JP2004014915A

JP2004014915A - Stage apparatus and aligner

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Publication number: JP2004014915A
Application number: JP2002168454A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Aoki; 青木　保夫
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-10
Also published as: JP4360064B2; TW200308048A; TWI283907B; CN1469193A; CN1469193B; KR101010043B1; KR20030095327A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To contribute to compaction of an apparatus and suppression of dust generated by a power feeding member without damaging controllability of a driving device. <P>SOLUTION: The stage apparatus is provided with a guide member 4 for moving stage main bodies 7, 10 and 11 for holding a substrate to be freely movable in a first direction, and for moving the stage main bodies in a second direction on a base 1; and a driving device YL for driving the stage main bodies 7, 10 and 11 in the first direction. A driven stage 25 to which at least a part 27 of the driving device YL is connected to move in the second direction together with the guide member 4 is arranged between the guide member 4 and the base 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を保持するステージ本体が複数の方向に移動するステージ装置、およびこのステージ装置に保持されたマスクと基板とを用いて露光処理を行う露光装置に関し、特に半導体集積回路や液晶ディスプレイ等のデバイスを製造する際に、リソグラフィ工程で用いて好適なステージ装置および露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば液晶ディスプレイ（総称としてフラットパネルディスプレイ）を製造する工程においては、基板（ガラス基板）にトランジスタやダイオード等の素子を形成するために露光装置が多く使用されている。この露光装置は、感光剤を塗布した基板をステージ装置のホルダに載置し、マスクに描かれた微細な回路パターンを投影レンズ等の光学系を介して基板に転写するものである。基板上には、回路パターンの層を多数重ねることによってデバイスの配線回路が形成されるため、露光装置では、例えば２層目以降のパターン像を基板上に転写する際、既に形成された回路パターンに、これから露光するパターンを正確に重ね合わせる必要がある。
【０００３】
図１５には、一例として、液晶ディスプレイ製造用露光装置におけるプレートステージ（基板ステージ装置）の概略構成が示されている。定盤９１上の−Ｘ側端縁には、Ｙ方向に沿って固定ガイド９２が設置されている。さらに、定盤９１の表面には、Ｘ方向に延在するガイドビーム９３が第１のキャリッジ９４と結合された状態で設置されており、これらガイドビーム９３及びキャリッジ９４は、リニアモータ１００、１０１の駆動により定盤９１及び固定ガイド９２に沿ってＹ方向に移動自在に構成されている。
【０００４】
ガイドビーム９３には、リニアモータ９９の駆動により当該ガイドビーム９３及び定盤９１をガイドとしてＸ方向に移動自在に第２のキャリッジ９５が設けられている。定盤９１、固定ガイド９２、ガイドビーム９３とキャリッジ９４、９５との間には、非接触状態を維持するためのガスベアリング９６がそれぞれ介装されている。
【０００５】
第２のキャリッジ９５の上部には、上下（Ｚ軸）方向に微小移動可能なプレートテーブル９７と、Ｚ軸周りに微小角度回転可能なプレートホルダ９８が設置されている。プレートホルダ９８上には、不図示の基板（ガラスプレート）が真空吸着によりプレートホルダ９８の上面に矯正固定される構成になっている。これらキャリッジ９４、９５、プレートテーブル９７、プレートホルダ９８はプレートステージ９０を構成している。基板の上方には結像光学系（投影光学系）が配置され、結像光学系の上方にはマスクホルダとマスクが配置される。さらに、マスクの上方には照明光学系及び光源としてのランプが配置される（いずれも不図示）。これらは、定盤９１上に設置したコラムにより支持される。
【０００６】
上記の構成において、ランプと照明光学系による露光光の照射により、マスクに描画された微細回路パターンを結像光学系を介して基板に露光する。このとき、マスク及び基板に対して結像光学系を介して一度に結像できる露光エリアには限りがあるため、マスク及び基板は露光光に対してマスクホルダ及びプレートステージ９０のＸ方向またはＹ方向の走査移動により連続したスキャン露光を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のステージ装置及び露光装置には、以下のような問題が存在する。
露光装置における従来技術のステージ装置では、スキャン方向を固定ガイド方向（Ｙ軸方向）とした場合、プレートテーブル９７やプレートホルダ９８を含むメインステージとともにガイドビーム９３及びリニアモータ９９も移動させる必要があるため、スキャン方向の移動重量が大きくなりリニアモータ１００、１０１の制御性が悪くなるという問題が生じる。
【０００８】
また、メインステージには、電気ケーブルや空圧チューブ、冷却チューブ等、当該メインステージに各種用力を供給するための用力供給部材が接続されるが、メインステージの移動に伴ってこれら用力供給部材が定常的或いは衝撃的な抗力となって振動等の外乱を引き起こし制御性の低下の一因となっていた。そこで、メインステージに接続するこれら用力供給部材を中継し、メインステージに従動する従動ステージをスキャン方向（Ｙ軸方向）やクロススキャン方向（Ｘ軸方向）にメインステージに隣接して設ける構成も考えられるが、いずれの方向に配置しても定盤９１上に位置することになるので、定盤の面積が大きくなってしまう。このことは、定盤において精度が要求される箇所（支持面）が多くなり、コストが増すことに加えて装置が大型化するという問題を生じさせる。
【０００９】
さらに、従動ステージの従動方向と異なる方向にメインステージが移動した場合には、これら用力供給部材が動く際に互いに擦れて発塵し基板に異物として付着することで、基板に対する露光処理において不良品を生じさせる虞があった。そこで、上記用力供給部材をカバー等で覆って発塵を抑えることも考えられるが、カバーも移動する方向については、カバーの移動に伴って発生する振動が制御系の外乱となり、高速で高精度の位置決めに支障を来すという問題があった。
【００１０】
一方、上記のステージ装置では、基板をプレートホルダ９８に設置した後、当該プレートホルダ９８を基板表面（水平面）内で微小角度回転させてアライメントを行っているが、大型のプレートホルダ９８を回転させるために複雑な機構を別途必要とし、精密な位置決めを行うのに時間がかかるとともに、位置決め後のずれ防止対策が必要であり、プレートホルダ９８の平面度の悪化も懸念される。
【００１１】
また、大型化を続ける基板に対応した露光装置では、ステージ装置も大型化するため、輸送時の重量や装置寸法の制約から分解輸送を余儀なくされるケースが今後増えると予想される。このような場合では、現地組立を行う際に装置の立上に要する時間が延びることが懸念される。
【００１２】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、リニアモータ等の駆動装置の制御性を損なわせず、また装置のコンパクト化及び用力供給部材による発塵の抑制に寄与できるステージ装置および露光装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の別の目的は、複雑な機構を必要とせず、基板の位置ずれやプレートホルダの平面度悪化を生じることなく、精度よく、短時間で基板の位置決めを行えるステージ装置および露光装置を提供することである。さらに、本発明の目的は、大型化したステージ装置を分解することなく、精度を維持した状態で輸送できるとともに、現地立上時間も短縮できるステージ装置および露光装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図１３に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明のステージ装置は、基板（Ｐ）を保持するステージ本体（７、１０、１１）を第１方向（Ｙ）に移動自在にガイドしてベース（１）上を第２方向（Ｘ）に移動するガイド部材（４）と、ステージ本体（７、１０、１１）を第１方向（Ｙ）に駆動する駆動装置（ＹＬ）とを備えたステージ装置（３５）であって、駆動装置（ＹＬ）の少なくとも一部（２７）が接続され、ガイド部材（４）と第２方向（Ｘ）に移動する従動ステージ（２５）がガイド部材（４）とベース（１）との間に配設されることを特徴とするものである。
【００１５】
従って、本発明のステージ装置では、従動ステージ（２５）が駆動装置（ＹＬ）の少なくとも一部（２７）を備えることで、その分、ステージ本体（７、１０、１１）及びガイド部材（４）を第２方向（Ｘ）に移動させる際の重量を低減させることができ、リニアモータ等の制御性低下を抑えることが可能になる。また、本発明では、従動ステージ（２５）をガイド部材（４）とベース（１）との間に配設することで、ベース（１）を平面的に大きく（広く）する必要がなくなり、ベースにおいて精度が要求される箇所を少なくすることができるとともに、装置の大型化を防ぐことができる。さらに、従動ステージ（２５）に用力供給部材（１７）を中継させた場合には、用力供給部材同士が擦れて発塵した場合でも、ガイド部材（４）やカバー部材（８５、８６）の存在により基板（Ｐ）上に異物を付着しづらくすることができる。
【００１６】
また、本発明の露光装置は、マスクステージ（ＭＳＴ）に保持されたマスク（Ｍ）のパターンを基板ステージ（３５）に保持された感光基板（Ｐ）に露光する露光装置（３１）において、マスクステージ（ＭＳＴ）と基板ステージ（３５）との少なくとも一方のステージとして、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載されたステージ装置（３５）が用いられることを特徴とするものである。
【００１７】
従って、本発明の露光装置では、マスク（Ｍ）、感光基板（Ｐ）を高い精度で位置制御及び速度制御することができ、パターンの転写精度を高めることが可能になるとともに、装置の低価格化及び小型化を実現することが可能になる。さらに、本発明では、感光基板（Ｐ）上に異物が付着する可能性を低くすることで、不良品の発生を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のステージ装置および露光装置の実施の形態を、図１ないし図１４を参照して説明する。ここでは、本発明のステージ装置を、例えばスキャン方式でマスクのパターンを、感光基板（基板）として、例えば角形のガラス基板に露光する走査型の露光装置に適用する場合の例を用いて説明する。また、この露光装置においては、本発明のステージ装置をガラス基板を保持して移動する基板ステージに適用するものとする。これらの図において、従来例として示した図１５と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明に係る露光装置３１の概略構成図である。この露光装置３１は、照明光学系３２、マスク（レチクル）Ｍを保持して移動するマスクステージ装置３３、投影光学系ＰＬ、投影光学系ＰＬを保持する本体コラム３４、ガラス基板（基板、感光基板）Ｐを保持して移動する基板ステージ装置（ステージ装置）３５等を備えている。
【００２０】
照明光学系３２は、例えば特開平９−３２０９５６号公報に開示されているように、光源ユニット、シャッタ、２次光源形成光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、レチクルブラインド、および結像レンズ系（いずれも不図示）から構成され、マスクステージ装置３３に保持されたマスクＭ上の矩形（あるいは円弧状）の照明領域を照明光ＩＬにより均一な照度で照明する。
【００２１】
本体コラム３４は、設置床ＦＤの上面に載置された装置の基準となるベースプレートＢＰの上面に複数（ここでは４つ、ただし図１では前面側の２つのみ図示）の防振台１２を介して保持された第１コラム３７と、この第１コラム３７上に設けられた第２コラム３８とから構成されている。この防振台１２は、ダンピング材としてゴム等の弾性材を用いたパッシブ型のものが配置されている。なお、ベースプレートＢＰを設けずに、本体コラム３４を直接設置床ＦＤ上に設けてもよい。
【００２２】
第１コラム３７は、４つの防振台１２によってほぼ水平に支持され、基板ステージ装置３５を構成する平面視略矩形の鋳鉄製のベッド（ベース）１と、このベッド１の上面の４隅の部分に鉛直方向に沿ってそれぞれ配設された４本の脚部４０と、これら４本の脚部４０の上端部を相互に連結するとともに第１コラム３７の天板部を構成する鏡筒定盤４１とを備えている。この鏡筒定盤４１の中央部には、平面視円形の開口部４１ａが形成され、この開口部４１ａ内に投影光学系ＰＬが上方から挿入されている。この投影光学系ＰＬには、その高さ方向の中央やや下方の位置にフランジＦＬが設けられており、該フランジＦＬを介して投影光学系ＰＬが鏡筒定盤４１によって下方から支持されている。
【００２３】
第２コラム３８は、鏡筒定盤４１の上面に投影光学系ＰＬを囲むように立設された４本の脚部４２と、これら４本の脚部４２の上端部相互間を連結する天板部、すなわちマスクステージ装置３３を構成するベース４３とを備えている。ベース４３の中央部には、照明光ＩＬの通路となる開口４３ａが形成されている。なお、ベース４３の全体または一部（開口４３ａに相当する部分）を光透過性材料により形成してもよい。
【００２４】
このようにして構成された本体コラム３４に対する設置床ＦＤからの振動は、防振台１２によってマイクロＧレベルで絶縁されている（Ｇは重力加速度）。
【００２５】
投影光学系ＰＬとしては、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向とされ、ここでは、両側テレセントリックな光学配置となるように光軸ＡＸ方向に沿って所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。この投影光学系ＰＬは、所定の投影倍率、例えば等倍を有している。このため、照明光学系３２からの照明光ＩＬによってマスクＭの照明領域が照明されると、このマスクＭを通過した照明光により、投影光学系ＰＬを介してマスクＭ上の照明領域部分のパターンの等倍正立像が、表面にフォトレジストが塗布されたガラス基板Ｐ上の前記照明領域に共役な露光領域に露光される。
【００２６】
マスクステージ装置３３は、前記ベース４３と、ベース４３の上方に非接触で浮上支持されたマスクステージＭＳＴと、マスクステージＭＳＴを走査方向（相対移動方向）であるＸ軸方向（第１方向）に所定のストロークで駆動するとともに、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向（第２方向）に微少駆動するマスク駆動系４４と、このマスク駆動系４４によるマスクステージＭＳＴの駆動に伴って生じる反力を受ける反力遮断用フレーム４５、４６とを備えている。なお、マスクステージＭＳＴの駆動に伴う反力を受ける機構としては、反力遮断用フレームの他に、ボイスコイルモータを用いる構成としてもよい。
【００２７】
図２の斜視図に示されるように、マスクステージＭＳＴは、中央部に矩形の開口が形成された矩形状、すなわち矩形枠状の板状部材からなり、このマスクステージＭＳＴの上面には、３つのバキュームチャック４７ａ〜４７ｃが設けられている。これらのバキュームチャック４７ａ〜４７ｃによってマスクＭがマスクステージＭＳＴ上に吸着保持されている。
【００２８】
ベース４３の上面には、一対のＸガイド４８Ａ、４８Ｂが所定間隔を隔てて走査方向であるＸ軸方向に延設されている。これらのＸガイド４８Ａ、４８Ｂの上方にはマスクステージＭＳＴが配置され、該マスクステージＭＳＴは、その底面に設けられた複数のエアパッド（エアベアリング）４９によってＸガイド４８Ａ、４８Ｂ上に非接触で浮上支持されている。なお、転がりガイド等を用いることでマスクステージＭＳＴを接触状態でＸガイドに支持させる構成としてもよい。
【００２９】
マスクステージＭＳＴのＹ軸方向の両側面には、一対の可動子６０Ａ、６０ＢがＹ軸方向へ向けて突設されている。＋Ｙ側に設けられた可動子６０Ｂは、マスクステージＭＳＴの＋Ｙ側端部のＸ軸方向中央部に形成された切り欠き６２を挟んだ両側に分離して対で配置されている。そして、これらの可動子６０Ａ、６０Ｂに対応して、Ｘガイド４８Ａ、４８ＢのＹ軸方向両外側には、可動子６０Ａ、６０ＢとともにリニアモータとしてのＸモータ６１Ａ、６１Ｂを構成し、それぞれ可動子６０Ａ、６０Ｂを挟み込むようにマスクステージＭＳＴに向けて開口するコ字状を呈する固定子６３Ａ、６３ＢがＸ軸方向に沿って延設されている。可動子６０Ａ、６０Ｂは、マスクステージＭＳＴとともに、固定子６３Ａ、６３Ｂとの間の電磁気的相互作用の一種である電磁相互作用によって生じるローレンツ力によってＸ軸方向に駆動される。
【００３０】
Ｘモータ６１Ａ、６１Ｂとしては、ここでは公知のムービングコイル型のリニアモータが用いられている。なお、一対のＸモータ６１Ａ、６１Ｂとして、ムービングマグネット型のリニアモータを用いても構わない。Ｘモータ６１Ａ、６１Ｂは、主制御装置（不図示）によって制御される。
【００３１】
可動子６０Ａ、６０Ｂには、固定子６３Ａ、６３Ｂにそれぞれ対向して複数のギャップセンサ（不図示）が埋設されている。各ギャップセンサは、可動子６０Ａと固定子６３Ａとの間のギャップ量（間隙量）及び可動子６０Ｂと固定子６３Ｂとの間のギャップ量を非接触で検出するものであって、例えば光学式で２ｍｍ程度の作動範囲を有する反射型センサが用いられている。
【００３２】
固定子６３ＡはＸ軸方向両端側において、ベース４３がその一部を構成する本体コラム３４とは振動的に独立した反力遮断用フレーム４５の先端に、一対の位置調整装置６５Ａ、６５Ｂ（ただし、図２では６５Ｂは不図示）を介して支持されている。同様に、固定子６３ＢもＸ軸方向両端側において、本体コラム３４とは振動的に独立した反力遮断用フレーム４６の先端に、一対の位置調整装置６５Ａ、６５Ｂを介して支持されている。位置調整装置６５Ａ、６５Ｂとしては、例えばピエゾ素子を用いることができ、このピエゾ素子の駆動により可動子に対する固定子の姿勢を制御することができる。反力遮断用フレーム４５、４６の基端は、図１に示される鏡筒定盤４１、ベッド１、およびベースプレートＢＰにそれぞれ形成された開口部を介して床面ＦＤに固定されている。なお、反力遮断用フレーム４５、４６の基端は、鏡筒定盤４１、ベッド１及びベースプレートＢＰの外側に設けてもよい。
【００３３】
マスクステージＭＳＴの切り欠き６２の内部空間には、Ｘガイド４８Ｂ上に位置して、走査方向にのみ自由度を有するエアスライダ６６が設けられている。そして、このエアスライダ６６上にＹモータの固定子６７が設けられている。このＹモータとしては、例えばボイスコイルモータが用いられ、マスクステージＭＳＴ側に設けられた不図示の可動子を、電磁相互作用によって生じるローレンツ力によって非走査方向であるＹ軸方向に駆動することで、マスクステージＭＳＴをＹ軸方向に駆動するものである。
【００３４】
このエアスライダ６６には、固定子６３Ｂとともにエアスライダ６６を駆動するためのエアスライダ駆動用リニアモータを構成する可動子６８が設けられている。上記Ｙモータは、マスクステージＭＳＴの位置にかかわらず、マスクステージＭＳＴをＹ軸方向に駆動する必要があるため、不図示のギャップセンサによりＹモータ（例えば、エアスライダ６６や固定子６７）とマスクステージＭＳＴとの距離を検出してエアスライダ駆動用リニアモータを駆動することで、常にマスクステージＭＳＴの駆動に追従する構成になっている。このため、マスクステージＭＳＴをＹ方向に駆動する際の反力は、可動子６８、固定子６３Ｂを介して反力遮断用フレーム４６に伝達され、さらに設置床ＦＤに伝達される。
【００３５】
一方、マスクステージＭＳＴの−Ｘ側の側面には、一対のコーナーキューブ６９Ａ、６９Ｂが固定されており、これらのコーナーキューブ６９Ａ、６９Ｂに対向してベース４３の上面の−Ｘ方向端部にはＸ干渉計７０が固定されている。このＸ干渉計７０は、実際にはコーナーキューブ６９Ａ、６９Ｂに対して干渉ビームを投射し、それぞれの反射光を受光してコーナーキューブ６９Ａ、６９ＢのＸ軸方向の位置を所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で計測する一対のダブルパス干渉計を含んで構成されている。
【００３６】
また、マスクステージＭＳＴ上面の−Ｙ側の端部には、不図示の偏光ビームスプリッタ、１／４波長板等を含む光学ユニット７１が固定されている。この光学ユニット７１に対向して、ベース４３上面の−Ｙ方向端部には、固定鏡７２がＸ軸方向に沿って延設されている。そして、光学ユニット７１および不図示の光源ユニット、レシーバ等を含むＹ干渉計システムによって、マスクステージＭＳＴ（ひいてはマスクＭ）のＹ軸方向の位置が固定鏡７２を介して所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で計測される。
【００３７】
図３は、基板ステージ装置３５の全体構成を示す斜視図である。
ベッド１の上面には、Ｘ方向に延在するＸ軸ガイド２ａ、２ｂがＹ方向に間隔をあけて平行に敷設されており、これら各Ｘ軸ガイド２ａ、２ｂの両側部及び上部を跨ぐようにＸキャリッジ３ａ、３ｂがそれぞれ移動自在に設けられている。Ｘキャリッジ３ａ、３ｂの上部には、Ｙ方向に沿って延在し、両キャリッジ３ａ、３ｂを結ぶブリッジ状にＹビームガイド（ガイド部材）４が懸架されて締結固定されている。図４に示すように、Ｘキャリッジ３ａ、３ｂとＸガイド２ａ、２ｂの上面との間には、エアベアリング５（以下、ピッチベアリングと称する）が複数配置されており、Ｘキャリッジ３ａ、３ｂとＸガイド２ａ、２ｂの側面との間には、エアベアリング６（以下、ヨーベアリングと称する）が複数配置されている。エアベアリング５、６はＸキャリッジ３ａ、３ｂに固定されており、Ｘガイド２ａ、２ｂに対してフローティング（非接触）支持されたＸキャリッジ３ａ、３ｂ及びＹビームガイド４は、Ｘガイド２ａ、２ｂにガイドされてＸ方向に移動自在の構成となっている。なお、Ｘキャリッジ３ａ、３ｂのいずれか一方のエアベアリング６は、省略しても構わない。
【００３８】
Ｙビームガイド４の上部には、Ｙキャリッジ７が載置されている。図５に示すように、Ｙキャリッジ７とＹビームガイド４の上面との間には、エアベアリング８（以下、ベースベアリングと称する）が複数（図５では４つ）配置されており、Ｙキャリッジ７とＹビームガイド４の両側面との間には、エアベアリング９（以下、サイドベアリングと称する）が複数（図５では各面に２つ）配置されている。これらエアベアリング８、９はＹキャリッジ７に固定されており、Ｙビームガイド４にフローティング（非接触）支持されたＹキャリッジ７は、Ｙビームガイド４にガイドされてＹ方向に移動自在の構成となっている。
【００３９】
Ｙキャリッジ７上には、プレートテーブル１０が複数の支持機構（不図示）で支持されている。プレートテーブル１０上には、ガラス基板Ｐを吸着保持するプレートホルダ１１が設けられている。これらＹキャリッジ７、プレートテーブル１０及びプレートホルダ１１は、本発明に係るステージ本体を構成している。
【００４０】
図３に戻って、Ｙビームガイド４の両端部には、ＸリニアモータＸＬ１を構成する可動子（第２可動子）１３ａ、１３ｂが設けられている。可動子１３ａ、１３ｂは、Ｘ方向に延設された固定子（第２固定子）１４ａ、１４ｂ（１４ａは不図示）に沿って移動する。この固定子１４ａ、１４ｂは、マスクステージＭＳＴにおける固定子６３Ａ、６３Ｂと同様に、反力遮断用フレーム４６にピエゾ素子等から構成される位置調整装置（第２位置調整装置）を介して支持されている。そして、可動子１３ａ、１３ｂと固定子１４ａ、１４ｂとの間のＺ方向についてのギャップ量を検出する不図示のギャップセンサ（第２検出装置）を設け、第２検出装置の検出結果に基づいて第２位置調整装置をそれぞれＺ方向に駆動することで固定子１４ａ、１４ｂと可動子１３ａ、１３ｂとの相対位置関係を調整できる。
