JP2011242621A - 支持装置、移動体装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光装置の輸送後及び長期メンテナンス後の再稼働を迅速に行う。
【解決手段】Ｚスライド４３の下面に圧縮コイルばね９１ａを設け、通常稼動時において、シーリングパッド７２とレベリングカップ８２のガイド面との間を高圧空気を介して高い剛性を維持したまま非接触状態で支持し、また輸送時及び長期メンテナンス時において、シーリングパッド７２への高圧空気の供給を停止した際に、圧縮コイルばね９１ａによるばね力によりシーリングパッド７２とガイド面とが接触するようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、支持装置、移動体装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、ガイド面が形成された第１部材を第２部材に対して非接触状態で支持する支持装置、該支持装置を移動体の支持装置として含む移動体装置、及び移動体装置を備える露光装置、並びに該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。

従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）と、ガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向（スキャン方向）に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンを基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。

この種の露光装置としては、露光対象物である基板が載置されるテーブル部材、そのテーブル部材を支持するエアベアリングなどを含むレベリング装置及びシーリング装置、並びに重量キャンセル装置等を備えた液晶露光装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、上述の液晶露光装置では、その輸送時あるいは長期メンテナンス時などには、エアベアリング、及び重量キャンセル装置が有する空気ばねなどに対する圧縮空気の供給が停止される。このため、レベリング装置及びシーリング装置のそれぞれが有するエアベアリング（それぞれレベリングパッド、シーリングパッドと呼ばれる）と、これに対向するガイド面との間のクリアランスが広がり、液晶露光装置を、稼動状態に復帰させる際に、空気ばねに圧縮空気を供給したとき、エアベアリングがガイド面に接触してエアベアリング及びガイド面のいずれか又は両者を損傷させるおそれがあった。すなわち、エアベアリングはガイドとの軸受け隙間（エアギャップ）が広くなると空気流量が増えて急激に負荷容量と剛性が下がるため、空気ばねの伸長（膨張）に伴なうシーリングパッドの上昇速度が速いと、上述の負荷容量及び剛性の上昇がエアベアリングとガイドとが接近する速度に追いつけなくなり空気の膜を介することなく、エアベアリングがガイド面に直接接触する事態が起こるおそれがあった。また、輸送時にはエアベアリングの軸受面とガイド面とが、振動により接触しないように、軸受面とガイド面との間に、保護シートを挟むことが多いが、この場合、保護シートの除去作業などが、稼動状態への復帰に時間がかかる要因となっていた。

米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書

本発明の第１の態様によれば、ガイド面が形成された第１部材を第２部材に対して非接触状態で支持する支持装置であって、前記第２部材に設けられ、外部から供給される加圧気体を前記第１部材の前記ガイド面に向けて軸受面から噴出する気体静圧軸受と；前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給されたときには、前記加圧気体の静圧によって前記軸受面と前記ガイド面との間に所定のクリアランスを形成し、前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給されないときには前記軸受面と前記ガイド面とを接触させる力を、定常的に発生する力発生装置と；を備える支持装置が、提供される。

これによれば、力発生装置が定常的に発生する力により、加圧気体が気体静圧軸受に供給されたときには、加圧気体の静圧により受面とガイド面との間に所定のクリアランスが形成され、加圧気体が気体静圧軸受に供給されなくなると軸受面とガイド面とが接触させられる。このため、加圧気体が気体静圧軸受に供給されなくなった際に、気体静圧軸受の軸受面とガイド面との間に隙間が出来ることを防止することができる。この場合、加圧気体が気体静圧軸受に供給されなくなったとき、徐々に軸受面とガイド面とが接触するので、気体静圧軸受がガイド面に接触しても気体静圧軸受及びガイド面のいずれも損傷させるおそれがない。また、軸受面とガイド面との間に保護シートを挟む必要もなくなる。さらに、ゴミが軸受面とガイド面との間に入るおそれもない。

本発明の第２の態様によれば、少なくとも水平面内の一軸方向に移動する移動体と；ガイド面が形成された支持対象物を含み、前記移動体を非接触で支持する支持装置と；を備え、前記支持装置は、前記ガイド面の少なくとも一部に対向してその軸受面が配置され、外部から供給される加圧気体の静圧により前記支持対象物に非接触で、前記支持対象物の自重を含む負荷を支持する少なくとも１つの気体静圧軸受と；前記気体静圧軸受を前記軸受面の反対側から支持する支持部材と；前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給され、かつ前記気体静圧軸受に作用する前記負荷が所定値以上ある第１の状態では、前記軸受面と前記ガイド面との間に所定のクリアランスを形成し、前記負荷が所定値未満となり、前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給されなくなったときには前記軸受面と前記ガイド面とを接触させる力を発生する力発生装置と；を有する移動体装置が、提供される。

これによれば、移動体装置の輸送時及び長期メンテナンス時などに、気体静圧軸受に対する加圧気体の供給が停止された際に、力発生装置が発生する力により、軸受面とガイド面とが接触させられ、両者間に隙間ができることが防止される。この場合、気体静圧軸受に対する加圧気体の供給が停止されると、軸受隙間（軸受面とガイド面との間のクリアランス）内部の加圧気体の静圧と力発生装置の発生する力とが釣り合いを保ちながら徐々に軸受隙間が狭くなって、最後に、軸受面とガイド面に接触する。このため、気体静圧軸受がガイド面に接触しても気体静圧軸受及びガイド面のいずれも損傷させるおそれがない。また、軸受面とガイド面との間に保護シートを挟む必要もなくなる。さらに、ゴミが軸受面とガイド面との間に入るおそれもない。

本発明の第３の態様によれば、前記移動体に物体が保持される本発明の移動体装置と；前記物体にエネルギビームを照射する照射装置と；を含む露光装置が、提供される。

本発明の第４の態様によれば、本発明の露光装置を用いて物体を露光することと；露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法が、提供される。ここで、物体としてフラットパネルディスプレイ用の基板を用いることにより、デバイスとしてフラットパネルディスプレイを製造する製造方法が提供される。フラットパネルディスプレイ用の基板は、ガラス基板などの他、フィルム状の部材なども含む。

