JP5578485B2 - 移動体装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体装置、露光装置、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置を含む移動体装置、該移動体装置を含む露光装置、及び該露光装置を用いた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、主として、ステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（いわゆるステッパ）、あるいはステップ・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。

従来、この種の露光装置としては、基板が載置されるステージ部材の重量（鉛直方向下向きの力）をキャンセルする重量キャンセル装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の重量キャンセル装置は、内圧調整が可能な空気ばねを有し、その空気ばねが発生する鉛直方向上向きの力を用いてステージ部材の重量を打ち消す構造であり、空気ばねと基板ステージ部材との間には、鉛直方向に移動可能な可動部材が配置されている。そして、可動部材は、筒状に形成された筐体の内壁面に取り付けられた複数の気体静圧軸受（エアパッド）により、筐体に対して非接触状態で鉛直方向に案内される。

しかし、特許文献１に記載の重量キャンセル装置では、例えば筐体に作用する負荷に起因して筐体に歪みが発生する等して、可動部材とエアパッドの軸受け面との間の隙間が変化すると、可動部材の動特性に変動を来し、ひいてはステージ部材の制御性に影響を及ぼしたり、可動部材とエアパッドとが接触する可能性があった。このため、可動部材の外周面とエアパッドの軸受け面との間の隙間を適宜調整する必要があったが、重量キャンセル装置を分解する必要があるため、作業に多くの手間と時間を要していた。

国際公開第２００８／１２９７６２号

本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、少なくとも鉛直方向に移動可能な移動体と；前記移動体の下方で前記移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と；を備え、前記重量キャンセル装置は、筒状に形成された本体部と、前記本体部内で鉛直方向上向きの力を発生する力発生部と、前記本体部内に配置され且つ前記鉛直方向に関して前記力発生部より上方に配置され、前記移動体及び前記力発生部相互間の力の伝達をする伝達部と、前記本体部と前記伝達部とを機械的に連結し、その弾性により前記伝達部の前記本体部に対する鉛直方向への相対移動を許容するとともに、その剛性により前記伝達部の前記本体部に対する水平方向への相対移動を制限する制限装置と、を含む移動体装置である。

これによれば、重量キャンセル装置は、力発生部が鉛直方向上向きの力を発生することにより、移動体の重量（鉛直方向下向きの力）をキャンセルする（打ち消す）。また、移動体及び力発生部相互間の力の伝達を行う伝達部は、制限装置により本体部に機械的に接続される。ここで、制限装置は、その弾性により伝達部の鉛直方向への移動を許容することにより、移動体及び力発生部相互間における力の伝達を阻害しないのに対し、その剛性により伝達部の本体部に対する水平方向への相対移動を制限する。従って、本体部と伝達部との間隔が変化せず、伝達部の動作が安定するとともに、メンテナンスも容易となる。

本発明は、第２の観点からすると、前記移動体に所定の物体が載置される本発明の移動体装置と；エネルギビームの露光により所定のパターンを前記物体に形成するパターン形成装置と；を備える露光装置である。

本発明は、第３の観点からすると、本発明の露光装置を用いて前記物体を露光することと；前記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である。

第１の実施形態に係る液晶露光装置の概略構成を示す図である。 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２の基板ステージ装置が有する重量キャンセル装置を示す断面図である。 図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、重量キャンセル装置の組み立て手順を説明するための図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、重量キャンセル装置を模式化したモデル図である。 第２の実施形態に係る自重キャンセル装置を示す縦断面図である。

《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（Ｂ）を用いて説明する。

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ＢＤ、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ＢＤの一部である鏡筒定盤３１の上面に固定された一対のマスクステージガイド３５上に、例えば不図示のエアベアリングを介して非接触状態で浮上支持されている。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（不図示）により、一対の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３８を含むマスク干渉計システムにより計測される。

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３１に支持されている。本実施形態の投影光学系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の構成を有している。すなわち、投影光学系ＰＬは、レンズモジュールなどを含む光学系（鏡筒）を複数有し、その複数の光学系は、Ｙ軸方向に沿って、いわゆる千鳥状に配列されている（マルチレンズ投影光学系とも称される）。複数の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。前述の照明系ＩＯＰは、複数の光学系に対応した複数の照明光ＩＬをそれぞれマスクＭに照射するように構成されている。このため、マスクＭ上には、千鳥状に配置された複数の照明光ＩＬの照明領域が形成されるとともに、投影光学系ＰＬの下方に配置された基板Ｐ上には、複数の光学系それぞれに対応して、千鳥状に配置された複数の照明光ＩＬの照射領域が形成される。液晶露光装置１０では、基板Ｐ上に形成される複数の照射領域が合成されることにより、千鳥状に配置された複数の光学系から成る投影光学系ＰＬが、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。

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、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ＢＤは、基板ステージ架台３３と、基板ステージ架台３３上に配置された一対の支持部材３２を介して水平に支持された鏡筒定盤３１と、を有している。基板ステージ架台３３は、Ｙ軸方向を長手方向とする部材から成り、その長手方向の両端部が、床面Ｆ上に設置された防振機構３４に支持されており、床面Ｆに対して振動的に分離されている。これにより、ボディＢＤ、及びボディＢＤに支持された投影光学系ＰＬなどが床面Ｆに対して振動的に分離される。

基板ステージ装置ＰＳＴは、基板ステージ架台３３上に固定された定盤１２と、Ｙ軸方向に所定間隔で配置された一対のベースフレーム１４と、一対のベースフレーム１４上に搭載されたＸ粗動ステージ２３Ｘと、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と、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２１と、定盤１２上で微動ステージ２１を支持する重量キャンセル装置１００と、を備えている。