【００４１】
ベッド１の下方には、ベースフレーム２１が複数の高さ調整機構２０（図４参照）を介してベースプレートＢＰ上に設置されている。ベースフレーム２１の上面には、複数の支柱（支持部）２２がＺ方向に沿って立設されている。支柱２２は、ベッド１に形成された貫通孔（第２貫通孔）１ａを、ベッド１に対して非接触で貫通し、且つ上端がベッド１から突出した状態で設けられている。支柱２２の上端には、Ｘ方向に延在するフォロアガイドフレーム２３がＹ方向に間隔をあけて平行に配設されている。すなわち、フォロアガイドフレーム２３は、ベッド１に対して振動的に分離して設けられる構成となっている。
【００４２】
各フォロアガイドフレーム２３の上面には、Ｘ方向に延在するフォロアガイド２４ａが高い平行度をもって固設されている。各フォロアガイドフレーム２３にはスライダ２４ｂがＸ方向以外の移動を規制された状態で配置されている。スライダ２４ｂのガイド方式としては、ボールまたはローラ循環式の転がり接触によるリニアモーションガイド（いわゆるＬＭガイド）や、エアベアリング等の非接触式ガイド等を採用可能である。
【００４３】
スライダ２４ｂ上には、ベッド１とＹビームガイド４との間に位置してフォロアテーブル（従動ステージ）２５が取り付けられている。図６に示すように、フォロアテーブル２５は平面視矩形状に形成されており、そのＸ側両端縁にはＹ方向に延びるＹリニアモータ受け２６がそれぞれ設けられている。各Ｙリニアモータ受け２６には、Ｙリニアモータ（駆動装置）ＹＬを構成する固定子２７が取り付けられている。各Ｙリニアモータ受け２６の両端部には、フォロアＸリニアモータ（第２駆動装置）ＸＬ２の可動子（第３可動子）２８がそれぞれ設けられている。可動子２８は、上記Ｘ方向に延設された固定子１４ａ、１４ｂ（１４ａは不図示）に沿って移動する。すなわち、Ｙビームガイド４を駆動するＸリニアモータＸＬ１とフォロアテーブル２５を駆動するフォロアＸリニアモータＸＬ２とは、固定子１４ａ、１４ｂを共用している。なお、この可動子２８と固定子１４ａ、１４ｂとの間のギャップ量は、上記第２検出装置により検出される。そして、第２検出装置の検出結果に基づいて第２位置調整装置をそれぞれＺ方向に駆動することで固定子１４ａ、１４ｂと可動子２８との相対位置関係を調整できる。
【００４４】
また、フォロアテーブル２５のＸ方向中央近傍でＹ方向両端には、従動ステージ保持機構（連結装置）１５がそれぞれ設けられている（図４参照）。従動ステージ保持機構１５は、先端が球状に形成されたスピンドル１５ａ、スピンドル１５ａのＹ方向への移動をガイドする直線ガイド１５ｂ、スピンドル１５ａを駆動するエアシリンダ１５ｃ等から構成されている。そして、Ｘキャリッジ３ａ、３ｂにはスピンドル１５ａ（の球状部）に係合する円錐受け１６が形成されており、エアシリンダの駆動によりスピンドル１５ａが円錐受け１６に係合／係合解除することで、フォロアテーブル２５をＸキャリッジ３ａ、３ｂ及びＹビームガイド４に対して一体化して連結／連結解除することができる。
【００４５】
図７に示すように、Ｙキャリッジ７に取り付けられた上記エアベアリング９は、先端に球体を有する微調ネジ５１と円錐受け５２とによって、Ｚ軸と平行な軸周りに（ガラス基板Ｐの保持面に沿って）回転自在に支持されており、Ｙキャリッジ７の両側からＹビームガイド４に対してエアベアリング９を押し付けることで、エアベアリング９に要求される適正な剛性と負荷容量を得る構成となっている。これらエアベアリング９、微調ネジ５１によって本発明に係る保持装置が構成される。また、Ｙキャリッジ７の幅方向両側には、Ｙキャリッジ７（及びプレートテーブル１０、プレートホルダ１１）をＹ方向に駆動するＹリニアモータＹＬの可動子５３、５３が設けられており、可動子５３、５３は上記固定子２７、２７との電磁気的相互作用による推力でＹ方向に移動する。
【００４６】
なお、固定子２７と可動子５３とは、それぞれ独立してＸ方向に駆動されるものであるため、これら固定子２７と可動子５３との間のＸ方向についてのギャップ量（間隙量）は不図示のギャップセンサによりモニターされ、ギャップ量が所定値以下とならないように制御される。また、固定子２７と可動子５３との間のＺ方向についてのギャップ量を検出するギャップセンサ（検出装置）も別に設けられている。そして、固定子２７とＹリニアモータ受け２６との間には、固定子２７の両端近傍に位置してピエゾ素子等から構成される位置調整装置（不図示）が介装されており、検出装置の検出結果に基づいて位置調整装置をそれぞれＺ方向に駆動することで固定子２７と可動子５３との相対位置関係を調整できる。
【００４７】
さらに、図８に示すように、Ｙキャリッジ７には、Ｙビームガイド４の下方で可動子５３のそれぞれ近傍に位置して、可動子５３の位置制御用の２つのリニアエンコーダ５４が配置されている。また、プレートホルダ１１の＋Ｘ側端縁には、Ｙ方向に沿って移動鏡５７が設けられており、不図示のレーザ干渉計から照射されたＹ方向に離間した計測ビーム５６を移動鏡５７で反射させた反射光を受光することで、プレートホルダ１１（すなわちガラス基板Ｐ）のＸ方向の位置及びＺ軸周りの回転量を計測することが可能になっている。
【００４８】
一方、Ｙキャリッジ７、プレートテーブル１０及びプレートホルダ１１からなるメインステージ（ステージ本体）には、電気ケーブルや空圧チューブ、冷却チューブ等のケーブル類（用力供給部材）１７（図４参照）がステージ装置外部から各種用力を供給するために接続されるが、これらケーブル類１７は、図４及び図９〜１１に示されるように、ベースフレーム２１とフォロアテーブル２５とにおいて中継されてメインステージに接続される。
【００４９】
これを詳述すると、ベッド１にはＺ方向に貫通する貫通孔１ｂが形成されており、ベッド１の下方に導入されたケーブル類１７は、貫通孔１ｂを介してフォロアテーブル２５で中継される。図９に示すように、フォロアテーブル２５の下面側には、フォロアテーブル２５の移動用ガイド２４ａと略平行（Ｘ方向）に一組のリニアガイド８１が固定されている。リニアガイド８１には、スライダ８２がガイド方向（Ｘ方向）に移動自在に取り付けられている。また、このスライダ８２には、防塵シート（カバー部材）８５を巻き掛ける動滑車ローラ８３と、ケーブル類１７を巻き掛ける回転自在の複数のローラ８４ａがローラ保持板８４ｂに支持されて取り付けられている。そして、ケーブル類１７は、ベースフレーム２１の上方を引き回され貫通孔１ｂを貫通し、半円形に配置されたローラ８４ａに巻き掛けられた後に、折り返されてフォロアテーブル２５の端部８９に導かれる。
【００５０】
防塵シート８５は、一端がフォロアガイドフレーム２３に固定され、他端が動滑車ローラ８３に固定された両端固定のシートである。また、スライダ８２には、防塵シート８５と逆側に、別の防塵シート（カバー部材）８６の一端が固定されている。防塵シート８６の巻き取り部８７は、フォロアガイドフレーム２３等に固定される。
【００５１】
上記構成の露光装置３１の内、まず基板ステージ装置３５の動作について説明する。
ガラス基板ＰをＸ方向（スキャン方向）に移動させる際には、図３に示してあるＸリニアモータＸＬ１及びフォロアＸリニアモータＸＬ２を作動させる。これにより、Ｘキャリッジ３ａ、３ｂがＸ軸ガイド２ａ、２ｂにガイドされた状態で、Ｙビームガイド４がメインステージとともにＸ方向に移動する。また、スライダ２４ｂがフォロアガイド２４ａにガイドされた状態で、フォロアテーブル２５がＹビームガイド４とベッド１との間をＸ方向に移動する。
【００５２】
このとき、Ｙキャリッジ７に接続された可動子５３と、フォロアテーブル２５に接続された固定子２７とのＸ方向のギャップ量は、ギャップセンサの検出結果によりモニタされて一定値に維持される。従って、メインステージとフォロアテーブル２５とは所定の相対位置関係を保持した状態でＸ方向に移動することになり、メインステージとフォロアテーブル２５との間に配されるケーブル類１７も変形しないため、擦れや抗力を生じさせず振動等の外乱を引き起こさない。
【００５３】
また、フォロアテーブル２５とベースフレーム２１との間に配されるケーブル類１７については、図９〜図１１に示すように、ローラ保持板８４ｂで規定されるループ（円弧）形状を保持した状態でフォロアテーブル２５とともに移動するため、恒常的及び衝撃的な抗力を発生させることがない。また、ケーブル類１７はローラ保持板８４ｂでＸ方向（移動方向）で折り返されているため、ローラ保持板８４ｂの移動量はフォロアテーブル２５の移動量の１／２となる。そのため、ベッド１に形成すべき貫通孔１ｂの大きさを小さくすることができる。また、フォロアテーブル２５の移動時には、スライダ８２の位置に応じた長さで、動滑車ローラ８３、８７から防塵シート８６が引き出されて伸縮するため、ケーブル類１７から発塵した場合でも、これら防塵シート８５、８６及びフォロアテーブル２５で貫通孔１ｂを覆うことになり、Ｙビームガイド４上、即ちメインステージ上に発塵が舞い上がることを抑制できる。
【００５４】
なお、上記Ｙガイドビーム４及びフォロアテーブル２５のＸ方向への移動時には、従動ステージ保持機構１５におけるスピンドル１５ａをＸキャリッジ３ａ、３ｂの円錐受け１６に対して係合解除しているが、ＸリニアモータＸＬ１及びフォロアＸリニアモータＸＬ２のイニシャル動作時等には、スピンドル１５ａを円錐受け１６に係合させることで、Ｙガイドビーム４とフォロアテーブル２５とを機械的に一体化して連結することが可能である。この場合、リニアモータＸＬ１、ＸＬ２の動作が安定する前の状態であっても、固定子２７と可動子５３との相対位置関係を一定に保持可能である。
【００５５】
一方、ガラス基板ＰをＹ方向（非スキャン方向）に移動させる際には、ＹリニアモータＹＬを作動させる。このとき、可動子５３をリニアエンコーダ５４に従って同一方向（図７では−Ｙ方向）に同じタイミングで同じ距離だけ駆動することで、Ｙキャリッジ７（即ちメインステージ）はＹ方向に並進運動を行い、メインステージ（ガラス基板Ｐ）のステップ移動が可能になる。また、２つの可動子５３をリニアエンコーダ５４に従って、図１２に示すように、逆方向に同じタイミングで同じ距離だけ駆動すれば、Ｙガイドビーム４に対してＹキャリッジ７をＺ軸周りに微小回転させて、ガラス基板Ｐのθ回転（θＺ方向）アライメントが可能になる。
【００５６】
これを詳述すると、Ｙビームガイド４の両側面に対向するように配置された回転（首振り）自在のエアベアリング９は、２つの可動子５３の互いに逆方向の移動によりＹキャリッジ７がＹビームガイド４に対して傾いた場合でも、ベアリング表面をＹビームガイド表面に正対した状態を維持しながら互いに逆方向に移動する。このとき、対向するエアベアリング９同士の中間点を回転中心として、エアベアリング９の支持点である微調ネジ５１の球体が回転移動する。その結果、エアベアリング９とＹビームガイド４とのエアギャップ（空気膜の厚さ）は小さくなり、Ｙキャリッジの７の微小回転が達成される。
【００５７】
図１３に、Ｙキャリッジ７がＺ軸周りに回転したときのリニアモータＹＬとエアベアリング９との間に作用する力のつり合い関係を示す。互いに逆方向に作用する２つの推力Ｆと、対向するエアベアリング９がＹビームガイド４から受ける力Ｒとがモーメントのつり合い状態にあるとして、回転中心Ｏから可動子５３までの距離をＬ、エアベアリング９が受ける反力Ｒの位置から回転中心Ｏまでの距離をａとすると、
Ｆ×Ｌ−Ｒ×ａ＝０　の関係から
Ｆ＝Ｒ×ａ／Ｌ　…（１）　　となる。
【００５８】
ここで、Ｒはエアベアリング９の剛性に依存するが、剛性値は５００Ｎ／μｍ以下であることが多い。そこで、Ｙキャリッジ７の回転角度を２．５ｍｒａｄとして、そのときのエアベアリング９のギャップ変化が１μｍ、エアベアリング９の剛性を５００Ｎ／μｍ、距離Ｌを５００ｍｍ、距離ａを０．７ｍｍとすると、リニアモータＹＬの推力Ｆは、（１）式から、
Ｆ＝５００×０．７／５００＝０．７Ｎとなる。
つまり、各接触部の摩擦力を考慮しても、非常に小さい力でＹキャリッジ７を回転させることが可能である。
【００５９】
なお、エアベアリング９のエアギャップが０となると、それ以上はＹキャリッジ７を回転させることができないのでＹキャリッジ７の回転量は微小である。この他にも、リニアモータＹＬの可動子５３と固定子２７との間のギャップ量やリニアエンコーダのスケールとヘッドとの隙間がＹキャリッジ７の回転の制限となることがある。θ回転の回転量を検出する手段としては、プレートホルダ１１上に設けられている不図示の接触式または非接触式の基板端面計測装置でもよいし、メインステージ外部に設置した接触式または非接触式の基板端面計測装置でもよい。メインステージ外部の計測装置を用いる場合には、ガラス基板Ｐをプレートホルダ１１に載置する直前にガラス基板Ｐの傾き情報を不図示の駆動制御装置に出力する。駆動制御装置は、可動子５３とリニアエンコーダ５４の計測値とを用いてガラス基板Ｐの回転誤差を補正するように、Ｙキャリッジ７を予め回転させておく。
【００６０】
このとき、Ｙキャリッジ７を大きく回転させる必要がある場合には、メインステージの位置決め用計測手段であるレーザ干渉計の計測ビーム５６を受ける移動鏡５７が傾きすぎてレーザビーム（反射光）が不図示の干渉計に入射せず、エラーになる場合がある（図１２参照）。このような場合でも、上述した２つのリニアエンコーダ５４によってＹキャリッジＹの回転量を計測し、プレートホルダ１１がガラス基板Ｐを不図示の基板搬送装置から受け取った後にＹキャリッジ７を正規の位置に戻し、レーザ干渉計を復活させることができるので、高精度のアライメントを複雑な機構を用いることなく、迅速に、且つプレートホルダ１１の平面度を損なうことなく可能となる。
【００６１】
続いて、露光装置３１による露光動作について説明する。
露光処理が開始されると、不図示の走査用コントローラによって、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴと、ガラス基板Ｐを保持する基板ステージ装置３５のメインステージとが照明光ＩＬに対してＸ軸方向に同じ向き、同じ速度で同期移動する。これにより、照明光ＩＬに照明されたマスクＭのパターンがガラス基板Ｐ上に逐次露光される。このとき、フォロアテーブル２５もメインステージと同期して移動するが、フォロアテーブル２５を支持する支柱２２と、Ｙビームガイド４を介してメインステージを支持するベッド１とが振動的に分離して配置されているので、フォロアテーブル２５の移動に伴う振動がメインステージに伝達されることを回避できる。
【００６２】
また、この同期移動により、防振台１２に偏荷重が作用して沈み込み量が一定でなくなることで、マスクステージＭＳＴにおけるベース４３及び基板ステージ装置３５におけるベッド１が傾き、マスクステージＭＳＴにおけるＸモータ６１Ａ、６１Ｂ、基板ステージ装置３５におけるＸリニアモータＸＬ１及びＹリニアモータＹＬでは固定子と可動子とが相対的に傾くことになる。そのため、これら固定子と可動子との間のギャップ量が変動するが、各リニアモータに設けられたギャップセンサの検出結果に基づいて位置調整装置を駆動することで、各リニアモータの固定子の姿勢を調整する。これにより、各固定子と可動子との相対角度がゼロになり、これらの間のギャップ量を所定値に維持できる。
【００６３】
また、マスクステージＭＳＴのＸ方向及びＹ方向への移動に伴う反力は、固定子６３Ａ、６３Ｂを介して反力遮断用フレーム４６に伝達されるため、マスクステージＭＳＴには反力による外乱が作用することはない。同様に、基板ステージ装置３５におけるメインステージのＸ方向への移動に伴う反力は、固定子１４ａ、１４ｂを介して反力遮断用フレーム４６に伝達されるため、メインステージには反力による外乱が作用することはない。また、メインステージのＹ方向への移動に伴う反力は、固定子２７を介してフォロアテーブル２５に伝達されるが、既述のように、支柱２２とベッド１とが振動的に分離して配置されているので、反力による外乱がメインステージに作用することはない。
【００６４】
以上のように、本実施の形態では、フォロアテーブル２５がＹリニアモータＹＬの固定子２７を支持して移動するので、ＸリニアモータＸＬ１がメインステージ及びＹビームガイド４をＸ方向に駆動する際の移動重量を減らすことができ、モータの制御性低下を防止することができる。そのため、メインステージに保持されたガラス基板Ｐの位置制御性及び速度制御性を向上させることが可能になり、ガラス基板Ｐに転写されるパターンの転写精度向上も期待できる。
【００６５】
また、本実施の形態では、このフォロアテーブル２５をＹビームガイド４とベッド１との間に配置したので、ベッド１を平面的に大きくする必要がなくなり、ベッド１に要求される高精度部分を少なくすることができるとともに、装置の大型化も回避することができる。さらに、フォロアテーブル２５にケーブル類１７を中継させた場合でも、Ｙビームガイド４の存在によりケーブル類１７の擦れ等で発塵してもメインステージ上のガラス基板Ｐに異物が付着しづらくなり、露光処理における不良品の発生を抑えることが可能になる。特に、本実施の形態では、フォロアテーブル２５がＸ方向に移動しても、ケーブル類１７が貫通する貫通孔１ｂを防塵シート８５、８６及びフォロアテーブル２５で覆うことができるので、ガラス基板Ｐへの異物の付着をより確実に抑えることが可能である。
【００６６】
しかも、本実施の形態では、支柱２２とベッド１とを振動的に分離しているので、メインステージやフォロアテーブル２５、防塵カバー８５、８６の移動に伴う外乱がメインステージに悪影響を及ぼさず、また、ケーブル類１７もベッド１を非接触で貫通しているので、ケーブル類１７の変形がメインステージに対して恒常的及び衝撃的な抗力となることを防止できる。加えて、本実施の形態では、フォロアテーブル２５等の従動側の重量がベッド１に掛からないため、Ｘ軸ガイド２ａ、２ｂに変形を生じさせず、結果として、メインステージに関する制御ループのゲインを上げることが可能になり、応答性の高い高精度の位置決め及び位置追従性を実現することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、メインステージをＺ軸周りに回転可能としたので、ガラス基板Ｐに対するアライメントを容易に実施することができる。しかも本実施の形態では、可動子５３、５３を互いに逆方向に駆動することでメインステージを回転させるので、複雑な機構を別途用いることなく、迅速に、且つプレートホルダ１１の平面度を損なうことなくガラス基板Ｐの位置決め（アライメント）が可能となる。
【００６８】
そして、本実施の形態では、フォロアテーブル２５がベッド１と機械的（振動的）に分離されているが、ベッド１の下方に設置されるベースフレーム２１とは連結されており、ベースフレーム２１の位置を調整した後、ベースフレーム２１をベッド１に吊り下げて、ベッド１とベースフレーム２１との相対位置関係を維持した状態でベッド１の下部を支持して輸送できるので、基板ステージ装置を分解する必要がなく、現地での組立・立上時間も短縮することができる。
【００６９】
なお、上記実施の形態では、固定子と可動子との相対位置関係を維持するために、ギャップセンサの検出結果に基づいて固定子の位置を調整する構成としたが、これに限定されるものではなく、可動子の位置を調整したり、固定子及び可動子の双方の位置を調整する構成としてもよい。
【００７０】
また、上記実施の形態では、本発明に係るステージ装置を基板ステージ装置に適用する構成としたが、マスクステージのみに適用したり、基板ステージ装置及びマスクステージの双方に適用することも可能である。さらに、上記実施の形態では、本発明のステージ装置を露光装置３１に適用する構成としたが、これに限定されるものではなく、露光装置３１以外にも転写マスクの描画装置、マスクパターンの位置座標測定装置等の精密測定機器にも適用可能である。
【００７１】
なお、本実施の形態の基板としては、液晶表示デバイス用のガラス基板Ｐのみならず、半導体デバイス用の半導体ウエハや、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００７２】
露光装置３１としては、マスクＭとガラス基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニング・ステッパー；ＵＳＰ５，４７３，４１０）の他に、マスクＭとガラス基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、ガラス基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパー）にも適用することができる。
【００７３】
露光装置３１の種類としては、液晶表示デバイス製造用の露光装置に限られず、ウエハに半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクルなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００７４】
また、露光用照明光の光源として、超高圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ_６）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合は、マスクＭを用いる構成としてもよいし、マスクＭを用いずに直接ガラス基板上にパターンを形成する構成としてもよい。また、ＹＡＧレーザや半導体レーザ等の高周波などを用いてもよい。
【００７５】
投影光学系ＰＬの倍率は、等倍系のみならず縮小系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ_２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（レチクルＲも反射型タイプのものを用いる）、また電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真空状態にすることはいうまでもない。また、投影光学系ＰＬを用いることなく、マスクＭとガラス基板Ｐとを密接させてマスクＭのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用可能である。
【００７６】
基板ステージ装置３５やマスクステージＭＳＴにリニアモータ（ＵＳＰ５，６２３，８５３またはＵＳＰ５，５２８，１１８参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ３５、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【００７７】
各ステージ３５、ＭＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニット（永久磁石）と、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージ３５、ＭＳＴを駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージ３５、ＭＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージ３５、ＭＳＴの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００７８】
以上のように、本願実施形態の露光装置３１は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００７９】
液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデバイスは、図１４に示すように、液晶表示デバイス等の機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスクＭ（レチクル）を製作するステップ２０２、石英等からガラス基板Ｐ、またはシリコン材料からウエハを製作するステップ２０３、前述した実施の形態の走査型露光装置３１によりレチクルＲのパターンをガラス基板Ｐ（またはウエハ）に露光するステップ２０４、液晶表示デバイス等を組み立てるステップ（ウエハの場合、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）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、リニアモータ等の駆動装置の制御性を損なわせず、また装置のコンパクト化及び用力供給部材による発塵の抑制に寄与することができる。また、本発明では、複雑な機構を必要とせず、基板の位置ずれやホルダの平面度悪化を生じることなく、精度よく、短時間で基板の位置決めを行うことができる。さらに、本発明では、ステージ装置を分解することなく、精度を維持した状態で輸送できるとともに、現地立上時間も短縮できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、露光装置の概略構成図である。
【図２】同露光装置を構成するマスクステージの外観斜視図である。
【図３】本発明に係る基板ステージ装置の全体構成を示す斜視図である。
【図４】図３における側面図である。
【図５】図３を簡略化した図である。
【図６】フォロアテーブルに関わる構成のみを示す外観斜視図である。
【図７】メインステージ部の概略構成図である。
【図８】図７における側面図である。
【図９】ケーブル類を中継するフォロアテーブルの部分詳細図である。