第１の実施形態に係る液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。 図１の液晶露光装置が有する基板ステージ装置の断面図である。 図３（Ａ）は液晶露光装置の稼動状態における図２のシーリング装置を拡大して示す図であり、図３（Ｂ）は液晶露光装置の輸送時及び長期メンテナンス時における図２のシーリング装置を拡大して示す図である。 図４は、図３（Ａ）のスライド部材及びＺスライダを拡大して示す図である。 図５は液晶露光装置の輸送時における重量キャンセル装置の固定方法を説明するための図である。 図６（Ａ）は、第２の実施形態に係る液晶露光装置の稼動状態におけるレベリング装置付近を拡大して示す図、図６（Ｂ）は第２の実施形態に係る液晶露光装置の輸送時及び長期メンテナンス時におけるレベリング装置付近を拡大して示す図、図６（Ｃ）は高さ調整装置を取り出して拡大して示す図である。 輸送時における基板ステージ装置を示す図である。 Ｚスライダを側面から支持する対向式のエアベアリング装置の変形例を説明するための図である。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜図５に基づいて説明する。

図１には、第１の実施形態に係る液晶露光装置１０の概略構成が示されている。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置の表示パネルなどに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。

液晶露光装置１０は、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、上記マスクステージＭＳＴ及び投影光学系ＰＬなどが搭載されたボディ３０、基板Ｐを保持する基板ステージ装置ＰＳＴ、及びこれらの制御系等を含んでいる。以下においては、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内でこれに直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。

照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系ＩＯＰは、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッター、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。また、照明光ＩＬの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。

マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたマスクＭが、例えば真空吸着（あるいは静電吸着）により固定されている。マスクステージＭＳＴは、後述するボディ３０の一部である鏡筒定盤３３の上面に固定されたマスクステージガイド３５上に不図示のエアベアリングを介して非接触状態（浮上した状態）で搭載されている。マスクステージＭＳＴは、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系（図示省略）により、マスクステージガイド３５上で、走査方向（Ｘ軸方向）に所定のストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向にそれぞれ適宜微少駆動される。マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、マスクステージＭＳＴが有する不図示の反射面に測長ビームを照射するレーザ干渉計を含むマスク干渉計システム３８により計測される。

投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの図１における下方において、鏡筒定盤３３に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書に開示された投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像の投影領域が千鳥状に配置された複数の投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の単一のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系それぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。また、以下では投影光学系ＰＬの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域とも呼ぶ。

このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面がほぼ一致して配置されるマスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）に形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板ステージ装置ＰＳＴとの同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動させるとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動させることで、基板Ｐ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭのパターンが転写される。すなわち、本実施形態では照明系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬによって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板Ｐ上の感応層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。

ボディ３０は、基板ステージ架台３１、一対のサイドコラム３２、及び鏡筒定盤３３を有している。基板ステージ架台３１は、Ｙ軸方向に延びる部材から成り、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば２つ（図１及び図２参照）設けられている。２つの基板ステージ架台３１それぞれは、Ｙ軸方向の両端部が床面１１上に設置された空気ばねを含む防振装置３４に下方から支持されており、床面１１に対して振動的に分離されている。一対のサイドコラム３２は、Ｘ軸方向に延びる部材から成り、２つの基板ステージ架台３１の＋Ｙ側の端部上、及び−Ｙ側の端部上にそれぞれ架け渡された状態で搭載されている。鏡筒定盤３３は、ＸＹ平面に平行な平板状の部材から成り、前述したように投影光学系ＰＬを支持している。鏡筒定盤３３は、一対のサイドコラム３２によりＹ軸方向の両端部が下方から支持されている。従って、ボディ３０、及びボディ３０に支持された投影光学系ＰＬなどは、床面１１に対して振動的に分離されている。

基板ステージ装置ＰＳＴは、定盤１２、一対のベースフレーム１４、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ上に搭載されＸ粗動ステージ２３Ｘと共にＸＹ二次元ステージ装置を構成するＹ粗動ステージ２３Ｙ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの＋Ｚ側（上方）に配置された微動ステージ５０、及び定盤１２上で微動ステージ５０を下方から支持する重量キャンセル装置４０などを備えている。

図１に戻り、Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、Ｙ軸方向を長手方向とする平面視矩形の枠状部材から成り、その中央部に開口部２３Ｘａ（図２参照）が形成されている。Ｘ粗動ステージ２３Ｘの下面には、一対のＸスライダ２１が一対のベースフレーム１４に対応する間隔で取り付けられている。ここで、−Ｙ側のＸスライダ２１は、スペーサ２１ａを介してＸ粗動ステージ２３Ｘの下面に固定されているのに対し、＋Ｙ側のＸスライダ２１は、Ｙスライド装置７０を介してＸ粗動ステージ２３Ｘに対してＹ軸方向に相対移動可能に取り付けられている。また、図２では、図面の錯綜を避けるため、Ｙスライド装置７０の図示が省略されている。

Ｘスライダ２１は、＋Ｘ方向から見て断面逆Ｕ字状の部材から成り、その一対の対向面間にベースフレーム１４が挿入されている。

また、図２に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３ＸのＹ軸方向の両端部（矩形のＹ軸方向に関する２辺に相当）の上面には、Ｙ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石から成る磁石ユニット２５、及びＹ軸方向に延びる複数のＹリニアガイド部材２８が固定されている。

図１に戻り、Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視矩形の枠状部材から成り、その中央部に開口部２３Ｙａ（図２参照）が形成されている。Ｙ粗動ステージ２３Ｙの下面の、例えば四隅近傍には、Ｙリニアガイド部材２８にスライド可能に係合するスライダ２９が固定されている。また、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの下面には、磁石ユニット２５（図２参照）に対向するコイルを含むコイルユニット２７が固定されている。磁石ユニット２５とコイルユニット２７とは、Ｙ粗動ステージ２３ＹをＸ粗動ステージ２３Ｘ上でＹ軸方向に駆動するためのローレンツ電磁力駆動方式のＹリニアモータを構成する。Ｙリニアモータは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの位置情報を計測する不図示の計測系（例えば、リニアエンコーダシステム（あるいは光干渉計システム）を含む）の出力に基づいて不図示の主制御装置により制御される。以下、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、及びＹ粗動ステージ２３Ｙを併せて、粗動ステージ２３と称して説明する。

Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面には、微動ステージ５０を支持する複数（例えば４つ）の着座装置９３が露光光軸周りに所定間隔で設置されている。この着座装置９３により、後述する重量キャンセル装置４０の空気ばね４２の供給圧力を下げた際（もしくは完全に空気の供給を停止した際）に、微動ステージ５０を下方に位置するＹ粗動ステージ２３Ｙの上面に安定的に支持することができる。

