JP5776699B2 - 露光装置、物体の交換方法、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置、物体の交換方法、露光方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、エネルギビームにより複数の基板を連続して露光する露光装置、保持装置上に保持された物体を別の物体に交換する物体の交換方法、該交換方法を利用する露光方法、及び前記露光装置又は露光方法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等の物体（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、投影光学系を介して基板上に転写する走査型投影露光装置などが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

この種の露光装置において、露光対象の基板は、所定の基板搬送装置により基板ステージ上に搬送されるとともに、露光処理が終了した後、基板搬送装置により基板ステージ上から搬出される。そして、基板ステージ上には、基板搬送装置により別の基板が搬入される。露光装置では、上記基板の搬入、搬出が繰り返して行われることにより、複数の基板に対して連続して露光処理が行われる。従って、複数の基板を連続露光する際には、基板ステージ上への基板の搬入、及び搬出を迅速に行えることが望ましい。

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、エネルギビームにより複数の物体を順次露光する露光装置であって、前記物体を保持し、前記物体に対する前記エネルギビームの照射領域に対して移動可能な保持装置と、前記複数の物体のうち前記保持装置上の第１物体を前記保持装置上から搬送する第１搬送装置と、前記複数の物体のうち前記第１物体とは別の第２物体を前記保持装置上に搬送する第２搬送装置と、を備え、前記保持装置は、前記物体が載置される上面と、前記物体を下方から支持し前記上面に対して前記物体を昇降させる支持装置と、を含み、前記支持装置は、前記物体を下方から支持するための支持面を、前記上面と交差する方向に関して前記上面より下方の位置と上方の位置との間で昇降可能であり、前記第１搬送装置は、前記上面より上方の位置において前記支持面上にある前記第１物体を前記支持面に沿って前記支持面上から搬送し、前記第２搬送装置は、前記保持装置上で前記第１物体の一部が前記支持面に支持された状態で、前記第２物体を前記支持面に沿って前記支持面上に搬送する、露光装置が、提供される。

これによれば、第１搬送装置により第１物体が保持装置上から搬送されるが、その際、保持装置上に第１物体の一部がある状態で、第２搬送装置により第２物体が保持装置上に搬送される。すなわち、保持装置上では、物体の搬出と、別の物体の搬入とが一部並行して行われる。従って、複数の物体を連続して露光する際の全体的なスループットを向上させることが可能になる。

本発明の第２の態様によれば、エネルギビームにより複数の物体を順次露光する露光装置に設けられ、前記物体を保持し、前記物体に対する前記エネルギビームの照射領域に対して移動可能、且つ前記物体が載置される上面と、前記物体を下方から支持し前記上面に対して前記物体を昇降させる支持装置と、を含む保持装置上に保持された前記複数の物体のうち第１物体を、前記第１物体とは別の第２物体に交換する物体の交換方法であって、前記支持装置の前記物体を下方から支持するための支持面を、前記上面と交差する方向に関して前記上面より下方の位置と上方の位置との間で昇降させることと、前記第１物体を前記保持装置上から搬送する第１搬送装置を用いて、前記上面より上方の位置において前記支持面上にある前記第１物体を前記支持面に沿って前記支持面上から搬送することと、前記第２物体を前記保持装置上に搬送する第２搬送装置を用いて、前記保持装置上で前記第１物体の一部が前記支持面に支持された状態で、前記第２物体を前記支持面に沿って前記支持面上に搬送することと、を含む物体の交換方法が、提供される。

これによれば、保持装置上に第１物体の一部がある状態で、第２物体が保持装置上に搬送される。すなわち、保持装置上では、第１物体の搬送と、第２物体の搬送とが一部並行して行われる。従って、保持装置上での物体交換を伴う処理に際しての全体的なスループットを向上させることが可能になる。

本発明の第３の態様によれば、複数の物体を順次露光する露光方法であって、上記物体の交換方法により保持装置上に保持された前記第１物体を前記第２物体に交換することと、前記保持装置上にある前記第２物体をエネルギビームで露光することと、を含む第１の露光方法が、提供される。

