JP2002119038A

JP2002119038A - ステージ装置及び露光装置

Info

Publication number: JP2002119038A
Application number: JP2000311487A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yoda; 安史依田; Keiichi Tanaka; 慶一田中
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】磁場の乱れが少なく、装置が簡単で、制御性
を向上できるステージ装置を提供する。【解決手段】ステージ装置１は、ウェハを載置するウ
ェハテーブル３２と、ウェハテーブル３２を中心として
対称な方向に延びるアーム４１と、移動ステージ７１
ａ、７１ｂ等を具備している。アーム４１の両端には、
平面モータ可動子４５が設けられており、ガイド平面の
２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）及びガイド平面に直交する軸
の周り（θ方向）に運動可能である。移動ステージ７１
ａ、７１ｂには、気体軸受を介してガイド７３ａ、７３
ｂが嵌合されている。ガイド７３ａ、７３ｂに接続され
たスライダ７５、７６には、気体軸受を介して、ガイド
７７、７８、７９が嵌合されている。スライダ７５は上
下左右の摺動面を気体軸受でガイドされ、スライダ７６
は上下面のみをガイドされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子ビーム露
光装置等に用いられる精密移動・位置決め用のステージ
装置に関する。特には、磁場の乱れが少なく、装置の構
成が簡単で、制御性を向上できるステージ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、精密移動・位置決め用のステージ装置としては、様
々な形態のものが開発されている。

【０００３】特開昭６２−１８２６９２には、ボックス
型のエアベアリング（気体軸受）を有する２軸エアステ
ージ装置が開示されている。図１０は、特開昭６２−１
８２６９２に開示されたステージ装置１４０を示す斜視
図である。このステージ装置１４０は定盤１４１を備え
る。定盤１４１上には、２つのボックス型をしたベース
ガイド１４２が載置されている。ベースガイド１４２の
内面には、永久磁石板が貼着されており、モータヨーク
１４２ａを形成している。２つのベースガイド１４２の
上部には、各々ボックス型をしたコイルボビン１４３が
嵌合されている。これらのモータヨーク１４２ａとコイ
ルボビン１４３はリニアモータを構成しており、Ｘ方向
に移動できる。

【０００４】２つのコイルボビン１４３の間には、ボッ
クス型をした可動ガイド１４４が掛け渡されている。可
動ガイド１４４の内面には、永久磁石板が貼着されてお
り、モータヨーク１４４ａを形成している。可動ガイド
１４４の上部には、ボックス型をしたコイルボビン１４
５が嵌合されている。これらのモータヨーク１４４ａと
コイルボビン１４５はリニアモータを構成しており、Ｙ
方向に移動できる。なお、コイルボビン１４５上には、
ウェハ等を載置するステージ１４６が設置されている。

【０００５】このステージ装置１４０のコイルボビン１
４３、１４５の内側の各面には、それぞれモータヨーク
１４２ａ、１４４ａに対向した位置に空気噴出し孔（図
示せず）が設けられている。空気噴出し孔からコイルボ
ビン１４３、１４５とモータヨーク１４２ａ、１４４ａ
の隙間に空気を噴出させることにより、空気軸受を構成
している。

【０００６】このステージ装置１４０には、以下のよう
な問題点が存在する。（１）このステージ装置１４０は、ガイドに沿って動く
１つの軸（ベースガイド１４２及びコイルボビン１４
３）が在り、その軸上にもう１つの軸（可動ガイド１４
４及びコイルボビン１４５）を積み重ねた構造になって
いる。つまり、一方の可動軸の上部に他方の可動軸を積
み重ねるいわゆる積み重ね構造であり、下側の可動軸が
大型になってしまう。（２）空気軸受から噴出した空気を回収する手段がない
ため真空中では使用できない。（３）リニアモータに永久磁石を用いているため、ステ
ージの移動に伴い磁場変動が相当程度発生する。そのた
め、荷電粒子ビームが磁場変動の影響を受けてしまい、
数nmの精度を要する荷電粒子ビーム露光には用いること
ができない。

【０００７】ＷＯ９９／６６２２１には、移動体側にエ
アベアリングのパッドを設けた一軸の真空エアステージ
装置が開示されている。図１１は、ＷＯ９９／６６２２
１に開示されたステージ装置を示す断面図である。図１
２は、同ステージ装置のエアベアリングの構成を示す分
解斜視図である。このステージ装置１５０は定盤等の設
置面Ｇ上に搭載されている。ステージ装置１５０の左右
には、固定部材１５５を介して、コの字型をした２つの
可動軸固定部１５２が対向するように設置されている。
２つの可動軸固定部１５２には、可動軸１５３がある隙
間を持って嵌合されている。詳しくは後述するように、
可動軸固定部１５２と可動軸１５３とはエアベアリング
を構成している。可動軸１５３の上部には、ステージ１
６１が設けられており、ウェハ１６３等が載置される。

【０００８】可動軸１５３の下部には、下向きに凸型を
した可動子１５６が設けられている。一方、設置面Ｇ上
のステージ装置１５０の中央部には、断面が凹型をした
固定子１５７が配置されている。可動子１５６と固定子
１５７とは、ある隙間を持って嵌合されており、リニア
モータを形成している。可動子１５３は、図１１の紙面
の垂直方向（Ｙ方向）に移動可能である。

【０００９】ここで、エアベアリングの構成について図
１２を参照しつつ説明する。図１２には、図１１のステ
ージ装置のエアベアリングの一部が示されている。エア
ベアリングは、ステージ装置に固定されている固定部１
５２と、その間を摺動する可動部１５３からなる。固定
部１５２は、さらに、固定部上面１５２ａ、固定部側面
１５２ｂ、固定部下面１５２ｃとに分割されている。図
１２においては、固定部１５２ａと１５２ｂは、破線で
示した部分から開いた形で示してある。

【００１０】可動部１５３の上面と側面には、多孔性の
部材からなるエアパッド１５３ａが、それぞれ２つずつ
設けられている。エアパッド１５３ａには、チューブ１
５３ｂを介して気体供給源１５８から気体が供給され
る。２つのエアパッド１５３ａの周りには、ガードリン
グ１５３ｃが形成されている。固定部上面１５２ａと固
定部側面１５２ｂには、ガードリング１５３ｃに対向す
る位置に排気口１５４ａが設けられている。排気口１５
４ａには、金属製の配管１５４ｂを介してロータリー排
気ポンプ１５９が接続されている。同ポンプ１５９によ
り、エアパッド１５３ａから噴出した気体を排気する。

