JP4164605B2 - ステージ装置および該ステージ装置を備えた露光装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、電気機械的なアラインメント（整合）及び絶縁に関し、より詳細には、極めて精度の高いマイクロリソグラフ装置の中で、ウエーハを支持し且つ整合させるための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロリソグラフ装置で使用するための、種々のサポート及び位置決め構造が知られている。従来技術においては、一般に、別個のＸガイドアセンブリ及びＹガイドアセンブリを含む、ＸＹガイドが利用されており、一方のガイドアセンブリは、他方のガイドアセンブリに装着され、該他方のガイドアセンブリと共に運動可能することができる。別個のウエーハステージが、上記両ガイドアセンブリの頂部に設けられることが多い。そのような構造は、製造の際に高い精度を必要とすると共に、多くの構成要素を必要とする。そのような構造は、一般に、ウエーハステッパ装置において使用され、該ウエーハステッパ装置においては、結像すべきレチクルに対する露光フィールドのアラインメント、すなわち整合が回路の成功すなわち収率に影響を与える。走査型の露光システムにおいては、上記レチクル及びウエーハは同時に移動し、露光シーケンスの間に互いに関して横断して走査する。
【０００３】
関連するシステムが、本件出願人が所有する「位置決め装置、アライメント装置、及び、位置決め方法」と題する、特願平７−７５２２３号、並びに「目標物移動装置、位置決め装置及び可動ステージ装置」と題する、特願平７−１４３１９０号に開示されている。また、１９９１年８月２０日に発行された米国特許第５，０４０，４３１号、及び、１９８７年５月１９日に発行された米国特許第４，６６７，１３９号も参照されたい。上述の米国特許は総て、参考として本明細書に含まれる。「ＸＹステージ」と呼ばれることが多い、上述の如きステージ構造の他の多くの例が、当業界で知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のステージは一般に、ステージ位置の測定精度の感度が温度によって悪影響を受けるという大きな欠点を有している。ステージの要素を互いに関して駆動する電磁モータは大きな熱源であり、実際のステージ位置を決定するために一般に使用されるレーザ干渉計の性能に悪影響を与える。
【０００５】
従来技術のシステムの他の欠点は、電気ケーブル（電線）、光ファイバケーブル、冷却チューブ、真空チューブ、及び、ホースを含む、外部装置から上記ステージに接続される多くのケーブルが、実際のステージに対して、定常的及び衝撃的な大きな抗力並びに機械的な力を与え、これにより、性能を低下させるということである。すなわち、ケーブルの抗力は、ステージが該ステージと共に上記ケーブルを引っ張ろうとする時に生じ、これにより、機械的な摩擦及び外乱が生じる。
【０００６】
また、従来技術のステージは、該ステージを少なくとも１つの軸線方向において位置決めするための電磁駆動モータの重い磁石を一般に担持する、ステージの比較的大きな質量によって、その性能が低下する。質量が大きくなると、ステージの機械的な共振周波数を減少させ、従って、ステージの性能を低下させる。これを補償するために、ステージの剛性をより高くしようとすれば、その質量を更に増大させることになる。より大きな質量は、より大きなモータパワー（モータ出力）を必要とし、従って、望ましくない加熱を更に増大させる可能性がある。
【０００７】
従って、従来技術においては、ステージサポートの比較的大きな質量によって、精度及び速度という意味におけるステージの性能が阻害され、そのようなステージの運動によって生ずる熱が、位置に関する感知精度を阻害するという大きな問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、上述の如き従来技術の問題点を解消したステージ装置や、冷却システムを得ることである。
【０００９】
さらに本発明は、そのような改良されたステージ装置を搭載したマイクロリソグラフィ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、 ステージ装置であって、平坦な主表面を有するベースと、前記主表面上で、第１の方向、及び、該第１の方向に対して直行する第２の方向に運動可能な第１のステージアセンブリと、前記第１のステージアセンブリに一端部が取り付けられたケーブル部材と、前記主表面上で前記第１及び第２の方向に運動可能な第２のテーブルアセンブリであって、当該第２のステージアセンブリに前記ケーブル部材の一部が取り付けられている第２のステージアセンブリと、前記第１のステージアセンブリに隣接して前記第１のステージアセンブリと同期して前記第１の方向に運動可能であるとともに、前記第２のステージアセンブリを前記第２の方向に摺動可能に保持する第３のステージアセンブリと、前記第１のステージアセンブリ、前記第２のステージアセンブリ、及び前記第３のステージアセンブリに接続され、前記第２のステージアセンブリを前記第１のステージアセンブリと同期させて前記第１及び第２の方向に運動させる制御装置とを備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のステージ装置において、前記第３のステージアセンブリは、前記第１のステージアセンブリを前記第１の方向に駆動する駆動装置によって前記第１の方向に駆動されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１記載のステージ装置において、前記第３のステージアセンブリは、前記第２のステージアセンブリを前記第２の方向に駆動する駆動装置を備えることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、露光処理される基板を載置して２次元的に移動可能なステージ装置を備えた露光装置であって、前記ステージ装置が、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載されたステージ装置であることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、ステージ装置であって、ベースと、前記ベースに対して第１の方向およびこれと異なる第２の方向に移動可能な第１のステージと、前記第１のステージと同期して、前記ベースに対して前記第１および第２の方向に移動可能な部材を有する第２のステージと、前記第１のステージと前記第２のステージとに取り付けられたケーブル部材と、を備え、前記第１のステージと前記第２のステージとは、前記第１方向に駆動する第１方向駆動装置の少なくとも一部を共有し、前記第２方向に駆動する第２方向駆動装置をそれぞれ個別に備えることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５に記載されたステージ装置において、前記第２のステージが、前記第１のステージと同期して前記ベースに対して前記第１の方向に移動可能な第１の移動部材と、該第１の移動部材に対して移動可能に支持されて、前記第１のステージと同期して前記ベースに対して前記第２の方向に移動可能である第２の移動部材とを含むことを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６に記載されたステージ装置において、前記ケーブル部材の一端に取り付けられたコネクタをさらに備え、前記ケーブル部材は、前記第１のステージに取り付けられた第１部分と、前記第２のステージの前記第２の移動部材に取り付けられた第２部分とを有する第１のケーブル部材と、前記第２の移動部材に取り付けられた第３部分と、前記第２のステージの前記第１の移動部材に取り付けられた第４部分とを有する第２のケーブル部材と、前記第１の移動部材に取り付けられた第五部分と、前記コネクタに取り付けられた第６部分とを有する第３のケーブル部材とを有し、前記第２のケーブル部材は、前記第１のステージが前記第２方向へ移動する際は前記第２の方向における前記第３部分と前記第４部分との距離を調整し、前記第３のケーブル部材は、前記第１のステージが前記第１の方向へ移動する際は前記第１の方向における前記第５部分と前記第６部分との距離を調整することを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項６に記載されたステージ装置において、前記ケーブル部材の一端に取り付けられたコネクタをさらに備え、前記ケーブル部材は、前記第１のステージと、前記第２のステージの前記第２の移動部材とに取り付けられた第１のケーブル部材と、前記第２の移動部材と、前記第２のステージの前記第１の移動部材とに取り付けられた第２のケーブル部材と、前記第１の移動部材と、前記コネクタとに取り付けられた第３のケーブル部材とを有し、前記第２のケーブル部材は、前記第１のステージが前記第２の方向へ移動する際に変形して前記ケーブル部材の応力を吸収し、前記第３のケーブル部材は、前記第１のステージが前記第１の方向へ移動する際に変形して前記ケーブル部材の応力を吸収することを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項７または請求項８に記載されたステージ装置において、前記第２のケーブル部材は、前記第２の方向と、前記第１および第２の方向に直交する第３の方向とで規定される第１の平面内でループを形成し、前記第３のケーブル部材は、前記第１の方向と前記第２の方向とで規定される第２の平面内でループを形成することを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項６から請求項９のいずれか一項に記載されたステージ装置において、前記第１方向駆動装置は、第１部材と該第１部材との間で相対移動可能な第２部材とを有し、前記第１のステージを前記第１の方向に駆動する第１駆動装置と、前記第１部材と該第１部材との間で相対移動可能な第３部材とを有し、前記第１の移動部材を前記第１の方向に駆動する第２駆動装置と、を備え、前記第１駆動装置の前記第２部材と、前記第２駆動装置の前記第３部材とは同時に駆動されることを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載されたステージ装置において、前記第２方向駆動装置は、前記第２のステージの前記第１移動部材に支持されて、前記第２移動部材を前記第２の方向に駆動する第３駆動装置と、前記第１移動部材に設けられ、前記第１のステージを前記第２の方向に駆動する第４駆動装置とを備えたことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載されたステージ装置において、前記ステージはガイド面を有し、前記第１のステージと前記第２のステージとは、該ガイド面上を前記第１の方向および前記第２の方向に移動することを特徴とする。