微動ステージ５０は、平面視ほぼ正方形の高さの低い直方体状の部材から成る本体部５１、本体部５１の下方に設けられたレベリング装置８１、及び本体部５１の上面に不図示のボルトなどを用いて着脱可能に固定された基板ホルダ５３を有している。基板ホルダ５３は、例えば図示しない真空吸着装置（又は静電吸着装置）を有しており、その上面に基板Ｐを吸着保持する。本体部５１の−Ｙ側の側面には、ミラーベース２４Ｙを介してＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡（バーミラー）２２Ｙが固定されている。また、図２に示されるように、本体部５１の−Ｘ側の側面には、ミラーベース２４Ｘを介してＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡（バーミラー）２２Ｘが固定されている。本体部５１のＸＹ平面内の位置情報は、Ｙ移動鏡２２Ｙ及びＸ移動鏡２２Ｘそれぞれに測長ビームを照射し、その反射光を受光するレーザ干渉計を含む基板干渉計システムによって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。基板干渉計システムは、Ｙ移動鏡２２Ｙに測長ビームを照射するＹレーザ干渉計３９Ｙ（図１参照）、及びＸ移動鏡２２Ｘに測長ビームを照射するＸレーザ干渉計を含む。Ｙレーザ干渉計３９Ｙは、図１に示されるように、サイドコラム３２に固定されている。

次に重量キャンセル装置４０の構成について説明する。図１及び図２から分かるように、重量キャンセル装置４０は、Ｚ軸方向に延設された一本の柱状の部材から成り（心柱とも称される）、レベリング装置８１及びシーリング装置７１を介して本体部５１の中央部を下方から支持している。レベリング装置８１及びシーリング装置７１の詳細については後述する。重量キャンセル装置４０は、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの開口部２３Ｘａ内、及びＹ粗動ステージ２３Ｙの開口部２３Ｙａ内に挿入されている。重量キャンセル装置４０は、図２に示されるように、筐体４１、空気ばね４２、及びＺスライダ４３を有している。

筐体４１は、＋Ｚ側に開口する有底の筒状部材から成る。筐体４１は、その下面（底面）にボールジョイントを介して取り付けられた、複数の気体静圧軸受、例えば３つのエアベアリング４４により、定盤１２上に所定のクリアランスを介して非接触（浮上）状態で載置されている。以下、筐体４１の下面に取り付けられたエアベアリング４４を、特にベースパッド４４と称して説明する。また、筐体４１は、板ばね（あるいは、ばね性を有しない薄い鋼板）を含む複数の連結装置４５（フレクシャ装置とも称される）によりＹ粗動ステージ２３Ｙに機械的に連結されている。連結装置４５は、筐体４１の＋Ｘ側、−Ｘ側，＋Ｙ側，及び−Ｙ側それぞれに設けられ（＋Ｙ側、及び−Ｙ側の連結装置４５は図示省略）、ハウジング４１ｂとＹ粗動ステージ２３Ｙとを、重量キャンセル装置４０のＺ軸方向に関する重心付近の高さ位置（重心高さ）で接続している。筐体４１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに連結装置４５を介して牽引されることにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙと一体的にＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に、水平面に平行に定盤上１２を移動する。複数の連結装置４５それぞれと筐体４１とは、ボールジョイントを介して接続されており、筐体４１のＺ軸方向に関する位置は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに拘束されないように（重量キャンセル装置４０がＹ粗動ステージ２３Ｙに対してＺ軸方向に相対移動可能に）なっている。

空気ばね４２は、筐体４１内の最下部に収容されている。空気ばね４２の内部は、図示しない気体供給装置（例えば、コンプレッサ）から圧縮気体（例えば、空気）が供給されることにより、外部に比べて圧力の高い陽圧空間となっている。重量キャンセル装置４０は、空気ばね４２が発生する上向き（＋Ｚ方向）の力で、その支持対象物、具体的には、Ｚスライダ４３、微動ステージ５０（及び基板Ｐ）の重量（重力加速度による下向き（−Ｚ方向）の力）を打ち消すことにより、複数のＺボイスコイルモータ１８ｚの負荷を低減する。

Ｚスライダ４３は、Ｚ軸方向に延びる筒状の部材から成り、筐体４１の内部に収容されている。また、図３に示されるように、Ｚスライダ４３は上面に所定間隔で複数の（例えば３つの）有底段付き穴９３ａを有しており、この段付き穴９３ａの−Ｚ側の底面には圧縮コイルばね９１ａが入っている。なお、Ｚスライダ４３の上面に設ける穴は段付き穴９３ａに限らず、圧縮コイルばね９１ａを収容可能な有底の穴であれば段を設けなくとも良い。Ｚスライダ４３は、ＸＹ平面に平行な板部材４６を介して空気バネ４２上に載置されている。重量キャンセル装置４０は、Ｚボイスコイルモータ１８ｚにより駆動される微動ステージ５０のＺ軸方向に関する位置（Ｚ位置）に応じて、適宜空気バネ４２の内圧を変化させることにより、Ｚスライダ４３を上下動させる。なお、空気ばね４２のばね定数が小さい場合には、Ｚスライダ４３の位置変化による発生力の変化も小さいので、空気ばね４２の内圧を変化させなくても良い。

また、板部材４６には、筐体４１の周壁面部に形成された開口部４１ａから、筐体４１の外側に突き出した複数の突出部材４７が接続されている。筐体４１の外壁面には、複数の突出部材４７に対応して、開口部４１ａの＋Ｚ側、及び−Ｚ側にそれぞれストッパ４８が固定されており、そのストッパ４８によりＺスライダ４３のＺ軸方向に関する移動範囲が規定されている。

Ｚスライダ４３は、その上端面に取り付けられたシーリングパッド７２により、レベリング装置８１を下方から所定のクリアランスを介して非接触支持している。従って、微動ステージ５０と重量キャンセル装置４０とは、Ｘ軸及びＹ軸方向に関して振動的に分離されている。

微動ステージ５０の重量キャンセル装置４０に対するＺ軸方向、θｘ、θｙ方向それぞれの位置情報（Ｚ軸方向の移動量、及び水平面に対するチルト量）は、微動ステージ５０の下面に固定された複数のレーザ変位センサ６１（以下、Ｚセンサ６１と称して説明する）により、重量キャンセル装置４０の筐体４１にアーム部材４９を介して固定されたターゲット６２を用いて求められる。レーザ変位センサ６１は、少なくとも同一直線上にない３箇所に設けられている。

また、基板ステージ装置ＰＳＴは、微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに接近する方向（−Ｚ方向）への相対移動を規制する着座装置９３を有している。着座装置９３は、少なくとも３つ設けられ、同一直線上にない３箇所に配置されている。着座装置９３は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面から上方に（微動ステージ５０に向けて）突き出して形成された下側ストッパ部材と、本体部５１の下面から下方に（Ｙ粗動ステージ２３Ｙに向けて）突き出して形成された上側ストッパ部材とを含む。なお、下側ストッパ部材の上端面と上側ストッパ部材の下端面との間には、露光動作中の微動ステージ５０のチルト動作を阻害しないように、微動ステージ５０がその駆動可能範囲の中立位置にある状態で、所定のクリアランス（例えば、５ｍｍ程度）が形成されている。