【図１０】ケーブル類を中継するフォロアテーブルの部分詳細図である。
【図１１】ケーブル類を中継するフォロアテーブルの部分詳細図である。
【図１２】図７においてＹキャリッジを回転させた図である。
【図１３】Ｙキャリッジが回転したときのリニアモータとエアベアリングに働くつり合い関係を示す図である。
【図１４】液晶表示デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【図１５】従来技術による基板ステージ装置の一例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
Ｍ　マスク（レチクル）
Ｐ　ガラス基板（基板、感光基板）
ＸＬ２　フォロアＸリニアモータ（第２駆動装置）
ＹＬ　Ｙリニアモータ（駆動装置）
１　ベッド（ベース）
１ａ　貫通孔（第２貫通孔）
１ｂ　貫通孔
４　Ｙビームガイド（ガイド部材）
７　Ｙキャリッジ（ステージ本体）
９　エアベアリング（保持装置）
１０　プレートテーブル（ステージ本体）
１１　プレートホルダ（ステージ本体）
１３ａ、１３ｂ　可動子（第２可動子）
１４ａ、１４ｂ　固定子（第２固定子）
１５　従動ステージ保持機構（連結装置）
１７　ケーブル類（用力供給部材）
２２　支柱（支持部）
２５　フォロアテーブル（従動ステージ）
２７　固定子
２８　可動子（第３可動子）
３１　露光装置
３５　基板ステージ装置（ステージ装置）
５１　微調ネジ（保持装置）
５３　可動子
８５、８６　防塵シート（カバー部材）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stage device in which a stage body holding a substrate moves in a plurality of directions, and an exposure device that performs an exposure process using a mask and a substrate held by the stage device, and particularly relates to a semiconductor integrated circuit and a liquid crystal display. The present invention relates to a stage apparatus and an exposure apparatus suitable for use in a lithography process when manufacturing a device such as the above.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a process of manufacturing a liquid crystal display (collectively, a flat panel display), an exposure apparatus is often used to form elements such as transistors and diodes on a substrate (glass substrate). In this exposure apparatus, a substrate coated with a photosensitive agent is placed on a holder of a stage device, and a fine circuit pattern drawn on a mask is transferred to the substrate via an optical system such as a projection lens. Since a wiring circuit of a device is formed on a substrate by stacking a large number of circuit pattern layers, an exposure apparatus uses, for example, a circuit pattern already formed when transferring a pattern image of a second layer or later onto the substrate. In addition, it is necessary to accurately overlap patterns to be exposed.
[0003]
FIG. 15 shows, as an example, a schematic configuration of a plate stage (substrate stage device) in an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display. A fixed guide 92 is provided on the −X side edge on the surface plate 91 along the Y direction. Further, a guide beam 93 extending in the X direction is installed on the surface of the surface plate 91 in a state where the guide beam 93 is coupled to the first carriage 94. These guide beams 93 and the carriage 94 are connected to the linear motors 100 and 101. Is configured to be movable in the Y-direction along the surface plate 91 and the fixed guide 92 by the drive of.
[0004]
A second carriage 95 is provided on the guide beam 93 so as to be movable in the X direction using the guide beam 93 and the surface plate 91 as guides by driving a linear motor 99. Gas bearings 96 for maintaining a non-contact state are interposed between the platen 91, the fixed guide 92, the guide beam 93 and the carriages 94 and 95, respectively.
[0005]
On the upper part of the second carriage 95, a plate table 97 that can minutely move in the vertical (Z-axis) direction and a plate holder 98 that can rotate by a minute angle around the Z-axis are installed. On the plate holder 98, a substrate (glass plate) (not shown) is configured to be corrected and fixed to the upper surface of the plate holder 98 by vacuum suction. The carriages 94 and 95, the plate table 97 and the plate holder 98 constitute a plate stage 90. An imaging optical system (projection optical system) is arranged above the substrate, and a mask holder and a mask are arranged above the imaging optical system. Further, an illumination optical system and a lamp as a light source are arranged above the mask (both are not shown). These are supported by columns installed on the surface plate 91.
[0006]
In the above configuration, the substrate is exposed to the fine circuit pattern drawn on the mask through the imaging optical system by irradiating exposure light with the lamp and the illumination optical system. At this time, since the exposure area in which the mask and the substrate can be imaged at once through the imaging optical system is limited, the mask and the substrate are exposed to the exposure light in the X direction or Y direction of the mask holder and the plate stage 90. Continuous scanning exposure is performed by scanning movement in the direction.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional stage apparatus and exposure apparatus as described above have the following problems.
In the conventional stage device of the exposure apparatus, when the scanning direction is a fixed guide direction (Y-axis direction), it is necessary to move the guide beam 93 and the linear motor 99 together with the main stage including the plate table 97 and the plate holder 98. Therefore, there is a problem that the moving weight in the scanning direction becomes large and the controllability of the linear motors 100 and 101 is deteriorated.
[0008]
In addition, the main stage is connected to utility supply members for supplying various utilities to the main stage, such as electric cables, pneumatic tubes, and cooling tubes. It becomes a steady or impulsive drag and causes disturbance such as vibration, which is one of the causes of a decrease in controllability. Therefore, a configuration in which the power supply members connected to the main stage are relayed and a driven stage driven by the main stage is provided adjacent to the main stage in the scan direction (Y-axis direction) or the cross scan direction (X-axis direction) is also considered. However, since they are located on the surface plate 91 in any direction, the area of the surface plate becomes large. This increases the number of places (supporting surfaces) on the surface plate where accuracy is required, and causes a problem that the cost is increased and the size of the apparatus is increased.
[0009]
Furthermore, when the main stage moves in a direction different from the driven direction of the driven stage, when the power supply members move, they rub against each other and generate dust and adhere as foreign matter to the substrate, thereby causing defective products in the exposure processing on the substrate. May be caused. Therefore, it is conceivable to suppress dust generation by covering the above-mentioned utility supply member with a cover or the like, but in the direction in which the cover also moves, the vibration generated due to the movement of the cover becomes a disturbance in the control system, so that high-speed and high-precision There is a problem that it hinders the positioning.
[0010]
On the other hand, in the above-described stage device, after the substrate is placed on the plate holder 98, the plate holder 98 is rotated by a small angle within the substrate surface (horizontal plane) to perform the alignment, but the large plate holder 98 is rotated. Therefore, a complicated mechanism is separately required, it takes time to perform precise positioning, and a measure for preventing displacement after positioning is necessary, and there is a concern that the flatness of the plate holder 98 may be deteriorated.
[0011]
Further, in an exposure apparatus corresponding to a substrate that continues to increase in size, the stage apparatus also increases in size, so that it is expected that the number of cases in which disassembly and transportation will be forced due to restrictions in weight and apparatus dimensions during transportation is expected to increase in the future. In such a case, there is a concern that the time required for starting up the apparatus when performing on-site assembly may be extended.
[0012]
The present invention has been made in view of the above points, and does not impair the controllability of a drive device such as a linear motor, and can contribute to downsizing of the device and suppression of dust generation by a power supply member. It is an object to provide an apparatus and an exposure apparatus.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a stage apparatus and an exposure apparatus that can accurately and quickly position a substrate without requiring a complicated mechanism and without causing a positional shift of a substrate or a deterioration in flatness of a plate holder. It is to provide. It is a further object of the present invention to provide a stage apparatus and an exposure apparatus which can be transported while maintaining accuracy without disassembling a large-sized stage apparatus, and can shorten the on-site start-up time.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 13 showing the embodiment.
The stage device of the present invention guides a stage body (7, 10, 11) holding a substrate (P) movably in a first direction (Y) and moves on a base (1) in a second direction (X). A stage device (35) including a moving guide member (4) and a driving device (YL) for driving a stage body (7, 10, 11) in a first direction (Y), wherein the driving device (YL) ) Is connected, and a guide member (4) and a driven stage (25) that moves in the second direction (X) are disposed between the guide member (4) and the base (1). It is characterized by that.
[0015]
Therefore, in the stage device of the present invention, the driven stage (25) includes at least a part (27) of the driving device (YL), and accordingly, the stage body (7, 10, 11) and the guide member (4). Can be reduced when moving in the second direction (X), and a decrease in controllability of a linear motor or the like can be suppressed. Further, in the present invention, by disposing the driven stage (25) between the guide member (4) and the base (1), it is not necessary to enlarge (widen) the base (1) in a plan view, In this case, it is possible to reduce the number of places where accuracy is required, and to prevent the apparatus from being enlarged. Further, when the power supply member (17) is relayed to the driven stage (25), even if the power supply members rub against each other and generate dust, the presence of the guide member (4) and the cover members (85, 86) is not required. This makes it difficult for foreign substances to adhere to the substrate (P).
[0016]
An exposure apparatus according to the present invention includes an exposure apparatus (31) for exposing a pattern of a mask (M) held on a mask stage (MST) to a photosensitive substrate (P) held on a substrate stage (35). The stage device (35) according to any one of claims 1 to 11 is used as at least one of the stage (MST) and the substrate stage (35). .
[0017]
Therefore, in the exposure apparatus of the present invention, the position control and the speed control of the mask (M) and the photosensitive substrate (P) can be performed with high accuracy, and the transfer accuracy of the pattern can be increased. And miniaturization can be realized. Furthermore, in the present invention, the occurrence of defective products can be suppressed by reducing the possibility of foreign matter adhering to the photosensitive substrate (P).