【００１１】可動部１５３は、図中に示すＹ方向に移動
する。このときのガードリング１５３ｃの移動範囲の両
端の位置が固定部側面１５２ｂに破線で示されている。
図から分るように、ガードリング１５３ｃの移動範囲の
両端の位置は常に排気口１５４ａと交わりながら動くの
で、エアパッド１５３ａから噴出した気体は外部にほと
んど洩れることなく排気される。

【００１２】このＷＯ９９／６６２２１に開示されてい
るステージ装置は、真空中で使用することができる。し
かし、同装置は一軸ステージであって、２軸ステージ装
置に適用するには、この一軸ステージ装置を二段に積み
重ねる必要があり、装置が大型になってしまう。また、
エアパッド１５３ａは、可動部１５３の上面と側面にそ
れぞれ２つずつ設けられている。そのため、２軸ステー
ジ装置に適用するとエアパッドの数が多くなり、真空中
へのリークが相当な量となる。

【００１３】可動部１５３には、エアパッド１５３ａに
気体を供給するためのチューブ１５３ｂが接続されてい
る。そのため、チューブ１５３ｂの張力が可動部１５３
の制御性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、リニア
モータのコイルを冷却するための冷却媒体用配管を形成
する必要があり、可動子に冷却媒体の配管を接続しなけ
ればならないので、制御性に悪影響を及ぼす可能性があ
る。

【００１４】上記の他に、ガードリングの排気通路が可
動部に形成されており、可動部に真空排気用の太いチュ
ーブを接続する例もある。この場合にも、チューブの張
力が可動部の制御性に悪影響を及ぼす可能性がある。

【００１５】特開平９−３４１３５には、空気軸受とバ
キュームパッドを利用してテーブルにＺ方向の与圧を与
えるタイプのステージ装置が開示されている。図１３
は、特開平９−３４１３５に開示されたステージ装置を
示す斜視図である。図１４は、同ステージ装置の平面図
である。このステージ装置１７０の下部には、定盤１７
１が示されている。定盤１７１上の各辺の端部には、Ｙ
方向に延びる第１案内ガイド１７３ａ、１７３ｂ及びＸ
方向に延びる第２案内ガイド１７４ａ、１７４ｂが設置
されている。第１案内ガイド１７３ａ、１７３ｂの下部
には、それぞれ固定子（永久磁石）１７６ａ、１７６ｂ
が配置されている。第２案内ガイド１７４ａ、１７４ｂ
の上部には、それぞれ固定子（永久磁石）１７７ａ、１
７７ｂが配置されている。

【００１６】第１案内ガイド１７３ａ、１７３ｂの間に
は、Ｙ軸方向に移動するＹ案内ビーム１７９が配置され
ている。Ｙ案内ビーム１７９の両端部にはリニアモータ
コイル（図示せず）が設けられており、同コイルと固定
子１７６ａ、１７６ｂとでリニアモータを構成してい
る。第２案内ガイド１７４ａ、１７４ｂの間には、Ｘ軸
方向に移動するＸ案内ビーム１７８が配置されている。
Ｘ案内ビーム１７８の両端部にはリニアモータコイル
（図示せず）が設けられており、同コイルと固定子１７
７ａ、１７７ｂとでリニアモータを構成している。案内
ビーム１７８、１７９上には、ステージ１８１が載置さ
れている。ステージ１８１には、ウェハ等を吸着固定す
る静電チャック等が設けられている。

【００１７】図１４に示すように、Ｘ案内ビーム１７８
の下には、空気軸受１８３ａ、１８３ｂ、１８３ｃ、１
８３ｄが設けられている。これらの空気軸受の作用によ
り、Ｘ案内ビーム１７８は、定盤１７１の面に接触しな
いように案内され、低摩擦でＸ方向に摺動する。Ｙ案内
ビーム１７９の下にも、空気軸受１８４ａ、１８４ｂ、
１８４ｃ、１８４ｄが設けられている。また、定盤１７
１の中央には、空気軸受１８４ｅが設けられており、Ｙ
案内ビーム１７９の中央部の荷重を定盤１７１で支える
ので、Ｙ案内ビーム１７９の剛性を低くすることができ
る。ステージ１８１の下にも、３つの空気軸受１８５
ａ、１８５ｂ、１８５ｃが設けられている。これらの軸
受の作用により、ステージ１８１にかかる荷重がダイレ
クトに定盤１７１で支えられるのでステージの剛性が高
くなっている。

【００１８】このステージ装置は、定盤に設けられたバ
キュームパッドと空気軸受を利用して移動テーブルにＺ
方向の与圧を与えたものである。この装置では、移動テ
ーブル等の重量を定盤で受けることができるとともに与
圧のメカニズムもシンプルであるので、特開昭６２−１
８２６９２等に開示されたステージ装置に比べて装置の
軽量化が可能である。しかし、このステージ装置は、真
空中ではバキュームによる与圧がかけられない。バキュ
ームの替りに磁石吸引力による与圧をかけることも考え
られるが、磁場変動を嫌う荷電粒子線露光装置には使用
しにくい。

【００１９】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、磁場の乱れが少なく、装置が簡単で、
制御性を向上できるステージ装置を提供することを目的
とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明のステージ装置は、水平面（ＸＹ平面）内
でステージを駆動・位置決めするステージ装置であっ
て、該平面内におけるある方向（Ｙ軸方向）に延びる
２本のガイド部材（Ｙ軸ガイド部材）と、該Ｙ軸ガイ
ド部材の各々に対して非接触気体軸受を介してガイドさ
れる２つのスライダ（Ｙ軸スライダ）と、該２つのＹ
軸スライダの相互間に掛け渡された、他の方向（Ｘ軸方
向）に延びる移動ガイド（Ｘ軸移動ガイド）と、該Ｘ
軸移動ガイドに対して非接触気体軸受を介してガイドさ
れるスライダ（Ｘ軸スライダ）と、該Ｘ軸スライダに搭
載されたステージと、を具備し、前記２つのＹ軸ス
ライダの内、一方は上下左右の摺動面を前記非接触気体
軸受でガイドされ、他方は上下面のみを前記非接触気体
軸受でガイドされることを特徴とする。

【００２１】これにより、ステージ装置をコンパクトに
することができ、製作・組み立ても容易にできる。ま
た、エアパッドの数を少なくできるので、軸受から気体
放出量を軽減することができる。

【００２２】前記ステージ装置においては、前記Ｘ軸
移動ガイドが、前記２つのＹ軸スライダ間に、平行に２
本掛け渡されていることが好ましい。これにより、ステ
ージのＸ軸周りのガタを軽減することができる。

【００２３】前記ステージ装置においては、前記軸受
が空気軸受（エアパッド）であって、前記スライダの
両端近傍に前記気体軸受のエアの回収・排気を行う排気
溝（ガードリング）が形成されていることが好ましい。
これにより、エア漏れを軽減できるので、真空中でも使
用できる。