次にシーリング装置７１の構成について説明する。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）から分かるように、シーリング装置７１は、重量キャンセル装置４０のＺスライダ４３の上部に配置され、非接触状態でレベリング装置８１を介して微動ステージ５０の中央部を下方から支持する。シーリング装置７１は、複数、例えば３つ（ただし、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）では紙面奥側に位置する１つは図示が省略されている）設けられている。これら３つのシーリング装置７１は、例えばＸＹ平面内で正三角形の各頂点の位置にそれぞれ配置されている。各シーリング装置７１は、シーリングパッド７２、ボール７３、及びスライド部材７４を有している。

シーリングパッド７２は、ボール７３を介してスライド部材７４の上面に取り付けられた気体静圧軸受、例えば水平方向スラスト型のエアベアリングである。シーリングパッド７２は摩擦の影響を殆ど受けない非接触（浮上）状態でレベリング装置８１を介して微動ステージ５０を下方から支持する。そのため、別々の位置指令（別々のスケール）に基づいて駆動される微動ステージ５０と粗動ステージ２３（重量キャンセル装置４０）との微小な相対位置変化を許容できると共に、粗動ステージ２３のＸＹ方向の振動が微動ステージ５０に伝わるのを防止する。シーリングパッド７２の下面（−Ｚ側の面）には、ボール７３に上方から係合してそのボール７３に対して円形線接触する円錐穴７５が形成されている。

スライド部材７４は、円錐受け（以下、便宜上受け部と呼ぶ）７４ａと該受け部７４ａの下端面に固定された軸部材（以下、便宜上、軸部と呼ぶ）７４ｂとから成る全体として段付き棒状の形状を有している。受け部７４ａの上面には、ボール７３に下方から係合してそのボール７３に対して円形線接触する円錐穴７５を上下反転した円錐穴７６が形成されている。ここで、受け部７４ａと軸部材７４ｂとを一体成型しても良いことは勿論である。
Ｚスライダ４３の上面には、３つのスライド部材７４に対応する配置で、段付き穴９３ａが形成されている。各スライド部材７４は、段付き穴９３ａに上方から挿入され、軸部材７４ｂ及び受け部７４ａの一部が、段付き穴９３ａに係合（所定のクリアランスを介して嵌合）している。

ここで、図３（Ａ）及び図４に示されるように、段付き穴９３ａ内に軸部材７４ｂを挿入した際に、受け部７４ａの底面（以下、第１軸底面と呼ぶ）７８と段付き穴の段部の底面（以下、第１穴底面と呼ぶ）８８とが接触するスライド部材７４の下端移動限界位置にあるとき、軸部材７４ｂの底面（以下、第２軸底面と呼ぶ）７９と段付き穴９３ａの底面（以下、第２穴底面と呼ぶ）８９との間に所定の隙間が形成されるように、段付き穴９３ａとスライド部材７４の軸部材７４ｂとの長さの関係は、設定されている。また、圧縮コイルばね９１ａは、スライド部材７４の下端移動限界位置にあるとき、第２軸底面７９と第２穴底面８９との間にできる隙間よりも、自然長は長く、密着長は短くなるように設定されている。

シーリングパッド７２及び受け部７４ａにそれぞれ形成された円錐穴７５，７６と、ボール７３との関係は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、ボール７３が２つの円錐穴７５，７６の斜面に線接触した際に、ボール７３の高さ方向の中心位置がそれぞれの円錐穴７５，７６の外に露出するように設計されている。その結果、シーリングパッド７２、ボール７３及び受け部７４ａはＺ軸方向に一直線に配置され、水平方向の位置を規制しながらボール７３と円錐穴７５，７６の円形線接触による低摩擦での滑りによって、水平軸周りにシーリングパッド７２が回転（揺動）可能な構造になっている。

また、複数のシーリングパッド７２は、それぞれが後述するレベリングカップ８２底面のガイド面に常に正対するように首振り自由（θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向の各方向に回動自在）にボール７３と受け部７４ａとからなるピボット支持構造によって支持されている。

次に、レベリング装置８１の構成について説明する。図２及び図５から分かるように、レベリング装置８１は、微動ステージ５０の下方に配置され、微動ステージ５０を水平軸周りに傾ける（チルトさせる）ための疑似球面装置から成り、微動ステージ５０を下方から支持している。レベリング装置８１は、図５に示されるように、レベリングダイヤ８３、落下防止装置９４、レベリングカップ８２、レベリングパッド８４等を有している。

レベリングダイヤ８３は、微動ステージ５０の下面（底面）に一体的に固定され、微動ステージ５０と一体となって揺動する下向き凸疑似球面である。レベリングダイヤ８３は、例えば正三角錐の各頂点を切り落としたよう平坦な３つの斜面をもつ部材から成る。レベリングダイヤ８３は、その３つの斜面のそれぞれを、各１つのレベリングパッド８４によって所定のクリアランスを介して非接触（浮上）状態で支持される。

レベリングパッド８４はレベリングカップ８２の斜面にヒンジ継手８６を介して首振り自由（チルト自在）に接続された気体静圧軸受、例えばスラスト型のエアベアリングである。レベリングパッド８４は、その軸受面がレベリングダイヤ８３の斜面に対して所定のクリアランスを介して対向して配置されており、摩擦の影響をほとんど受けない非接触（浮上）状態でレベリングダイヤ８３を介して微動ステージ５０を支持する。

レベリングカップ８２は、シーリングパッド７２の上に配置され、上述したレベリングダイヤ８３を囲むように上向きの凹部が形成されたカップ状の部材から成る。この場合、レベリングカップ８２に首振り自由に支持された３つのレベリングパッド８４によって凹受け疑似球面が形成されている。レベリングカップ８２は、その底面が前述のシーリング装置７１のシーリングパッド７２によって支持されるガイド面となっている。また、レベリングカップ８２はレベリングパッド８４を介して、微動ステージ５０と分離された（非接触な）状態で、後述する落下防止装置９４及び／又はシーリングパッド７２に支持される。