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a stage apparatus and an exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the stage apparatus of the present invention will be described using an example of a case where the present invention is applied to a scanning type exposure apparatus that exposes, for example, a square glass substrate as a photosensitive substrate (substrate) using a mask pattern by a scanning method. . In this exposure apparatus, the stage apparatus of the present invention is applied to a substrate stage that moves while holding a glass substrate. In these figures, the same components as those in FIG. 15 shown as a conventional example are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0019]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus 31 according to the present invention. The exposure device 31 includes an illumination optical system 32, a mask stage device 33 that holds and moves a mask (reticle) M, a projection optical system PL, a main body column 34 that holds the projection optical system PL, a glass substrate (substrate, a photosensitive substrate). ) A substrate stage device (stage device) 35 that moves while holding P is provided.
[0020]
The illumination optical system 32 includes a light source unit, a shutter, a secondary light source forming optical system, a beam splitter, a condenser lens system, a reticle blind, and an imaging lens system as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-320956. (All not shown), and illuminates a rectangular (or arc-shaped) illumination area on the mask M held by the mask stage device 33 with uniform illumination by the illumination light IL.
[0021]
The main body column 34 is provided with a plurality of (four in this case, but only two on the front side shown in FIG. 1) anti-vibration tables 12 on an upper surface of a base plate BP serving as a reference of a device mounted on the upper surface of the installation floor FD. It comprises a first column 37 held through the first column 37 and a second column 38 provided on the first column 37. The vibration isolator 12 is of a passive type using an elastic material such as rubber as a damping material. The main body column 34 may be provided directly on the installation floor FD without providing the base plate BP.
[0022]
The first column 37 is supported substantially horizontally by the four vibration isolating tables 12, and has a substantially rectangular cast iron bed (base) 1 constituting the substrate stage device 35 and four corners of the upper surface of the bed 1. Four leg portions 40 respectively arranged along the vertical direction at the portion, and a lens barrel fixed to connect the upper end portions of the four leg portions 40 to each other and constitute the top plate portion of the first column 37. A board 41 is provided. An opening 41a having a circular shape in a plan view is formed in the center of the lens barrel base 41, and the projection optical system PL is inserted into the opening 41a from above. The projection optical system PL is provided with a flange FL at a position slightly below the center in the height direction, and the projection optical system PL is supported by the lens barrel base 41 from below through the flange FL. .
[0023]
The second column 38 includes four legs 42 erected on the upper surface of the barrel base 41 so as to surround the projection optical system PL, and a ceiling connecting the upper ends of the four legs 42. A plate portion, that is, a base 43 constituting the mask stage device 33 is provided. An opening 43a serving as a passage for the illumination light IL is formed in the center of the base 43. Note that the entirety or a part of the base 43 (a part corresponding to the opening 43a) may be formed of a light transmitting material.
[0024]
Vibration from the installation floor FD to the main body column 34 thus configured is insulated at the micro G level by the vibration isolator 12 (G is a gravitational acceleration).
[0025]
As the projection optical system PL, the direction of the optical axis AX is the Z-axis direction, and here, a plurality of lens elements arranged at predetermined intervals along the optical axis AX direction so as to have a telecentric optical arrangement on both sides. Is used. The projection optical system PL has a predetermined projection magnification, for example, an equal magnification. Therefore, when the illumination area of the mask M is illuminated by the illumination light IL from the illumination optical system 32, the illumination light passing through the mask M causes the pattern of the illumination area on the mask M to pass through the projection optical system PL. Is exposed to an exposure area conjugate to the illumination area on the glass substrate P having a surface coated with a photoresist.
[0026]
The mask stage device 33 moves the base 43, the mask stage MST floatingly supported in a non-contact manner above the base 43, and the mask stage MST in the X-axis direction (first direction) which is the scanning direction (relative movement direction). A mask drive system 44 that is driven at a predetermined stroke and is minutely driven in a Y-axis direction (second direction) orthogonal to the X-axis direction, and a reaction force generated by driving of the mask stage MST by the mask drive system 44. And receiving reaction force blocking frames 45 and 46. Note that, as a mechanism for receiving a reaction force accompanying the driving of the mask stage MST, a configuration using a voice coil motor in addition to the reaction force cutoff frame may be employed.
[0027]
As shown in the perspective view of FIG. 2, the mask stage MST is formed of a rectangular plate having a rectangular opening at the center, that is, a rectangular frame-shaped member. The two vacuum chucks 47a to 47c are provided. The mask M is suction-held on the mask stage MST by these vacuum chucks 47a to 47c.
[0028]
On the upper surface of the base 43, a pair of X guides 48A and 48B are provided at predetermined intervals in the X-axis direction which is the scanning direction. A mask stage MST is arranged above the X guides 48A and 48B, and the mask stage MST floats on the X guides 48A and 48B in a non-contact manner by a plurality of air pads (air bearings) 49 provided on the bottom surface thereof. Supported. Note that a configuration may be employed in which the mask guide MST is supported by the X guide in a contact state by using a rolling guide or the like.
[0029]
A pair of movers 60A, 60B is provided on both sides of the mask stage MST in the Y-axis direction so as to protrude in the Y-axis direction. The movers 60B provided on the + Y side are separated from each other on both sides of a notch 62 formed at the center of the mask stage MST at the + Y side end in the X-axis direction. Then, corresponding to these movers 60A, 60B, X motors 61A, 61B as linear motors are formed together with the movers 60A, 60B on both outer sides in the Y-axis direction of the X guides 48A, 48B. The U-shaped stators 63A and 63B that open toward the mask stage MST so as to sandwich 60A and 60B are extended along the X-axis direction. The movers 60A and 60B are driven in the X-axis direction together with the mask stage MST by Lorentz force generated by electromagnetic interaction, which is a type of electromagnetic interaction with the stators 63A and 63B.
[0030]
Here, a known moving coil type linear motor is used as the X motors 61A and 61B. Note that a moving magnet type linear motor may be used as the pair of X motors 61A and 61B. The X motors 61A and 61B are controlled by a main controller (not shown).
[0031]
A plurality of gap sensors (not shown) are embedded in the movers 60A and 60B so as to face the stators 63A and 63B, respectively. Each gap sensor detects the gap amount (gap amount) between the mover 60A and the stator 63A and the gap amount between the mover 60B and the stator 63B in a non-contact manner, and is, for example, an optical type. A reflective sensor having an operating range of about 2 mm is used.
[0032]
On both ends of the stator 63A in the X-axis direction, a pair of position adjusting devices 65A and 65B (however, , 65B is not shown in FIG. 2). Similarly, the stator 63B is also supported at both ends in the X-axis direction at the distal end of a reaction force blocking frame 46 that is vibrationally independent of the main body column 34 via a pair of position adjusting devices 65A and 65B. As the position adjusting devices 65A and 65B, for example, a piezo element can be used, and the attitude of the stator with respect to the mover can be controlled by driving the piezo element. The base ends of the reaction force blocking frames 45 and 46 are fixed to the floor FD via openings formed in the lens barrel base 41, the bed 1, and the base plate BP shown in FIG. The base ends of the reaction force blocking frames 45 and 46 may be provided outside the lens barrel base 41, the bed 1 and the base plate BP.
[0033]
In the internal space of the notch 62 of the mask stage MST, an air slider 66 which is located on the X guide 48B and has a degree of freedom only in the scanning direction is provided. A stator 67 for the Y motor is provided on the air slider 66. As the Y motor, for example, a voice coil motor is used, and a movable element (not shown) provided on the mask stage MST side is driven in a non-scanning Y axis direction by Lorentz force generated by electromagnetic interaction. , And drives the mask stage MST in the Y-axis direction.
[0034]
The air slider 66 is provided with a movable element 68 which constitutes an air slider driving linear motor for driving the air slider 66 together with the stator 63B. Since the Y motor needs to drive the mask stage MST in the Y-axis direction regardless of the position of the mask stage MST, the Y motor (for example, the air slider 66 or the stator 67) and the mask are driven by a gap sensor (not shown). By detecting the distance from the stage MST and driving the linear motor for driving the air slider, the configuration always follows the drive of the mask stage MST. For this reason, the reaction force when driving the mask stage MST in the Y direction is transmitted to the reaction force blocking frame 46 via the mover 68 and the stator 63B, and further transmitted to the installation floor FD.
[0035]
On the other hand, a pair of corner cubes 69A and 69B are fixed to the −X side surface of the mask stage MST, and the −X direction ends of the upper surface of the base 43 are opposed to these corner cubes 69A and 69B. X interferometer 70 is fixed. The X interferometer 70 actually projects an interference beam onto the corner cubes 69A and 69B, receives respective reflected lights, and determines the position of the corner cubes 69A and 69B in the X-axis direction at a predetermined resolution, for example, 0. It is configured to include a pair of double-pass interferometers that measure at a resolution of about 0.5 to 1 nm.
[0036]
Further, an optical unit 71 including a polarizing beam splitter (not shown), a 波長 wavelength plate, and the like is fixed to an end portion on the −Y side of the upper surface of the mask stage MST. Opposite to the optical unit 71, a fixed mirror 72 extends along the X-axis direction at the -Y-direction end of the upper surface of the base 43. Then, the Y-axis direction position of the mask stage MST (and thus the mask M) is fixed to a predetermined resolution, for example, 0. 0, via the fixed mirror 72 by a Y interferometer system including an optical unit 71, a light source unit (not shown), a receiver, and the like. It is measured with a resolution of about 5 to 1 nm.