【００２４】前記ステージ装置においては、前記軸受
が空気軸受（エアパッド）であって、前記軸受へのエ
ア供給・回収・排気を行う通路が、前記ガイドの内部に
形成されていることが好ましい。これにより、スライダ
等にエア供給・回収・排気を行う配管を設ける必要がな
くなり、制御性が向上する。

【００２５】前記ステージ装置においては、前記ステ
ージに、該ステージを中心として対称な方向に延びるア
ームが連結されており、該アームの各々の端部におけ
る、前記ステージを中心とする対称な位置に、複数のリ
ニアモータ又は平面モータの可動子が配置されているこ
とが好ましい。

【００２６】ステージ駆動用の可動子がステージを中心
とする対称な位置に配置されているので、ステージの動
きがスムーズである。また、ステージから離れたアーム
の端部に可動子が配置されているので、該可動子の移動
に伴う磁場変動がステージ上に及びにくい。なお、リニ
アモータには、電磁式、静電式、電歪式（超音波式を含
む）及び磁歪式等のものを用いることができる。

【００２７】前記ステージ装置においては、前記リニ
アモータが、前記ステージを中心とする対称な両端部の
位置の上下に、計４個積層された構造で配置されてお
り、前記４個のリニアモータの内、対角に位置する２つ
のリニアモータで前記ステージのＸ方向の駆動を行うと
ともに、他方の対角に位置する２つのリニアモータで前
記ステージのＹ方向の駆動を行うこともできる。これに
より、駆動力の合点がステージの可動部材の重心位置と
ほぼ一致しているので、ステージの重心部に駆動力を与
えることができ、高精度・高速に位置制御ができる。

【００２８】前記ステージ装置においては、前記複数
の平面モータの駆動合力点が前記ステージ等の可動部材
の重心とがほぼ一致していることが好ましい。

【００２９】前記ステージ装置においては、前記ステ
ージに、該ステージを中心として対称な方向に延びるア
ームが連結されており、該アームの各々の端部におけ
る、前記ステージを中心とする対称な両端部の位置に、
一組のリニアモータが配置されており、前記２つのＹ
方向スライダにおける、前記ステージを中心とする対称
な両端部の位置にも、他の一組のリニアモータが配置さ
れていることもできる。

【００３０】前記ステージ装置においては、前記ステ
ージを前記ＸＹ平面に直交する軸の周り（θ方向）の若
干の自由度を持たせるとともに、前記複数のリニアモ
ータ、あるいは、平面モータの推力を制御し該ステージ
を前記θ方向にも運動可能とすることもできる。これに
より、特別の機構を必要としないでθ方向の運動も実現
できる。

【００３１】前記ステージ装置においては、前記ステ
ージを前記ＸＹ平面に直交する軸の周り（θ方向）の若
干の自由度を持たせるように前記軸受を配置し、前記
複数のリニアモータ、あるいは、平面モータの推力を制
御し該ステージを前記θ方向にも運動可能とすることも
できる。

【００３２】前記ステージ装置においては、前記リニ
アモータの可動子が電機子コイルであることが好まし
い。これにより、磁場変動を少なくでき、荷電粒子線露
光装置等に用いる場合には、荷電粒子ビームに与える悪
影響を低減することができる。

【００３３】前記ステージ装置においては、前記平面
モータ又はリニアモータの可動子を冷却する冷却液が流
入出する通路が前記アームの内部に形成されていること
が好ましい。これにより、アームの外部に冷却液を供給
する配管を接続する必要がなくなり、ステージの制御性
が向上する。

【００３４】前記ステージ装置においては、前記アー
ムに複数の除振アクチュエータが付設されていることが
好ましい。これにより、アームの振動を軽減することが
できる。

【００３５】前記ステージ装置においては、前記除振
アクチュエータがピエゾ素子又は磁歪素子であることが
好ましい。

【００３６】本発明の露光装置は、感応基板上にパタ
ーンを転写する露光装置であって、上記いずれかの態様
のステージ装置を備えることを特徴とする。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。まず、図９を参照しつつ本発明の実施の形態に係る
ステージ装置を搭載できる荷電粒子ビーム（電子線）露
光装置について説明する。なお、本発明に係るステージ
装置の一部は、大気中で使用することもでき、荷電粒子
ビーム露光装置に限らず、様々な用途に使用できる。

【００３８】図９には、電子線露光装置１００が模式的
に示されている。電子線露光装置１００の上部には、光
学鏡筒１０１が示されている。光学鏡筒１０１の図の右
側には、真空ポンプ１０２が設置されており、光学鏡筒
１０１内を真空に保っている。

【００３９】光学鏡筒１０１の上部には、電子銃１０３
が配置されており、下方に向けて電子線を放射する。電
子銃１０３の下方には、順にコンデンサレンズ１０４、
電子線偏向器１０５、マスクＭが配置されている。電子
銃１０３から放射された電子線は、コンデンサレンズ１
０４によって収束される。続いて、偏向器１０５により
図の横方向に順次走査され、光学系の視野内にあるマス
クＭの各小領域（サブフィールド）の照明が行われる。

【００４０】マスクＭは、マスクステージ１１１の上部
に設けられたチャック１１０に静電吸着等により固定さ
れている。マスクステージ１１１は、定盤１１６に載置
されている。

【００４１】マスクステージ１１１には、図の左方に示
す駆動装置１１２が接続されている。駆動装置１１２
は、ドライバ１１４を介して、制御装置１１５に接続さ
れている。また、マスクステージ１１１の図の右方には
レーザ干渉計１１３が設置されている。レーザ干渉計１
１３は、制御装置１１５に接続されている。レーザ干渉
計１１３で計測されたマスクステージ１１１の正確な位
置情報が制御装置１１５に入力される。それに基づき、
制御装置１１５からドライバ１１４に指令が送出され、
駆動装置１１２が駆動される。このようにして、マスク
ステージ１１１の位置をリアルタイムで正確にフィード
バック制御することができる。

【００４２】定盤１１６の下方には、ウェハチャンバ１
２１が示されている。ウェハチャンバ１２１の図の右側
には、真空ポンプ１２２が設置されており、ウェハチャ
ンバ１２１内を真空に保っている。ウェハチャンバ１２
１内には、上方からコンデンサレンズ１２４、偏向器１
２５、ウェハWが配置されている。

【００４３】マスクＭを通過した電子線は、コンデンサ
レンズ１２４により収束される。コンデンサレンズ１２
４を通過した電子線は、偏向器１２５により偏向され、
ウェハW上の所定の位置にマスクＭの像が結像される。