落下防止装置９４は、レベリングカップ８２の上面縁（面）に固定された（取り付けられた）上下方向に貫通した穴を有する複数（例えば３個）の有孔ブロック９４ａと、各有孔ブロック９４ａの穴に下方からその上端部が挿入され、レベリングダイヤ８３の側面にそれぞれ固定された複数（例えば３個）のＬ字板９４ｂとを有している。各Ｌ字板９４ｂは長手部分が有孔ブロック９４ａの穴に下方から挿入され、短手部分がその有孔ブロック９４ａの下方で穴の外側に向かって突出している。このため、レベリングカップ８２が落下すると、有孔ブロック９４ａがＬ字板９４ｂの短手部分に引っかかってそれ以上落下することが防止される。この場合、有孔ブロック９４ａの底面とＬ字板９４ｂの短手部分の上面との隙間がレベリングカップ８２が落下可能な距離である。その落下可能な距離は微動ステージ５０がレベリングカップ８２に対してチルト運動を妨げない程度の距離、例えば約１ｍｍ程度に設定されている。落下防止装置９４により、シーリングパッド７２が、Ｚスライダとともに降下した際に、レベリングカップ８２がこれらとともに必要以上に降下（落下）することが防止される。

ここで、本実施形態の液晶露光装置１０の輸送時、あるいは長期メンテナンス時等において微動ステージ５０を粗動ステージ２３で支持させるために、重量キャンセル装置４０の空気ばね４２に対する高圧空気の供給を停止して空気ばね４２を縮め、Ｚスライダ４３を降下させる場合のシーリングパッド７２の動作について図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照して説明する。

図３（Ａ）には、液晶露光装置１０の稼動時、又は通常メンテナンス時等におけるシーリング装置７１と重量キャンセル装置４０の位置関係が示されている。稼働時には（装置稼動状態では）、空気ばね４２に加圧空気が供給されて空気ばね４２が伸ばされ、空気ばね４２によってＺスライダ４３が上方に持ち上げられている。そして、シーリングパッド７２はレベリングカップ８２のガイド面を介して微動ステージ５０を支持している。また、通常のメンテナンス時には、空気ばね４２に対する加圧空気の供給圧力が下げられ（完全に供給停止はされない）、空気ばね４２が少し縮められることで空気ばね４２による上向きの力が弱められる。これにより、Ｚスライダ４３が降下し、微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙ上の着座装置９３（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）では不図示、図２参照）上に安定的に着座する。ただし、シーリングパッド７２の上面とレベリングカップ８２のガイド面は薄い空気膜を介して非接触状態で支持された状態を保っている。その結果、段付き穴９３ａの内部に収容された圧縮コイルばね９１ａは、微動ステージ５０及びレベリング装置８１からの重力による下向きの力に応じて、スライド部材７４を介して段付き穴９３ａ内に押し込まれ縮むが、密着長まで縮む前に(縮むことなく）第１軸底面７８が第１穴底面８８に当接して止まる。この際に圧縮コイルばね９１ａが発生する力は、シーリングパッド７２とスライド部材７４との重力（シーリングパッド７２及びスライド部材７４の自重）による下向きの力に抗する程度の力であり、シーリングパッド７２が微動ステージ５０を支持している力よりもはるかに小さな力である。具体的には、微動ステージ５０による下向きの力は1つのシーリングパッド７２につき例えば１００００Ｎ程度であり、圧縮コイルばね９１ａが発生する上向きの力は、ばねの圧縮長により例えば１００Ｎから５００Ｎ程度である。そのため、装置の稼動時にはシーリングパッド７２を支持するスライド部材７４は第１軸底面７８が第１穴底面８８に密着し、圧縮コイルばね９１ａの（上向き力の）影響を殆ど受けず、シーリングパッド７２とレベリングカップ８２の結合は高い剛性の結合となる。なお、図３（Ａ）において、符号２００は、組み立て時、あるいは重量キャンセル装置４０の取り外し時などにおいてのみ使用されるシーリングパッド浮き上がり防止ピンである。

一方、液晶露光装置１０の輸送時、あるいは長期メンテナンス時などには、重量キャンセル装置４０の空気ばね４２及びシーリングパッド７２等への高圧空気供給が完全に遮断されるため、空気ばね４２内の圧力はほぼ大気圧まで下がり、Ｚスライダ４３は重量キャンセル装置４０の下限であるストッパ４８まで降下する（図３（Ｂ）参照）。このとき、微動ステージ５０は着座装置９３を介して、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上に安定的に支持される。なお、重量キャンセル装置４０は、微動ステージ５０が着座した後、さらに２ｍｍ程度降下できるように設定されている。これにより、大重量の微動ステージ５０を、ストッパ４８だけで支持することがないようにしている。

本実施形態では、重量キャンセル装置４０のＺスライダ４３が下降する距離に比べ、スライド部材７４の受け部７４ａが圧縮コイルばね９１ａに押されて、スライド部材７４の第１軸底面７８が第１穴底面８８から離れて上に上昇できる距離は長くなるように圧縮コイルばね９１ａのばね定数（ばね力）及び長さが設定されている。そのため、重量キャンセル装置４０の空気ばね４２内部の高圧空気を抜いて、Ｚスライダ４３を降下させても、シーリングパッド７２を支持するスライド部材７４が、圧縮コイルばね９１ａに押されて段付き穴９３ａから少し抜け出し、シーリングパッド７２をレベリングカップ８２のガイド面に押し付け続ける（図３（Ｂ）参照）。

その結果、液晶露光装置１０の輸送時、あるいは長期メンテナンス時においても、シーリングパッド７２とレベリングカップ８２との間に隙間ができることを防ぐことができる。

なお、上記の説明で圧縮コイルばね９１ａとして、重量キャンセル装置４０のＺスライダ４３がストッパ４８まで下がったとき、シーリングパッド７２をレベリングカップ８２底面に押し付けておくだけのばね長とばね力を発生させるものを選定したが、これに限らず、圧縮コイルばね９１ａとして、レベリングカップ８２に首振り自由に結合されたレベリングパッド８４をレベリングダイヤ８３のガイド面に押し付けておくこともできるだけのばね長とばね力を発生させるものを選定しても良い。すなわち、圧縮コイルばね９１ａはシーリング装置７１、レベリングパッド８４、ヒンジ継手８６及びレベリングカップ８２（１個のばねはその１／３）を重力に抗して持ち上げるだけのばね長とばね力をもったものにしても良い。その結果、液晶露光装置１０の輸送時や長期メンテナンス時にも重量キャンセル装置４０のＺスライダ４３が降下してもシーリングパッド７２だけでなく、レベリングカップ８２も微動ステージ５０に対して相対的に落下することなく、レベリングパッド８４とレベリングダイヤ８３の間に隙間ができることもない。