請求項１３記載の発明は、請求項５から請求項１２のいずれか一項に記載されたステージ装置を備えたことを特徴とする。
【００１１】
一実施例においては、メインステージは、リニアモータによって第１の直線方向にベース上を機械的に駆動されるビーム（ガイドバー）を跨いでいる。メインステージに対して機械的に接続されていない、従動ステージ（従動フレーム）も、上記ベースに設けられた固定ガイドの間で、第１の直線方向（Ｘ）に独立して移動し、その運動は、メインステージのＸ方向の運動に同期される。メインステージ及び従動ステージは、独立して且つ同時にＸ方向に移動すると、電磁リニアモータ、従動ステージに取り付けられた磁気トラック、及び、メインステージに取り付けられたコイル部分が、Ｘ方向に対して直角な直線的な第２のＹ方向に、メインステージを動かす。
【００１２】
従って、メインステージは、Ｘ−Ｙ平面における機械的な外乱から絶縁され、メインステージ自体から磁気トラックの重量を取り除くことにより、メインステージの移動精度の制御が改善される。
【００１３】
また、温度効果に対するステージ位置の測定精度の感度は、メインステージに近接する熱源、並びに、干渉計測定装置の一部である測定レーザ光線経路の数及びサイズを極力小さくすることにより、改善される。
【００１４】
その中にモータコイルが設けられている磁気トラックのスロットを通して、空気の循環が行われる。上記スロットは、メインステージの両端部で部分的にシールされ、これにより、上記トラックに空気流を通し、該空気流は、メインステージから離れる方向に導かれ、従って、干渉計のレーザ光線経路から離れる方向に導かれる。
【００１５】
また、ケーブル従動ステージが、従動ステージに設けられる。ケーブルバンドルが、メインステージからケーブル従動ステージに接続される。ケーブル従動ステージは、従動ステージに沿う方向に移動して、その際に、メインステージの上記方向の運動に同期し、従って、装置の外側に接続されたケーブルバンドル（電線、光ケーブル、空気チューブ、及び、真空チューブを含む）の重量を支持する。
【００１６】
従って、最適な制御を得て、温度効果を極力小さくし、ケーブルの抗力を実質的に取り除くことにより、高精度の運動を得ることができる。
【００１７】
本発明の装置は、ウエーハステッパ、及び、走査型の露光装置のスキャナに使用されるのに適しており、二次元における円滑で正確なステッピング及びスキャニングを提供する。また、本発明の装置は、Ｙ方向が走査方向であり、Ｘ方向が横断走査方向である、スキャナ装置に適している。
【００１８】
精度、正確性、加速、速度、及び、設定時間が、従来技術に比較して効果的に改善される。メインステージ、及び、その支持ビーム（運動可能なガイドバー）の重量は効果的に減少し、その理由は、ステージを駆動するための比較的重い磁気トラックが、ビームにではなく、独立した従動ステージに設けられるからである。メインステージを加速及び減速するために与えられる力は、ステージの重心あるいはその付近に効果的に与えられる。これにより、ステージのトルクモーメントが効果的に減少され、従って、ステージのローリング及びピッチングの傾向が減少する。従って、Ｘ方向及びＹ方向における制御が、最適化される。
【００１９】
また、ビームを用いてメインステージを駆動することにより、ステージに設けられる熱源の数が減少し、従って、ステージ位置を決定する干渉計装置に対する温度効果が減少する。更に、メインステージをＹ方向に駆動するための従動ステージを用いることは、従来技術においては、メインステージの中心に設けられることが多いリニアモータコイルが、メインステージの２つの縁部に設けられる２つのモータコイルによって置き換えられることを意味し、これら各々のモータコイルは、同じ運動を得るために従来技術の単一の駆動モータを使用する場合に比較して、必要とするパワーすなわち電力は、半分だけで済む。これは、熱源をウエーハ（メインステージの中心に位置する）から物理的に離して位置させるだけではなく、発生する熱の集中を低下させ、従って、ステージ、及び、干渉計の位置決めに関する温度効果の制限を容易にする。
【００２０】
ケーブル従動ステージは、メインステージと外部ケーブル接続部との間における、ケーブルの中間着座位置の役割を果たし、従って、ケーブル従動ステージは、メインステージと ケーブルの抗力に起因する機械的な外乱との間の、機械的なバッファ（緩衝要素）である。従って、ステージの移動精度が向上される。
【００２１】
本発明の装置は、幾つかの従来技術のステージで使用されている、無整流子型の特殊な電磁駆動要素ではなく、商業的に入手可能な電磁駆動モータ要素を使用する。従って、本装置は、比較的容易に製造され、コストが低減される。また、発生した熱は、従来技術の無整流子モータの熱に比較して、かなり減少され、温度効果を低減する。
【００２２】
ビームが機械的にステージを駆動する限り、ステージは、ビームを包囲する必要がなく、また、ビームを跨ぐことさえも必要無い。一実施例においては、リニアモータコイルが、ビームの間隔端部に設けられ、Ｘ方向において細長くベースに固定されたガイドに設けられた磁気トラックに沿って、ビームを駆動する。従って、メインステージは、ビームに接続されているので、ビームのＸ方向（横断走査方向）における運動は、メインステージに伝達される。また、ビームは、メインステージが、上記ビームの方を向いたメインステージの表面に設けられる空気軸受を介して、ビームに沿って自由に摺動するので、Ｙ方向（走査方向）におけるメインステージ用のガイドの役割も果たす。Ｙ方向におけるメインステージの駆動運動は、２つのリニアモータコイル・アセンブリによって与えられ、これら２つのリニアモータコイルは各々、メインステージの２つの平行な縁部の一方に設けられている。上記２つのコイルアセンブリは、従動ステージに設けられた磁気トラックの内側で移動し、上記従動ステージは、ステージを包囲するが、該ステージとは機械的に独立している。
【００２３】
従動ステージは、剛性を有する矩形の構造であり、この構造は、他の２つの平行な部材に対して直角に接続される２つの平行な部材（本明細書においては、ブリッジと呼ぶ）を含む。２つのリニアモータが、メインステージ、及び、Ｘ方向のビームの運動に同期させて、従動ステージをガイドに沿って動かす。
【００２４】
運動する部材（メインステージ、ビーム、従動ステージ）が、ベースプレートの主表面に対して、確実に円滑な摺動運動を行うようにするために、空気（又は他の流体）の軸受が、メインステージ、ビーム、及び、従動ステージの下に設けられる。追加の空気軸受も、従動ステージと固定ガイドとの間に設けられ、従動ステージのＸ方向における運動を滑らかにする。メインステージとビームとの間に設けられる空気軸受が、ステージのＹ方向における相対的な運動を滑らかにする。一実施例においては、一方の固定ガイドだけが設けられ、従って、ビーム及び従動フレームは、一端部においてだけ案内される。
【００２５】
従動ステージは、Ｘ方向に案内され、Ｙ方向においては、固定ガイドの一方にクランプし該一方のガイドに沿って案内する、対向する２対の空気軸受によって拘束される。ビームは、他方の固定ガイドに沿って運動する複合型の真空及び空気軸受によって、Ｘ方向に案内される。
【００２６】
そうではなく、別の実施例においては、ビームと固定ガイドとの間には、空気軸受が全く設けられない。その代わりに、ビームと従動ステージのブリッジ部分との間に、空気軸受が設けられ、ビームをＹ方向において拘束する。ビームの運動、及び、従動ステージの運動は、電子制御システムによって、それぞれのＸ方向の運動が同期されるので、ビームと従動ステージとの間の相対的な運動（ほんの数ミリメートル）が制限され、そのような相対的な運動は、上記２つの要素の間の制御システムにおける完全な同期が損なわれた場合にだけ生ずる。従って、その箇所における軸受の機械的なノイズすなわち騒音が、極めて少なくなる。
【００２７】