本発明の第４の態様によれば、物体が載置される上面と、前記物体を下方から支持し前記上面に対して前記物体を昇降させる支持装置と、を含む保持装置上で複数の前記物体を順次露光する露光方法であって、前記支持装置の前記物体を下方から支持するための支持面を、前記上面と交差する方向に関して前記上面より下方の位置と上方の位置との間で昇降させることと、物体交換位置の一側と他側にそれぞれ所定平面に平行な一方向の第１の経路と第２の経路とを設定し、前記第１及び第２の経路の一方に沿って前記交換位置にある保持装置上から露光済みの物体を搬送し、前記第１及び第２の経路の他方に沿って前記交換位置にある保持装置上に露光前の物体を搬送することと、前記保持装置上にある前記露光前の物体をエネルギビームで露光することと、を含み、前記露光済みの物体及び露光前の物体を搬送することでは、前記上面より上方の位置において前記支持面上にある前記物体を搬送する第２の露光方法が、提供される。

これによれば、複数の物体を順次露光する際の全体的なスループットを向上させることが可能になる。また、保持装置の上方の空間が狭い場合にも、迅速な物体交換が可能である。

本発明の第５の態様によれば、上記露光装置を用いて前記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、を含む第１のデバイス製造方法が提供される。

また、本発明の第６の態様によれば、上記露光装置を用いて前記物体としてフラットパネルディスプレイに用いられる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、を含む第１のフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。

また、本発明の第７の態様によれば、上記第１及び第２の露光方法のいずれかにより前記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、を含む第２のデバイス製造方法が、提供される。

また、本発明の第８の態様によれば、上記第１及び第２の露光方法のいずれかにより前記物体としてフラットパネルディスプレイに用いられる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、を含む第２のフラットパネルディスプレイの製造方法が、提供される。

図１（Ａ）は、第１の実施形態に係る露光装置を概略的に示す−Ｙ側から見た側面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の露光装置を＋Ｘ側から見た側面図である。 第１の実施形態に係る露光装置を示す平面図である。 基板ホルダ、及び基板交換装置を示す平面図である。 図４（Ａ）は基板トレイを示す平面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の基板トレイを＋Ｘ側から見た側面図、図４（Ｃ）は、基板トレイを収容した基板ホルダを示す断面図である。 図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、基板ホルダを示す断面図、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）は、第１搬送ユニットを示す断面図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、基板交換手順を説明するための図（その１〜その３）である。 図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、基板交換手順を説明するための図（その４〜その６）である。 図８（Ａ）は、図６（Ｂ）に対応する平面図、図８（Ｂ）は、図７（Ａ）に対応する平面図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、第１の変形例に係る基板交換手順を説明するための図（その１及び２）である。 図１０（Ａ）は、第２の変形例に係る露光装置を示す平面図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の露光装置を−Ｙ側から見た側面図、図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）の露光装置を＋Ｘ側から見た側面図である。 図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、第３の変形例に係る露光装置を示す平面図である。 第２の実施形態に係る露光装置を概略的に示す平面図である。 図１２の露光装置が備える基板ホルダ、及び基板交換装置を示す概略平面図である。 図１４（Ａ）は、図１２の露光装置が備える基板ホルダを示す断面図、図１４（Ｂ）は、基板搬出装置を示す断面図である。 図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）は、第２の実施形態に係る露光装置における、基板交換手順を説明するための図（その１〜その３）である。 図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）は、基板交換手順を説明するための図（その４〜その７）である。 図１７（Ａ）は、図１５（Ｂ）に対応する平面図、図１７（Ｂ）は、図１６（Ａ）に対応する平面図である。