【００４４】ウェハWは、ウェハステージ１３１の上部
に設けられたチャック１３０に静電吸着等により固定さ
れている。ウェハステージ１３１は、定盤１３６に載置
されている。ウェハステージ１３１には、図の左方に示
したように駆動装置１３２が接続されている。駆動装置
１３２は、ドライバ１３４を介して、制御装置１１５に
接続されている。また、ウェハステージ１３１の図の右
方にはレーザ干渉計１３３が設置されている。レーザ干
渉計１３３は、制御装置１１５に接続されている。レー
ザ干渉計１３３で計測されたウェハステージ１３１の正
確な位置情報が制御装置１１５に入力される。それに基
づき、制御装置１１５からドライバ１３４に指令が送出
され、駆動装置１３２が駆動される。このようにして、
ウェハステージ１３１の位置をリアルタイムで正確にフ
ィードバック制御することができる。

【００４５】次に、本発明の第１の実施の形態に係るス
テージ装置について説明する。図１は、本発明の第１の
実施の形態に係るステージ装置の全体構成を示す斜視図
である。図２は、同ステージ装置を下方から見た斜視図
である。図３は、リニアモータ可動子の側面断面図であ
る。図４は、平面モータの構造を示す平面図である。図
５は、スライダに設けられた気体軸受の構成を示す分解
斜視図である。

【００４６】まず、ステージ装置全体の概略について説
明する。図１、２には、本発明の第１の実施の形態に係
るステージ装置１が示されている。ステージ装置１は、
図９の露光装置におけるウェハステージ１３１にあた
る。このステージ装置１は、ウェハを載置するウェハテ
ーブル３２と、ウェハテーブル３２を中心として対称な
方向に延びるアーム４１と、移動ステージ７１ａ、７１
ｂ等を具備している。アーム４１の両端には、平面モー
タ可動子４５が設けられており、ガイド平面の２方向
（Ｘ方向、Ｙ方向）及びガイド平面に直交する軸の周り
（θ方向）に運動可能である。

【００４７】移動ステージ７１ａ、７１ｂは、気体軸受
（図示せず、図５参照）を介してガイド７３ａ、７３ｂ
に嵌合しており、移動ステージ７１ａ、７１ｂはＸ軸上
を低摩擦で摺動可能である。ガイド７３ａ、７３ｂの両
端部に接続されたスライダ７５、７６は、気体軸受（図
示せず、図５参照）を介して、ガイド７７、７８、７９
に嵌合しており、移動ステージ７１ａ、７１ｂ等はＹ軸
上を低摩擦で摺動可能である。なお、気体軸受（エアパ
ッド）は、移動ステージ７１ａ、スライダ７５の上下左
右の摺動面、及び、移動ステージ７１ｂ、スライダ７６
の上下面に付設されている。

【００４８】以下、より具体的に説明する。ステージ装
置１の上部には、ウェハＷを載置したウェハテーブル３
２が示されている。ウェハテーブル３２上には、図示は
していないが、静電チャック等の装置があり、ウェハＷ
を固定している。静電チャックとウェハＷの間には、溝
が掘られており、Ｈｅガスが充填される。Ｈｅガスは、
移動ステージ７１ａ等に接続された図示せぬ配管から給
排気される。

【００４９】ウェハテーブル３２上のウェハＷの図１の
左側には、ウェハテーブル３２のＺ方向の位置等を確認
するためのマークプレート３５が載置されている。ウェ
ハテーブル３２の側面の２箇所には、センサプレート３
７ａ、３７ｂが設置されている。センサプレート３７
ａ、３７ｂの側面は高精度に研磨されており、図９に示
したレーザ干渉計１３３等の反射面として利用される。
ウェハテーブル３２の下部には、アーム４１が設けられ
ている。

【００５０】アーム４１は、ある厚さを持った長方形の
平板であって、Ｙ方向に長い４つの孔４１ａ、４１ｂ、
４１ｃ、４１ｄが形成されている。このように可動部材
の重量を最小限にすることで、駆動性能を向上できる。
アーム４１の外枠の４箇所には、除振アクチュエータと
してピエゾ素子４０が付設されている。このピエゾ素子
４０は、制御された伸縮動作を行って、アーム４１の振
動をキャンセルする。これにより、アーム４１等を駆動
した際の振動を最小限に抑えることができる。

【００５１】アーム４１の両端には、正方形をした平面
モータ可動子４５が設けられている。リニアモータ可動
子４５は、キャン４４と、その内部にある扁平コイル４
３とからなる。アーム４１の内部には、コイルを冷却す
るための冷却媒体の通路とコイルを駆動する電気配線の
通路４１ｅが形成されている。通路は移動ステージ７１
ａ等に接続された図示せぬ配管に接続されており、ステ
ージ装置１の外部から冷却媒体を循環供給する。

【００５２】図３を参照しつつリニアモータ可動子４５
について詳しく説明する。アーム４１には、図３に詳し
く示すように、上面が開口になっている箱型のキャン４
４ａが接続されている。箱型のキャン４４ａには、図１
に示すように、４つの扁平コイル４３ａ、４３ｂ、４３
ｃ、４３ｄが並べて接着剤等で固定されている。箱型の
キャン４４ａの上部には、平板のキャン４４ｂが載置さ
れている。キャン４４ａ、４４ｂには、コイル４３ａ、
４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを冷却するための冷却媒体の通
路（図示せず）が形成されている。通路はアーム４１の
冷却媒体の通路に接続されており、ステージ装置１の外
部からコイルに冷却媒体を供給する。また、キャン４４
ａ又は４４ｂには、コイルの配線を通すための孔（図示
せず）が開けられている。なお、アーム４１、キャン４
４ａ、４４ｂ等は、セラミックス又はエンジニアリング
プラスチック、あるいはオーステナイト系ステンレス等
の非磁性体で形成される。

【００５３】平面モータ可動子４５の下方には、図１に
示すように、リニアモータ固定子４２ａ、４２ｂが示さ
れている。リニアモータ固定子４２ａ、４２ｂは、実際
にはステージ装置の中央側の端面が開口となっている平
たい箱型をしているが、図１では上面を図示省略してい
る。リニアモータ可動子４５とリニアモータ固定子４２
ａ、４２ｂとで平面モータを構成し、移動ステージ７１
ａ、７１ｂはガイド平面の２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）及
びガイド平面に直交する軸の周り（θ方向）に運動可能
である。リニアモータ固定子４２ａ、４２ｂの内側の上
下面には、後述する磁極ユニット４６ａ、４６ｂが設け
られている。