「空気プラグ」構造、及び、対応する空気ダクトが、ビームに沿ってステージをＹ方向に駆動するリニアモータからの熱の除去を改善する。従動ステージ上の磁気トラックを収容するスロットは、空気プラグ構造によって、メインステージの各コーナー部において閉止され、これにより、暖かい空気を内側に収容するようになされている。上記空気プラグの断面は、スロットの内側部分の形状になるように形成され、磁気トラックに対するモータコイルのクリアランスすなわち空隙と同様な空隙を有している。従って、空気プラグ構造と磁気トラックの内側との間には、小さなギャップが存在する。これにより、空気プラグ構造は、スロットの中の空気の動きを完全にはシールせず、スロットの内側の空気と外側との間に十分な制限をもたらし、若干の負圧が形成されることを許容する。この構成は、磁気トラックの中心部に位置するダクト付きの真空出口と共に、外側からステージモータコイルのスロットの中へ移動する空気流の制御を確実にする。一方、そのような空気は、ダクトによって除去される。ダクト配管が、磁気トラックアセンブリの出口に取り付けられ、該磁気トラックアセンブリに空気を循環させ、これにより、コイルアセンブリの中心部を冷却する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例によるＸＹステージ構造の斜視図である（軸線Ｘ、Ｙ、Ｚは、説明のために示されており、構造要素ではない。）。平坦で円滑な主表面１２ａを有する花崗岩のベース１２は、安定性をもたらすための通常のベースである。Ｙ方向において平行に隔置された、花崗岩の２つの固定ガイド１８ａ、１８ｂが、ベース１２の表面１２ａに装着されている。
【００２９】
各々のガイド１８ａ、１８ｂは、表面１２ａ（Ｘ−Ｙ表面）に対して、概ね直交し、Ｘ方向におけるガイド表面１８０ａ、１８０ｂを有している。ガイド１８ａのガイド表面１８０ａは、空気軸受／真空構造１００を案内し、該空気軸受／真空構造は、ビームすなわち梁２０の一端部に固定されていて、上記ビーム（運動可能なガイドバー）２０をＸ方向に動かす。Ｙ方向のガイド表面が、ビーム２０の側面に形成されており、メインステージ（上方及び下方のステージ２２ａ、２２ｂ）は、上記ガイド表面に沿って、Ｙ方向に運動可能である。磁気トラック１６ａ、１６ｂが、それぞれのスペーサ１４ａ、１４ｂを介して、ベース１２に装着されており、上記ガイド１８ａ、１８ｂは、それぞれの磁気トラック１６ａ、１６ｂの上に設けられている。スペーサ１４ａ、１４ｂは、Ｘ方向において、それぞれ方形／矩形の柱状に形成されており、磁気トラック１６ａ、１６ｂの付近から暖かい空気を吸い出すための、内部冷却ダクトの役割も果たしている。磁気トラック１６ａのＸ方向のスロットの中には、ビーム２０の一端部において構造体１００の下方部に固定されたコイルユニットが挿入されている。同様に、ビーム２０の他端部に固定されたコイルユニットが、磁気トラック１６ｂのＸ方向のスロットの中に挿入されている。一実施例においては、上記コイルユニットの一方（構造体１００の側のコイルユニットであるのが好ましい）だけを装着することができる。
【００３０】
各々の磁気トラック１６ａ、１６ｂ用のコイルユニット及びスロットは、互いに接触しないように、Ｙ方向及びＺ方向に配置されており、ビーム２０は、上記コイルユニットに電流を与えることにより、ベース１２の表面１２ａの上でＸ方向に移動する。後に詳細に説明するように、空気軸受が、ビーム２０の両端部の下方部に設けられており、ビーム２０、構造体１００及びコイルユニットの重量は、表面１２ａによって支持されている。下方ステージ２２ａは、ビーム２０を包囲し、空気軸受を介して表面１２ａ上に支持されている。従って、メインステージの重量は、ビーム２０上に作用するのではなく、ベース１２全体に作用する。
【００３１】
反対に、ガイド１８ｂが、従動ステージアセンブリ（７２、７４、７６、７８）の運動を案内する。上記従動ステージアセンブリは、Ｘ方向において、矩形のフレーム構造を有している。上記従動ステージアセンブリのフレームの内側には、メインステージのＹ方向運動ストロークを許容するスペースが設けられている。後に詳細に説明するように、従動ステージアセンブリは、空気軸受を介してベース１２上に支持されると共に、磁気トラック１６ｂに磁気的に接続されたコイルユニットを有している。このコイルユニットは、図１においてブリッジ構造７２の側に装着され、従動ステージアセンブリをＸ方向に動かす。更に、図１のブリッジ構造７８は、空気軸受／真空構造１００との接触を避けるために、該空気軸受／真空構造との間に、数ｍｍのギャップ（空隙）を残すように、配置されている。更に、本発明の実施例においては、上記従動ステージアセンブリは、ガイド１８ｂによってのみ案内され、ガイド１８ａによってＹ方向において拘束されていない。
【００３２】
磁気トラック１６ａ、１６ｂは、トリロジー・コーポレーション（Ｔｒｉｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ：テキサス州Ｗｅｂｓｔｅｒ）から入手可能な「３００シリーズ（”３００ ｓｅｒｉｅｓ”）とすることができ、後に説明するように、通常の電磁駆動モータの第１の部分である。一実施例においては駆動モータの第２の部分でもある、内側のモータコイルアセンブリは、商業的に入手可能な部品である。上記モータコイルアセンブリは、トリロジー・コーポレーションの部品番号ＬＭ３１０−３である、整流子付きリニアモータである。この特定のモータは、必要とされる出力の約３倍の出力を有しており、この過剰の設計は、モータコイルが、十分低い能力すなわち出力で作動し、これにより、熱の発生が極力少なくなるためのものである。コイル巻線を含む電線は、非常に細く、エポキシの如き材料の中に埋め込まれている。各々のコイルは、３組のコイル巻線を有しており、各々のコイル巻線は、磁気トラックによって決定される磁気ピッチの３分の１だけ、互いに隔置されている。磁気トラックは、複数の磁石から成る直線的なアセンブリであって、例えば、個々の対の磁石が、鉄のフレームに取り付けられ、その間にエアギャップを有している。各対の磁石は、各々の隣接する磁石に関して、それぞれの極性が反転した状態で、隣接して取り付けられている。この磁石セットは、鉄又は鋼の裏当て構造に対して、磁気的に取り付けられ、接着剤によって適所に保持されている。磁気トラックは、種々の形態を有することができる。一実施例においては、コイルは、２つの対向する磁石セットの間を移動する。別の実施例においては、２つの隔置された位置を有するコイルが、磁気トラックの上方及び下方に設けられる。
【００３３】
ビーム２０は、Ｘ−Ｚ平面において矩形の断面を有する堅固な構造であり、例えば、セラミック（例えば、アルミナ）又はアルミニウムから形成される。別の実施例においては、ビーム２０は、Ｉ形材の断面形状を有している。ビーム２０は、その重量を極力小さくするために、内部空間（図８参照）を有しており、緩衝特性を有している。
【００３４】
下方ステージ２２ａが、ビーム２０をまたぎ、これを包囲している。下方ステージ２２ａは、例えば、アルミニウム又はセラミック材料（炭化ケイ素）から形成される。セラミックから形成された上方ステージ２２ｂは、下方ステージ２２ａに装着されている。また、セラミックから形成された通常のウエーハチャック２４、及び、レーザ干渉計用の２つのミラー２８、３０が、上方ステージ２２ｂに装着されている。ミラー２８は、ステージ２２ｂのＹ方向における位置を測定するｙ干渉計光線を反射し、また、ミラー３０は、ステージ２２ｂのＸ方向における位置を測定するｘ干渉計光線を反射する。使用の際には一般に、ステージ２２ｂは、矩形のカバーによって覆われ、該カバーは、通常のチャック、ミラー、センサ、及び、他の適宜な取付具（図示せず）のための開口を有していることを理解する必要がある。
【００３５】
図示のＸＹステージは、半導体ウエーハに対するリトグラフィを行うための方法である。しかしながら、本発明は、そのような用途に限定されるものでない。関連する寸法のイメージを与えると、この場合には、ウエーハチャックは、約３０４．８ｍｍ（１２インチ）の直径を有する半導体ウエーハを収容する寸法を有している。ベース１２の全体的な寸法は、約１１４．３ｍｍ×１１４．３ｍｍ（４−１／２インチ×４−１／２インチ）である。一実施例においては、上方ステージ２２ｂを下方ステージ２２ａに対して水平にするための、水平化装置（これも図示しない）が設けられている。また、ウエーハチャック２４の回転を調節するための通常の構造（図示せず）が、上方ステージ２２ｂに取り付けられている。通常の干渉計ミラー２８、３０の如く、後に説明するように、ステージ位置を決定するための、基準マークが、上方ステージ２２ｂに取り付けられている。下方ステージ２２ａは、ベース１２の主表面１２ａに乗っている。
【００３６】
従動ステージは、例えば、４つのアルミニウム部材を有する、矩形の剛性構造である。これらのアルミニウム部材は、ビーム２０の各側部において該ビームに対して平行に設けられた、対向し且つ平行な部材７４、７６であり、対向する平行な「ブリッジ」部材７２、７８によって、接続されている。
【００３７】
ケーブルコネクタ５２を有するケーブルバンドル（ケーブルの束）は、従動フレーム部材７６（他の図面により良く示されている）に取り付けられた、ケーブル従動ステージ１４０上に支持されている。磁気トラック８４ａ、８４ｂは、それぞれの従動ステージ部材７６、７４に固定され、従動ステージの一部を形成している。磁気トラック８４ａ、８４ｂの各々のスロットの中には、下方ステージ２２ａの両側に固定されたコイルユニットが挿入されている。これらのコイルユニットは、メインステージを励起してＹ方向に動かす。従動ステージは、また、空気軸受部材６４ａ、６４ｂを有しており、これら空気軸受部材は、上方ガイド１８ｂのいずれかの側部ガイド表面１８０ｂに設けられ、接続部材６４ｃにて接続されている。同様に、空気軸受部材６６ａ、６６ｂが、上方ガイド１８ｂのいずれかの側部に設けられ、接続部材６６ｃによって接続されている。従って、部材６４ａ、６４ｂ及び６４ｃ、並びに、部材６６ａ、６６ｂ及び６６ｃは、上方ガイド１８ｂに沿って、従動ステージを案内する。空気軸受１３４ａ（及び、図示しない他の空気軸受）も、後に詳細に説明するように、従動ステージを主表面１２ａの上で案内する。