[0037]
FIG. 3 is a perspective view showing the overall configuration of the substrate stage device 35.
On the upper surface of the bed 1, X-axis guides 2a and 2b extending in the X direction are laid in parallel at intervals in the Y direction so as to straddle both sides and the upper portion of each of the X-axis guides 2a and 2b. X carriages 3a and 3b are provided movably, respectively. Above the X carriages 3a and 3b, a Y beam guide (guide member) 4 is suspended and fastened in a bridge shape extending along the Y direction and connecting the two carriages 3a and 3b. As shown in FIG. 4, a plurality of air bearings 5 (hereinafter, referred to as pitch bearings) are arranged between the X carriages 3a, 3b and the upper surfaces of the X guides 2a, 2b. A plurality of air bearings 6 (hereinafter referred to as yaw bearings) are arranged between the X guides 2a and 2b. The air bearings 5, 6 are fixed to the X carriages 3a, 3b, and the X carriages 3a, 3b and the Y beam guide 4, which are floating (non-contact) supported by the X guides 2a, 2b, are connected to the X guides 2a, 2b. And is movable in the X direction. Note that one of the air bearings 6 of the X carriages 3a and 3b may be omitted.
[0038]
A Y carriage 7 is mounted on the upper part of the Y beam guide 4. As shown in FIG. 5, between the Y carriage 7 and the upper surface of the Y beam guide 4, a plurality (four in FIG. 5) of air bearings 8 (hereinafter, referred to as base bearings) are arranged. A plurality of air bearings 9 (hereinafter, referred to as side bearings) are arranged (two on each surface in FIG. 5) between 7 and both side surfaces of the Y beam guide 4. The air bearings 8, 9 are fixed to the Y carriage 7, and the Y carriage 7, which is floating (non-contact) supported by the Y beam guide 4, is guided by the Y beam guide 4 and is movable in the Y direction. Has become.
[0039]
On the Y carriage 7, a plate table 10 is supported by a plurality of support mechanisms (not shown). On the plate table 10, a plate holder 11 for holding the glass substrate P by suction is provided. The Y carriage 7, the plate table 10, and the plate holder 11 constitute a stage main body according to the present invention.
[0040]
Returning to FIG. 3, at both ends of the Y beam guide 4, movers (second movers) 13a and 13b constituting the X linear motor XL1 are provided. The movers 13a, 13b move along stators (second stators) 14a, 14b (14a not shown) extending in the X direction. The stators 14a and 14b are supported by a reaction force blocking frame 46 via a position adjustment device (a second position adjustment device) including a piezo element, similarly to the stators 63A and 63B in the mask stage MST. ing. Then, a gap sensor (second detecting device) (not shown) for detecting a gap amount in the Z direction between the movers 13a and 13b and the stators 14a and 14b is provided, and based on a detection result of the second detecting device. By driving the second position adjusting devices in the Z direction, the relative positional relationship between the stators 14a, 14b and the movers 13a, 13b can be adjusted.
[0041]
Below the bed 1, a base frame 21 is installed on a base plate BP via a plurality of height adjustment mechanisms 20 (see FIG. 4). On the upper surface of the base frame 21, a plurality of columns (supporting portions) 22 are erected along the Z direction. The column 22 is provided with a through hole (second through hole) 1 a formed in the bed 1 penetrating the bed 1 in a non-contact manner and having an upper end protruding from the bed 1. A follower guide frame 23 extending in the X direction is disposed at the upper end of the column 22 in parallel with a gap in the Y direction. That is, the follower guide frame 23 is provided so as to be separated from the bed 1 by vibration.
[0042]
A follower guide 24a extending in the X direction is fixed on the upper surface of each follower guide frame 23 with high parallelism. A slider 24b is arranged on each of the follower guide frames 23 in a state where movement in a direction other than the X direction is restricted. As the guide system of the slider 24b, a linear motion guide (so-called LM guide) by rolling contact of a ball or roller circulation type, a non-contact type guide such as an air bearing, or the like can be adopted.
[0043]
A follower table (driven stage) 25 is mounted on the slider 24b between the bed 1 and the Y beam guide 4. As shown in FIG. 6, the follower table 25 is formed in a rectangular shape in plan view, and Y linear motor receivers 26 extending in the Y direction are provided at both end edges on the X side. A stator 27 constituting a Y linear motor (drive device) YL is attached to each Y linear motor receiver 26. At both ends of each Y linear motor receiver 26, a mover (third mover) 28 of a follower X linear motor (second drive device) XL2 is provided. The mover 28 moves along the stators 14a and 14b (14a is not shown) extending in the X direction. That is, the X linear motor XL1 for driving the Y beam guide 4 and the follower X linear motor XL2 for driving the follower table 25 share the stators 14a and 14b. The gap between the mover 28 and the stators 14a and 14b is detected by the second detector. Then, the relative position relationship between the stators 14a, 14b and the mover 28 can be adjusted by driving the second position adjustment devices in the Z direction based on the detection results of the second detection device.
[0044]
Further, driven stage holding mechanisms (coupling devices) 15 are provided near the center in the X direction of the follower table 25 and at both ends in the Y direction (see FIG. 4). The driven stage holding mechanism 15 includes a spindle 15a having a spherical tip, a linear guide 15b for guiding the movement of the spindle 15a in the Y direction, an air cylinder 15c for driving the spindle 15a, and the like. The X carriages 3a and 3b are provided with a cone receiver 16 which engages with (the spherical part of) the spindle 15a. The spindle 15a engages / disengages with the cone receiver 16 by driving an air cylinder. , The follower table 25 can be integrally connected / disconnected to the X carriages 3a, 3b and the Y beam guide 4.
[0045]
As shown in FIG. 7, the air bearing 9 attached to the Y carriage 7 is rotated around an axis parallel to the Z axis (a holding surface of the glass substrate P) by a fine adjustment screw 51 having a spherical end at the tip and a cone receiver 52. A configuration in which a proper rigidity and load capacity required for the air bearing 9 are obtained by pressing the air bearing 9 against the Y beam guide 4 from both sides of the Y carriage 7. Has become. The air bearing 9 and the fine adjustment screw 51 constitute a holding device according to the present invention. On both sides of the Y carriage 7 in the width direction, movers 53 of a Y linear motor YL for driving the Y carriage 7 (and the plate table 10 and the plate holder 11) in the Y direction are provided. , 53 move in the Y direction by thrust due to electromagnetic interaction with the stators 27, 27.
[0046]
Since the stator 27 and the mover 53 are independently driven in the X direction, a gap amount (gap amount) between the stator 27 and the mover 53 in the X direction is determined. The gap is monitored by a gap sensor (not shown) and is controlled so that the gap amount does not fall below a predetermined value. In addition, a gap sensor (detection device) for detecting a gap amount in the Z direction between the stator 27 and the mover 53 is separately provided. Between the stator 27 and the Y linear motor receiver 26, there is provided a position adjusting device (not shown) which is located near both ends of the stator 27 and includes a piezo element or the like. The relative positional relationship between the stator 27 and the mover 53 can be adjusted by driving each of the position adjusting devices in the Z direction based on the detection results of the above.
[0047]
Further, as shown in FIG. 8, two linear encoders 54 for controlling the position of the mover 53 are disposed on the Y carriage 7 below the Y beam guide 4 and in the vicinity of the mover 53, respectively. I have. A moving mirror 57 is provided at the + X side edge of the plate holder 11 along the Y direction, and a measurement beam 56 emitted from a laser interferometer (not shown) and separated in the Y direction is moved by the moving mirror 57. By receiving the reflected light, the position of the plate holder 11 (that is, the glass substrate P) in the X direction and the amount of rotation about the Z axis can be measured.
[0048]
On the other hand, a main stage (stage main body) including the Y carriage 7, the plate table 10, and the plate holder 11 is provided with cables (utility supply members) 17 (see FIG. 4) such as electric cables, pneumatic tubes, and cooling tubes. These cables 17 are connected to the main stage by being relayed between the base frame 21 and the follower table 25 as shown in FIG. 4 and FIGS. Is done.
[0049]
More specifically, the bed 1 is formed with a through hole 1b penetrating in the Z direction, and the cables 17 introduced below the bed 1 are relayed by the follower table 25 through the through hole 1b. . As shown in FIG. 9, a set of linear guides 81 is fixed to the lower surface of the follower table 25 in a direction substantially parallel to the movement guide 24 a of the follower table 25 (in the X direction). A slider 82 is attached to the linear guide 81 so as to be movable in the guide direction (X direction). A movable pulley roller 83 around which a dust-proof sheet (cover member) 85 is wound and a plurality of rotatable rollers 84a around which cables 17 are wound are supported by a roller holding plate 84b. . Then, the cables 17 are routed above the base frame 21, penetrate the through holes 1 b, are wound around the rollers 84 a arranged in a semicircle, and are then turned back to be guided to the end 89 of the follower table 25. I will
[0050]
The dustproof sheet 85 is a sheet having one end fixed to the follower guide frame 23 and the other end fixed to the moving pulley roller 83. One end of another dustproof sheet (cover member) 86 is fixed to the slider 82 on the opposite side of the dustproof sheet 85. The take-up portion 87 of the dustproof sheet 86 is fixed to the follower guide frame 23 and the like.
[0051]
First, the operation of the substrate stage device 35 of the exposure apparatus 31 having the above configuration will be described.
When moving the glass substrate P in the X direction (scan direction), the X linear motor XL1 and the follower X linear motor XL2 shown in FIG. 3 are operated. Thus, the Y beam guide 4 moves in the X direction together with the main stage while the X carriages 3a and 3b are guided by the X axis guides 2a and 2b. The follower table 25 moves in the X direction between the Y beam guide 4 and the bed 1 with the slider 24b guided by the follower guide 24a.
