JP5157198B2 - 移動体装置、パターン形成装置、走査型露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体を移動させる移動体装置、該移動体装置を備えるパターン形成装置及び走査型露光装置、該パターン形成装置または該走査型露光装置を用いるデバイス製造方法に関するものである。

半導体素子又は表示素子等を製造する際に、マスク（マスク、フォトマスク等）のパターンを投影光学系を介してレジストが塗布された基板（ガラスプレート又は半導体ウエハ等）上に投影する投影露光装置が使用されている。従来はステップ・アンド・リピート方式でプレート上の各ショット領域にそれぞれマスクのパターンを一括露光する投影露光装置（ステッパ）が多用されていたが、露光エリアの拡大に伴いマスク及び基板を投影光学系に対して走査させつつ投影光学系によりマスクのパターンをプレート上に露光する走査型露光装置が多用されている。

近年、表示素子の一種である液晶表示素子の基板（ガラスプレート）は益々大型化し、１ｍ角を越えるプレートが使用されるようになってきており、これに伴いマスクも大型化し、それらを載置するプレートステージ及びマスクステージの重量も増大している。このような走査型露光装置においては、マスクが載置されているマスクステージ及びプレートが載置されているプレートステージを走査する場合には、マスクステージ及びプレートステージに対して床から推進力を発生させることにより、マスクステージ及びプレートステージの走査に伴う振動が投影光学系を保持するコラムに伝達することを低減するようにしている（特許文献１参照）。
特開２０００−１６４４９４号公報

ところで、マスクのパターンをプレートに走査露光する際には、スループットの向上が要求されることから、マスクステージ及びプレートステージに作用させる加速度は、益々大きいものとなっている。しかしながら、このような場合には、上述の走査型露光装置においても、マスクステージ及びプレートステージの加速に伴う振動が床を介して投影レンズを保持するコラムに伝達されることがあり、更に振動伝達の低減を図ることが求められていた。

本発明の課題は、外部への振動伝達を低減することができる移動体装置、該移動体装置を備えるパターン形成装置及び走査型露光装置、該パターン形成装置または該走査型露光装置を用いるデバイス製造方法を提供することである。

本発明の移動体装置は、物体を移動させる移動体（ＭＳＴ）と、前記移動体を所定方向に駆動する駆動装置（４８Ａ，４８Ｂ）と、前記駆動装置による前記移動体の駆動にともなって発生する反作用力を回転エネルギーに変換する変換部（９０，９２）とを備え、前記変換部は、前記反作用力を前記回転エネルギーとして非接触で回転部材に伝達する伝達部を含むことを特徴とする。

また、本発明のパターン形成装置は、本発明の移動体装置を備えることを特徴とする。また、本発明のデバイス製造方法は、本発明のパターン形成装置を用いて、基板上にパターンを形成するパターン形成工程を含むことを特徴とする。また、本発明の走査型露光装置は、マスクのパターンを基板に転写する走査型露光装置であって、前記マスクを移動させる本発明の移動体装置を備えることを特徴とする。

また、本発明のデバイス製造方法は、パターンが形成された基板を含むデバイスの製造方法であって、本発明の走査型露光装置を用いて前記パターンを前記基板に転写する露光工程と、前記パターンが転写された前記基板を現像する現像工程とを含むことを特徴する。

本発明の移動体装置によれば、駆動装置により移動体を駆動する際に発生する反作用力を回転エネルギーに変換するため、外部への振動伝達を低減することができる。また、本発明のパターン形成装置及び走査型露光装置によれば、本発明の移動体装置を備えるため良好なパターン形成を行なうことができる。また、本発明のデバイス製造方法は、本発明のパターン形成装置または走査型露光装置を用いるため良好なデバイスの製造を行なうことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態に係る走査型露光装置１００の概略構成を示す図である。以下の説明においては、各図中に示したＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が後述する露光装置に用いられるプレートＰに対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がプレートＰに対して直交する方向に設定されている。図中のＸＹＺ直交座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、後述する露光装置においては、マスクＭ及びプレートＰを移動させる方向（走査方向）をＹ軸方向に設定している。