【００５４】図４を参照しつつ平面モータついて詳しく
説明する。図４には、平面モータ６０が示されている。
平面モータ６０は、一枚の磁極ユニット４６（図１、２
に示す磁極ユニット４６ａ又は４６ｂ）を有する。磁極
ユニット４６の最外周部には、縦もしくは横の内一方の
長さがＬ／２の長方形をした永久磁石６３Ｓと６３Ｎが
配置されている。永久磁石６３Ｓの磁極面の極性はＳ極
であり、永久磁石６３Ｎの磁極面の極性はＮ極である。
また、磁極ユニット４６の４隅には、一辺がＬ／２のＮ
極の永久磁石６２Ｎが配置されている。永久磁石６２Ｎ
の磁極面の極性はＮ極である。磁極ユニット４６の周辺
部以外の部分には、一辺がＬの正方形をした永久磁石６
１Ｓと６１Ｎが一升おきに交互に配置されている。永久
磁石６１Ｓの磁極面の極性はＳ極であり、永久磁石６１
Ｎの磁極面の極性はＮ極である。

【００５５】各永久磁石６１Ｓ、６１Ｎの図の上下左右
にも、それぞれ永久磁石６４が配置されている。永久磁
石６４も、一辺がＬの正方形をしている。最外周部の永
久磁石６３Ｓと６３Ｎの間にも、縦もしくは横の内一方
の長さがＬ／２の長方形をした永久磁石６５が配置され
ている。永久磁石６４、６５は、それぞれの隣り合う永
久磁石６１Ｓ、６１Ｎ、６３Ｓ、６３Ｎ、６２Ｎの磁極
面の磁性と同一になるように配置されている。例えば、
永久磁石６１Ｓと６１Ｎの間の永久磁石６４は、Ｓ極を
永久磁石６１Ｓの方に向け、Ｎ極を永久磁石６１Ｎの方
に向けて配置する。ただし、後述するコイル４３ａ、４
３ｂ、４３ｃ、４３ｄの下部の永久磁石６４、６５の図
示は省略してある。

【００５６】このように永久磁石を配置することによ
り、平面モータ６０の上下面で磁気回路が閉じた構成に
なる。そのため、平面モータ６０の上下面から漏れる磁
束を磁気的にシールドでき、周辺部品や周辺装置に悪影
響を与える漏れ磁束量や磁場変動量を低減できる。

【００５７】磁極ユニット４６の中央付近の上部には、
図１に示したように、扁平コイル４３ａ、４３ｂ、４３
ｃ、４３ｄが並んで配置されている。なお、この図にお
いては、図３に示したキャン４４ａ、４４ｂ等の図示は
省略した。コイル４３ａの下部には、図の中央上方に永
久磁石６１Ｎが、図の中央下方に永久磁石６１Ｓが存在
する。コイル４３ｂの下部には、図の左上方と右下方に
永久磁石６１Ｎが、図の右上方と左下方に永久磁石６１
Ｓが存在する。コイル４３ｃの下部には、図の中央左方
に永久磁石６１Ｎが、図の中央右方に永久磁石６１Ｎが
存在する。コイル４３ｄの下部には、図の中央に永久磁
石６１Ｎが存在する。

【００５８】次に、この永久磁石とコイルで構成される
平面モータ６０の駆動方法について説明する。平面モー
タ６０を構成する各コイル４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４
３ｄに電流を流すと、ローレンツ力の作用により、各コ
イルからなるリニアモータ可動子４５がリニアモータ固
定子４２ａ、４２ｂ内を駆動する。

【００５９】具体的には、コイル４３ａに紙面に垂直な
（Ｚ軸）上方から見て左回りに電流を流すと、ローレン
ツ力の作用により、リニアモータ可動子４５は図の上方
（Ｘ軸）に駆動する。当然、紙面に垂直な（Ｚ軸）上方
から見て右回りに電流を流すと、ローレンツ力の作用に
より、リニアモータ可動子４５は図の下方（Ｘ軸）に駆
動する。コイル４３ｂに電流を流すと、対角線上にある
同極の永久磁石から受ける力が常に逆方向になるので、
打ち消しあってリニアモータ可動子４５は動かない。コ
イル４３ｃに紙面に垂直な（Ｚ軸）上方から見て左回り
に電流を流すと、ローレンツ力の作用により、リニアモ
ータ可動子４５は図の左方（Ｙ軸）に駆動する。当然、
紙面に垂直な（Ｚ軸）上方から見て右回りに電流を流す
と、ローレンツ力の作用により、リニアモータ可動子４
５は図の右方（Ｙ軸）に駆動する。なお、コイル４３ｄ
のコイルの巻かれている部分は磁界から外れているの
で、永久磁石から受ける力が常にゼロになるので、リニ
アモータ可動子４５は動かない。

【００６０】なお、この永久磁石とコイルの位置関係は
一例であり、当然のことながら、コイルは磁極ユニット
４６上を移動する。したがって、リニアモータ可動子４
５を図の上下方向や左右方向に駆動させるコイルは常に
入れ替わる。そのため、レーザ干渉計１３３等によりウ
ェハテーブル３２の位置を正確に把握し、コイルに流す
電流をフィードバック制御する。

【００６１】図４の位置関係においては、コイル４３ａ
に電流を流すことによりＸ方向（図の上下方向）の駆動
を制御でき、コイル４３ｃに電流を流すことによりＹ方
向（図の左右方向）の駆動を制御できる。このように移
動ステージ７１ａ等は、平面モータ６０により、ガイド
平面の２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に運動可能である。

【００６２】また、図１に示したように、ステージ装置
１には、２つの平面モータ６０が設けられているので、
移動ステージ７１ａ、７１ｂはガイド平面に直交する軸
の周り（θ方向）に運動可能である。例えば、図１の右
側にある平面モータ６０内のコイルに電流を流して、Ｘ
方向に駆動する。一方、図１の左側にある平面モータ６
０内のコイルに電流を流して、右側の平面モータ６０と
は反対の方向に駆動する。すると、ガイド平面に直交す
る軸の周り（θ方向）にモーメント力が発生し、アーム
４１及び移動ステージ７１ａ、７１ｂ等は、ガイド平面
に直交する軸の周り（θ方向）を回転する。また、リニ
アモータ可動子４５の推力バランスを調整することによ
り、ブレ等の少ない正確な駆動を行うことができる。さ
らに、各平面モータ６０は、アーム４１及び移動ステー
ジ７１ａ、７１ｂ等の各可動部材の重心付近を通る軸上
に配置されているので、各可動部材の重心部に駆動力を
与えることができ、高精度・高速に位置制御ができる。