[0052]
At this time, the gap amount in the X direction between the mover 53 connected to the Y carriage 7 and the stator 27 connected to the follower table 25 is monitored by the detection result of the gap sensor and maintained at a constant value. Accordingly, the main stage and the follower table 25 move in the X direction while maintaining a predetermined relative positional relationship, and the cables 17 disposed between the main stage and the follower table 25 do not deform. It does not cause rubbing or drag and does not cause disturbance such as vibration.
[0053]
As shown in FIGS. 9 to 11, the cables 17 arranged between the follower table 25 and the base frame 21 are in a state in which a loop (arc) shape defined by the roller holding plate 84b is held. Since it moves together with the follower table 25, there is no generation of permanent and shocking drag. Further, since the cables 17 are folded back in the X direction (moving direction) by the roller holding plate 84b, the moving amount of the roller holding plate 84b is １／ of the moving amount of the follower table 25. Therefore, the size of the through hole 1b to be formed in the bed 1 can be reduced. When the follower table 25 is moved, the dustproof sheet 86 is pulled out from the movable pulley rollers 83 and 87 to extend and contract with a length corresponding to the position of the slider 82. Since the through holes 1b are covered with the sheets 85 and 86 and the follower table 25, the generation of dust on the Y beam guide 4, that is, on the main stage can be suppressed.
[0054]
When the Y guide beam 4 and the follower table 25 are moved in the X direction, the spindle 15a of the driven stage holding mechanism 15 is disengaged from the cone receiver 16 of the X carriages 3a and 3b. At the time of initial operation of the motor XL1 and the follower X linear motor XL2, the Y guide beam 4 and the follower table 25 can be mechanically integrated and connected by engaging the spindle 15a with the cone receiver 16. It is. In this case, even in a state before the operations of the linear motors XL1 and XL2 are stabilized, the relative positional relationship between the stator 27 and the mover 53 can be kept constant.
[0055]
On the other hand, when moving the glass substrate P in the Y direction (non-scanning direction), the Y linear motor YL is operated. At this time, the movable member 53 is driven by the linear encoder 54 in the same direction (the −Y direction in FIG. 7) at the same timing and at the same distance, so that the Y carriage 7 (that is, the main stage) performs the translational movement in the Y direction. Step movement of the main stage (glass substrate P) becomes possible. When the two movers 53 are driven by the same distance in the opposite direction at the same timing as shown in FIG. 12 according to the linear encoder 54, the Y carriage 7 rotates slightly about the Z axis with respect to the Y guide beam 4. Thus, the θ rotation (θZ direction) alignment of the glass substrate P becomes possible.
[0056]
In more detail, the rotatable (swinging) air bearing 9 arranged to face both side surfaces of the Y beam guide 4 is provided so that the Y carriage 7 is moved in the opposite directions by the two movers 53 moving in the opposite directions. Even when the bearing surface is tilted with respect to the beam guide 4, the bearing surfaces move in opposite directions while maintaining a state in which the bearing surface faces the Y beam guide surface. At this time, the sphere of the fine adjustment screw 51, which is the support point of the air bearing 9, rotates around the intermediate point between the air bearings 9 facing each other. As a result, the air gap (the thickness of the air film) between the air bearing 9 and the Y beam guide 4 becomes small, and the minute rotation of the Y carriage 7 is achieved.
[0057]
FIG. 13 shows the balance of the forces acting between the linear motor YL and the air bearing 9 when the Y carriage 7 rotates around the Z axis. Assuming that the two thrusts F acting in opposite directions to each other and the force R received by the opposing air bearing 9 from the Y beam guide 4 are in a moment balanced state, the distance from the rotation center O to the mover 53 is L, Assuming that the distance from the position of the reaction force R received by the bearing 9 to the rotation center O is a,
From the relationship of F × LR × a = 0,
F = R × a / L (1)
[0058]
Here, R depends on the rigidity of the air bearing 9, but the rigidity value is often 500 N / μm or less. Then, assuming that the rotation angle of the Y carriage 7 is 2.5 mrad, the gap change of the air bearing 9 at that time is 1 μm, the rigidity of the air bearing 9 is 500 N / μm, the distance L is 500 mm, and the distance a is 0.7 mm, From the equation (1), the thrust F of the linear motor YL is
F = 500 × 0.7 / 500 = 0.7N.
That is, it is possible to rotate the Y carriage 7 with a very small force even if the frictional force of each contact portion is considered.
[0059]
When the air gap of the air bearing 9 becomes 0, the Y carriage 7 cannot be rotated any further, so that the rotation amount of the Y carriage 7 is very small. In addition, the gap between the mover 53 and the stator 27 of the linear motor YL and the gap between the scale of the linear encoder and the head may limit the rotation of the Y carriage 7. The means for detecting the rotation amount of the θ rotation may be a contact or non-contact substrate end surface measuring device (not shown) provided on the plate holder 11 or a contact or non-contact type mounted outside the main stage. A substrate end surface measuring device of the type may be used. When a measurement device outside the main stage is used, the inclination information of the glass substrate P is output to a drive control device (not shown) immediately before the glass substrate P is placed on the plate holder 11. The drive control device rotates the Y carriage 7 in advance so as to correct the rotation error of the glass substrate P using the measured values of the mover 53 and the linear encoder 54.
[0060]
At this time, if it is necessary to rotate the Y carriage 7 greatly, the moving mirror 57 for receiving the measurement beam 56 of the laser interferometer, which is the measuring means for positioning the main stage, is too tilted to generate a laser beam (reflected light). There is a case where an error occurs because the light does not enter the illustrated interferometer (see FIG. 12). Even in such a case, the rotation amount of the Y carriage Y is measured by the two linear encoders 54 described above, and after the plate holder 11 receives the glass substrate P from the substrate transfer device (not shown), the Y carriage 7 is moved to a regular position. Since the laser interferometer can be returned and the laser interferometer can be restored, high-precision alignment can be performed quickly without using a complicated mechanism and without impairing the flatness of the plate holder 11.
[0061]
Subsequently, an exposure operation by the exposure device 31 will be described.
When the exposure process is started, the mask stage MST holding the mask M and the main stage of the substrate stage device 35 holding the glass substrate P are moved by the scanning controller (not shown) in the X-axis direction with respect to the illumination light IL. In the same direction and at the same speed. Thereby, the pattern of the mask M illuminated by the illumination light IL is sequentially exposed on the glass substrate P. At this time, the follower table 25 also moves in synchronization with the main stage, but the column 22 supporting the follower table 25 and the bed 1 supporting the main stage via the Y beam guide 4 are vibrated separately. Therefore, it is possible to prevent the vibration accompanying the movement of the follower table 25 from being transmitted to the main stage.
[0062]
In addition, due to this synchronous movement, an unbalanced load acts on the vibration isolating table 12 and the sinking amount is not constant, so that the base 43 in the mask stage MST and the bed 1 in the substrate stage device 35 are tilted, and the X In the motors 61A and 61B, the X linear motor XL1 and the Y linear motor YL in the substrate stage device 35, the stator and the mover are relatively inclined. Therefore, the gap amount between the stator and the mover fluctuates, but by driving the position adjustment device based on the detection result of the gap sensor provided for each linear motor, the stator of each linear motor can be moved. Adjust your posture. Thereby, the relative angle between each stator and the mover becomes zero, and the gap amount between them can be maintained at a predetermined value.
[0063]
Also, the reaction force accompanying the movement of the mask stage MST in the X direction and the Y direction is transmitted to the reaction force blocking frame 46 via the stators 63A and 63B. It does not work. Similarly, the reaction force accompanying the movement of the main stage in the X direction in the substrate stage device 35 is transmitted to the reaction force cut-off frame 46 via the stators 14a and 14b. Does not work. Further, the reaction force accompanying the movement of the main stage in the Y direction is transmitted to the follower table 25 via the stator 27, but as described above, the strut 22 and the bed 1 are separated by vibration. Since they are arranged, disturbance due to reaction force does not act on the main stage.
[0064]
As described above, in this embodiment, since the follower table 25 moves while supporting the stator 27 of the Y linear motor YL, when the X linear motor XL1 drives the main stage and the Y beam guide 4 in the X direction. Can be reduced, and the controllability of the motor can be prevented from lowering. Therefore, the position controllability and speed controllability of the glass substrate P held on the main stage can be improved, and the transfer accuracy of the pattern transferred to the glass substrate P can be expected to be improved.
[0065]
Further, in this embodiment, since the follower table 25 is disposed between the Y beam guide 4 and the bed 1, it is not necessary to enlarge the bed 1 in a plan view, and the high precision portion required for the bed 1 is reduced. It is possible to reduce the size and to avoid an increase in the size of the device. Further, even when the cables 17 are relayed to the follower table 25, even if dust is generated due to rubbing of the cables 17 due to the presence of the Y-beam guide 4, foreign matter hardly adheres to the glass substrate P on the main stage. It is possible to suppress the occurrence of defective products in the exposure processing. In particular, in the present embodiment, even if the follower table 25 moves in the X direction, the through holes 1b through which the cables 17 pass can be covered with the dustproof sheets 85 and 86 and the follower table 25. It is possible to more reliably suppress the attachment of foreign matter.
[0066]