この走査型露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式でマスクＭのパターンを感光性基板としてのプレートＰに転写する液晶用の走査型露光装置である。ここで感光性基板としては、外径が５００ｍｍ以上（感光性基板の１辺及び対角線が５００ｍｍ以上）の感光性基板が用いられる。走査型露光装置１００は、照明系１２、マスクＭを保持し走査方向に移動させるマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、投影光学系ＰＬを保持する本体コラム２０及びプレートＰを保持し走査方向に移動させるプレートステージＰＳＴ等を備えている。

照明系１２は、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、マスクブラインド及び結像レンズ系等（いずれも不図示）から構成され、マスクステージＭＳＴに保持されたマスクＭ上の矩形（あるいは円弧状）の照明領域を均一な照度で照明する。本体コラム２０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）の防振台２２を介して保持された第１コラム２４と、この第１コラム２４上に設けられた第２コラム２６とから構成されている。

第１コラム２４は、４つの防振台２２によってほぼ水平に支持された矩形の定盤（プレートステージベース）２３と、この定盤２３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２８と、これら４本の脚部２８の上端部を相互に連結すると共に第１コラム２４の天板部を構成する鏡筒定盤３０とを備えている。この鏡筒定盤３０の中央部には、平面視円形の開口部３０ａが形成され、この開口部３０ａ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ＦＬＧが設けられており、該フランジＦＬＧを介して投影光学系ＰＬが鏡筒定盤３０によって下方から支持されている。

第２コラム２６は、鏡筒定盤３０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３２と、これら４本の脚部３２の上端部を相互に連結する天板部、すなわちマスクステージＭＳＴのステージベースを構成するマスクステージベース３４とを備えている。マスクステージベース３４の中央部には、照明光ＩＬの通路となる開口３４ａが形成されている。

投影光学系ＰＬとしては、その光軸の方向が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、照明系１２から射出された照明光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を介してマスクのパターンの等倍倒立像が表面にフォトレジストが塗布されたプレートＰ上に形成される。

マスクステージＭＳＴは、マスクステージベース３４と、該マスクステージベース３４の上方に非接触で浮上支持されたマスクステージＭＳＴと、該マスクステージＭＳＴを走査方向であるＹ軸方向に所定のストロークで駆動すると共にＹ軸方向に直交するＸ軸方向に微少駆動するマスク駆動系（４８Ａ、７０）と、マスクステージＭＳＴの駆動によって生じる反作用力を後述する回転部材の回転力に変換する変換部９０，９２，９４と、マスク駆動系（４８Ａ、７０）及び変換部９０，９２，９４を支持する第１、第２のリアクションフレーム３６、３８を備えている。

図２の斜視図に示すように、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成り、このマスクステージＭＳＴの上面には、複数のバキュームチャックが設けられている。これらのバキュームチャックによってマスクＭが吸着保持される。マスクステージベース３４の上面には、一対のＹガイド４２Ａ、４２Ｂが所定間隔を隔てて走査方向であるＹ軸方向に延設されている。これらのＹガイド４２Ａ、４２Ｂの上方に、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）４４によってＹガイド４２Ａ、４２Ｂ上に非接触で浮上支持されている。

マスクステージＭＳＴのＸ軸方向の両側面には、一対の可動子４６Ａ、４６Ｂが突設されている。これらの可動子４６Ａ、４６Ｂに対応して、Ｙガイド４２Ａ、４２ＢのＸ軸方向両外側には、可動子４６Ａ、４６Ｂと共にリニアアクチュエータとしてのＹリニアモータ４８Ａ、４８Ｂを構成する固定子５０Ａ、５０ＢがＹ軸方向に延設されている。可動子４６Ａ、４６Ｂは、マスクステージＭＳＴと共に、固定子５０Ａ、５０Ｂとの間の電磁相互作用によって生じるローレンツ力によってＹ軸方向に駆動される。本実施の形態では、駆動装置である一対のＹリニアモータ（第１及び第２の駆動装置）４８Ａ、４８Ｂによって、移動体であるマスクステージＭＳＴを走査方向であるＹ軸方向に駆動する。