定盤１２は、例えば石材により形成された平面視で（＋Ｚ側から見て）矩形の板状部材から成り、その上面は、平面度が非常に高く仕上げられている。

一対のベースフレーム１４は、一方が定盤１２の＋Ｙ側、他方が定盤１２の−Ｙ側に配置されている。一対のベースフレーム１４それぞれは、Ｘ軸方向を長手方向とする部材から成り、基板ステージ架台３３を跨いだ状態で床面Ｆに固定されている。また、図１では不図示であるが、一対のベースフレーム１４は、Ｘ粗動ステージ２３ＸをＸ軸方向に直進案内するためのＸリニアガイド、及びＸ粗動ステージ２３Ｘを駆動するＸリニアモータを構成するＸ固定子（例えばコイルユニット）などを有している。

Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、平面視矩形の外形形状を有する枠状の部材から成り、その中央部にＹ軸方向を長手方向とする長孔状の開口部２３Ｘａ（図２参照）を有している。Ｘ粗動ステージ２３Ｘの下面には、ＹＺ断面逆Ｕ字状に形成された一対のステージガイド１５が、一対のベースフレーム１４に対応して固定されている。ステージガイド１５は、図１では不図示であるが、ベースフレーム１４の有するＸリニアガイド（不図示）に対してスライド可能に係合するスライド部材、及び上述したＸ固定子と共にＸリニアモータを構成するＸ可動子（例えば、磁石ユニット）などを有している。Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、Ｘリニアモータを含むＸ粗動ステージ駆動系により、一対のベースフレーム１４上でＸ軸方向に所定ストロークで駆動される。また、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの上面には、Ｘ軸方向に離間して配置された一対のＹリニアガイド２８が固定されている（−Ｘ側のＹリニアガイド２８は紙面奥側に隠れている）。また、図１では不図示であるが、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの上面には、Ｙ粗動ステージ２３Ｙを駆動するＹリニアモータを構成するＹ固定子（例えばコイルユニット）が固定されている。

Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｘ粗動ステージ２３ＸよりもＹ軸方向の寸法が短い平面視で矩形の外形形状を有する枠状の部材から成り、その中央部に開口部２３Ｙａ（図２参照）を有している。Ｙ粗動ステージ２３Ｙの下面の、例えば四隅部には、ＸＺ断面逆Ｕ字状に形成されたスライド部材２９が固定されている（−Ｘ側の２つのスライダ２９は紙面奥側に隠れている）。＋Ｘ側の２つのスライド部材２９は、＋Ｘ側のＹリニアガイド２８にスライド可能に係合し、不図示の−Ｘ側の２つのスライド部材２９は、−Ｘ側のＸリニアガイド２８（不図示）にスライド可能に係合している。また、図１では不図示であるが、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの下面には、上述したＹ固定子と共にＹリニアモータを構成するＹ可動子（例えば、磁石ユニット）が固定されている。Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｙリニアモータを含むＹ粗動ステージ駆動系により、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ上でＹ軸方向に所定ストロークで駆動される。Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、及びＹ粗動ステージ２３Ｙそれぞれの位置情報は、例えば不図示のリニアエンコーダシステムにより計測される。なお、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ，Ｙ粗動ステージ２３ＹをそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向に駆動する駆動方式は、例えば送りねじによる駆動方式、あるいはベルト駆動方式などの他の方式であっても良い。また、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ、及びＹ粗動ステージ２３Ｙそれぞれの位置情報は、例えば光干渉計システムなどの他の計測方法により求めても良い。

微動ステージ２１は、平面視略正方形の高さの低い直方体状の部材から成り、その上面に基板ホルダＰＨを介して基板Ｐを保持する。基板ホルダＰＨ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。微動ステージ２１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、微動ステージ２１の−Ｘ側の側面には、不図示のミラーベースを介してＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡（図示省略）が固定されている。微動ステージ２１のＸＹ平面内の位置情報は、Ｙ移動鏡２２Ｙ及びＸ移動鏡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レーザ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。なお、レーザ干渉計システムは、Ｙ移動鏡２２Ｙ、Ｘ移動鏡それぞれに対応したＸレーザ干渉計、Ｙレーザ干渉計を有しているが、図１では、代表的にＹレーザ干渉計３９のみが図示されている。

微動ステージ２１は、図２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたＹ固定子１６ｙ（例えば、コイルユニット）と、微動ステージ２１に固定されたＹ可動子１７ｙ（例えば、磁石ユニット）と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のＹボイスコイルモータ１８ｙにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上でＹ軸方向に微少駆動される。Ｙボイスコイルモータ１８ｙは、図２では不図示であるが、Ｘ軸方向に所定間隔で複数設けられている。また、図２では不図示であるが、微動ステージ２１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたＸ固定子と、微動ステージ２１に固定されたＸ可動子と、を含むローレンツ電磁力駆動方式のＸボイスコイルモータにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上でＸ軸方向に微少駆動される。Ｘボイスコイルモータは、Ｙ軸方向に所定間隔で複数設けられている。また、微動ステージ２１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに固定されたＺ固定子１６ｚと、微動ステージ２１に固定されたＺ可動子１７ｚと、を含むローレンツ電磁力駆動方式のＺボイスコイルモータ１８ｚにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上でＺ軸方向に微少駆動される。Ｚボイスコイルモータ１８ｚは、例えば微動ステージ２１の四隅部に対応する位置に配置されている。以上の構成により、微動ステージ２１は、投影光学系ＰＬ（図１参照）に対し、ＸＹ２軸方向に長ストロークで移動（粗動）可能、且つ６自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ、θｚの各方向）に微少移動（微動）可能となっている。また、微動ステージ２１は、その下面側にレベリング装置１２０と称される装置を有している。レベリング装置１２０の構成については、後に詳述する。