《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（Ａ）〜図８（Ｂ）に基づいて説明する。

図１（Ａ）には、第１の実施形態に係る露光装置１０の構成が概略的に示されている。露光装置１０は、例えばフラットパネルディスプレイ、液晶表示装置（液晶パネル）などの製造に用いられる。露光装置１０は、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投影露光装置である。

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、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、基板交換装置４８（図１（Ａ）では不図示、図２参照）、及びこれらの制御系等を備えている。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（Ｘ方向）とし、水平面内でこれに直交する方向をＹ軸方向（Ｙ方向）、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向（Ｚ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５，７２９，３３１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（Ａ）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、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、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に設けられた（又は形成された）反射面に測長ビームを照射する複数のレーザ干渉計を含む不図示の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、ボディＢＤの一部である鏡筒定盤３３に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書に開示されている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例えば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単一の長方形状（帯状）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、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、露光装置１０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、例えば米国特許出願公開第２００８／００３０７０２号明細書などに開示されているように、図１（Ｂ）に示されるように、ベース３１と、ベース３１上に一対のサイドコラム３２を介して水平に支持された鏡筒定盤３３と、を有している。ベース３１は、Ｘ軸方向に所定間隔で配置された（図１（Ａ）参照）２つのＹ軸方向に延びる部材を含み、不図示の防振装置を介して床面１１上に設置されている。一対のサイドコラム３２は、Ｙ軸方向に所定間隔で配置されている。一対のサイドコラム３２それぞれは、図１（Ａ）に示されるように一対のＺコラム３２ａ、及び一対のＺコラム３２ａそれぞれの下端部近傍同士を接続するＸビーム３２ｂを有している（図１（Ａ）では＋Ｙ側のサイドコラム３２は、紙面奥側に隠れている）。鏡筒定盤３３は、ＸＹ平面に平行な平板状の部材から成り、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。

基板ステージ装置ＰＳＴは、定盤１２、粗動ステージ２０、微動ステージ２１、及び基板ホルダ２２などを備えている。

定盤１２は、図２に示されるように、例えば石材により形成された平面視で（＋Ｚ側から見て）Ｘ軸方向を長手方向とする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。定盤１２は、ベース３１を構成する２つのＹ軸方向に延びる部材上に架け渡された状態で搭載されている。なお、図面の錯綜を避けるため、図２では、図１（Ａ）に示される鏡筒定盤３３、投影光学系ＰＬ、照明系ＩＯＰなどの図示が省略されている。

図１（Ｂ）に戻り、粗動ステージ２０は、定盤１２上に搭載され、例えば不図示のリニアモータを含むステージ駆動系によりＸ軸方向に所定のストロークで駆動される。なお、粗動ステージ２０は、例えば平面モータなどの他の電動アクチュエータ、送りねじ装置、あるいはワイヤーなどを用いた牽引装置などによってＸ軸方向に所定のストロークで駆動されても良い。

微動ステージ２１は、不図示のＺ・チルト駆動装置（例えば、ボイスコイルモータを含む）を介して粗動ステージ２０上に搭載されており、粗動ステージ２０上で、Ｚ軸、θｘ、θｙ、及びθｚの各方向の少なくとも一方向に微少ストロークで駆動される。微動ステージ２１には、図１（Ａ）に示されるようにＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡４２ｘ、及び図１（Ｂ）に示されるようにＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡４２ｙが、それぞれミラーベース４１を介して固定されている。

微動ステージ２１（図２では不図示、図１（Ａ）参照）の位置情報は、一例として図２に示されるように、Ｘ干渉計４０ｘ、及び一対（２つ）のＹ干渉計４０ｙを含む干渉計システムにより求められる。２つのＹ干渉計４０ｙは、Ｘ軸方向に離間して配置されている。Ｘ干渉計４０ｘは、干渉計ベース３４を介してベース３１に固定されている。また、２つのＹ干渉計４０ｙは、それぞれ不図示のブラケットを介して−Ｙ側のサイドコラム３２に（あるいは鏡筒定盤３３（図１（Ａ）参照）の下面に吊り下げ状態で）固定されている。