【００３８】
上述の構造から分かるように、メインステージのＹ方向における加速及び減速により生ずる逆方向の力（反力）は、軸受部材６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂを介して、ガイド１８ｂに完全に伝達される。換言すれば、上記反力は、メインステージ及び空気軸受／真空構造を案内するビーム２０を介して、他方のガイド１８ａには全く伝達されない。
【００３９】
上記空気軸受は、デベット・マシナリー社（Ｄｅｖｅｔｔ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．：ペンシルバニア州Ａｓｔｏｎ）から入手可能なタイプである。空気軸受には、３つの一般的なタイプがあり、各々、５ミクロンの代表的なライディング・ハイト（ｒｉｄｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ）をもたらす。１つのタイプは、複合型の真空／空気軸受である。空気軸受は、多孔質カーボン体から形成され、その非軸受側部に沿ってワニスシール剤を有している。上記カーボン体は、真空源に接続される中央孔を形成している。上記カーボン体の外周部が、空気軸受になる。カーボン体の上方部は、圧縮空気源に接続されている。従って、圧縮空気は、カーボン体の同心円状の外側部分を通って押し出され、真空は、中央部分の空気に吸い込まれ、これにより、真空が空気軸受に「荷重を与えて」、適正な支持効果をもたらす。
【００４０】
ここに使用される第２の空気軸受／真空構造においては、真空部分は、空気軸受部分から物理的に離れ且つ該空気軸受部分に隣接している。真空及び圧縮空気は、ケーブルバンドルの配管、及び、内部配管分配装置（図面を簡単にするために、図示されていない）を介して、外部から供給されることを理解する必要がある。
【００４１】
空気軸受クランプ構造６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、並びに、同様な構造６６ａ、６６ｂ、６６ｃは、第３のタイプから構成されており、上方ガイド１８ｂと従動ステージ部材７２との間に、望ましい低摩擦関係をもたらしている。そのような構造は、接続部材６４ｃによって接続された、対向する軸受６４ａ、６４ｂを有している通常の空気軸受クランプ部材である。このタイプのクランプ型の空気軸受構造は、かなり嵩高であり、従って、空気軸受／真空構造を使用する、上記構造の他の部分には使用されない。しかしながら、上記タイプのクランプ型の空気軸受構造を使用するスペースがある場合には、図示の複合型の空気軸受／真空構造を、他のタイプの空気軸受構造で置き換えることができることを理解する必要がある。一般に、空気軸受は、その性能を適正に発揮するためには、ウェート、又は、物理的なクランプ構造、あるいは、真空によって、荷重を受ける必要があることを理解する必要がある。
【００４２】
図２、図３、図４、図５、及び、図６は、図１の全体構造あるいはその一部を示す別の図面である。
【００４３】
図２は、図１の後ろ側にある部分をより良く示すために、図１の構造を９０°回転させた状態で示している。従って、図２においては、別のケーブルバンドルループ５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ、並びに、上方ステージ２２ｂに接続されたケーブルバンドルループ５０ｃの終端部を、含むケーブルバンドルアセンブリの他方の部分が示されている。予荷重（予圧）型の空気軸受装置（図示せず）が、ベース１２の表面１２ａ、及び、従動アセンブリの部材７６の外側面に関して、ケーブル従動ステージ１４０を支持する。ケーブルバンドルは、電線、光ファイバ、真空チューブ、流体冷却剤チューブ、及び、空気軸受用の圧縮空気を搬送するための空圧チューブを含むことは理解されよう。ケーブルバンドルは、ステージコネクタによって、ケーブル従動ステージ１４０に取り付けられ、歯車機構９０ｂを介して回転駆動モータ９０ａにより駆動されるスチールバンド４８によって、動かされる。プレート４６が、スチールバンド４８の上方に設けられており、上記プレートは、ケーブル５０ｄが該プレート４６上に送り出される際に、該ケーブル５０ｄを支持する。従って、ケーブル従動ステージ１４０は、従動ステージの部材７６の上に設けられ、該部材に対して相対的に、Ｙ方向に移動する。ケーブル従動ステージは、コネクタ９０ｄに取り付けられたケーブルバンドルを、メインステージの運動に同期させて、図２において左側及び右側（Ｙ方向）へ動かす。従って、メインステージに対するケーブルのドラッギング効果（引きずり効果）が解消される。
【００４４】
ケーブルバンドルに関しては、その作用は、図２に示す如きものであり、ループ（ケーブル）５０ａは、従動ステージ要素（７２、７４、７６、７６、１４０）が、その軸線に沿ってＸ方向に移動することに伴って、拡大したり縮小したりする。また、ベース表面１２ａに接触することなく部材７６に固定して取り付けられているモータ９０ａ及び歯車機構９０ｂを作動させることにより、ケーブル従動ステージ１４０が、メインステージと共に、直交方向すなわちＹ方向に移動する際にループ（ケーブル）５０ｄは転動して伸縮する。従って、ケーブルの総ての運動は、メインループ５０ａ、５０ｄにあり、他方のケーブルループ５０ｃは、最小の運動量（すなわち、約１ｍｍ乃至２ｍｍ）で、実質的に静止しており、上記運動量は、ケーブル従動ステージとメインステージとの間の最大運動量である。
【００４５】
図２に更に示すように、磁気トラック８４ｂは、磁気トラック８４ａと同じであり、後に説明するように、下方ステージ２２ａに取り付けられたモータコイルを使用するための内部スロットを含んでいる。図２に示す他の要素は、図１に示す要素と同一である（図面を簡単にするために、図２においては、図１に示す総ての要素に符号を付している訳ではない。）。
【００４６】
図１には示していないが、固定型の磁気トラック１６ｂ用のスロットの中に挿入されるべきコイルユニット９２が、図２の従動ステージアセンブリのガイド１８ｂ側の端部部品に示されている。上記コイルユニット９２は、従動ステージアセンブリを構成する部材７５のＹ方向の一端部の側（クランプアセンブリ６６ａ、６６ｂ、６６ｃの側）にだけではなく、従動ステージアセンブリの部材７４（クランプアセンブリ６４ａ、６４ｂ、６４ｃの側）にも装着するのガ好ましい。
【００４７】
図３は、図１の構造の一部を、図１と同じ方向から示す斜視図である。しかしながら、ベース１２、及び、これに関連する固定ガイド、並びに、従動ステージは、ビーム２０の構造、及び、下方ステージ２２ａをより良く示すために、図３には示されていない。
【００４８】
図３に示すように、真空／空気軸受構造１００が、ビーム２０の右側の端部に取り付けられている。空気軸受１１４ａ、１１４ｂ、及び、１１４ｃ、１１４ｄ、並びに、真空領域１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃが、構造１００に取り付けられている（図１においては、空気軸受構造１００も部分的に示されており、その頂部だけが図１で見える。）。図３に示すように、空気軸受構造１００は、各々の空気軸受（加圧ガス排気パッド）、及び、真空領域が、ビーム２０の上面の固定ガイド１８ａの側部ガイド表面１８０ａの方を向くように、装着されている。Ｘ方向のモータコイル１１０ａは、ビーム２０の端部分に取り付けられており、構造１００のＸ方向の長さは、メインステージのＸ方向の寸法に概ね等しい。図示のように、モータコイル１１０ａは、その断面がＩ字形状の構造である。同様なモータコイル１１０ｂ（これもＸ方向の運動用である）が、ビーム２０の左側の部分に取り付けられている。モータコイル１１０ａ、１１０ｂは、図示のように、ブラケットによってビーム２０のメイン部分に取り付けられている。
【００４９】
図３は、下方ステージ２２ａの左側の部分に、下方ステージ２２ａに設けられたＹ方向のモータコイル１０２ａを示している。モータコイル１０２ａの構造は、モータコイル１１０ａ及び１１０ｂの構造と同様である。下方ステージ２２ａの右側には、他方のステージモータコイル１０２ｂのメイン部分が見える。モータコイル１０２ａ、１０２ｂが、図１及び図２に示す従動ステージ上の対応する磁気トラック８４ａ、８４ｂにそれぞれ嵌合されることが理解されるべきである。従って、その断面が「Ｉ」字形状のモータコイル１０２ａ、１０２ｂは、磁気トラック８４ａ、８４ｂの対応するスロットの中に嵌合する。下方ステージ２２ａの下側部分２２ｄは、後に詳細に説明する空気軸受パッドアセンブリである。また、図３に示すのは、ビーム２０の左側にあるガイド表面１０６ａである。このガイド表面１０６ａは、下方ステージ２２ａの対応する内側表面に固定して取り付けられた、空気軸受パッドアセンブリに接触している。ビーム２０の反対側の同様なガイド表面は、図３では見えない。
【００５０】
図３はまた、モータコイル１０２ａを収容する下方ステージ２２ａの側方スロット部分のいずれかの端部に位置する、「空気プラグ」構造１０４ａ、１０４ｂを示している。この実施例においては、そのような空気プラグは、モータコイル１０２ｂには設けられていないが、後に説明するように、モータコイル１０２ｂに用いることができる。
【００５１】