重量キャンセル装置１００は、図２に示されるように、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内に挿入された、Ｚ軸方向に延設された柱状の部材から成り、心柱とも称される。重量キャンセル装置１００は、レベリング装置１２０を介して微動ステージ２１の中央部を下方から支持している。重量キャンセル装置１００は、図３に示されるように、筐体１０２、空気ばね１０４、及びＺスライダ１０６を有している。

筐体１０２は、平面視で八角形の外形形状を有する板状部材から成るベース１０２ａと、ベース１０２ａの上面に固定された、ＸＹ断面が八角形状の外形形状を有する筒状部材から成るハウジング１０２ｂと、を含む。筐体１０２は、ベース１０２ａの下面に取り付けられた複数の気体静圧軸受、例えばエアベアリング１０８（ベースパッドとも称される）により、定盤１２上に非接触支持されている（図２参照）。また、筐体１０２は、図２に示されるように、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１１０（フレクシャ装置とも称される）によりＹ粗動ステージ２３Ｙに接続されている。連結装置１１０は、筐体１０２の＋Ｘ側、−Ｘ側，＋Ｙ側，及び−Ｙ側それぞれに設けられ、筐体１０２とＹ粗動ステージ２３Ｙとを、重量キャンセル装置１００のＺ軸方向に関する重心付近の位置（高さ）で接続している（ただし、＋Ｘ側及び−Ｘ側の連結装置１１０は不図示）。筐体１０２は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに連結装置１１０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軸方向に定盤上１２を移動する。

また、筐体１０２の外壁面には、複数（例えば、４本）のアーム部材１１２が固定されている（４本のアーム部材のうち、２本は図示省略）。４本のアーム部材１１２は、Ｘ軸及びＹ軸に、例えば４５°の角度を成すように放射状に延びている。４本のアーム部材１１２それぞれの先端部には、微動ステージ２１の下面に固定された４つのレーザ変位センサ９２（４つのレーザ変位センサのうち２つは図示省略）と共に、微動ステージ２１の重量キャンセル装置１００に対するＺ軸方向、θｘ、θｙ方向それぞれの位置情報（鉛直方向の移動量、及び水平面に対するチルト量）を計測するためＺセンサを構成するターゲット９３が固定されている。

空気ばね１０４は、図３に示されるように、筐体１０２内の最下部に収容され、ベース１０２ａ上に載置されている。空気ばね１０４は、ゴム系の材料（例えば、エラストマなどのゴム性を有する樹脂材料も含む）により形成された中空の部材から成るベローズ１０４ａと、ベローズ１０４ａの上方（＋Ｚ側）、及び下方（−Ｚ側）それぞれに配置されたＸＹ平面に平行な一対のプレート１０４ｂ、１０４ｃ（例えば、金属板）と、を有する。ベローズ１０４ａ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１００は、空気ばね１０４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１０６、図２に示される微動ステージ２１（レベリング装置１２０を含む）、基板ホルダＰＨ、基板Ｐなどから成る系の重量（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、上述した複数のＺボイスコイルモータ１８ｚの負荷を低減する。

ベローズ１０４ａの上方に配置されたプレート１０４ｂには、複数（例えば、４つ）のプレート１１４が接続されている（４つのプレート１１４のうち、２つは図示省略）。４つのプレート１１４それぞれは＋Ｘ、−Ｘ，＋Ｙ、及び−Ｙ方向に放射状に延びている。４つのプレート１１４は、ハウジング１０２ｂに形成された４つの開口部１０２ｃ（４つの開口部１０２ｃのうち、２つは図示省略）それぞれに挿入され、ハウジング１０２ｂの外部に付き出している。また、ハウジング１０２ｂの外壁面には、開口部１０２ｃの＋Ｚ側、及び−Ｚ側それぞれに一対のストッパ１１６が固定されており、その一対のストッパ１１６により、プレート１０４ｂのＺ軸方向に関する移動上限位置、移動下限位置が規定されている。

Ｚスライダ１０６は、筐体１０２の内部に収容されたＺ軸方向にほぼ平行に延びる柱状の部材から成り、プレート１０４ｂ上に搭載されている。Ｚスライダ１０６は、円柱状の部材の外周面におけるＺ軸周りに均等な間隔（１２０°間隔）の３箇所が、ＸＹ平面に垂直に切り欠かれた様な外形形状を有している（図４（Ａ）参照）。以下、Ｚスライダ１０６が有する３つのＸＹ平面に垂直な面を外壁面と称して説明する。プレート１０４ｂの上面には、円環状の部材から成るガイドリング１１７が固定され、Ｚスライダ１０６は、ガイドリング１１７の内径側に挿入されており、ＸＹ平面に平行な方向への移動（横ずれ）が抑制されている。Ｚスライダ１０６の中央部には、Ｚ軸方向に貫通する開口部が形成され、その開口部内には、ベローズ１０４ａに連通する不図示の補助タンク（リザーブタンク）が挿入されている。また、Ｚスライダ１０６の＋Ｚ側の面（上面）には、複数、例えば３つの気体静圧軸受、例えばエアベアリング１１８（エアパッド）が取り付けられている。エアベアリング１１８の軸受面は、＋Ｚ方向（天井方向）を向いているため、シーリングパッド１１８とも称される。重量キャンセル装置１００では、微動ステージ２１がＺボイスコイルモータ１８ｚ（図２参照）によりＺ軸方向に駆動されると、Ｚスライダ１０６が微動ステージ２１に追従してＺ軸方向に移動するように、ベローズ１０４ａ内の圧力が制御される。