Moreover, in the present embodiment, since the strut 22 and the bed 1 are separated from each other by vibration, disturbance caused by movement of the main stage, the follower table 25, and the dust-proof covers 85 and 86 does not adversely affect the main stage. In addition, since the cables 17 also penetrate the bed 1 in a non-contact manner, it is possible to prevent the deformation of the cables 17 from becoming a permanent and shock resistance to the main stage. In addition, in the present embodiment, the weight of the follower table 25 and the like on the driven side is not applied to the bed 1, so that the X-axis guides 2a and 2b are not deformed. As a result, the gain of the control loop for the main stage is reduced. As a result, highly responsive and highly accurate positioning and position tracking can be realized.
[0067]
Further, in the present embodiment, since the main stage is rotatable around the Z axis, alignment with the glass substrate P can be easily performed. Moreover, in the present embodiment, the main stage is rotated by driving the movers 53 and 53 in opposite directions, so that the flatness of the plate holder 11 can be quickly and spoiled without using a complicated mechanism separately. And the positioning (alignment) of the glass substrate P becomes possible.
[0068]
In the present embodiment, the follower table 25 is mechanically (vibrationally) separated from the bed 1, but is connected to the base frame 21 installed below the bed 1, and After adjusting the position, the base frame 21 is hung on the bed 1 and the lower portion of the bed 1 can be supported and transported while maintaining the relative positional relationship between the bed 1 and the base frame 21. It is not necessary to perform the assembly, and the on-site assembly and start-up time can be reduced.
[0069]
In the above embodiment, the position of the stator is adjusted based on the detection result of the gap sensor in order to maintain the relative positional relationship between the stator and the mover. However, the present invention is not limited to this. Instead, the position of the mover may be adjusted, or the positions of both the stator and the mover may be adjusted.
[0070]
In the above embodiment, the stage device according to the present invention is applied to the substrate stage device. However, the stage device can be applied to only the mask stage, or can be applied to both the substrate stage device and the mask stage. . Furthermore, in the above embodiment, the stage apparatus of the present invention is applied to the exposure apparatus 31. However, the present invention is not limited to this. In addition to the exposure apparatus 31, a transfer mask drawing apparatus and a mask pattern position It is also applicable to precision measuring devices such as coordinate measuring devices.
[0071]
The substrate of the present embodiment is not limited to a glass substrate P for a liquid crystal display device, but also a semiconductor wafer for a semiconductor device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask or reticle used in an exposure apparatus. (Synthetic quartz, silicon wafer) and the like are applied.
[0072]
The exposure apparatus 31 is a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper; US Pat. No. 5,473,410) for scanning and exposing the pattern of the mask M by synchronously moving the mask M and the glass substrate P. The present invention can also be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) that exposes the pattern of the mask M while the mask M and the glass substrate P are stationary and sequentially moves the glass substrate P stepwise. .
[0073]
The type of the exposure apparatus 31 is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display device, but includes an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device that exposes a semiconductor device pattern onto a wafer, a thin-film magnetic head, an imaging device (CCD), or a reticle. It can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing.
[0074]
As the light source of the illumination light for exposure, bright lines (g-line (436 nm), h-line (404.7 nm), i-line (365 nm)), KrF excimer laser (248 nm), ArF excimer laser (193 nm), F ₂ Not only a laser (157 nm) but also a charged particle beam such as an X-ray or an electron beam can be used. For example, when an electron beam is used, a thermionic emission type lanthanum hexaborite (LaB) is used as an electron gun. ₆ ) And tantalum (Ta) can be used. Further, when an electron beam is used, a structure using a mask M may be used, or a pattern may be formed directly on a glass substrate without using the mask M. Alternatively, a high frequency such as a YAG laser or a semiconductor laser may be used.
[0075]
The magnification of the projection optical system PL may be not only an equal magnification system but also a reduction system or an enlargement system. Further, when far ultraviolet rays such as an excimer laser are used as the projection optical system PL, a material that transmits the far ultraviolet rays such as quartz or fluorite is used as the glass material. ₂ When a laser or X-ray is used, a catadioptric or refractive optical system is used (the reticle R is also of a reflective type). When an electron beam is used, an electron system including an electron lens and a deflector is used as the optical system. An optical system may be used. It is needless to say that the optical path through which the electron beam passes is in a vacuum state. Further, the present invention is also applicable to a proximity exposure apparatus that exposes the pattern of the mask M by bringing the mask M into close contact with the glass substrate P without using the projection optical system PL.
[0076]
When a linear motor (see US Pat. No. 5,623,853 or US Pat. No. 5,528,118) is used for the substrate stage device 35 and the mask stage MST, an air levitation type using an air bearing and a magnetic levitation type using a Lorentz force or a reactance force. May be used. Further, each of the stages 35 and the MST may be of a type that moves along a guide, or may be a guideless type without a guide.
[0077]
As a driving mechanism of each stage 35 and MST, a magnet unit (permanent magnet) having a two-dimensionally arranged magnet and an armature unit having a two-dimensionally arranged coil are opposed to each other to drive each stage 35 and MST by electromagnetic force. Alternatively, a flat motor may be used. In this case, one of the magnet unit and the armature unit may be connected to the stage 35 and the MST, and the other of the magnet unit and the armature unit may be provided on the moving surface side (base) of the stage 35 and the MST.
[0078]
As described above, the exposure apparatus 31 of the embodiment of the present invention controls various subsystems including the respective components listed in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. Before and after this assembly, adjustments to achieve optical accuracy for various optical systems, adjustments to achieve mechanical accuracy for various mechanical systems, and various electric systems to ensure these various accuracy Are adjusted to achieve electrical accuracy. The process of assembling the exposure apparatus from the various subsystems includes mechanical connection, wiring connection of an electric circuit, and piping connection of a pneumatic circuit between the various subsystems. It goes without saying that there is an assembling process for each subsystem before the assembling process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the process of assembling the various subsystems into the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed, and various precisions of the entire exposure apparatus are secured. It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room in which the temperature, the degree of cleanliness, and the like are controlled.
[0079]
As shown in FIG. 14, for a device such as a liquid crystal display device or a semiconductor device, a step 201 for designing a function / performance of a liquid crystal display device or the like, a step 202 for manufacturing a mask M (reticle) based on this design step, a quartz A step 203 of manufacturing a glass substrate P or a wafer from a silicon material, etc., a step 204 of exposing the pattern of the reticle R on the glass substrate P (or wafer) by the scanning exposure apparatus 31 of the above-described embodiment, a liquid crystal display device And the like (in the case of a wafer, a dicing process, a bonding process, and a package process) 205, an inspection step 206, and the like.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the controllability of a driving device such as a linear motor is not impaired, and it is possible to contribute to downsizing of the device and suppression of dust generation by a power supply member. Further, according to the present invention, the positioning of the substrate can be performed accurately and in a short time without requiring a complicated mechanism and without causing the displacement of the substrate and the deterioration of the flatness of the holder. Further, according to the present invention, the stage device can be transported without disassembling without disassembling the stage device, and at the same time, the on-site start-up time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus.
FIG. 2 is an external perspective view of a mask stage included in the exposure apparatus.
FIG. 3 is a perspective view showing the overall configuration of the substrate stage device according to the present invention.
FIG. 4 is a side view of FIG.
FIG. 5 is a simplified view of FIG. 3;
FIG. 6 is an external perspective view showing only a configuration relating to a follower table.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a main stage unit.
FIG. 8 is a side view of FIG.
FIG. 9 is a partial detailed view of a follower table for relaying cables.
FIG. 10 is a partial detailed view of a follower table for relaying cables.
FIG. 11 is a partial detailed view of a follower table for relaying cables.
FIG. 12 is a view in which a Y carriage is rotated in FIG. 7;
FIG. 13 is a diagram showing a balance relationship acting on the linear motor and the air bearing when the Y carriage rotates.
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a manufacturing process of the liquid crystal display device.
FIG. 15 is an external perspective view showing an example of a conventional substrate stage device.
[Explanation of symbols]
M mask (reticle)
P glass substrate (substrate, photosensitive substrate)
XL2 Follower X linear motor (second drive device)
YL Y linear motor (drive device)
1 bed (base)
1a Through hole (second through hole)
1b Through hole
4 Y beam guide (guide member)
7 Y carriage (stage body)
9 Air bearing (holding device)
10 Plate table (stage body)
11 Plate holder (stage body)
13a, 13b mover (second mover)
14a, 14b Stator (second stator)
15 Driven stage holding mechanism (coupling device)
17 Cables (utility supply member)
22 Prop (support)
25 Follower table (driven stage)
27 Stator
28 mover (third mover)
31 Exposure equipment
35 Substrate Stage Equipment (Stage Equipment)
51 Fine adjustment screw (holding device)
53 mover
85, 86 Dustproof sheet (cover member)