以上説明したように、本実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ及びこれを備えた液晶露光装置１０によると、液晶露光装置１０の輸送時、あるいは長期メンテナンス時などの装置停止や装置復帰にかかる時間を短縮することができる。また、シーリングパッド７２とレベリングカップ８２のガイド面が常に接触しているため、間に柔らかい材質の保護シートを挟まなくても、輸送時等に振動等でシーリングパッド７２とレベリングカップ８２のガイド面とが衝突してシーリングパッド７２及びガイド面のいずれも傷つけるおそれがなく、シーリングパッド７２とレベリングカップ８２との間にゴミが入るおそれもない。

《第２の実施形態》
次に第２の実施形態の液晶露光装置について説明する。なお、第２の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、レベリング装置の構成が異なる点を除き、第１の実施形態と同じであるので、以下、重複説明を避けるためレベリング装置を中心に説明する。なお、第１の実施形態に係る液晶露光装置と同様の構成、機能を有するものについては、その図示、あるいは説明を適宜省略する。なお、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）では、第２の実施形態に係る液晶露光装置が備える微動ステージ５０、粗動ステージ２３，重量キャンセル装置４０（それぞれ図１及び図２参照）などの図示が省略されている。

前述したように、装置の輸送時、あるいは長期メンテナンス時などにシーリングパッド７２の下面に設置した圧縮コイルばね９１ａのばね力のみでレベリングパッド８４をレベリングダイヤ８３のガイド面まで押し上げようとする場合、圧縮コイルばね９１ａに必要とされる力が大きくなり、組立時や重量キャンセル装置４０を露光装置から取り外す場合などにその作業性が悪くなる。また、図７に示されるように、輸送時には重量キャンセル装置４０を粗動ステージ２３に緊定工具９２を介して載せて運ぶことが行われている。この場合に、圧縮コイルばね９１ａの発生する力が大きいと、その大きな反力が緊定工具９２にかかり、緊定工具９２が変形するおそれもある。かかる不都合の発生を未然に防止使用との観点で、考えられたのが、本第２の実施形態である。

図６（Ａ）〜図６（Ｃ）から分かるように、本第２実施形態に係る液晶露光装置が備えるレベリング装置８１’は、微動ステージ５０の下面に設置され、微動ステージ５０を水平軸周りに傾ける（チルトさせる）ための疑似球面装置から成り、微動ステージ５０を下方から支持している。レベリング装置８１’は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、レベリングダイヤ８３、落下防止装置９４、レベリングカップ８２、レベリングパッド８４、及び高さ調整装置８５等を有している。ここで、レベリングダイヤ８３、落下防止装置９４、レベリングカップ８２、レベリングパッド８４は上述した第１の実施形態のレベリング装置８１と同様の構成となっているため、説明を省略する。

高さ調整装置８５は、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示されるように、レベリングカップ８２の斜面に形成されたねじ孔に螺合する高さ調整ねじ８５ａと、該高さ調整ねじ８５ａのレベリングカップ８２の外部の露出部分に螺合されたロックナット８５ｂとを含む。高さ調整ねじ８５ａは、そのねじ込み量を調整することで、軸方向（レベリングパッド８４の軸受面に直交する方向）の位置を調整することができる。高さ調整ねじ８５ａのレベリングパッド８４側の面には、ヒンジ継手８６の少なくとも一部が嵌合し、かつ圧縮コイルばね９１ｂを収容（内蔵）できるように段付き穴部９３ｂが形成されている。段付き穴部９３ｂは上部が開放され、底部には小さな貫通穴１０５が形成されている。また、ロックナット８５ｂは例えば稼動中の振動やレベリングパッド８４を介して微動ステージ５０から伝わる回転エネルギーなどによる高さ調整ねじ８５ａの緩みを防止するため、高さ調整ねじ８５ａに外部から螺合させてレベリングカップ８２に圧接するように締め付けられて固定される。なお、高さ調整ねじ８５ａには段付き穴９３ｂの代わりに、段のない穴が形成されていても良い。また、ロックナット８５ｂは必ず設ける必要はなく、例えば高さ調整ねじ８５ａの緩み止めとして緩み止め接着材を用いても良いし、あるいは稼動時の微動ステージ５０からの回転エネルギーが高さ調整ねじ８５ａに伝わらないように、ヒンジ継手８６の代わりに前述のシーリング装置７１に用いたようなボールを介して接続する方法を用いても良い。

高さ調整ねじ８５ａの段付き穴９３ｂ、ヒンジ継手８６の嵌合部及び圧縮コイルばね９１ｂとの軸長の関係は、前述した第１の実施形態と同様になっている。すなわち、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）に示されるように、段付き穴９３ｂ内にヒンジ継手８６を嵌合させ、ヒンジ継手８６の底面（以下、第３軸底面と呼ぶ）１０１と段付き穴９３ｂの段部の底面（以下、第３穴底面と呼ぶ）１１１とが接触した状態で、圧縮コイルばね９１ｂは第３軸底面１０１と段付き穴９３の底面（以下、第４穴底面と呼ぶ）１１２との間にできる隙間よりもその自然長は長く、密着長は短くなるように設定されている。

レベリング装置８１’では、このような構成の高さ調整装置８５が、３つ設けられ、それらがレベリングダイヤ８３の３つの斜面に、それぞれ対向して配置されている。

ここで、本第２実施形態に係る液晶露光装置の輸送時、長期メンテナンス時等において微動ステージ５０を粗動ステージ２３で支持させるために、重量キャンセル装置４０の空気ばね４２を縮め、Ｚスライダ４３を降下させる場合のレベリング装置８１’の動作について説明する。

図６（Ａ）には、第２実施形態に係る液晶露光装置の通常稼動時、通常のメンテナンス時等のレベリング装置８１’の状態が示されている。通常稼働時には、空気ばね４２（図６では不図示、図２参照）を伸ばす（圧力をかける）と共に、３つのレベリングパッド８４は非接触（浮上）状態でレベリングダイヤ８３を介して微動ステージ５０を支持している。また、通常のメンテナンス時等には、空気ばね４２内の供給圧力を下げ（加圧空気を供給は完全には停止しない）、空気ばね４２を縮めることで上向きの力を弱め、Ｚスライダ４３を降下させ、微動ステージ５０を粗動ステージ２３Ｙ上の着座装置９３（図９３参照）上に安定的に着座させる。その結果、高さ調整ねじ８５ａの段付き穴９３ｂに内蔵された圧縮コイルばね９１ｂは、微動ステージ５０及びレベリング装置８１’からの下向きの力に応じて、段付き穴９３ｂ内に押し込まれ、圧縮コイルばね９１ｂが密着長まで縮む前に第３軸底面１０１と第３穴底面１１１とが接触して止まる。この際に圧縮コイルばね９１ｂが発生する力は、レベリングパッド８４とヒンジ継手８６との重力（レベリングパッド８４及びヒンジ継手８６の自重）による下向きの力に抗する程度の力であり、レベリングパッド８４が微動ステージ５０を支持している力よりもはるかに小さな力である。また、上述した第１実施形態と同様に、圧縮コイルばね９１ａが発生する力は、シーリングパッド７２とスライド部材７４とを重力に抗してレベリングカップ８２の底面に押し付けておくことができる程度の力であり、シーリングパッド７２が微動ステージ５０を支持している力よりもはるかに小さな力である。そのため、通常稼動時には圧縮コイルばね９１ａ，９１ｂの（上向き力の）影響をほとんど受けず、レベリングパッド８４とレベリングダイヤ８３との結合、及びシーリングパッド７２とレベリングカップ８２との結合は高い剛性の結合となる。