Ｘ干渉計４０ｘは、Ｙ軸方向に離間した一対のＸ測長ビームをＸ移動鏡４２ｘに照射する。干渉計システムは、一対のＸ測長ビームの反射光を受光し、その受光結果に基づいて微動ステージ２１のＸ軸方向に関する位置情報、及び微動ステージ２１のθｚ方向の位置情報を求める。２つのＹ干渉計４０ｙは、それぞれＹ測長ビームをＹ移動鏡４２ｙに照射する。２つのＹ干渉計４０ｙは、微動ステージ２１のＸ軸方向に関する位置に関わらず、少なくとも一方のＹ測長ビームがＹ移動鏡４２ｙに照射されるように、その取付位置が設定されている。干渉計システムは、２つのＹ測長ビームの少なくとも一方の反射光を受光し、その受光結果に基づいて、微動ステージ２１のＹ軸方向に関する位置情報を求める。

図１（Ａ）に戻り、基板ホルダ２２は、板状の部材から成り、微動ステージ２１上に固定されている。基板ホルダ２２の上面には、不図示の複数の微少な突起が形成されており、その複数の突起上に基板Ｐが載置される。また、基板ホルダ２２は、吸着装置（例えば真空吸着装置）を有しており、複数の突起の間の空間に負圧を発生させることにより上面上に載置された基板Ｐを吸着保持する。なお、基板ステージ装置ＰＳＴとしては、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書などに開示されるように、微動ステージ２１及び基板ホルダ２２の重量をキャンセルすることにより前述したＺ・チルト駆動装置の負荷を軽減する重量キャンセル装置（自重支持装置）を有していても良い。

次に基板交換装置４８について説明する。基板交換装置４８は、図２に示されるように、第１搬送ユニット５０ａ，及び第２搬送ユニット５０ｂを含み、基板ホルダ２２と第１搬送ユニット５０ａとの相互間、及び基板ホルダ２２と第２搬送ユニット５０ｂとの相互間で適宜基板Ｐの受け渡しを行う。第１搬送ユニット５０ａは、＋Ｙ側のサイドコラム３２を構成する一対のＺコラム３２ａ相互間に配置され、第２搬送ユニット５０ｂは、−Ｙ側のサイドコラム３２を構成する一対のＺコラム３２ａ間に配置されている。なお、図２では不図示であるが、第１搬送ユニット５０ａ及び第２搬送ユニット５０ｂは、それぞれ不図示の架台を介してボディＢＤ，基板ステージ装置ＰＳＴなどから振動的に分離された状態で、その床面１１からの高さ（Ｚ軸方向の位置）が基板ホルダ２２とほぼ同じとなるように床面１１（図１（Ａ）参照）上に設置されている。

第１搬送ユニット５０ａは、図３に示されるように、ベース５１ａ，走行ユニット５２ａ、及び一対のエア浮上ユニット５３ａを有している。

ベース５１ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする平面視（＋Ｚ方向から見て）矩形の平板状の部材から成り、ＸＹ平面に平行に配置されている。走行ユニット５２ａは、ベース５１ａの上面中央部に固定された固定子部５４ａと、固定子部５４ａ上に搭載された可動子部５５ａとを含む。固定子部５４ａは、Ｙ軸方向に延びる部材から成り、例えば磁石ユニットなどの固定子（図示省略）を有している。可動子部５５ａは、例えばコイルなどの可動子（図示省略）を有している。可動子部５５ａが有する可動子と固定子部５４ａが有する固定子とは、可動子部５５ａを固定子部５４ａ上でＹ軸方向に所定のストロークで駆動する例えばＹリニアモータを構成している。可動子部５５ａは、−Ｙ側（基板ステージ装置ＰＳＴ（基板ホルダ２２）側）の端部に保持部材、例えば吸着パッド５８ａを有している。吸着パッド５８ａには、例えば不図示の真空吸引装置が接続されており、−Ｙ側の面で後述する基板トレイ９０（図３では不図示。図４（Ａ）参照）を吸着保持する。なお、可動子部５５ａ（すなわち、吸着パッド５８ａ）をＹ軸方向に駆動するための装置は、リニアモータに限らず、例えば送りねじ装置などであっても良い。また、基板トレイ９０を吸着保持する吸着パッド５８ａに換えて、基板トレイ９０を機械的に保持（把持）するメカニカルチャックを含む保持部材を可動子部５５ａに設けても良い。