【００６３】次に、移動ステージのガイド機構について
説明する。アーム４１の下部には、図１に示すように、
Ｘ方向に貫通した長方形の断面の孔を有する箱型をした
移動ステージ（ステージ兼スライダ）７１ａが固定され
ている。移動ステージ７１ａの側方には、図２に示すよ
うに、Ｘ方向に貫通した長方形の断面の孔を有する副移
動ステージ（ステージ兼スライダ）７１ｂが設けられて
いる。両ステージ７１ａ、７１ｂは一体となるように接
続されている。移動ステージ７１ａには、気体軸受（図
示せず、図５参照）を介して、角柱型のガイド７３ａが
嵌合されており、副移動ステージ７１ｂには同じく気体
軸受を介して、角柱型のガイド７３ｂが嵌合されてい
る。気体軸受により、移動ステージ７１ａとガイド７３
ａ及び副移動ステージ７１ｂとガイド７３ｂとはそれぞ
れ低摩擦で摺動可能となっている。また、ガイドを２本
設けることにより、移動ステージ７１ａがＸ軸周りにが
たつくことなく確実に駆動できる。

【００６４】ガイド７３ａ、７３ｂの図１のＸ軸の正方
向の端部には、Ｙ方向に貫通した長方形の断面の孔を有
する箱型をしたスライダ７５が設けられている。スライ
ダ７５には、気体軸受（図示せず、図５参照）を介し
て、角柱型のガイド７７が嵌合されている。ガイド７７
の内部には、詳しくは後述するが、気体軸受に気体を供
給・排気する通路が形成されている。これにより、スラ
イダ７５に気体を供給・排気する配管を接続する必要が
なくなり、ステージの制御性が向上する。気体軸受によ
り、スライダ７５とガイド７７とは低摩擦で摺動可能と
なっている。また、移動ステージ７１ａ等のＸ方向の動
き及びＺ軸周りの回動を抑止できる。

【００６５】一方、ガイド７３ａ、７３ｂのＸ軸の負方
向の端部には、平たい長方形をしたスライダ７６が設け
られている。スライダ７６の上下面には、気体軸受（図
示せず、図５参照）を介して、角柱型のガイド７８、７
９が配置されている。ガイド７８、７９の内部には、気
体軸受に気体を供給・排気する通路が形成されている。
気体軸受により、スライダ７６とガイド７８、７９とは
低摩擦で摺動可能となっている。このように、移動ステ
ージ７１ａの両脇にガイドを２軸設けたので、移動ステ
ージ７１ａ等がＹ軸周りにがたつくことなく確実に摺動
できる。

【００６６】図５を参照しつつ、気体軸受の構成につい
て説明する。図５には、ステージ装置１を構成するガイ
ド７７が示されている。ガイド７７の周囲には、ガイド
７７に嵌合されたスライダ７５の上面７５ｂと一方の側
面７５ａが分解されて示されている。なお、図５におい
ては、気体軸受の構成の一例として、スライダ７５とガ
イド７７の気体軸受の構成について説明するが、他の気
体軸受についても同様の構成を用いることができる。た
だし、本発明の気体軸受の構成は、これに限定されるも
のではなく、様々な形態のものを用いることができる。

【００６７】スライダ上面７５ｂの摺動面の両端には、
多孔オリフィス性の部材からなるエアパッド５１が２個
付設されている。２つのエアパッド５１の間には、エア
供給溝５１ｃが長手方向の中央部に直線状に形成されて
いる。各エアパッド５１及びエア供給溝５１ｃの外周に
は、エアを大気に開放する大気開放ガードリング（溝）
５２、低真空（Low Vacuum）排気を行う低真空ガードリ
ング５３、高真空（High Vacuum）排気を行う高真空ガ
ードリング５５が順に形成されている。各ガードリング
５２、５３、５５の端部は半円状をしており、中央部分
は長手方向に長い直線状をしている。

【００６８】スライダの側面７５ａの摺動面の中央に
は、エアパッド５１が１個付設されている。エアパッド
５１を横切るようにして、エア供給溝５１ｃが長手方向
の中央部に直線状に形成されている。エアパッド５１及
びエア供給溝５１ｂの外周には、大気開放ガードリング
５２、低真空ガードリング５３、高真空ガードリング５
５が順に形成されている。各ガードリング５２、５３、
５５の端部は半円状をしており、中央部分は長手方向に
長い直線状をしている。

【００６９】ガイド７７の内部には、各エアパッド５１
やガードリング５２、５３、５５にエアの供給・回収・
排気を行う通路が形成されている。ガイド７７の断面の
図５の左上と右下には、高真空排気通路５５ａが長手方
向に貫通するように形成されている。高真空排気通路５
５ａの側方には、Ｌ字型をした低真空排気通路５３ａが
長手方向に貫通するように形成されている。低真空排気
通路５３ａの側方には、Ｌ字型をした大気開放通路５２
ａが長手方向に貫通するように形成されている。２つの
大気開放通路５２ａに挟まれた中央部分は、エアパッド
５１にエアを供給するエア供給通路５１ａが長手方向に
貫通するように形成されている。

【００７０】通路５５ａ、５３ａ、５２ａ、５１ａのガ
イド７７の側面の中央部分には、孔５５ｂ、５３ｂ、５
２ｂ、５１ｂが形成されている。各孔は各ガードリング
５２、５３、５５及びエア供給溝５１ｃに連通し、エア
の供給・回収・排気を行う。各ガードリング５２、５
３、５５及びエア供給溝５１ｃの中央部分は直線状とな
っている。したがって、スライダ７５がＹ軸上を動いて
も、各孔が各ガードリング５２、５３、５５及びエア供
給溝５１ｃから外れることはないので、常に各孔からの
エア供給・回収・排気を行うことができる。

【００７１】エア供給通路５１ａからエア供給溝５１ｃ
にエアが供給され、エアパッド５１からエアが噴出され
る。噴出されたエアは、大気開放ガードリング５２を介
して、大気開放通路５２ａから大気に開放される。大気
開放ガードリング５２から洩れた気体は、低真空ガード
リング５３を介して、低真空排気通路５３ａから排気さ
れる。さらに高真空ガードリング５５を介して、高真空
排気通路５５ａから排気される。このようにして、エア
パッドの空気が高真空に保たれているウェハチャンバー
内にあまり洩れ出さないようになっている。

【００７２】この実施の形態においては、移動ステージ
７１ａ及び副移動ステージ７１ｂの内面の上下の両端部
付近に２つずつ、各側面の中央部分に１つずつのエアパ
ッド５１が付設されている。また、スライダ７５の内面
の上下の両端部付近に２つずつ、各側面の中央部分に１
つずつのエアパッド５１が付設されている。さらに、ス
ライダ７６のガイド７８、７９と対向する位置には、エ
アパッド５１がそれぞれ２つずつ形成されている。各エ
アパッド５１の孔からエアが噴出されて、各ガイドと各
スライダ（移動ステージ）の間に圧力を加えるので、各
ガイドと各スライダ（移動ステージ）との間に一定の間
隔を保つことができる。