液晶露光装置の輸送時、あるいは長期メンテナンス時に、重量キャンセル装置４０の空気ばね４２及びレベリングパッド８４等への高圧空気供給が完全に遮断されるため、空気ばね４２内の圧力はほぼ大気圧まで下がり、Ｚスライダ４３は重量キャンセル装置４０の下限であるストッパ４８まで降下する。このとき、微動ステージ５０は着座装置９３を介して、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上に安定的に支持される（図２参照）。なお、重量キャンセル装置４０は、微動ステージ５０が着座した後さらに２ｍｍ程度降下し、またレベリングカップ８２は落下防止装置９４まで降下する（図６（Ｂ）参照）。ここで、レベリングカップの降下できる距離は微動ステージ５０がレベリングカップ８２に対してチルト運動を妨げない程度の距離であり、例えば１ｍｍ程度に設定される。また、レベリングカップ８２のＺ軸方向に下降する距離に比べ、ヒンジ継手８６が圧縮コイルばね９１ｂに押されて、Ｚ軸方向に上昇できる距離（ヒンジ継手の第３軸底面１０１が第３穴底面１１１から長手方向に押し出される距離のＺ軸方向成分）が長くなるように圧縮コイルばね９１ｂの長さは設定されている。

そのため、重量キャンセル装置４０の空気ばね４２内の高圧空気を抜いて、Ｚスライダ４３を降下させても、レベリングパッド８４を支持するヒンジ継手８６が圧縮コイルばね９１ｂに押されて段付き穴９３ｂから少し抜け出し、レベリングパッド８４をレベリングカップ８２のガイド面に押し付け続ける。

このときに圧縮コイルばね９３ｂが発生する力はレベリングパッド８４とヒンジ継手８６を押し上げる力のみであるため、小さいばね力を発生すれば良い。従って、装置の通常稼動状態では微動ステージ５０の重量負荷によって、レベリングパッド８４は従来のヒンジ継手８６と同様に圧縮コイルばねの影響を受けない高い剛性の支持構造で連結しながら、チルト動作を行うことができる。

また、シーリング装置７１の構造は上述した第１の実施形態と同じであるため、スライド部材７４の下方に配置した圧縮コイルばね９１ａが発生する力は、シーリングパッド７２とスライド部材７４とを重力に抗してレベリングカップ８２の下面に押し付けておくことができる程度の力である。そのため、図７に示されるような輸送時に重量キャンセル装置４０を粗動ステージ２３に載せて運ぶための緊定工具９２にかかる力も小さくて済むため、緊定工具９２の変形を防ぐことができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態では、シーリングパッド７２とスライド部材７４とをボール７３を介して接続し、またレベリングパッド８４とレベリングカップ８２とをヒンジ継手８６を介して接続することによって、シーリングパッド７２、レベリングパッド８４とを首振り自由に構成した。しかし、これに限らず、例えば、上記２つの支持方法は共にボールを用いて支持することとしても良い。また、シーリングパッド７２は首振りが出来なくても良いし、３個設ける必要もなく、例えば１個でも良い。そのとき、圧縮コイルばね９１ａは中央に１個設けても良いし、均等に支持できるように多数設けても良い。

また、レベリング機構部として、３個のレベリングパッド８４とレベリングダイヤ８３によって擬似球面を構成したが、球面ガイドと球面パッドによってレベリング機構部を構成しても良い。

また、圧縮コイルばね９１ａ，９１ｂはシーリングパッド７２及びレベリングパッド８４のみに配置するに限らず、例えば図２に示されるＺスライダ４３を挟み込む形で対向して配置されるエアベアリング１０６に内蔵することとしても良い。一例として、図８に示されるような圧縮コイルばね９１ｃを内蔵した対向式のエアベアリング装置１０６’を用いることとしても良い。これによると、圧縮コイルばね９１ｃが定常的に発生する力により、加圧空気がエアベアリング１０６に供給されたときには、加圧空気の静圧によって軸受面とガイド面（Ｚスライダ４３の側面）との間に所定のクリアランスが形成され、加圧空気がエアベアリング１０６に供給されなくなると軸受面とガイド面とが接触させられる。このため、加圧空気がエアベアリング１０６に供給されなくなった際に、エアベアリング１０６気体静圧軸受の軸受面とガイド面との間に隙間が出来ることを防止することができる。この場合、加圧気体が気体静圧軸受に供給されなくなったとき、徐々に軸受面とガイド面とが接触するので、輸送時等の水平方向のガタつきを抑えることができ、軸受面とガイド面との間に保護シートを挟む必要がなくなる。また、気体静圧軸受がガイド面に接触しても気体静圧軸受及びガイド面のいずれも損傷させるおそれがない。さらに、ゴミが軸受面とガイド面との間に入るおそれもない。

なお、図８の例ではヒンジ継手を用いてエアベアリングが首振り可能に接続されているが、上述したシーリング装置７１のようにボールを用いた支持方法としても良い。また、図８の例では対向するエアベアリング装置の両側に圧縮コイルばねを設けているが、圧縮コイルばねは片側に設置することとしても良い。

また、弾性部材として、圧縮コイルばね９１ａ，９１ｂを用いる場合を例示したが、これに限らず、例えば皿ばねなどを用いても良い。なお、第１及び第２の実施形態では圧縮コイルばねをシーリングパッド７２及びレベリングパッド８４の下面側に設置したが、これに限らず、ガイド面側に設置することとしても良いし、若しくは両側に設置することとしても良い。