一対のエア浮上ユニット５３ａは、一方が走行ユニット５２ａの＋Ｘ側、他方が走行ユニット５２ａの−Ｘ側に配置されている。一対のエア浮上ユニット５３ａそれぞれは、配置が異なる点を除き実質的に同じものである。一対のエア浮上ユニット５３ａは、不図示の主制御装置により同期駆動される。ここで、一対のエア浮上ユニット５３ａは、同期駆動に限らず、時間的にずれて駆動されても良い。

エア浮上ユニット５３ａは、図５（Ｃ）に示されるように、可動ベース５９ａ、Ｙ駆動ユニット６０ａ、一対のエアシリンダ６１ａ、エア浮上装置６２ａ、及び基板リフト装置６３ａを有している。なお、図５（Ｃ）は、図３の５Ｃ−５Ｃ線断面図の一部（第１搬送ユニット５０ａ部分）を示し、図５（Ａ）は、図３の５Ａ−５Ａ線断面図の一部（基板ホルダ２２部分）を示す。

可動ベース５９ａは、Ｙ軸方向を長手方向とする平面視矩形の平板状の部材から成り、ＸＹ平面に平行に配置されている。Ｙ駆動ユニット６０ａは、例えば送りねじ装置、及びＹリニアガイド装置などを含み、可動ベース５９ａをＹ軸方向に所定のストロークで駆動する。図５（Ｄ）には、可動ベース５９ａが、Ｙ駆動ユニット６０ａにより図５（Ｃ）に示される位置よりも−Ｙ方向に駆動され、その−Ｙ側の移動限界位置に位置した状態が示されている。なお、可動ベース５９ａをＹ軸方向に駆動するための装置は、送りねじ装置に限らず、例えばリニアモータ、エアシリンダなどであっても良い。

一対のエアシリンダ６１ａは、Ｙ軸方向に所定距離隔てて配置され、可動ベース５９ａの上面にそれぞれ固定されている。一対のエアシリンダ６１ａのそれぞれは、Ｚ軸方向に移動可能なロッドを有している。一対のエアシリンダ６１ａのそれぞれは、不図示の主制御装置により同期駆動される。ここで、一対のエアシリンダ６１ａは、同期駆動に限らず、時間的にずれて駆動されても良い。

エア浮上装置６２ａは、平面視で梯子状（図３参照）に組まれたフレーム６４ａと、そのフレーム６４ａ上に搭載された一対の多孔質部材６５ａとを有しており、フレーム６４ａが一対のエアシリンダ６１ａのそれぞれのロッドの先端に取り付けられている。一対の多孔質部材６５ａは、それぞれＹ軸方向に延びる板状の部材から成り、Ｘ軸方向に所定距離隔てて互いに平行に配置されている（図３参照）。多孔質部材６５ａは、外部に設けられた不図示の気体供給装置から供給される加圧気体（例えば空気）をその上面から噴出して後述する基板トレイ９０（図５（Ｃ）では不図示。図４（Ａ）参照）を浮上させて下方から非接触で支持する。多孔質部材６５ａに代えて、例えば機械加工により、複数の穴を開けた板状の部材を用い、該部材の複数の穴を介して加圧気体（例えば空気）をその上面から噴出するようにしても良い。エア浮上装置６２ａは、図５（Ｄ）に示されるように、可動ベース５９ａがＹ駆動ユニット６０ａにより−Ｙ側に駆動されることにより、−Ｙ側の端部がベース５１ａよりも−Ｙ側に突き出す位置に移動することができる。