レベリング装置１２０は、図２に示されるように、Ｚスライダ１０６の上方に配置されており、底面が平坦であるカップ状に形成されたレベリングカップ１２２と、レベリングカップ１２２の内壁面にヒンジジョイント１２４（あるいはボールジョイント）を介して揺動（首振り）自在に取り付けられた複数（例えば３つ）の気体静圧軸受、例えばエアベアリング１２６と、を含む。レベリングカップ１２２は、Ｚスライダ１０６に取り付けられた複数のエアベアリング１１８（シーリングパッド）により、下方から非接触支持されている。複数のエアベアリング１２６は、微動ステージ２１の下面に固定された、例えば三角錐状の多面体部材１２８の複数の側面それぞれに対して、図示しない気体供給装置から供給された気体を噴出し、微動ステージ２１を非接触支持する。これにより、微動ステージ２１は、ＸＹ平面に対して揺動自在に（θｘ及びθｙ方向の移動（チルト）が許容された状態で）重量キャンセル装置１００に支持される。なお、上記連結装置１１０（フレクシャ装置）、レベリング装置１２０などの構成は、例えば国際公開第２００８／１２９７６２号などに開示されている。

次に、重量キャンセル装置１００において、Ｚスライダ１０６をＺ軸方向に直進案内するための、Ｚスライダ１０６と筐体１０２との接続構造について、図３を用いて説明する。なお、図３は、重量キャンセル装置における、Ｚスライダ１０６と筐体１０２との接続構造を説明するための断面図であり、図４（Ｄ）におけるＡ−Ａ線断面の断面図である。

筐体１０２のハウジング１０２ｂ内には、円筒形状の部材から成るガイドシリンダ１３０が挿入されている。ハウジング１０２ｂの内壁面とガイドシリンダ１３０の外壁面との間には、所定のクリアランスが形成されている。また、Ｚスライダ１０６は、ガイドシリンダ１３０内に挿入されている。Ｚスライダ１０６の外壁面と、ガイドシリンダ１３０の内壁面との間にも、所定のクリアランスが形成されているが、そのクリアランスは、ハウジング１０２ｂの内壁面とガイドシリンダ１３０の外壁面との間のクリアランスよりも広く設定されている。また、ガイドシリンダ１３０のＺ軸方向に関する寸法（高さ）は、Ｚスライダ１０６のＺ軸方向に関する寸法よりも小さく（短く）設定されている。

Ｚスライダ１０６は、ガイドシリンダ１３０に対して、Ｚ軸方向に離間し、且つ互いに平行に配置された一対の板ばね１４２を含む、複数の平行板ばね装置１４０により接続されている。本実施形態では、平行板ばね装置１４０は、Ｚスライダ１０６に対し、Ｚ軸周りにほぼ均等な間隔（１２０°間隔）で３つ設けられている（図４（Ｂ）参照）。板ばね１４２は、厚さが、例えば０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の鋼板から成る。従って、板ばね１４２にせん断力（Ｚ軸方向への力）が作用した場合、その板ばね１４２は、Ｚ軸方向に所定量弾性変形する。ここで、Ｚボイスコイルモータ１８ｚ（図２参照）による微動ステージ２１のＺ軸方向に関する移動ストロークは、例えば１０ｍｍ程度であり、Ｚスライダ１０６は、Ｚ軸方向に、例えば１０ｍｍ程度移動する。そして、板ばね１４２としては、弾性域内でＺスライダ１０６に追従して変形（弾性変形）するものが用いられている。

Ｚスライダ１０６は、図４（Ａ）に示されるように、３つの外壁面の上端部（＋Ｚ側の端部）それぞれが切り欠かれることにより、段付き面部１４４ａ（Ｚスライダ１０６の上端面よりも−Ｚ側に凹んだ面部）が形成されている。また、Ｚスライダ１０６の３つの外壁面の下端部（−Ｚ側の端部）にも、同様に段付き面部１４４ｂ（Ｚスライダ１０６の下端面よりも＋Ｚ側に凹んだ面部）が形成されている。そして、図３に示されるように、平行板ばね装置１４０を構成するＺ軸方向に離間した一対の板ばね１４２のうち、＋Ｚ側の板ばね１４２は、ガイドシリンダ１３０の上端面部と、Ｚスライダ１０６の段付き面部１４４ａ（図４（Ｂ）参照）との間に架設されている。板ばね１４２は、複数のワッシャ１４６を介してボルト１４８によりガイドシリンダ１３０、及びＺスライダ１０６それぞれに固定されている。また、平行板ばね装置１４０を構成する一対の板ばね１４２のうち、−Ｚ側の板ばね１４２は、ガイドシリンダ１３０の下端面部と、Ｚスライダ１０６の段付き面部１４４ｂとの間に架設され、複数のワッシャ１４６を介してボルト１４８により、ガイドシリンダ１３０、及びＺスライダ１０６それぞれに固定されている。なお、図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）では不図示であるが、ボルト１４８は、板ばね１４２の幅方向に沿って、複数用いられている。