【００７３】上述のように、本発明においては、ステー
ジをＸＹ平面に直交する軸の周り（θ方向）の若干の自
由度を持たせるようにエアパッド５１を配置しているの
で、対向して設けられたリニアモータ可動子４５の推力
バランスを変えることにより、回転（θ方向）運動が可
能である。ただし、回転角度は、気体軸受のギャップ間
隔分だけであるので微小である。

【００７４】次に、本発明の第２の実施の形態に係るス
テージ装置について説明する。図６は、本発明の第２の
実施の形態に係るステージ装置の全体構成を示す斜視図
である。図７は、同ステージ装置のリニアモータ部分の
側面図である。図６には、本発明の第２の実施の形態に
係るステージ装置１′が示されている。ステージ装置
１′の特徴としては、第１の実施の形態の平面モータを
電機子コイルとマグネットで構成される一軸駆動のリニ
アモータとし、スライダ７５、７６の装置の外側にリニ
アモータを追加したことである。これにより、より高い
推力を得られ、ヨーイングを抑制することができる。

【００７５】ステージ装置１′のアーム４１の両端に
は、電機子コイル４３′が３つずつＸ方向に並べて配置
されている。この電機子コイル４３′とマグネット４２
ａ′、４２ｂ′とで、Ｘ方向に駆動するリニアモータ６
０′を形成する。

【００７６】シリンダ７５、７６外側の端面には、図７
に詳しく示すように、長方形の平板状をしたコイルジョ
イント８１が突設されている。コイルジョイント８１の
先には、長方形の平板状をした電機子コイル８３が設け
られている。

【００７７】各電機子コイル８３の外側には、平たいコ
の字型をしたコの字部材８５が、装置の中央にその開口
側を向けて配置されている。コの字部材８５のＹ方向の
長さは、電機子コイル８３が移動した時にも外れないよ
うに、十分に長くなっている。コの字部材８５は、図示
せぬ柱等を介して、定盤に固定されている。コの字部材
８５の上下の内面には、長方形の平板状をした磁石ユニ
ット８９ａ、８９ｂが対向するように設けられている。

【００７８】磁石ユニット８９ａ、８９ｂの間には、電
機子コイル８３がＺ方向にある隙間を持って嵌め込まれ
ている。電機子コイル８３と磁石ユニット８９ａ、８９
ｂとでリニアモータ８０を形成する。リニアモータ８０
の駆動方向は、図６の場合であれば、Ｙ方向となる。な
お、電機子コイル８３の端面とコの字部材８５のコの字
の奥の面との間は、ある隙間を持って配置されている。
この隙間の分だけ電機子コイル８３等は駆動方向以外に
も若干の自由度を持っている。

【００７９】アーム４１に設けられたリニアモータ６
０′によりステージ装置１′のＸ軸駆動を行い、シリン
ダ７５、７６に設けられたリニアモータ８０によりＹ軸
駆動を行う。各リニアモータには、電機子コイルを用い
るので、光軸上での磁場の乱れを少なく、磁気シールド
を簡便にできる。また、各リニアモータは、各可動部材
の重心を通る軸上に配置されているので、各可動部材の
重心部に駆動力を与えることができ、高精度・高速に位
置制御ができる。

【００８０】さらに、本発明においては、対向して設け
られたリニアモータの推力バランスを変えることによ
り、回転（θ方向）運動が可能である。ただし、回転角
度は、気体軸受のギャップ間隔分だけであるので微小で
ある。また、リニアモータの推力バランスを調整するこ
とにより、ブレ等の少ない正確な駆動を行うことができ
る。特に、スライダ７５、７６の装置の外側にリニアモ
ータを追加したことにより、より高い推力を得られ、ヨ
ーイングを抑制することができる。

【００８１】次に、本発明の第３の実施の形態に係るス
テージ装置について説明する。図８は、本発明の第３の
実施の形態に係るステージ装置の可動部分を示す側面図
である。このステージ装置の特徴は、第１の実施の形態
の平面モータを上下に重なる２つずつのリニアモータと
したことである。これにより、各可動部材の重心部に駆
動力を与えることができ、高精度・高速に位置制御がで
きる。

【００８２】図８の中央部には、ガイド７３′が断面で
示されている。ガイド７３′の端部には、第１の実施の
形態と同じく、シリンダ７５、７６が設けられている。
シリンダ７５、７６は、気体軸受を介して、ガイド７
７、７８、７９とＹ軸方向にスライド可能に嵌合してい
る。

【００８３】ガイド７３′には、気体軸受を介して、移
動ステージ７１′がＸ軸方向にスライド可能に嵌合され
ている。移動ステージ７１′は、図１の移動ステージ７
１ａに対応している。移動ステージ７１′の上部には、
ウェハテーブル３２が設けられている。移動ステージ７
１′の中央付近には、ウェハテーブル３２等を含めた可
動部材の重心Ｇが示されている。

【００８４】移動ステージ７１′の図の左右の端面に
は、上下に重なるように、コイルジョイント９１が４つ
突設されている。コイルジョイント９１の先には、ある
厚さを有する平板状をした電機子コイル９３が設けられ
ている。各電機子コイル９３の外側には、平たいコの字
型をしたコの字部材９５が、装置の中央にその開口側を
向けて配置されている。コの字部材９５の上下の内面に
は、長方形の平板状をした磁石ユニット９９ａ、９９ｂ
が対向するように設けられている。各電機子コイルと磁
石ユニット９９ａ、９９ｂにより、一軸駆動のリニアモ
ータを構成する。

【００８５】例えば、図の左上のリニアモータ９０ａ及
び図の右下のリニアモータ９０ｄをＸ軸方向に駆動する
リニアモータとする。そして、図の左下のリニアモータ
９０ｂ及び図の右上のリニアモータ９０ｃをＹ軸方向に
駆動するリニアモータとする。

【００８６】このように、駆動方向の同じリニアモータ
が対角位置に配置されているので、可動部材の重心Ｇに
駆動力を与えることができる。また、リニアモータの積
層構造により、Ｘ軸周りのがたつきが無く、第１の実施
の形態の副移動ステージ７１ｂ及びガイド７３ｂを設け
る必要がない。

【００８７】以上、図１〜図１４を参照しつつ、本発明
の実施の形態に係るステージ装置等について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変
更を加えることができる。

【００８８】

【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、磁場の乱れが少なく、装置が簡単で、制御性
を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るステージ装置
の全体構成を示す斜視図である。