一方のＹリニアモータ４８Ａの固定子５０Ａは、マスクステージベース３４がその一部を構成する本体コラム２０とは独立した第１のリアクションフレーム３６の上にガイド機構を介してＹ軸方向に移動可能に配置されている。この第１のリアクションフレーム３６の基端は、図１に示される鏡筒定盤３０、定盤２３及びベースプレート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。また、第１のリアクションフレーム３６の＋Ｙ側の上面には、Ｙリニアモータ４８ＡによりマスクステージＭＳＴをＹ軸方向に駆動した際に発生する反作用力を後述する回転部材の回転エネルギーに変換する第1の変換部９０が設けられている。なお、ガイド機構は、ニードルベアリング、ボールベアリングやエアーベアリングなどを備えたガイドであればよい。

図３は第１の変換部９０の構成を示す概略図である。第１の変換部９０は、リニアモータ（伝達部）を構成する、Ｙ軸方向に所定の長さを有する固定子９０ａ及び回転軸９０ｂを中心に回動する回転部材により構成される可動子９０ｃを備えており、固定子９０ａは、接続部材９０ｄによりＹリニアモータ４８Ａの固定子５０Ａと接続されている。これによりマスクステージＭＳＴの移動の際の固定子５０Ａに発生した反作用力は、第２のリアクションフレームに直接伝わることなく、回転部材に伝達される。

また、他方のＹリニアモータ４８Ｂの固定子５０Ｂは、本体コラム２０とは独立した第２のリアクションフレーム３８の上にガイド機構を介してＹ軸方向に移動可能に配置されている。この第２のリアクションフレーム３８は、それぞれの下端が床面ＦＤに固定された４本の脚部を備えた一種の台であり、その内の２本の脚部の下端は、図１に示される鏡筒定盤３０、定盤２３及びベースプレート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。また、第２のリアクションフレーム３８の＋Ｙ側の上面には、Ｙリニアモータ４８ＢによりマスクステージＭＳＴをＹ軸方向に駆動した際に発生する反作用力を後述する回転部材の回転エネルギーに変換する第２の変換部９２が設けられている。

図４は第２の変換部９２の構成を示す概略図である。第２の変換部９２は、リニアモータ（伝達部）を構成する、Ｙ軸方向に所定の長さを有する固定子９２ａ及び回転軸９２ｂを中心に回動する回転部材により構成される可動子９２ｃを備えており、固定子９２ａは、接続部材９２ｄによりＹリニアモータ４８Ｂの固定子５０Ｂと接続されている。これによりマスクステージＭＳＴの移動の際の固定子５０Ｂに発生した反作用力は、第２のリアクションフレームに直接伝わることなく、回転部材に伝達される。

また、第２のリアクションフレーム３８の上面には、非走査方向基準用Ｙガイド５２が走査方向であるＹ軸方向に延設されている。この非走査方向基準用Ｙガイド５２上に、走査方向にのみ自由度を持つエアスライダ５４が設けられ、該エアスライダ５４上に、リニアアクチュエータとしてのＸリニアモータ５６の固定子５８がガイド機構を介してＸ軸方向に移動可能に配置されている。この固定子５８との間の電磁相互作用によって生じるローレンツ力によりＸ軸方向に駆動される可動子６０の一端が固定子５８に対向して配置され、該可動子６０の他端がマスクステージＭＳＴに固定されている。Ｘリニアモータ５６によって、マスクステージＭＳＴを非走査方向であるＸ軸方向に駆動する。

エアスライダ５４の＋Ｘ側の上面には、Ｘリニアモータ５６によりマスクステージＭＳＴをＸ軸方向に駆動した際に発生する反作用力を後述する回転部材の回転エネルギーに変換する第３の変換部９４が設けられている。図５は第３の変換部９４の構成を示す概略図である。第３の変換部９４は、リニアモータ（伝達部）を構成する、Ｘ軸方向に所定の長さを有する固定子９４ａ及び回転軸９４ｂを中心に回動する回転部材により構成される可動子９４ｃを備えており、固定子９４ａは、接続部材９４ｄによりＸリニアモータ５６の固定子５８と接続されている。