Ｚスライダ１０６は、３つの平行板ばね装置１４０それぞれが有する板ばね１４２の弾性により、ガイドシリンダ１３０に対してＺ軸方向に相対移動可能となっている。一方、Ｚスライダ１０６は、３つの平行板ばね装置１４０それぞれが有する板ばね１４２の剛性（引っ張り剛性）により、ガイドシリンダ１３０に対してＸＹ平面に平行な方向への相対移動が制限される。そして、平行板ばね装置１４０は、Ｚ軸方向に離間した一対の平行な板ばね１４２により構成されるので、Ｚスライダ１０６のＸＹ平面に平行な軸線周り（例えばＸ軸周り、あるいはＹ軸周り）の回転が防止される。従って、Ｚスライダ１０６は、複数の平行板ばね装置１４０により、ガイドシリンダ１３０に対してＺ軸方向（鉛直方向）にのみ案内される。

また、図３に示されるように、ハウジング１０２ｂには、Ｚ軸周りにほぼ均等な間隔（９０°間隔）で、Ｚ軸方向（上下方向）に離間した一対の貫通孔（図示省略）が複数形成され、その貫通孔それぞれには、内径側に段付部を有するスリーブ１５０が挿入されている（ハウジング１０２ｂの＋Ｘ側、−Ｘ側に設けられたスリーブ１５０は、図示省略）。スリーブ１５０の外周面には、ねじ山が形成されており、ハウジング１０２ｂに対してねじ込まれることにより固定されている。スリーブ１５０のハウジング１０２ｂに対するねじ込み量は、ハウジング１０２ｂの外部（外側）から調整できるようになっている。また、スリーブ１５０の内径側には、調整ねじ１５２が挿入され、その調整ねじ１５２の先端部は、ガイドシリンダ１３０の外壁面に形成された不図示のねじ穴に螺合している。調整ねじ１５２のねじ頭は、ハウジング１０２ｂの外壁面に露出しており、外部から操作可能となっている。従って、調整ねじ１５２、及びスリーブ１５０のねじ込み量を適宜調整することにより、ガイドシリンダ１３０の外壁面と、ハウジング１０２ｂの内壁面とのクリアランスを調整することができる。

そして、調整ねじ１５２、及びスリーブ１５０は、それぞれＺ軸方向（上下方向）に離間して一対設けられているので、調整ねじ１５２、及びスリーブ１５０のねじ込み量を異ならせることにより、ガイドシリンダ１３０のハウジング１０２ｂに対する傾き量（鉛直軸（Ｚ軸）に対する傾き）を調整することができる。これにより、Ｚスライダ１０６の移動方向の鉛直軸に対する傾き調整（鉛直度調整）を行うことができる。ここで、レベリング装置１２０（図２参照）では、ヒンジジョイント１２４の可動範囲により微動ステージ２１の揺動可能量（角度）が規定されるため、微動ステージ２１を全方向に均等な量で揺動可能にするためには、レベリングカップ１２２が水平に配置されていることが好ましい。重量キャンセル装置１００では、Ｚスライダ１０６の鉛直度調整を行うことにより、複数のシーリングパット１１８の軸受面それぞれを水平に調整することができ、これにより、レベリングカップ１２２を水平にすることができる。

次に、重量キャンセル装置１００の組み立て手順について図４（Ａ）〜図４（Ｄ）を用いて簡単に説明する。重量キャンセル装置１００を組み立てる際には、まず、図４（Ｂ）に示されるように、ガイドシリンダ１３０内にＺスライダ１０６が挿入された状態で、平行板ばね装置１４０を構成する複数の板ばね１４２の一端がガイドシリンダ１３０に固定されるとともに、他端がＺスライダ１０６にそれぞれ固定される。なお、図４（Ｂ）では図示が省略されているが、重量キャンセル装置１００の組み立て時には、ガイドシリンダ１３０とＺスライダ１０６との間に、板ばね１４２の他に、組み立て時にのみ暫定的に使用される複数の締結部材が架設され、ガイドシリンダ１３０とＺスライダ１０６との相対移動（Ｚスライダ１０６の垂れ下がり）が制限される。

次いで、図４（Ｃ）に示されるように、上記不図示の締結部材により一体的に締結されたガイドシリンダ１３０とＺスライダ１０６とが、ベース１０２ａ上に固定された空気ばね１０４上に搭載される。この後、図４（Ｄ）に示されるように、ベース１０２ａにハウジング１０２ｂが固定されるとともに、スリーブ１５０、及び調整ねじ１５２を（図３参照）を用いてハウジング１０２ｂとガイドシリンダ１３０とが締結される。そして、空気ばね１０４のベローズ１０４ａ内に空気が供給されることにより、Ｚスライダ１０６が空気ばね１０４に支持された状態で、上記ガイドシリンダ１３０とＺスライダ１０６とを締結する不図示の締結部材が取り外される。

次に、空気ばね１０４を用いて、微動ステージを含む系（微動ステージ２１、基板ホルダＰＨ及び基板Ｐ（図２参照）などを含む系）と、Ｚスライダ１０６を含む系（Ｚスライダ１０６、エアベアリング１１８（図３参照）などを含む系）と、を併せた系（以下、微動ステージ系と称する）の重量をキャンセルする方法を説明する。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、重量キャンセル装置１００を模式化した（理解を容易にするため空気ばね１０４，及び複数の平行板ばね装置１４０それぞれをコイルばねとして示した）モデル図が示されている。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、空気ばね１０４（図３参照）のばね定数をＫ１，３つの平行板ばね装置１４０が有する計６枚の板ばね１４２（図３参照）の総合的なばね定数をＫ２とする。