図４は、（アルミニウムの）プレート２２ｄを含むステージの下側２２ａを示しており、該プレート２２ｄの各々のコーナー部には、４対の空気軸受／真空構造が設けられている。第１の対のパッド１２０ａ、１２０ｂは各々、後に詳細に説明する、真空入口である円形の中央部分と、空気軸受部分である外側の同心円部分とを含んでいる。同様な構造が、プレート２２ｄの他のコーナー部に示されており、そのような構造は、空気軸受／真空構造１２６ａ、１２４ａ、１２２ａを含んでいる（他の空気軸受は、図面を簡単にするために、図２ｂには示されていない。）。また、図４には、ビーム２０の下側、ケーブルバンドルループ５０あ、及び、一方のケーブル従動ステージ１４０を支持する空気軸受１４２が示されている。ケーブルバンドル５０ａの一方の端部が、端末コネクタ５２（例えば、ベース１２の側に固定されている）に接続され、他方の端部が、従動ステージアセンブリのフレーム部材７６の側方端部に固定されたコネクタ５３に接続されている。
【００５２】
図４においては、ベース１２だけが取り除かれており、ガイド及び磁気トラック１６ａ、１８ａ、及び、１６ｂ、１８ｂを含む他の総ての構造が示されていることを理解する必要がある。また、部材７２、７６を含む、従動ステージの下方部も示されている。また、ビーム２０の空気軸受／真空構造も示されている。ビーム２０の左側には、真空領域１３６ｂと、真空領域１３６ｂＸ方向の両側に隣接して配列された空気軸受パッド１３２ａ、１３２ｂとが示されている。ビーム２０の右側には、真空領域１３４ｂと、対応する空気軸受１３０ａ、１３０ｂとが示されている。
【００５３】
また、従動フレーム部材７２、７６を表面１２ａ上で支持するための空気軸受／真空構造も示されており、該空気軸受／真空構造は、部材７２、７６の下側に設けられている。部材７６の左側の部分では、構造１３６ｃの中央部分に設けられた矩形の真空領域が、同心円状の空気軸受の（加圧ガス排気）部分によって包囲されている。対応する空気軸受／真空構造１３４ｃが、従動ステージ部材７６の右側に位置している。同様なパッド構造１３４ａ、１３６ａが、部材７２に設けられている。また、従動ステージ部材７６、７２にそれぞれ設けられた磁気トラック８４ａ、８４ｂも示されている。後に説明するように、下方ステージ２２ａの一側部に取り付けられたカバー（熱バッフル）２２ｃが、磁気トラック８４ｂ及び従動ステージの一部を包囲している。熱バッフル２２ｃの下側（図２に部分的に示されている）が、熱抽出ダクト２０１（後に更に説明する）と共に、示されている。また、干渉計ミラー３０、ケーブル従動ステージ駆動機構の一部９０ａ、９０ｂ、及び、ケーブル従動ステージ１４０の底部の空気軸受１４２も示されている。スペーサ１４ａ、１４ｂにそれぞれ設けられる丸い穴１３７ａ、１３７ｂは、磁気トラック１６ａ、１６ｂから熱を抽出するためのダクトである。空気ホース（図示せず）が、穴１３７ａ、１３７ｂに取り付けられている。ダクト８６は、磁気トラック８４ｂの内部に通じる穴であり、該穴には、排気（真空）空気ホース（図示はされていないが）が取り付けられていて、トラック８４ｂの内側から暖かい空気を取り除いている。
【００５４】
スペーサ１４ａ、１４ｂの内部は、空所として形成されており、磁気トラック１６ａ、１６ｂのスチールカバーには、上記スペースの空所につながる穴が長手方向に隔置し形成されている。従って、空気抽出穴が、スペーサ１４ａ、１４ｂの各々の穴１３７ａ、１３７ｂに接続されると、各々の磁気トラック１６ａ、１６ｂのスロットの中に浮遊する暖かい空気が、強制的に排出される。そのような構造は、各々の磁気トラック１６ａ、１６ｂと磁気的に結合されたコイル１１０ａ、１１０ｂによって発生する熱によって暖められたスロットの中の暖かい空気が、メインステージの周辺部分へ流出するのを防止することを可能とする。
【００５５】
図５は、ベース１２、ビーム２０、下方ステージ２２ａ、上方ステージ２２ｂ、並びに、関連する構造を、従動ステージを省略した状態で、示している。図５は、図３のウエーハステージが、ベース１２の主表面１２ａ上にどのように設けられるかを示している。図６は、ベース１２、従動ステージアセンブリ（７２、７４、７６、７８、６４ａ−６４ｃ、６６ａ−６６ｃ、１３６ａ、１３６ｃ等）、及び、ケーブル従動ステージ（１４０、１４８等）を、メインステージ及びビームを省略した状態で示している。従って、図６に示される総ての構造は、図７以下の図面にも示されている。
【００５６】
図５に示すメインステージ構造から明らかなように、リニアモータコイル１１ａ、１１０ｂが、ビーム２０の両端部に装着されているので、ビーム２０は、コイル１１０ａ、１１０ｂを励起する電流（例えば、三相電流）を制御することにより、Ｘ−Ｙ平面において微少回転することができる。これにより、メインステージ（２２ａ、２２ｂ）のヨーイングの能動的な制御が可能となる。同様に、下方ステージ２２ａの両側に装着された２つのコイル１０２ａ、１０２ｂへ供給される励起電流を制御することにより、メインステージをビーム２０と共に、Ｘ−Ｙ平面において微少回転させることが可能となる。
【００５７】
ミラー２８のＹ方向の位置を測定する干渉計が、例えば、２又はそれ以上の軸線から成る測定レーザ光線ＢＹ１、ＢＹ２を有している場合には、メインステージのヨーイングは、光線ＢＹ１及びＢＹ２によって得られた測定値の間の差を得ることにより、決定することができる。同様に、ミラー３０用のＸ干渉計は、マルチアクシス（多軸）型（レーザ光線ＢＸ１、ＢＸ２）とすることができる。
【００５８】
ところで、メインステージのＹ方向の運動に伴って生ずる反力（加速及び減速）は、ビーム２０には全く伝達されない。そのために、ビーム２０をＹ方向において拘束する空気軸受／真空構造１００とガイド１８ａのガイド表面１８０ａとの間のギャップ（数マイクロメートル）に形成された静圧ガス軸受の剛性を少なくすることができる。従って、空気軸受／真空構造１００に供給される空気圧又は真空圧に対する調節を緩和することができる。
【００５９】
この剛性の緩和は、メインステージの位置決め及移動精度（Ｙ方向における加速及び減速時の安定性）が、結果として低下しないことも意味する。反対に、図６に示す従動ステージアセンブリ（従動フレーム）の主要な機能は、メインステージ（２２ａ、２２ｂ）を駆動するリニアモータの磁気トラック８４ａ、８４ｂが、メインステージに追従し、上記磁気トラックがＸ方向に移動するようにすることである。また、他の主要な機能は、メインステージがＹ方向に移動する時に生ずる反力を、クランプ構造６４ａ−６４ｃ、６６ａ−６６ｃを介して、固定ガイド１８ｂに伝達することである。そのために、クランプ構造６４ａ−６４ｃ、６６ａ−６６ｃはサポート構造を介してガイド１８ａに接続され、上記サポート構造においては、高い剛性が得られ、これにより、従動ステージアセンブリ全体をＹ方向において確実に拘束することができる。
【００６０】
本発明の一実施例においては、小さな弾性バンパ（図示せず）が、花崗岩のベース１２の主表面１２ａの縁部（ガイドが位置している縁部以外の縁部）に沿って、上記主表面に整合されている。これらのバンパは、制御装置が故障して、ステージが、表面１２ａのその縁部へ移動する場合に、ステージの運動を緩衝する。
【００６１】
図２に示すように、モータコイル９２が、従動フレーム部材７６の右側の部分に設けられている。対応するモータコイル（図示せず）が、従動フレーム部材７６の左側の部分に設けられている。上記コイルは、固定型の磁気トラック１６ａのスロットの中に挿入され、図２に示すコイル９２と協働して、従動ステージアセンブリをＸ方向に駆動する。上記モータコイルは、従動ステージに対して駆動力を与える。また、上記モータコイルは、メインステージのモータコイル１０２ａ、１０２ｂと同様であるが、長さが短く、上記従動ステージの質量が小さいので、パワーは小さい。この実施例においては、対向する従動ステージ部材７４は、駆動モータコイルを全く含まない。
【００６２】
図５及び図６を比較すると、ビーム２０及び従動ステージ７６の部材が、同一の磁気トラック１６ａ、１６ｂの上で、どのように駆動されるかが分かる。また、上記図面を比較すると、ビーム２０がガイド１８ａに接触している時に、従動ステージがガイド１８ｂにどのように接触するかが分かる。また、図５及び図６を比較すると、従動ステージ部材７２、７８のブリッジ構造の目的も分かる。
【００６３】
従って、ステージ２２ｂ上のコイル１０２ａ、１０２ｂが励起されると、ステージ２２ａは、従動ステージの磁気トラックの磁気的な強さに比例するＹ軸方向の力を発生する。従って、メインステージの運動に伴う反力（Ｙ軸方向）は、従動ステージに対して総て与えられる。従って、メインステージを案内するビーム２０に対しては、反力が全く与えられず、ガイド表面を変形させようとするような力が、固定ガイド１８ａに影響を与えることは全くない。他方のガイド１８ｂは、従動ステージの反力を支持し、これにより、ガイド１８ｂが変形することがある。しかしながら、そのような変形は、従動ステージの案内精度すなわちガイド精度にだけ影響を与え、従って、メインステージのガイド精度は悪影響を受けないので望ましい。
【００６４】
ここに示す空気軸受の特定の形態は、本発明の一実施例の単なる例示であることを理解する必要がある。例えば、図４に示す円形の空気軸受／真空構造１２０ａ、１２０ｂ等が使用されているが、これも図４に示す矩形の真空／空気軸受構造を使用することもできる。また、例えば、１２６ａ、１３６ｃの如き、同心円状の複合型の空気軸受／真空構造も適所に使用されるが、１３２ｂ、１３６ｂの時、分離型の真空構造／空気軸受構造も使用することができる。特定の空気軸受の形態の選択は、使用可能な表面積に依存する。
【００６５】