ところで、マスクステージＭＳＴの位置にかかわらず、Ｘリニアモータ５６によってマスクステージＭＳＴをＸ軸方向に駆動するためには、固定子５８が固定されたエアスライダ５４は、マスクステージＭＳＴが走査方向に駆動される際に、マスクステージＭＳＴと共に移動しなければならない。そのため、エアスライダ駆動用リニアモータ６２が設けられている。このエアスライダ駆動用リニアモータ６２は、エアスライダ５４の＋Ｘ方向の側面に突設された可動子（図示せず）と、これに対向して第２のリアクションフレーム３８の上面にＹ軸方向に延設された固定子６６とを備えている。

本実施の形態では、上述のようにして、マスク駆動系が構成されるが、図１では作図の便宜上から、上述したＹリニアモータ４８Ｂ、エアスライダ駆動用リニアモータ６２、非走査方向基準用Ｙガイド５２、Ｘリニアモータ５６及びエアスライダ５４が纏めて、駆動機構７０として示されている。

マスクステージＭＳＴの−Ｙ側の側面には、一対のコーナーキューブ（図示せず）が固定されており、これらのコーナーキューブに対向してマスクステージベース３４の上面の−Ｙ方向端部にはマスクＹ干渉計７４Ｙが固定されている。このマスクＹ干渉計７４Ｙは、コーナーキューブに対して干渉計ビームを投射し、それぞれの反射光を受光してコーナーキューブのＹ軸方向の位置を所定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。

また、マスクステージＭＳＴの上面の−Ｘ側の端部には、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７６が固定されている。この光学ユニット７６に対向して、マスクステージベース３４上面の−Ｘ方向端部には、固定鏡７８がＹ軸方向に沿って延設されている。そして、光学ユニット７６及び不図示の光源ユニット、レシーバ等を含むＸ干渉計システムによって、マスクステージＭＳＴのＸ軸方向の位置が固定鏡７８を介して所定の分解能で計測される。

マスクＹ干渉計７４Ｙ、Ｘ干渉計システムの計測値は、不図示のステージ制御装置及びこれを介して不図示の主制御装置に供給される。そして、ステージ制御装置では主制御装置からの指示に応じてマスクＹ干渉計７４Ｙ、Ｘ干渉計システムの計測値に基づいてＹリニアモータ４８Ａ、４８Ｂ及びＸリニアモータ５６を制御することにより、マスクステージＭＳＴの位置制御を行なう。

図１に戻り、プレートステージＰＳＴは、第１コラム２４を構成する定盤（プレートステージベース）２３の上方に配置されている。プレートステージＰＳＴの上面には、不図示のプレートホルダを介してプレートＰが真空吸着等によって保持されている。プレートステージＰＳＴの下面には不図示のエアパッドが複数配置されており、これらのエアパッドによってプレートステージＰＳＴは移動面２３ａに対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。このプレートステージＰＳＴは、不図示のプレート駆動装置によって、ＸＹ２次元方向に駆動される。プレート駆動装置は、例えば、プレートステージＰＳＴを移動面２３ａに沿って走査方向であるＹ軸方向に所定のストロークで駆動する一対のＹ軸用リニアモータと、これらのＹ軸用リニアモータと共にプレートステージＰＳＴをＸ軸方向に駆動する一対のＸ軸用リニアモータとを含んで構成される。

プレートステージＰＳＴのＸＹ面内の位置は、不図示のレーザ干渉計システムによって、所定の分解能で常時計測されている。このレーザ干渉計システムの計測値は、不図示のステージ制御装置及びこれを介して主制御装置に供給されるようになっており、ステージ制御装置では主制御装置からの指示に応じてレーザ干渉計システムの計測値に基づいてＹ軸用リニアモータ及びＸ軸用リニアモータを制御することにより、プレートステージＰＳＴの位置制御を行う
このようにして構成された本実施の形態に係る走査型露光装置１００では、露光の際には、ステージ制御装置によって、マスクステージＭＳＴとプレートステージＰＳＴとを、Ｙ軸方向に沿って互いに逆向きに投影光学系ＰＬの投影倍率に応じた速度比で同期移動してマスクパターンをプレート上に逐次転写する走査露光動作と、プレート上の隣接する区画領域の露光のための走査開始位置へプレートステージＰＳＴを移動するステッピング動作とが、繰り返し行われる。