【図２】同ステージ装置を下方から見た斜視図である。

【図３】リニアモータ可動子の側面断面図である。

【図４】平面モータの構造を示す平面図である。

【図５】スライダに設けられた気体軸受の構成を示す分
解斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係るステージ装置
の全体構成を示す斜視図である。

【図７】同ステージ装置のリニアモータ部分の側面図で
ある。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係るステージ装置
の可動部分を示す側面図である。

【図９】本発明の実施の形態に係るステージ装置を搭載
できる荷電粒子ビーム（電子線）露光装置を示す図であ
る。

【図１０】特開昭６２−１８２６９２に開示されたステ
ージ装置１４０を示す斜視図である。

【図１１】ＷＯ９９／６６２２１に開示されたステージ
装置を示す断面図である。

【図１２】同ステージ装置のエアベアリングの構成を示
す分解斜視図である。

【図１３】特開平９−３４１３５に開示されたステージ
装置を示す斜視図である。

【図１４】同ステージ装置の平面図である。

【符号の説明】

１ステージ装置３２ウェハテーブル３５マークプ
レート３７ａ、３７ｂセンサプレート４０ピエゾ４１アーム４１ａ、４１
ｂ、４１ｃ、４１ｄ孔４２ａ、４２ｂリニアモータ固定子４３扁平コイ
ル４４キャン４５平面モー
タ可動子４６ａ、４６ｂ磁極ユニット５１エアパッド５２大気開放
ガードリング５３低真空ガードリング５５高真空ガ
ードリング６０リニアモータ７１ａ、７１ｂ
移動ステージ７３ａ、７３ｂ、７７、７８、７９ガイド７５、７６シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 ＲＨ０２Ｋ 41/03 ＡＨ０２Ｋ 41/03 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１ＬＦターム(参考） 2F078 CA08 CB09 CB12 CB16 CC15 3J102 AA02 BA05 BA09 BA11 CA19 CA27 CA36 EA02 EA07 EA18 EA22 EA23 FA08 GA01 GA19 GA20 5F031 CA02 HA16 HA55 KA06 KA08 LA02 LA08 LA10 MA27 5F056 CB22 EA14 5H641 BB06 BB15 BB16 BB17 GG03 GG05 GG07 GG11 GG12 GG23 GG26 GG29 HH02 HH05 JA06 JA09 JB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平面（ＸＹ平面）内でステージを駆動
・位置決めするステージ装置であって、該平面内におけるある方向（Ｙ軸方向）に延びる２本の
ガイド部材（Ｙ軸ガイド部材）と、該Ｙ軸ガイド部材の各々に対して非接触気体軸受を介し
てガイドされる２つのスライダ（Ｙ軸スライダ）と、該２つのＹ軸スライダの相互間に掛け渡された、他の方
向（Ｘ軸方向）に延びる移動ガイド（Ｘ軸移動ガイド）
と、該Ｘ軸移動ガイドに対して非接触気体軸受を介してガイ
ドされるスライダ（Ｘ軸スライダ）と、該Ｘ軸スライダに搭載されたステージと、を具備し、前記２つのＹ軸スライダの内、一方は上下左右の摺動面
を前記非接触気体軸受でガイドされ、他方は上下面のみ
を前記非接触気体軸受でガイドされることを特徴とする
ステージ装置。
【請求項２】前記Ｘ軸移動ガイドが、前記２つのＹ軸
スライダ間に、平行に２本掛け渡されていることを特徴
とする請求項１記載のステージ装置。
【請求項３】前記軸受が空気軸受（エアパッド）であ
って、前記スライダの両端近傍に前記気体軸受のエアの回収・
排気を行う排気溝（ガードリング）が形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載のステージ装置。
【請求項４】前記軸受が空気軸受（エアパッド）であ
って、前記軸受へのエア供給・回収・排気を行う通路が、前記
ガイドの内部に形成されていることを特徴とする請求項
１記載のステージ装置。
【請求項５】前記ステージに、該ステージを中心とし
て対称な方向に延びるアームが連結されており、該アームの各々の端部における、前記ステージを中心と
する対称な位置に、複数のリニアモータ又は平面モータ
の可動子が配置されていることを特徴とする請求項１記
載のステージ装置。
【請求項６】前記リニアモータが、前記ステージを中
心とする対称な両端部の位置の上下に、計４個積層され
た構造で配置されており、前記４個のリニアモータの内、対角に位置する２つのリ
ニアモータで前記ステージのＸ方向の駆動を行うととも
に、他方の対角に位置する２つのリニアモータで前記ス
テージのＹ方向の駆動を行うことを特徴とする請求項５
記載のステージ装置。
【請求項７】前記複数の平面モータの駆動合力点が前
記ステージ等の可動部材の重心とがほぼ一致しているこ
とを特徴とする請求項５記載のステージ装置。
【請求項８】前記ステージに、該ステージを中心とし
て対称な方向に延びるアームが連結されており、該アームの各々の端部における、前記ステージを中心と
する対称な両端部の位置に、一組のリニアモータが配置
されており、前記２つのＹ方向スライダにおける、前記ステージを中
心とする対称な両端部の位置にも、他の一組のリニアモ
ータが配置されていることを特徴とする請求項１記載の
ステージ装置。
【請求項９】前記ステージを前記ＸＹ平面に直交する
軸の周り（θ方向）の若干の自由度を持たせるととも
に、前記複数のリニアモータ、あるいは、平面モータの推力
を制御し該ステージを前記θ方向にも運動可能とするこ
とを特徴とする請求項５〜８いずれか１項記載のステー
ジ装置。
【請求項１０】前記ステージを前記ＸＹ平面に直交す
る軸の周り（θ方向）の若干の自由度を持たせるように
前記軸受を配置し、前記複数のリニアモータ、あるいは、平面モータの推力
を制御し該ステージを前記θ方向にも運動可能とするこ
とを特徴とする請求項５〜８いずれか１項記載のステー
ジ装置。
【請求項１１】前記リニアモータの可動子が電機子コ
イルであることを特徴とする請求項５、６、８、９いず
れか１項記載のステージ装置。
【請求項１２】前記平面モータ又はリニアモータの可
動子を冷却する冷却液が流入出する通路が前記アームの
内部に形成されていることを特徴とする５〜１１いずれ
か１項記載のステージ装置。
【請求項１３】前記アームに複数の除振アクチュエー
タが付設されていることを特徴とする請求項５記載のス
テージ装置。
【請求項１４】前記除振アクチュエータがピエゾ素子
又は磁歪素子であることを特徴とする請求項１３記載の
ステージ装置。
【請求項１５】感応基板上にパターンを転写する露光
装置であって、請求項１〜１４いずれか１項記載のステ
ージ装置を備えることを特徴とする露光装置。