Claims

A stage device comprising: a guide member that movably guides a stage body holding a substrate in a first direction and moves on a base in a second direction; and a driving device that drives the stage body in the first direction. So,
A stage device to which at least a part of the drive device is connected, and a driven stage that moves in the second direction in the guide member is disposed between the guide member and the base.

The stage device according to claim 1,
The stage device, wherein the driven stage relays a power supply member that supplies power to the stage body.

The stage device according to claim 2,
The stage device, wherein the utility supply member is relayed on the driven stage via a through hole formed in the base.

The stage device according to claim 3,
A stage device comprising a cover member that covers the through hole.

The stage device according to claim 4,
The stage device, wherein one end of the cover member is attached to the stage main body, and expands and contracts as the stage main body moves.

The stage device according to any one of claims 1 to 5,
The stage device, wherein the driven stage is provided so as to be vibrated separately from the base.

The stage device according to claim 6,
The stage device, wherein the driven stage is supported by a support portion penetrating a second through hole formed in the base.

The stage device according to any one of claims 1 to 7,
The driving device has a mover connected to the stage body and a stator connected to the driven stage,
A detecting device for detecting a gap amount between the mover and the stator,
A stage device, comprising: a position adjusting device that adjusts a relative positional relationship between the mover and the stator based on the detected gap amount.

The stage device according to any one of claims 1 to 8,
A stage device, comprising: a connecting device that releasably integrates and connects the guide member and the driven stage.

The stage device according to any one of claims 1 to 9,
A holding device for holding the stage body in the first direction in a non-contact manner with respect to the guide member, and rotatably holding the stage body along a holding surface of the substrate;
A rotating device for rotating the stage main body along the holding surface.

The stage device according to claim 10,
The rotation device, the driving device provided on both sides of the stage body,
And a drive control device for driving the drive devices on both sides in opposite directions.

The stage device according to any one of claims 1 to 11,
The driving of the guide member in the second direction is performed by a second driving device having a second stator,
The stage device is characterized in that the driven stage is driven in the second direction by using the second stator.

The stage device according to claim 12,
A second detection device for detecting a gap amount between at least one of a second mover connected to the guide member and a third mover connected to the driven stage, and the second stator; ,
A second position adjusting device that adjusts a relative positional relationship between at least one of the second mover and the third mover and the second stator based on the detected gap amount. Characteristic stage device.

In an exposure apparatus that exposes a pattern on a mask held on a mask stage to a photosensitive substrate held on a substrate stage,
14. An exposure apparatus, wherein the stage device according to claim 1 is used as at least one of the mask stage and the substrate stage.