次に、マスクステージＭＳＴを走査方向に駆動する際の第１及び第２の変換部９０，９２において行なわれる反作用力の回転エネルギーへの変換について説明する。

先ず、マスクステージＭＳＴをＹリニアモータ４８Ａ，４８Ｂにより−Ｙ方向に、駆動力Ｆで駆動したとすると、図３、図４に示すように、Ｙリニアモータ４８Ａ，４８Ｂの固定子５０Ａ、５０Ｂには、＋Ｙ方向にそれぞれＦ／２の反作用力が作用する。従って、第１及び第２の変換部９０，９２においては、＋Ｙ方向のＦ／２の反採用力を打ち消すために、マスクステージＭＳＴをＹリニアモータ４８Ａ，４８Ｂにより−Ｙ方向に駆動すると同時に、−Ｙ方向のＦ／２の推進力を発生させる。これによりリニアモータの可動子である回転部材９０ｃ、９２ｃに回転力が付与され、回転部材９０ｃ、９２ｃがそれぞれ図中の矢印で示す方向に回転を開始する。なお、Ｙリニアモータ４８Ａ，４８ＢによりマスクステージＭＳＴに付与される推進力と第１及び第２の変換部の９０，９２のリニアモータにより回転部材９０ｃ、９２ｃに付与される推進力とは同一平面内にあることが好ましい。また、２つの回転部材９０ｃ、９２ｃの合計の質量は、マスクステージＭＳＴの質量に対して相対的に大きいことが好ましい。

従って、Ｙリニアモータ４８Ａ，４８Ｂにより、マスクステージＭＳＴを−Ｙ方向に駆動したことにより発生した反作用力は、非接触で回転部材９０ｃ、９２ｃに伝達され回転部材９０ｃ、９２ｃの回転エネルギーに変換されるため、マスクステージＭＳＴを走査方向に駆動する際に、その反作用力が第１、第２のリアクションフレーム３６、３８を介して床面ＦＤに伝達されることが無く、各Ｙリニアモータ４８Ａ、４８Ｂの反作用力が本体コラム２０に伝達されるのを概ね低減することができる。

また、マスクステージＭＳＴを非走査方向に駆動する際に生じる微小な反力は、Ｘリニアモータ５６の固定子５８に作用する。即ち、図５に示すようにＸリニアモータ５６の固定子５８に＋Ｘ方向の反作用力Ｆ１が作用したとすると、第３の変換部９４においては、＋Ｘ方向の反採用力Ｆ１を打ち消すために、マスクステージＭＳＴをＸリニアモータ５６により−Ｘ方向に駆動すると同時に、−Ｘ方向の推進力Ｆ１を発生させる。これによりリニアモータの可動子である回転部材９４ｃが図中の矢印で示す方向に回転を開始する。これによりＸリニアモータ５６により、マスクステージＭＳＴを−Ｘ方向に駆動したことにより発生した反作用力を回転部材９４ｃの回転力に変換することができる。従って、マスクステージＭＳＴを非走査方向に駆動する際に、その反作用力が第２のリアクションフレーム３８を介して床面ＦＤに伝達されることが無く、各Ｘリニアモータ５６の反作用力が本体コラム２０に伝達されるのを概ね低減することができる。

従って、本実施の形態においては、マスクステージＭＳＴの駆動に起因する本体コラム２０（露光装置本体）の振動、ひいてはこれに起因する投影光学系ＰＬやマスクＹ干渉計７６Ｙ、Ｘ干渉計システムの振動等を低減あるいは効果的に抑制することができる。これにより、投影光学系ＰＬの振動に起因するパターン転写位置のずれ等の発生や干渉計計測値の振動的変化の発生を抑制することができる。このように本実施の形態の走査型露光装置１００では、走査露光時にマスクステージＭＳＴの駆動時の反作用力が本体コラム２０に振動要因として伝わることがないので、マスクステージＭＳＴとプレートステージＰＳＴとの同期整定時間の短縮によるスループットの向上と、マスクステージ制御性の向上による重ね合わせ精度の向上とを共に実現することができる。

