギャップを
変える必要があり調整機構が大変だったが電磁石では電
流のみかえればよいので機械的な調整もなくまた遠隔的
な調整が可能である。

【００８０】

【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した露光装
置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図２３は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステッ
プ１（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行な
う。ステップ２（マスク製作）では設計したパターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ
製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ
４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンデ
ィング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程
を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製され
た半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の
検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、これが出荷（ステップ７）される。

【００８１】図２４は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１
５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ス
テップ１６（露光）では上記説明した支持装置を有する
露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付
露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを
現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレ
ジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジス
ト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジスト
を取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことに
よって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００８２】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、載置部材の自重を支持
する自重支持手段が自重支持方向に垂直な面内の変位に
対する復元力を減殺するための柔軟要素を含んでいるの
で、Ｚチルトθ微動ステージのθ方向の外乱またはＸＹ
Ｚチルトθ全軸位置制御微動ステージのＸＹθ方向の外
乱が減少し、位置精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る支持装置の微動
ステージを示す図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が
正面図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る支持装置の微動
ステージを示す図であって、（ａ）が上面図、（ｂ）が
正面図である。

【図３】図１および図２の部分分解拡大斜視図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施例に係る支持装置の微動
ステージの変形例を示す正面図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係る支持装置の微動
ステージを示す正面図である。

【図６】本発明の第２の実施例の第１変形例を示す正
面図である。

【図７】本発明の第２の実施例の第２変形例を示す正
面図である。

【図８】本発明の第２の実施例の第３変形例を示す正
面図である。

【図９】本発明の第２の実施例の第４変形例を示す正
面図である。

【図１０】本発明の第３の実施例に係る支持装置の微
動ステージを示す正面図である。

【図１１】図１０の部分分解拡大斜視図である。

【図１２】本発明の第３実施例の第１変形例を示す正
面図である。

【図１３】本発明の第３実施例の第２変形例を示す正
面図である。

【図１４】本発明の第３実施例の第３変形例を示す正
面図である。

【図１５】本発明の第４の実施例に係る支持装置の微
動ステージを示す正面図である。

【図１６】本発明の第４の実施例の第１変形例を示す
正面図である。

【図１７】本発明の第４の実施例の第２変形例を示す
正面図である。

【図１８】本発明の第４の実施例の第３変形例を示す
正面図である。

【図１９】本発明の第４の実施例の第４変形例を示す
正面図である。

【図２０】従来の支持装置を示す斜視図である。

【図２１】従来の支持装置の微動ステージを示し、
（ａ）が上面図、（ｂ）が正面図である。

【図２２】従来の支持装置の微動ステージを示し、
（ａ）が部分平面図、（ｂ）が正面図である。

【図２３】本発明に係る支持装置を備えた露光装置を
利用した半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する
ためのフローを示す。