図７は、図２の線３−３に沿う断面を示しており、従って、ケーブル従動ステージ及びこれに関連する構造を詳細に示している。図２に示す要素と同一の要素は、ベース１２、ケーブル従動ステージ１４０、従動ステージ部材７６の外側部分、及び、ベース１２に支持された空気軸受１４２（図４にも示される）であり、上記外側部分の一つの表面は、約４５°の角度で傾斜して、ケーブル従動ステージ１４０に圧接し、これにより、該ケーブル従動ステージ用のガイドの役割を果たしている。図７に示す追加の構造は、ケーブル従動ステージ１４０に取り付けられた磁石１４４ａであり、該磁石は、（アルミニウムの）従動部材７６の中に装着された鉄プレートすなわち鉄板１４４ｂに吸着される。鉄プレート１４４ｂは、ケーブル従動ステージ１４０のストロークにわたって、Ｘ方向に細長い。磁石１４４ａは、該磁石１４４ａと部材７６の対応する表面に設けられた鉄プレート１４４ｂとの間の吸着力によって、ケーブル従動ステージ１４０の２つの表面に位置する空気軸受１４２ｄ、１４２に荷重を与える役割を果たす。従って、ケーブル従動ステージ１４０は、部材７６の４５°の角度で傾斜した表面（Ｘ方向に形成されている）によって、案内され、Ｘ方向（図７の紙面に直交する方向）に移動する。
【００６６】
図７に示す他の要素は、ケーブル従動ステージの運動限界を検知する、光電検知器１４８を含む。また、ケーブルバンドル５０ｂのループを支持する鉄プレート４６と、ケーブルクランプ部材１４６ｂ、１４６ｄと、ケーブルクランプ部材１４６ｂ、１４６ｄを支持するための構造部材１４６ｃとが含まれており、上記ケーブルクランプ部材の間には、バンドル５０ｄであるケーブルバンドル５０ｂの端部分が位置している（ケーブルバンドルは、図２に示すように、構造１４６ｂ、１４６ｃ、１４６ｄの周囲で環状に数回巻かれていることに注意する必要がある。）。
【００６７】
図７（及び図２）に示す鉄プレート４６は、部材７６の側でＸ方向において固定され、ケーブル従動ステージ１４０の上方部を覆っている。構造１４６ｂ、１４６ｃ、１４６ｄは、鉄プレート４６の上方のスペースの中で、ステージ１４０と共に、Ｙ方向（図７の紙面に対して直交する方向）に移動する。
【００６８】
供給源側のバンドル５０の端部分は、部材７６の側で固定された端末コネクタ５３（図４に示す）に接続されている。バンドル５０ｂ（５０ｄ）は、Ｙ−Ｚ平面においてループになっており、その理由は、バンドル５０ｂ（すなわち、バンドル５０ｄ）の他端部が、クランプ構造１４６ｂ、１４６ｄによって固定されているからである。構造部材１４６ｃは、バンドル５０ｄを上方バンドル５０ｃに接続するために必要な、幾つかのジョイント、及び、電気端子を有している。バンドル５０ｃは、Ｘ−Ｚ平面においてループになっており、メインステージの終端部５１（図２参照）に接続されている。
【００６９】
また、図２においては、終端部５１は、上方ステージ２２ｂに装着されているが、上記終端部は、下方ステージ２２ａの側に装着することもできる。図１、図４、図７、及び、図７から明らかなように、メインステージ及び従動ステージアセンブリが同期してＸ方向に動いたときに、Ｘ−Ｙ平面でループしたケーブルバンドル５０ａだけが変形する。ケーブル従動ステージ１４０、及び、構造１４ｂ、１４６ｃ、１４６ｄはＹ方向において一緒に移動するので、メインステージがＹ方向に動いた時には、ケーブルバンドル５０ｂ（又は５０ｄ）だけが変形する。そのために、ケーブルバンドル５０ａの応力は、従動フレームアセンブリによって吸収され、ケーブルバンドル５０ｂ、５０ｄの応力は、ケーブル従動ステージ１４０（及び構造１４６ｂ−１４６ｄ）によって吸収される。その端部においてメインステージに対して応力を与える可能性があるのは、ケーブルバンドル５０ｃである。しかしながら、バンドル５０ｃの形状は、ケーブル従動ステージ１４０の作用によって、メインステージが動いても、めったに変化しない。従って、ケーブルバンドル５０ｃの重量よりも小さい力だけが、Ｚ方向において、メインステージ側の終端部５１に加えられる。
【００７０】
図８は、ビーム２０、下方ステージ２２ａ、及び、関連する構造を断面で示している。この断面は、図５の線４−４に沿って示されている。
この実施例における下方ステージ２２ａは、ビーム２０を包囲している（ここに示すビームは、断面がＩ字形である。）。ビーム２０は、その重量を極力小さくするために、３つの内部空間２０ａ、２０ｂ、２０ｃを形成している。メインステージをビーム２０に沿って案内するために、空気軸受／真空パッド１４２ａ、１４２ｂ（他の図面には示されていない）が、下方ステージ２２ａの両方の内側部分に設けられ、これにより、パッド１４２ａ、１４２ｂとビーム２０の両側の側面１０６ａとの間に、静圧ガス軸受を形成している。パッド１４２ａ、１４２ｂは、下方ステージ２２ａの各々の外縁部付近に位置する矩形の空気軸受を有しており、これにより、ビーム２０と下方ステージ２２ａとの間の摩擦を極力小さくしている。更に、図８においては、ビーム２０は、下方ステージ２２ａの内側の頂壁及び内側の底壁の両方から数ｍｍあるいはそれ以下のスペースを残すように、配列されている。ベース１２上で支持するための、空気軸受／真空パッド２２ｄが、下方ステージ２２ａの下方部に示されている。リニアモータコイル１０２ａ、１０２ｂは、ステージ２２ａの側部に取り付けられ、断面で示されている。関連する磁気トラック８４ａ、８４ｂは、モータコイル１０２ａ、１０２ｂをそれぞれ包囲している。
【００７１】
磁気トラック８４ａ、８４ｂは、メインステージの一部ではなく、従動ステージ部材７４、７６にそれぞれ取り付けられているが、ここでは、説明のために図示している。また、それぞれ磁気トラック８４ｂ、８４ａ用の裏当てプレート８４ｃ、８４ｄも示されている。従動フレーム部材の一部が示されており、該一部には、磁気トラックの裏当てプレート８４ｄが取り付けられている（トラック８４ｂ用の対応する構造は示されていない。）。
【００７２】
干渉計の正確な測定を行い、また、温度差に起因する熱膨張の変化を排除するためには、ステージ機構の温度安定性が重要である。干渉計の問題点は、暖かい空気が、冷たい空気とは異なる屈折率を有することである。対象物すなわち物体は、干渉計のレーザ光線の中で千分の数℃の粘度で空気温度に維持される。本発明の実施例によれば、空気温度及び湿度コンディショナ、及び、ＨＥＰＡフィルタ（図示せず）から供給される全体的な空気流は、図１において図中の左側底部から右側上部へ流れる。例えば、露光装置を収納する環境チャンバ用の１つのタイプである、空気コンディショナを用いることができる。そのようなチャンバが、サイドフロータイプ（ｓｉｄｅ ｆｌｏｗ ｔｙｐｅ）である場合（ＨＥＰＡフィルタの内側側壁の一方に、換気用の開口を設け、内側側壁の他方に戻しダクトを設けることにより、空気が側方へ流れる）には、図１のＸ方向に一致するようにステージ装置を配列することにより、全体的な空気流を供給することができる。従って、干渉計ミラー２８、３０から暖かい空気を遠ざけることが重要である。これは、以下に説明する３つの冷却サブシステムによって達成される。
【００７３】
第一に、ステージ上のモータコイル１０２ａ、１０２ｂは各々、コイル構造のベースの中の液体冷却剤を通常の如く循環させることにより、液体冷却される。上記液体冷却剤は、水又は、フロリナート（Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ）の如き他の材料であり、そのような液体冷却剤は、通常の配管（図示しないケーブルバンドルの一部）によって供給され、各々のモータコイル１０２ａ、１０２ｂのベースに形成された通路を通して循環される（そのような通路は、上述の商業的に入手可能なモータコイルの一部である。）。
【００７４】
第二に、更なる冷却のために、液体冷却剤をモータコイル１０２ａ、１０２ｂの外側面に循環させる。
【００７５】
第三に、図３においてモータコイル１０２ａ、１０２ｂを包囲する下方ステージ２２ａの側方スロット部分に対して空気冷却装置を設ける。熱バッフル２２ｃ（図８及び図４参照）が、磁気トラック８４ａを有するフレーム部材７４を包囲すると共に、フレーム部材７４に接触することなく、下方ステージ２２ａに取り付けられている。熱排出チューブ（ダクト）２０１は、トラック８４ａの外側の長さに渡って伸長する直線型構造であり、ステージ２２ａ及びバッフル２２ｃによって形成された「チャンバ」の中から暖かい空気を排出するために、トラックの直ぐ下方に設けられている。チューブ２０１は、約３ｍｍの高さ、及び、約６７ｍｍの幅を有しており、上記「チャンバ」の中からの暖かい空気の進入を許容する少なくとも１つの開口を形成している。従って、チューブ２０１は、真空を受ける排気チューブ（図示せず）に外側から接続された薄い矩形の管である。これにより、チューブ２０１は熱バッフル２２ｃの内側に配置され、熱バッフル２２ｃの内側から暖かい空気を排出する。
【００７６】
図８に示す構造から明らかなように、磁気トラック８４のスロットの中の空気は、コイル１０２ａによって暖められる。熱バッフル２２ｃ又はチューブ２１のいずれかを省略した場合には、暖かい空気は、トラック８４のスロットから外方へ流れ、ミラー３０の前方のスペース、すなわち、Ｘ方向干渉計装置のレーザ光線経路には、大きな屈折率の変動が生ずる。従って、トラック８４ａの下方には、Ｙ方向に隔置された幾つかの貫通穴を設け、暖かい空気が、トラック８４ａのスロットのスペースからチューブ２０１の内側スペースへ暖かい空気が迅速に排出されるように、トラック８４ａを構成するのが好ましい。
【００７７】