なお、上述の実施の形態においては、Ｙリニアモータ４８Ａ，４８Ｂの固定子５０Ａ、５０Ｂは、第１又は第２のリアクションフレーム３６，３８上に固定されているが、固定子５０Ａ、５０Ｂが第１又は第２のリアクションフレーム３６，３８上をＹ軸方向に移動可能に構成してもよい。この場合には、マスクステージＭＳＴをＹリニアモータ４８Ａ，４８Ｂにより−Ｙ方向に駆動した時に発生した反作用力を、第１及び第２の変換部９０，９２において回転部材９０ｃ、９２ｃの回転エネルギーに変換した後に、第１及び第２の変換部の９０，９２のリニアモータにより、微小の推進力をＹリニアモータ４８Ａ，４８Ｂの固定子５０Ａ、５０Ｂに付与すると、Ｙリニアモータ４８Ａ，４８Ｂの固定子５０Ａ、５０Ｂは、マスクステージＭＳＴに追随してＹ軸方向へ移動する。即ち、第１及び第２の変換部９０，９２は、Ｙリニアモータ４８Ａ，４８Ｂの固定子５０Ａ、５０Ｂに対して、補助推力を付与する。このように構成することで、Ｙリニアモータ４８Ａ，４８Ｂの固定子５０Ａ、５０Ｂの長さを、マスクステージＭＳＴのＹ軸方向の走査距離に比較して短くすることができる。

また、上述の実施の形態においては、Ｙリニアモータ４８Ａの固定子５０Ａに作用する反作用力を回転部材の回転エネルギーに変換するための第１の変換部９０と、Ｙリニアモータ４８Ｂの固定子５０Ｂに作用する反作用力を回転部材の回転エネルギーに変換するための第２の変換部９２とを別々に設けているが、Ｙリニアモータ４８Ａの固定子５０Ａに作用する反作用力及びＹリニアモータ４８Ｂの固定子５０Ｂに作用する反作用力を回転部材の回転エネルギーに変換するための変換部を１つ設けるようにしても良い。この場合には、例えば、Ｙリニアモータ４８Ａの固定子５０Ａの＋Ｙ側の端部とＹリニアモータ４８Ｂの固定子５０Ｂの＋Ｙ側の端部とを接続し、これに上述の実施の形態に示す変換部の接続部材を接続して、マスクステージＭＳＴを駆動した際の反作用力を変換部の回転部材の回転エネルギーに変換する。

また、上述の実施の形態においては、変換部９０，９２，９４において、マスクステージＭＳＴを駆動する際に発生する反作用力をリニアモータにより回転部材に伝達しているが、マスクステージＭＳＴを駆動する際に、回転部材を一時的に把持して反作用力を回転部材に伝達することにより、マスクステージＭＳＴを駆動する際に発生する反作用力を回転部材の回転エネルギーに変換するようにしても良い。

また、上述の実施の形態において、変換部９０，９２，９４の回転部材の回転エネルギーを回転軸９０ｂに直結するように発電機を備え、発電機で発電を行なうようにしてもよい。また、回転部に発電機などの可変負荷を設けるようにして回転部材の回転数を制御する制御装置を備えるようにしても良い。なお、回転エネルギーの伝達は、回転軸だけでなく、回転部材にマグネットやコイルを取り付けることにより回転部材を発電機のような構成とするようにしても良い。

また、接続部材９０ｄ、９２ｄの長さを相対的に可変にすることにより、マスクステージの移動に合わせ固定子５０Ａ、５０Ｂを移動させるようにしても良い。この際、リニアモータなどを用いることが好ましい。

また、本実施の形態では、回転体をリアクションフレーム上に設けるものを示したが、床から別支持されたフレームに配置するようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、移動体装置が走査型露光装置のマスクステージである場合について説明したが、走査型露光装置のプレートステージであっても良い。また、上述の実施の形態では、液晶用のステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置に適用された場合について説明したが、半導体素子製造用のスキャニング・ステッパにも同様に適用できることは勿論である。また、投影光学系は、鏡筒が一本の実施例を示したが、複数の投影光学ユニットを備えた投影光学系のものでもよく、また等倍光学系に限ることなく縮小系でも拡大系でも構わない。更に、マスクＭとプレートＰとを鉛直方向に沿って支持し、走査露光を行う縦型露光装置にも本発明に係る移動体装置は適用可能である。また、プレート状にパターンの形成を行なう露光装置以外のパター形成装置に本発明を適用しても良い。