【図２４】図２３のウエハプロセスの詳細なフローを
示す。

【符号の説明】

１：微動ステージ、２：Ｚ懸架駆動ユニット、３：自重
支持機構、４：Ｚリニアモータ、５：Ｌ字形板ばね、５
ａ：基端部、５ｂ：先端部（柔軟要素）、６：自在継ぎ
手（ガイド）、７：面内フリー自重支持機構、１１：Ｘ
ステージ天板、１２：ウエハステージ天板、１６：扁平
コイル、１７：磁石、１８：リニアモータ、２５：コイ
ルばね、２８：吸引磁石、２９：逃げ、３１：ヨーク、
３２：鉄板支持部、３３：吊り上げ鉄板（磁性体）、３
４：突出部、３８：コイルばね、４０：反発磁石、４
２：コイルばね、４３：引き下げ鉄板（磁性体）、４
４：反発磁石、Ｉ字形板ばね、５４：かわし、５５：下
方コ字形部材、５６：ロ字形板ばね（柔軟要素）、５
７：上方コ字形部材、６０：エアシリンダ、６１：支持
棒、６２：ゴム膜、６３：空気室、６５：コイルばね、
７０：吸引磁石、７１：磁石本体、７２：ヨーク、７
４：吊り上げ鉄板（磁性体）、７５：鉄板支持部、８
１：コイルばね、８３：反発磁石、８４：引き下げ鉄板
（磁性体）、８５：コイルばね、８７：反発磁石。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作物が載置された載置部材を基盤に対
して位置制御する位置制御手段と、前記載置部材の自重
を支持する自重支持手段とを有する支持装置において、
前記自重支持手段は重力方向に垂直な面内における前記
載置部材の変位に対する復元力を減殺するための柔軟要
素を含んでいることを特徴とする支持装置。
【請求項２】前記載置部材を前記基盤に対し少なくと
も回転および重力方向に滑動自在で重力方向に垂直な平
面内の自由度を拘束するガイドを備え、前記自重支持手
段は該ガイドの周囲に設けられ前記載置部材の少なくと
も回転方向のばね定数が回転方向の振動伝達を無視でき
る程度に小さくする値に設定されている柔軟な部分を備
えていることを特徴とする請求項１に記載の支持装置。
【請求項３】前記自重支持手段は前記載置部材の少な
くとも回転方向のばね定数が他の方向のばね定数より小
さいことにより回転方向の振動伝達を無視できる程度に
小さくする値に設定されている柔軟な部分を備えている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の支持装置。
【請求項４】前記自重支持手段が板ばねと、該板ばね
のたわみ方向に垂直な面内の変位に対して柔軟な部分と
を直列に結合したもので構成されることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の支持装置。
【請求項５】前記自重支持手段がエアシリンダと、該
エアシリンダの作用方向に垂直な面内の変位に対して柔
軟な部分とを直列に結合したものとで構成されることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の支持装置。
【請求項６】前記自重支持手段がコイルばねで構成さ
れることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
支持装置。
【請求項７】前記自重支持手段が磁石と磁性体から構
成され、少なくとも前記載置部材の回転方向に沿う方向
の寸法が磁石と磁性体とで異なることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項８】前記自重支持手段が互いに吸引する磁石
と磁石から構成され、少なくとも前記載置部材の回転方
向に沿う方向の寸法が前記互いに磁石力を及ぼす磁石同
士で異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
記載の支持装置。
【請求項９】前記自重支持手段が互いに反発する磁石
と磁石から構成され、少なくとも前記載置部材の回転方
向の寸法が前記磁石同士で異なることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の支持装置。
【請求項１０】前記自重支持手段が支持方向の変位に
対して復元力を発生する部分と、支持方向の変位に対し
て変位を増加させる力を発生する部分との両方から構成
されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の支持装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の支持装置におい
て、支持方向の変位に対して変位を増加させる力を発生
する部分が前記載置部材を下方に引き下げる方向の力を
発生するように構成されることを特徴とする支持装置。
【請求項１２】支持方向の変位に対して復元力を発生
する部分がコイルばねで構成されることを特徴とする請
求項１０または１１に記載の支持装置。
【請求項１３】支持方向の変位に対して復元力を発生
する部分が反発する磁石と磁石から構成され、少なくと
も回転方向の寸法が前記磁石同士で異なることを特徴と
する請求項１０または１１に記載の支持装置。
【請求項１４】支持方向の変位に対して復元力を発生
する部分がＬ字形板ばねで構成されることを特徴とする
請求項１０または１１に記載の支持装置。
【請求項１５】支持方向の変位に対して変位を増加さ
せる力を発生する部分が互いに吸引する磁石と磁石から
構成され、少なくとも前記載置部材の回転方向に沿う方
向の寸法が前記互いに吸引する磁石同士で異なることを
特徴とする請求項１０または１１に記載の支持装置。
【請求項１６】請求項１〜１５のいずれかに記載の支
持装置を備えた露光装置を用いて半導体デバイスを製造
することを特徴とするデバイス製造方法。