配管を通る空気の循環を促進するために、モータコイル１０２ａがその中に設けられている下方ステージ２２ａのスロット部分のいずれかの端部に図３に示す「空気プラグ」構造１０１ａ、１０４ｂが設けられる。各々の空気プラグ１０４ａ、１０４ｂは、対応する磁気トラックの周囲に緊密に嵌合するが、上記空気プラグと上記磁気トラックとの間に小さなギャップを残し、これにより、磁気トラック８４ｂのスロット、並びに、下方ステージ２２ａのスロット部分の中に空気流が入れるような、寸法を有する。これにより、積極的な空気流が生じ、該空気流は、上記「チャンバ」に入り、次に、上記磁気トラックに隣接するダクトの中に入って、接続された真空チューブを通って出る。空気プラグ１０４ａ、１０４ｂは、例えば、プラスチックから成る薄い部片である。各々の空気プラグとこれらに対応する磁気トラックの部分との間の約１ｍｍのギャップにより、空気が外側から空気プラグを通って入ることが許容される。従って、上記各々の空気プラグは、コイル１０２ａと同様の断面形状を有しており、スロット部分の端部に接合されて、コイル１０２ａを下方ステージの中で位置決めする。
【００７８】
この実施例においては、熱バッフル２２ｃ及び排気チューブ２０１は、ステージ２２ａの一側部にだけ設けられているが、その理由は、これらを設ける目的が干渉計ミラーから熱を偏向させることであり、全体的な空気流の方向は、図１において、左側から右側の方向である。従って、別の実施例においては、ステージ２２ａの反対側のモータコイル１０２ｂに対しても、熱バッフル、ダクト、及び、空気プラグが設けられる。
【００７９】
上記従動ステージ、及び、ビームは、上述のように、同期して駆動される。これら従動ステージ及びビームの間の代表的な最大移動量は、約±１．０ｍｍである。従って、上記２つの部品の間の位置的な関係は、実質的に固定されている。一実施例においては、上記メインステージ２２の相対的な移動精度は、約±１０ナノメートルである。従動ステージの移動精度は、約±１ｍｍである。従って、上記メインステージ及びビームは、Ｘ軸方向に駆動され、メインステージ上のモータコイルと従動ステージ上の対応する磁気トラックとの間に、所定の最小ギャップ（約１ｍｍ）を維持する。ケーブル従動ステージの精度は、Ｙ方向において、約１ｍｍ乃至２ｍｍである。
【００８０】
上記ビーム、メインステージ、従動フレームステージ、及び、ケーブル従動ステージの運動を制御して、上記許容値に合致させるためのシステムが、図９にブロックダイアグラムで示されている。この制御システムは、ビーム及び従動フレームステージの１つの次元（Ｘ軸線）における運動を同期させ、これにより、上記ビーム及び従動フレームステージが、それぞれのモータコイル９２，１１０ａ、１１０ｂに対する電流を制御することにより、メインステージと従動フレームステージとの間の間隔が最小になる状態で、互いに近接して移動するようにする。また、従動フレームステージに乗っているケーブル従動ステージは、メインステージと同期して、直交方向（Ｙ軸）に移動し、モータ９０ａの作動を制御することにより、ケーブルの応力を極力小さくする。従って、制御システムは、上記３つのステージ及びビームの運動を同期させる。
【００８１】
制御部分１６１は、３軸コントローラあるいはＣＰＵを備えている。これらＣＰＵは一般に、マイクロプロセッサ又はマイクロコントローラであり、１つのマイクロプロセッサの中に総てを存在させることができる。
【００８２】
従って、メインステージの軸コントローラ１６２ａは、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１６２ｄに制御システムを送り、次に、その出力が、増幅器１６２ｅによって増幅されて、メインステージ（図９では、符号１６２ｆが付されている）のモータコイル１０２ａ、１０２ｂ、並びに、モータコイル１１０ａ、１１０ｂを励起する。従動フレームステージの軸コントローラ１６４ａが、デジタル／アナログコンバータ１６４ｄに信号を送り、該信号は、増幅器１６４ｅによって増幅され、図９では符号１６４ｆを付された従動フレームステージのモータコイル９２を制御する。同様に、ケーブル従動ステージの軸線コントローラ１６８ａが、デジタル／アナログコンバータ１６８ｄ、及び、増幅器１６８ｅを介して、図９では符号１６８が付されたケーブル従動ステージのモータ９０を制御する。
【００８３】
ホストコンピュータ１６０が、軸コントローラ１６２ａ、１６４ａ、１６８ａに対して、通常の態様でコマンドすなわち命令を送り、Ｘ方向及びＹ方向における運動を制御することもできることは理解する必要がある。
【００８４】
３つの位置測定装置１６２ｇ、１６４ｇ、１６８ｇが、フィードバックを行う。メインステージ用の測定装置１６２ｇは、上方ステージ２２ｂに設けられた干渉計ミラー２８、３０を含む。ミラー２８、３０によって反射されたレーザ光線によって、上方ステージ２２ｂのベース１２上のＸ方向及びＹ方向の正確な位置（及び、ヨー要素も）が測定される。この測定は次に、ライン１６２ｈ、１６２ｋを介して、それぞれの軸コントローラ１６２ａ、１６８ａへのフィードバックの目的を可能とする。
【００８５】
第２の測定装置１６４ｇが、メインステージに対する従動フレームステージの位置を測定する。一実施例においては、測定装置１６４ｇは、誘導型の近接測定センサである。そのセンサ要素は、例えば、部材７８の如き、従動フレームステージの一つの部材に設けられ、部材１００の接近を検知する。従って、センサ１６４ｇは、メインステージに対する従動フレームステージの位置を測定する。測定装置１６４ｇの出力は、フィードバックラインを介して、軸コントローラ１６４ａにフィードバックされ、従動フレームステージのコイル９２を制御する。
【００８６】
ケーブル従動ステージ用の第３の測定装置１６８ｇは、通常の機械的なエンコーダであり、該エンコーダは、ケーブル従動ステージの回転モータ９０ａの一部である。上記エンコーダは、ケーブル従動ステージの位置を表す。この測定値は、ライン１６８ｈを介して、ケーブル従動ステージの軸コントローラ１６８ａにフィードバックされる。コントローラ１６８ａは、主として、ライン１６２ｋを介して、メインステージのＹ方向の測定信号を入力してモータ９０ａを励起し、これにより、エンコーダ装置１６８ｇからの測定信号は、１乃至２ｍｍの範囲内にあることになる。
【００８７】
信号経路１６２ｊは、選択的に設けられるものであって、「フィードフォーワード」の特徴を提供し、この特徴により、従動ステージ制御要素は、Ｘ軸に沿うビームの運動に単に追従するだけではなく、ビーム２０を制御する要素が受信すると同時に、ホストコンピュータ１６０から移動コマンドを受信し、これにより、より迅速な性能を提供する。
【００８８】
従って、ステージアセンブリ全体の種々の要素の運動における全体的な所望の同期が、所望の許容値の範囲内に維持される。メインステージの運動は、最も正確な測定装置によって、最も厳密に制御され、一方、従動ステージは、より精度の低い測定装置によって、幾分低い精度で制御される。最後に、運動制御の精度が最も低い上記装置の部分、すなわち、ケーブル従動ステージに対しては、最も精度の低い測定装置（機械的な符合化）が使用される。
【００８９】
また、ビーム２０の両端部のリニアモータコイル１１０ａ、１１０ｂは、軸コントローラ１６２によって差動的に励起され、これにより、ビームがヨーイングを起こす傾向を阻止して解消する。従って、制御ユニット１６２ａは、各々のモータコイル１１０ａ、１１０ｂに対して、異なるレベルの電流を与える。各々のモータコイルに与えられるそのような電流値は、フィードバックライン１６２ｈで示すように、ビーム２０上のステージ２２ａの測定された位置すなわち測定位置に従って、コントローラ１６２のコンピュータプログラムによって決定される。ビーム２０に関連して設けられる上述の空気軸受構造も、アンチ・ヨーイング効果をもたらすが、上記差動的な駆動は、上記空気軸受が行うよりも高いアンチ・ヨーイング性能を提供することを理解する必要がある。従って、ステージ２２ａの位置に起因してビーム２０がヨーイングを起こす傾向は、上記差動的な駆動制御によって、総て解消される。その目的は、ステージ２２ａによってビーム２０に与えられる反力により、ビーム２０が枢動すること、すなわち、一方の側部が他方の側部よりも速く移動することを、阻止することである。
【００９０】
ステージの別の実施例が、図１０に断面で示されており、この図は、ビーム、メインステージ、及び、従動フレームステージだけを示している。単一のバーすなわち棒として形成された従動フレームステージ２７４は、単一の磁気トラック２８４を担持しており、該単一の磁気トラックは、その重心付近で、メインステージ（下方ステージ）２２２ａの中心に設けられている。従動フレームステージには、上述の実施例と同様に、Ｚ方向及びＹ方向においてその外方端を支持するための空気軸受と、各々の端部に設けられるリニアモータコイルとが設けられている。モータコイル２０２は、メインステージ２２２ａに取り付けられている。ビーム２２０は、円滑な側面を有する「Ｕ」字形状の構造であり、上記側面は、メインステージ２２２ａ上で固定された空気軸受２４２ａ、２４２ｂを案内し、メインステージ２２２ａをＹ方向に動かす。ステージ２２２ａは、ステージ２２２ａの下側に設けられた空気軸受装置２２２ｄを介して、ベースの表面１２ａ（図示せず）の上で支持されている。ビーム２２０は、空気軸受２３２の上に支持されている。この実施例は、上述の実施例と同様であるが、単一の磁気トラック２８４（単一の従動バー２７４）が、メインステージ２２２ａをＹ方向に駆動する点において異なっている。この実施例はまた、ステージ２２２ａが、ビーム２２０を完全には包囲していないという特徴も有している。すなわち、メインステージ２２２ａは、ベース１２の上に支持され、ビーム２２０を跨ぐだけではなく、従動バー２７４（磁気トラック２８４を有する）も跨ぐ。また、ビーム２２０は、「Ｕ」字形状の構造を有しており、該ビームの両端部だけを支持するのではなく、ビームの長さに沿ってビーム２２０を支持するためにビームの直ぐ下に設けられた空気軸受２３２を有している。図１０に示す場合には、従動バーステージ２７４をベース１２に対して支持するための構造が必要であり、その理由は、ビーム２２０がその下で正しく配列されているからである。１つの例は、従動バーステージ２７４のＹ方向の両端部が、２つの固定ガイドによって、Ｚ方向において支持されている構造を設けることである。