また、この実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図６のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図６において、パターン形成工程４０１では、この実施の形態にかかる走査型露光装置を用いてマスクのパターンを感光基板に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程４０２へ移行する。

次に、カラーフィルタ形成工程４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。

その後、モジュール組み立て工程４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、本実施の形態にかかる走査型露光装置を用いるため、高精度の液晶表示素子の製造を行うことができる。

実施の形態にかかる走査型露光装置の構成を示す図である。 実施の形態にかかるマスクステージの構成を示す図である。 実施の形態に係る第１の変換部の構成を示す概略図である。 実施の形態に係る第２の変換部の構成を示す概略図である。 実施の形態に係る第３の変換部の構成を示す概略図である。 実施の形態に係るマイクロデバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

ＰＬ…投影光学系、Ｍ…マスク、Ｐ…プレート、ＭＳＴ…マスクステージ、ＰＳＴ…プレートステージ、２０…本体コラム、２４…第１コラム、２６…第２コラム、４８Ａ，４８Ｂ…Ｙリニアモータ、９０，９２，９４…変換部

Claims (16)

1. 物体を移動させる移動体と、
   前記移動体を所定方向に駆動する駆動装置と、
   前記駆動装置による前記移動体の駆動にともなって発生する反作用力を回転エネルギーに変換する変換部と
   を備え、
   前記変換部は、前記反作用力を前記回転エネルギーとして非接触で回転部材に伝達する伝達部を含むことを特徴とする移動体装置。
2. 前記伝達部は、前記駆動装置と少なくとも一部が接続され、前記反作用力を前記回転部材に伝達することを特徴とする請求項１記載の移動体装置。
3. 前記伝達部は、前記回転部材に回転力を付与するリニアモータを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移動体装置。
4. 前記回転部材の回転エネルギーにより発電を行う発電機をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の移動体装置。
5. 前記回転部材を制御する制御部を備え、前記回転部材の回転数を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の移動体装置。
6. 前記駆動装置は、前記移動体に推進力を付与する第１及び第２の駆動装置により構成され、
   前記変換部は、
   前記第１の駆動装置により前記移動体を駆動する際に発生する反作用力を回転エネルギーに変換する第１の変換部と、
   前記第２の駆動装置により前記移動体を駆動する際に発生する反作用力を回転エネルギーに変換する第２の変換部と
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の移動体装置。
7. 前記駆動装置は、固定子と該固定子に対して移動しかつ前記移動体装置に接続された可動子とで構成され、
   前記固定子を前記所定方向に移動可能に構成し、
   前記移動体が所定方向に駆動される際に、前記固定子を前記所定方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の移動体装置。
8. 前記駆動装置により前記移動体に付与される推進力と、前記伝達部により前記回転部材を回転させる推進力とは、同一平面内において作用するように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の移動体装置。
9. 前記回転部材の質量は、前記移動体の質量に対して相対的に大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の移動体装置。
10. 請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の移動体装置を備えることを特徴とするパターン形成装置。
11. 請求項１０に記載のパターン形成装置を用いて、基板上にパターンを形成するパターン形成工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
12. マスクのパターンを基板に転写する走査型露光装置であって、
    前記マスクを移動させる請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の移動体装置を備えることを特徴とする走査型露光装置。
13. 前記基板を移動させる請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の移動体装置をさらに備えることを特徴とする請求項１２記載の走査型露光装置。
14. 前記パターンを前記基板に投影する投影光学系を備え、
    前記マスクを移動させる前記移動体装置は、前記投影光学系に対して前記マスクを所定方向に沿って移動させることを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の走査型露光装置。
15. 前記感光基板は、外径が５００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４の何れか一項に記載の走査型露光装置。
16. パターンが形成された基板を含むデバイスの製造方法であって、
    請求項１２乃至請求項１５の何れか一項に記載の走査型露光装置を用いて前記パターンを前記基板に転写する露光工程と、
    前記パターンが転写された前記基板を現像する現像工程と
    を含むことを特徴するデバイス製造方法。

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