図５（Ａ）では、空気ばね１０４に作用する重力方向下向きの力Ｐ（微動ステージ系の総重量）と、空気ばね１０４（ベローズ１０４ａ）内の内圧による重力方向上向きの力Ｐと、が釣り合っている。これに対し、図５（Ｂ）には、微動ステージ２１が、Ｚボイスコイルモータ１８ｚ（図２参照）により＋Ｚ方向に距離ｓだけ駆動された状態が示されている。図５（Ｂ）に示される状態で、仮に空気ばね１０４のベローズ１０４ａ内の内圧を図５（Ａ）の状態から変えない場合、Ｚボイスコイルモータ１８ｚに必要な力（静止時）をＦとすると、その力の釣り合いは、Ｐ−ｓ・Ｋ１＋Ｆ＝Ｐ＋ｓ・Ｋ２で表され、これより、Ｆ＝ｓ・（Ｋ１＋Ｋ２）となる。

すなわち、本実施形態の重量キャンセル装置１００では、微動ステージ２１のＺ軸方向に関する変位量ｓに応じて、Ｆ＝ｓ・（Ｋ１＋Ｋ２）の力を空気ばね１０４に発生させることにより、空気ばね１０４による力と、微動ステージ系の重量とを釣り合わせること（すなわち、微動ステージ系の重量をキャンセルすること）ができ、Ｚボイスコイルモータ１８ｚの負荷を軽減することができる。ベローズ１０４ａ内の圧力は、不図示の気体供給装置と空気ばね１０４とを接続する気体供給ラインに設けられた不図示の圧力センサを用いて不図示の制御装置にモニタされている。そして、その制御装置は、微動ステージ２１のＺ位置の変化に応じて、空気ばね１０４に供給する圧縮空気の圧力調整を自動的に行うようになっている。この際、上記気体供給ラインに応答性の高いサーボバルブを設け、そのサーボバルブの開閉制御により、圧力調整を行う。なお、空気ばね１０４が発生する力Ｆは、ベローズ１０４ａのばね性による力を別にすると、ベローズ１０４ａの内圧と外気圧との圧力差に、空気ばね１０４の有効受圧面積を乗じたものとなる。また、厳密には、空気ばね１０４のばね定数Ｋ１は、空気ばね１０４（ベローズ１０４ａ）の剛性の他に、不図示の補助タンクなどによる効果、空気ばね１０４の伸縮量に応じて変化する有効受圧面積の効果による剛性などが合成されたものとなる。なお、制御方法に関しては、ベローズの内圧を微動ステージの位置に追従制御させて完全な重量キャンセルを行なわなければならないことはなく、応答性を求められる高周波制御域（たとえば５Ｈｚ以上）では、Ｚボイスコイルモータ１８ｚの駆動により微動ステージ２１の位置制御を行ってもよい。

上述のようにして構成された液晶露光装置１０（図１参照）では、不図示の主制御装置の管理の下、不図示のマスクローダによって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロード、及び不図示の基板ローダによって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、主制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、アライメント計測の終了後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。この露光動作は従来から行われているステップ・アンド・スキャン方式と同様であるのでその説明は省略するものとする。

以上説明したように、第１の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴによると、空気ばね１０４が発生する重力方向（鉛直方向）上向きの力により、微動ステージ２１を含む系の重量（鉛直方向下向きの力）がキャンセル（相殺）されるので、微動ステージ２１をＺ軸方向に駆動するＺボイスコイルモータ１８ｚの負荷が低減される。そして、微動ステージ２１及び空気ばね１０４相互間で鉛直方向の力の伝達を行うＺスライダ１０６を、ガイドシリンダ１３０に対して複数の平行板ばね装置１４０により接続したので、簡単な構成でＺスライダ１０６を精度良くＺ軸方向に直進案内できる。また、構成が簡単であるので、重量キャンセル装置１００のコスト（製造コスト及びランニングコスト）を低減でき、かつ組み立て、及び調整作業が容易となる。

また、平行板ばね装置１４０をＺスライダ１０６の周囲にほぼ均等な間隔で３つ設けたので、ＸＹ平面に平行な平面内のあらゆる方向に剛性を発揮することができる。

また、スリーブ１５０、及び調整ねじ１５２を用いてＺスライダ１０６のハウジング１０２ｂに対する傾きを調整することができるので、例えば、仮に筐体１０２に歪みが生じたとしても、Ｚスライダ１０６の移動方向を鉛直軸（Ｚ軸）に平行に調整（鉛直度調整）することができる。また、スリーブ１５０，調整ねじ１５２が筐体１０２の外部から操作可能のであるので、Ｚスライダ１０６の鉛直度調整を容易且つ速やかに行うことができる。また、Ｚスライダ１０６の鉛直度調整は、ベースパッド１０８の軸受面とシーリングパッド１１８の下面との平行度調整を兼ねているので、重量キャンセル装置１００の上面側（シーリングパッドの軸受面側）に搭載される微動ステージ２１を確実に定盤１２に平行にすることができる。なお、揺動（首振り）自在の３個のシーリングパッド１０８それぞれの軸受面の位置を変えることにより、ベースパッド１０８の軸受面とシーリングパッド１１８の下面との平行度調整を行っても良く、この場合、Ｚスライダ１０６の鉛直度調整を行わなくても良い。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態について図６を用いて説明する。第２の実施形態に係る液晶露光装置は、上記第１の実施形態と比べ、重量キャンセル装置の構成が異なるのみなので、以下、重量キャンセル装置の構成について説明する。なお、説明の簡略化及び図示の便宜上から、上記第１の実施形態と同様の構成、及び作用を有するものについては、上記第１の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図６に示されるように、第２の実施形態に係る重量キャンセル装置２００は、上記第１の実施形態と比べ、平行板ばね装置の代わりに平行リンク装置２４０によりＺスライダ２０６がＺ軸方向に直進案内される点が主に異なる。また、Ｚスライダ２０６は、平行リンク装置２４０によりハウジング１０２ｂに直接接続されている。なお、平行リンク装置２４０は、上記第１の実施形態の平行板ばね装置１４０（図４（Ｂ）参照）と同様に、Ｚスライダ２０６の周囲に、ほぼ均等な間隔（Ｚ軸周りに１２０°間隔）で、３つ（３つの平行リンク装置２４０のうち、ひとつは図示省略）設けられている。