【００９１】
図１１は、本発明の別の実施例を平面で示している。この実施例は、図１の実施例と同じであり、同様の要素には同様の符号が付されているが、ガイド１８ａが取り除かれており、従って、空気軸受構造１００が、残りのガイド１８ｂに圧接している点が異なる。
【００９２】
別の実施例として、図３に詳細に示す空気軸受／真空構造１００のパッド１１４ａ−１１４ｄ、並びに、構造１００の背後の真空領域１１６ａ−１１６ｃを形成し、また、ブリッジ部材７８（図１、図２）によって、ビーム２０全体をＹ方向に拘束することができる。ガイド１８ａは、必須の要素ではないが、ガイド１８ａは、構造１００とブリッジ７８との間のＹ方向の吸引力が、予期しない状態において失われた時に、ビーム２０全体が、ガイド１８ａの方向に大きく移動するのを阻止する役割を果たす。また、磁気トラックとコイルの相対的な位置は逆転させることができる。
【００９３】
上述の説明は、例示であって、限定的なものではない。本明細書の記載に基づき、当業者は、別の変更を行うことができることは明らかであるが、そのような変更は、本発明の範囲に入る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸＹステージ構造の斜視図である。
【図２】図１の構造を９０°回転させた斜視図である。
【図３】図１のウエーハステージ及びビームの斜視図である。
【図４】図３のウエーハステージ及びビームの下側を示す斜視図である。
【図５】図１のウエーハステージ及びベースを、従動ステージ及びこれに関連する構造を省略して示す斜視図である。
【図６】図１の従動ステージ及びケーブル従動ステージ並びにベースを、上記ビームすなわちメインステージを省略して示す斜視図である。
【図７】ケーブル従動ステージを詳細に示す断面図である。
【図８】図１のステージ、ビーム、及び、放熱構造を示す断面図である。
【図９】図１のＸＹステージのための制御システムのブロックダイアグラムである。
【図１０】ビーム、ステージ、及び、従動ステージの他の実施例を示す断面図である。
【図１１】更に別の実施例を一方の固定ガイドと共に示す平面図である。
【符号の説明】
１２ ベース
１２ａ 主表面
１６ａ、１６ｂ 磁気トラック
１８ａ、１８ｂ 固定ガイド
２０ ビーム
２２ａ 上方ステージ、
２２ｂ 下方ステージ
６４ａ、６４ｂ 空気軸受部材
７２、７４、７６、７８ 従動ステージアセンブリ
１００ 空気軸受／真空構造

Claims (13)

1. ステージ装置であって、
   平坦な主表面を有するベースと、
   前記主表面上で、第１の方向、及び、該第１の方向に対して直行する第２の方向に運動可能なメインステージと、
   前記メインステージに一端部が取り付けられたケーブル部材と、
   前記メインステージと同期して前記第１の方向に駆動される従動ステージと、
   前記従動ステージ上に設けられ、前記第２の方向に駆動されるとともに、前記ケーブル部材の一部が取り付けられているケーブル従動ステージと、
   前記メインステージ、前記従動ステージ、及び前記ケーブル従動ステージに接続され、前記ケーブル従動ステージを前記メインステージと同期させて前記第２の方向に運動させる制御装置とを備えることを特徴とするステージ装置。
2. 請求項１記載のステージ装置において、
   前記従動ステージは、前記メインステージを前記第１の方向に駆動する駆動装置によって前記第１の方向に駆動されることを特徴とするステージ装置。
3. 請求項１記載のステージ装置において、
   前記従動ステージは、前記ケーブル従動ステージを前記第２の方向に駆動する駆動装置を備えることを特徴とするステージ装置。
4. 露光処理される基板を載置して２次元的に移動可能なステージ装置を備えた露光装置であって、
   前記ステージ装置が、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載されたステージ装置であることを特徴とする露光装置。
5. ステージ装置であって、
   ベースと、
   前記ベースに対して第１の方向およびこれと異なる第２の方向に移動可能なメインステージと、
   前記メインステージと同期して、前記ベースに対して前記第１および第２の方向に移動可能な部材を有する従動ステージアセンブリと、
   前記メインステージと前記従動ステージアセンブリとに取り付けられたケーブル部材と、
   を備え、
   前記メインステージと前記従動ステージアセンブリとは、前記第１方向に駆動する第１方向駆動装置の少なくとも一部を共有し、前記第２方向に駆動する第２方向駆動装置をそれぞれ個別に備えることを特徴とするステージ装置。
6. 請求項５に記載されたステージ装置において、
   前記従動ステージアセンブリがケーブル従動ステージをさらに有し、当該ケーブル従動ステージが、前記メインステージと同期して前記ベースに対して前記第１の方向に移動可能な第１の移動部材と、該第１の移動部材に対して移動可能に支持されて、前記メインステージと同期して前記ベースに対して前記第２の方向に移動可能である第２の移動部材とを含むことを特徴とするステージ装置。
7. 請求項６に記載されたステージ装置において、
   前記ケーブル部材の一端に取り付けられたコネクタをさらに備え、
   前記ケーブル部材は、
   前記メインステージに取り付けられた第１部分と、前記従動ステージの前記第２の移動部材に取り付けられた第２部分とを有する第１のケーブル部材と、
   前記第２の移動部材に取り付けられた第３部分と、前記従動ステージの前記第１の移動部材に取り付けられた第４部分とを有する第２のケーブル部材と、
   前記第１の移動部材に取り付けられた第５部分と、前記コネクタに取り付けられた第６部分とを有する第３のケーブル部材とを有し、
   前記第２のケーブル部材は、前記メインステージが前記第２方向へ移動する際は前記第２の方向における前記第３部分と前記第４部分との距離を調整し、前記第３のケーブル部材は、前記メインステージが前記第１の方向へ移動する際は前記第１の方向における前記第５部分と前記第６部分との距離を調整することを特徴とするステージ装置。
8. 請求項６に記載されたステージ装置において、
   前記ケーブル部材の一端に取り付けられたコネクタをさらに備え、
   前記ケーブル部材は、
   前記メインステージと、前記ケーブル従動ステージの前記第２の移動部材とに取り付けられた第１のケーブル部材と、
   前記第２の移動部材と、前記ケーブル従動ステージの前記第１の移動部材とに取り付けられた第２のケーブル部材と、
   前記第１の移動部材と、前記コネクタとに取り付けられた第３のケーブル部材とを有し、
   前記第２のケーブル部材は、前記メインステージが前記第２の方向へ移動する際に変形して前記ケーブル部材の応力を吸収し、前記第３のケーブル部材は、前記メインステージが前記第１の方向へ移動する際に変形して前記ケーブル部材の応力を吸収することを特徴とするステージ装置。
9. 請求項７または請求項８に記載されたステージ装置において、
   前記第２のケーブル部材は、前記第２の方向と、前記第１および第２の方向に直交する第３の方向とで規定される第１の平面内でループを形成し、
   前記第３のケーブル部材は、前記第１の方向と前記第２の方向とで規定される第２の平面内でループを形成することを特徴とするステージ装置。
10. 請求項６から請求項９のいずれか一項に記載されたステージ装置において、
    前記第１方向駆動装置は、
    第１部材と該第１部材との間で相対移動可能な第２部材とを有し、前記メインステージを前記第１の方向に駆動する第１駆動装置と、
    前記第１部材と該第１部材との間で相対移動可能な第３部材とを有し、前記第１の移動部材を前記第１の方向に駆動する第２駆動装置と、を備え、
    前記第１駆動装置の前記第２部材と、前記第２駆動装置の前記第３部材とは同時に駆動されることを特徴とするステージ装置。
11. 請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載されたステージ装置において、
    前記第２方向駆動装置は、
    前記ケーブル従動ステージの前記第１移動部材に支持されて、前記第２移動部材を前記第２の方向に駆動する第３駆動装置と、
    前記第１移動部材に設けられ、前記メインステージを前記第２の方向に駆動する第４駆動装置とを備えたことを特徴とするステージ装置。
12. 請求項５から請求項１１のいずれか一項に記載されたステージ装置において、
    前記ステージはガイド面を有し、前記メインステージと前記従動ステージアセンブリとは、該ガイド面上を前記第１の方向および前記第２の方向に移動することを特徴とするステージ装置。
13. 請求項５から請求項１２のいずれか一項に記載されたステージ装置を備えたことを特徴とする露光装置。

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