また、上記第１及び第２の実施形態では、シーリングパッド７２，レベリングパッド８４にかかる負荷を取り除いたときに、各パッドをガイド面に接触させるために圧縮コイルばね９１ａ，９１ｂを用いたが、これに限らず、各パッドへの高圧空気の供給を絶ったときに各パッドがガイド面に当接する構造であれば良く、例えばガイド面とパッド部材に磁石を取り付けることで、その磁力により両者を接触させることとしても良い。

なお、露光装置で使用される照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。

また、上記第１及び第２の実施形態では、投影光学系ＰＬが、複数本の光学系を備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学系の本数はこれに限らず、１本以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、オフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。

また、上記第１及び第２の実施形態では投影光学系ＰＬとして、投影倍率が等倍系のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は拡大系及び縮小系のいずれでも良い。

また、上記第１及び第２の実施形態では、プレートのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、これに限らず、投影光学系を用いない、プロキシミティ方式の露光装置にも適用することができる。また、本発明は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用することができる。また、移動体装置としては、露光装置以外の装置、例えばインクジェット式の機能性液体付与装置を備えた素子製造装置、基板の検査に用いる基板検査装置などであっても良い。

なお、本発明の移動体装置（基板ステージ装置）を含む露光装置は、サイズが５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。ここでサイズとは、円形基板の場合の直径、矩形基板の場合の一辺の長さなどを指す。

また、露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。

以上説明したように、本発明の支持装置は、ガイド面が形成された第１部材を第２部材に対して非接触状態で支持するのに適している。また、本発明の移動体装置は、移動部材上に物体を保持して移動するのに適している。また、本発明の露光装置は、物体を露光するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。

１０…液晶露光装置、１２…定盤、１４…ベースフレーム、２３Ｘ…Ｘ粗動ステージ、２３Ｙ…Ｙ粗動ステージ、４０…重量キャンセル装置、５０…微動ステージ、７１…シーリング装置、８１…レベリング装置、Ｐ…基板、ＰＳＴ…基板ステージ装置。

Claims (18)

1. ガイド面が形成された第１部材を第２部材に対して非接触状態で支持する支持装置であって、
   前記第２部材に設けられ、外部から供給される加圧気体を前記第１部材の前記ガイド面に向けて軸受面から噴出する気体静圧軸受と；
   前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給されたときには、前記加圧気体の静圧によって前記軸受面と前記ガイド面との間に所定のクリアランスを形成し、前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給されないときには前記軸受面と前記ガイド面とを接触させる力を、定常的に発生する力発生装置と；を備える支持装置。
2. 前記力発生装置は、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に設けられ、前記軸受面と前記ガイド面とを相互に接近させる方向の力を発生する弾性部材を含む支持装置。
3. 前記第２部材には、前記気体静圧軸受を支持する支持部材の少なくとも一部が挿入される穴が形成され、
   前記弾性部材は、前記穴の内部に収容され、前記支持部材を介して前記気体静圧軸受を、前記軸受面が前記ガイド面に接近する方向に付勢する圧縮ばねである請求項２に記載の支持装置。
4. 前記第１部材は、前記ガイド面に平行な面内の少なくとも一軸方向に移動可能である請求項１〜３のいずれか一項に記載の支持装置。
5. 少なくとも水平面内の一軸方向に移動する移動体と；
   ガイド面が形成された支持対象物を含み、前記移動体を非接触で支持する支持装置と；を備え、
   前記支持装置は、前記ガイド面の少なくとも一部に対向してその軸受面が配置され、外部から供給される加圧気体の静圧により前記支持対象物に非接触で、前記支持対象物の自重を含む負荷を支持する少なくとも１つの気体静圧軸受と：
   前記気体静圧軸受を前記軸受面の反対側から支持する支持部材と；
   前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給され、かつ前記気体静圧軸受に作用する前記負荷が所定値以上ある第１の状態では、前記軸受面と前記ガイド面との間に所定のクリアランスを形成し、前記負荷が所定値未満となり、前記加圧気体が前記気体静圧軸受に供給されなくなったときには前記軸受面と前記ガイド面とを接触させる力を発生する力発生装置と；を有する移動体装置。
6. 前記気体静圧軸受は、前記ガイド面に対向して前記軸受面が配置されるスラスト軸受である請求項５に記載の移動体装置。
7. 前記支持部材は、前記気体静圧軸受をチルト自在に支持する前記気体静圧軸受とは反対側に凸部を有する段付きの棒状部材であり、
   前記力発生装置は、前記段付き棒状部材の前記凸部が挿入され、その挿入状態で前記凸部と内部底面との間に所定の隙間が形成される有底穴が、その一面に形成された柱状部材と、前記有底穴の内部の前記凸部と前記内部底面との間に配置された弾性部材とを含む請求項５又は６に記載の移動体装置。
8. 前記有底穴は、有底段付き穴であり、少なくとも前記段付き棒状部材の一部が嵌合する請求項７に記載の移動体装置。
9. 前記弾性部材は、圧縮コイルばねである請求項７又は８に記載の移動体装置。
10. 前記支持対象物には水平面に平行なガイド面が形成され、
    前記気体静圧軸受は、前記支持対象物を介して作用する前記移動体の自重を含む負荷を支持する請求項５〜９のいずれか一項に記載の移動体装置。
11. 前記柱状部材を、前記ガイド面に垂直な鉛直方向に駆動する駆動装置をさらに備える請求項１０に記載の移動体装置。
12. 前記気体静圧軸受は、前記移動体を水平面に対してチルト自在に支持するレベリング装置を非接触で支持するエアベアリングである請求項１０又は１１に記載の移動体装置。
13. 前記支持対象物には、前記水平面に対して傾斜し、その延長面が互いに交差する複数の傾斜面が前記ガイド面として形成され、
    前記気体静圧軸受は、複数設けられ、該複数の気体静圧軸受のそれぞれは、互いに異なる前記傾斜面に対向して配置されている請求項５〜９のいずれか一項に記載の移動体装置。
14. 前記柱状部材は、前記ガイド面に垂直な方向の位置が調整可能である請求項１３に記載の移動体装置。
15. 前記支持対象物は、前記移動体に一体的に固定され、
    前記支持装置は、前記移動体を水平面に対してチルト自在に支持するレベリング装置の一部を構成する請求項１３又は１４に記載の移動体装置。
16. 前記移動体に物体が保持される請求項５〜１５のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    前記物体にエネルギビームを照射する照射装置と；を含む露光装置。
17. 請求項１６に記載の露光装置を用いて物体を露光することと；
    露光された前記物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。
18. 請求項１６に記載の露光装置を用いてフラットパネルディスプレイ用の基板を露光することと；
    露光された前記基板を現像することと；を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。

Images