平行リンク装置２４０は、ハウジング１０２ｂの内壁面に複数のボルト２４２により固定される矩形板状の部分である筐体側固定部２４０ａと、Ｚスライダ２０６の外壁面に複数のボルト２４２により固定される矩形板状の部分であるＺスライダ側固定部２４０ｂと、筐体側固定部２４０ａ及びＺスライダ側固定部２４０ｂそれぞれの＋Ｚ側の端部間に架設される矩形板状の部分である上側架設部２４０ｃと、筐体側固定部２４０ａ及びＺスライダ側固定部２４０ｂそれぞれの−Ｚ側の端部間に架設される矩形板状の部分である下側架設部２４０ｄと、を有している。筐体側固定部２４０ａ、Ｚスライダ側固定部２４０ｂ、上側架設部２４０ｃ、及び下側架設部２４０ｄは、ばね性を有する材料、例えば金属材料（あるいは合成樹脂材料）などにより一体的に形成されている。なお、Ｚスライダ２０６には、Ｚ軸方向の中央部に凹部２０６ａが形成されており、Ｚスライダ側固定部２４０ｂは、その凹部２０６ａの底面部（水平面に直交する面部）に固定されている。

上側架設部２４０ｃと、筐体側固定部２４０ａ及びＺスライダ側固定部２４０ｂそれぞれとの接続部分には、例えばワイヤカット加工などを用いて形成された溝が、上側架設部２４０ｃの上面側、及び下面側それぞれに形成されている。すなわち、上側架設部２４０ｃと、筐体側固定部２４０ａ及びＺスライダ側固定部２４０ｂそれぞれとの接続部分は、他の部分よりも厚みか薄くなっており、ヒンジとして機能する。また、下側架設部２４０ｄと、筐体側固定部２４０ａ及びＺスライダ側固定部２４０ｂそれぞれとの接続部分にも、同様に溝が形成されており、下側架設部２４０ｄと、筐体側固定部２４０ａ及びＺスライダ側固定部２４０ｂそれぞれとの接続部分がヒンジとして機能する。従って、平行リンク装置２４０は、Ｚスライダ２０６とハウジング１０２ｂとの水平面に平行な方向の相対移動を上側架設部２４０ｃと下側架設部２４０ｄの水平方向の剛性により制限しつつ、ヒンジ機能によりＺスライダ２０６をＺ軸方向に直進案内することができる。

本第２の実施形態の重量キャンセル装置２００でも、上記第１の実施形態と同様に、Ｚスライダ２０６を簡単な構成でＺ軸に平行に直進案内することができる。

なお、上記第１及び第２の実施形態に係る重量キャンセル装置１００，２００の構成は、一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、上記第１及び第２の実施形態では、重力方向上向きの力を発生する力発生部として、空気ばね１０４が用いられているが、これに限らず、例えばエアシリンダなどのアクチュエータ、あるいはコイルばねなどの弾性部材を用いても良い。

また、上記第１の実施形態では、Ｚスライダ１０６とハウジング１０２ｂとは、ガイドシリンダ１３０を介して平行板ばね装置１４０により接続されているが、Ｚスライダ１０６を直接ハウジング１０２ｂに接続しても良い。また、上記第２の実施形態では、Ｚスライダ１０６が直接ハウジング１０２ｂに接続されているが、例えばハウジング１０２ｂ内に上記第１の実施形態と同様なガイドシリンダを挿入し、そのガイドシリンダとＺスライダ２０６とを平行リンク装置２４０で接続しても良い。

また、上記第１の実施形態の平行板ばね装置１４０（図３参照）は、上下方向に離間した２枚の板ばね１４２により構成されているが、これに限らず、例えば３枚以上の平行な板ばねにより構成されても良い。この場合、平行板ばね装置のＺ軸方向以外の剛性を向上させることができる。

また、上記第１及び第２の実施形態では、３つの平行板ばね装置１４０（図３参照）、あるいは平行リンク装置２４０（図６参照）が、Ｚスライダの周囲にほぼ均等な間隔で設けられていたが、平行板ばね装置１４０及び平行リンク装置２４０それぞれは、ひとつでもＸＹ平面に平行な方向に剛性を有し、ＺスライダをＺ軸方向に案内できるので、例えばひとつでも良い。また、平行板ばね装置１４０、あるいは平行リンク装置２４０を、Ｚスライダの周囲にほぼ均等な間隔で２つ、あるいは４つ以上設けても良い。

また、上記第２の実施形態の平行リンク装置２４０（図６参照）は、一体的に形成されたひとつの部材から成ったが、これに限らず、上側架設部２４０ｃを含む部分と、下側架設部２４０ｄを含む部分とで分割して２つの部材としても良い。

また、上記実施形態では、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、上記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、上記各実施形態では、スキャニング・ステッパ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、ステッパなどの静止型露光装置に本発明を適用しても良い。また、ショット領域とショット領域とを合成するステップ・アンド・スティッチ方式の投影露光装置にも本発明は適用することができる。また、本発明は、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、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、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。

なお、本発明に係る移動体装置は、露光装置に限らず、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にも適用することができる。

液晶表示素子（あるいは半導体素子）などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク（あるいはレチクル）を製作するステップ、ガラス基板（あるいはウエハ）を製作するステップ、マスク（レチクル）のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記各実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。

以上説明したように、本発明の移動体装置は、移動体を鉛直方向に精度良く案内するのに適している。また、本発明の露光装置は、物体に所定のパターンを形成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、２１…微動ステージ、１００…重量キャンセル装置、１０２…筐体、１０４…空気ばね、１０６…Ｚスライダ、１３０…ガイドシリンダ、１４０…平行板ばね装置、１４２…板ばね、Ｐ…基板、ＰＳＴ…基板ステージ装置。

Claims (20)

1. 少なくとも鉛直方向に移動可能な移動体と；
   前記移動体の下方で前記移動体の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と；を備え、
   前記重量キャンセル装置は、
   筒状に形成された本体部と、前記本体部内で鉛直方向上向きの力を発生する力発生部と、前記本体部内に配置され且つ前記鉛直方向に関して前記力発生部より上方に配置され、前記移動体及び前記力発生部相互間の力の伝達をする伝達部と、前記本体部と前記伝達部とを機械的に連結し、その弾性により前記伝達部の前記本体部に対する鉛直方向への相対移動を許容するとともに、その剛性により前記伝達部の前記本体部に対する水平方向への相対移動を制限する制限装置と、を含む移動体装置。
2. 前記制限装置は、鉛直方向に離間して平行に配置された一対の板ばねを含み、
   前記一対の板ばねそれぞれは、一端が前記本体部に接続され、他端が前記伝達部に接続される請求項１に記載の移動体装置。
3. 前記制限装置は、前記本体部に接続される本体部側接続部と、前記伝達部に接続される伝達部側接続部と、前記本体側接続部及び前記伝達部側接続部それぞれに弾性ヒンジ部を介して架設された架設部と、を含み、
   前記架設部は、鉛直方向に離間して平行に一対設けられる請求項１に記載の移動体装置。
4. 前記制限装置は、ばね性を有する請求項３に記載の移動体装置。
5. 前記本体側接続部、前記伝達部側接続部、及び前記一対の架設部は、一体的に形成される請求項３又は４に記載の移動体装置。
6. 前記制限装置は、前記伝達部に対して鉛直軸回りに複数設けられる請求項１〜５のいずれか一項に記載の移動体装置。
7. 前記制限装置は、少なくとも鉛直軸周りに均等な間隔で３つ設けられる請求項６に記載の移動体装置。
8. 前記伝達部の鉛直軸に対する傾きを調整可能な調整装置を更に備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
9. 前記本体部は、前記制限装置により前記伝達部と機械的に接続される筒状の部材から成る第１本体部と、所定のクリアランスを介して前記第１本体部を収容する筒状の部材から成る第２本体部とを含み、
   前記調整装置は、前記第１及び第２本体部間の前記クリアランスを調整して、前記伝達部の鉛直軸に対する傾きを調整する請求項８に記載の移動体装置。
10. 前記調整装置は、前記第２本体部の外面側から操作可能な複数のねじを含み、前記複数のねじのねじ込み量により、前記第１及び第２本体部間の前記クリアランスを調整する請求項９に記載の移動体装置。
11. 前記力発生部は、前記鉛直方向上向きに発生する力の大きさが、前記伝達部の前記鉛直方向の位置に応じて変化する前記制限装置の弾性力を考慮して可変制御される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動体装置。
12. 前記力発生部は、ばね性を有する部材を含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の移動体装置。
13. 前記力発生部は、内圧の変化により前記鉛直方向上向きに発生する力が可変制御される空気ばねを含む請求項１２に記載の移動体装置。
14. 前記移動体の下方に配置され、前記重量キャンセル装置と一体に水平面に平行な平面に沿って所定ストロークで移動可能な下移動体と；
    前記下移動体に設けられた固定子と、前記移動体に設けられた可動子とを含み、前記移動体を前記下移動体に対して少なくとも前記鉛直方向に駆動するアクチュエータと；を更に備える請求項１〜１３のいずれか一項に記載の移動体装置。
15. 前記伝達部材は、前記移動体を非接触支持する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の移動体装置。
16. 前記制限装置は、前記鉛直方向に関して複数の位置に配置されて前記本体部と前記伝達部とを機械的に連結する請求項１〜１５のいずれか一項に記載の移動体装置。
17. 前記重量キャンセル装置は、前記伝達部と接続されるプレート部材を含み、
    前記プレート部材の前記鉛直方向における移動上限位置又は移動下限位置を規定するストッパ部材をさらに備える請求項１〜１６のいずれか一項に記載の移動体装置。
18. 前記移動体に所定の物体が載置される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    エネルギビームの露光により所定のパターンを前記物体に形成するパターン形成装置と；を備える露光装置。
19. 前記物体は、ディスプレイ装置の表示パネルに用いられる基板である、請求項１８に記載の露光装置。
20. 請求項１８又は１９に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと；
    前記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。

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