図５（Ｃ）に戻り、基板リフト装置６３ａは、複数（本実施形態では、例えば１３台（図３参照））のエアシリンダ６６ａを含む。複数のエアシリンダ６６ａそれぞれは、可動ベース５９ａの上面に所定の間隔で分散して固定されている。エアシリンダ６６ａは、Ｚ軸方向に移動可能なロッド６７ａを有し、そのロッド６７ａの先端部（＋Ｚ側の端部）には、基板Ｐ（図示省略）の下面を支持するパッド部材６８ａが取り付けられている。複数のエアシリンダ６６ａのそれぞれは、不図示の主制御装置により例えば同期して駆動されることにより基板Ｐを上下動させる。ここで、複数のエアシリンダ６６ａは、同期駆動に限らず、時間的にずれて駆動されても良い。以下、エアシリンダ６６ａのロッド６７ａを、リフトピン６７ａと称して説明する。なお、複数のリフトピン６７ａを所定のベース部材に固定し、そのベース部材をＺ軸方向に駆動することにより基板Ｐを上下動させても良い。

第２搬送ユニット５０ｂは、図３中で左右対称に配置されているが、第１搬送ユニット５０ａと同様に構成されている。以下においては、説明の便宜上、第２搬送ユニット５０ｂの各構成部分については、第１搬送ユニット５０ａの対応する構成部分の符号の末尾をａからｂに置き換えた同一の符号を用いるものとする。

本実施形態において、基板交換装置４８を用いた基板ホルダ２２上の基板交換は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示される基板トレイ９０と称される部材を用いて行われる。基板トレイ９０は、例えば自重による基板Ｐの変形（撓みなど）を抑制可能であり、基板載置部材、搬送補助部材、変形抑制部材、あるいは基板支持部材などとも呼ぶことができる。

基板トレイ９０は、第１支持部９１ａ、複数（本実施形態では、例えば４本）の第２支持部９１ｂ、一対の連結部材９３、及び複数（本実施形態では、例えば４本）の補剛部材９４などを有している。第１支持部９１ａは、Ｙ軸方向に延びる棒状の部材から成り、その長手方向に直交する断面（ＸＺ断面）形状は、五角形状（図４（Ｃ）参照）となっている。第１支持部９１ａの長手方向寸法は、基板Ｐよりも長く設定されている。第２支持部９１ｂは、第１支持部９１ａとほぼ同じ長さのＹ軸方向に延びる中空の部材から成り、その長手方向に直交する断面（ＸＺ断面）形状は、ほぼ正方形（図４（Ｃ）参照）となっている。基板トレイ９０は、第１支持部９１ａ、及び４本の第２支持部９１ｂを用いて基板Ｐ（図４（Ａ）では図示省略、図４（Ｃ）参照）を下方から支持する。例えば、４本の第２支持部９１ｂのうち、２本は第１支持部９１ａの＋Ｘ側に、他の２本は第１支持部９１ａの−Ｘ側にそれぞれ配置されている。第１支持部９１ａ、及び４本の第２支持部９１ｂは、Ｘ軸方向に所定間隔で平行に配置されている。例えば、４本の第２支持部９１ｂのＸ軸方向に間する位置関係は、前述した第１搬送ユニット５０ａのエア浮上ユニット５３ａが有する多孔質部材６５ａ（図３参照）のＸ軸方向に間する位置関係に対応している。なお、基板トレイ９０は、基板Ｐを下方から支持した状態で、摩擦力によりその基板Ｐを保持するが、これに限らず、例えば真空吸着などにより吸着保持しても良い。

一対の連結部材９３は、それぞれＸ軸方向に延びるＹＺ断面矩形の棒状部材（図４（Ｂ）参照）から成る。＋Ｙ側の連結部材９３は、第１支持部９１ａ、及び例えば４本の第２支持部９１ｂのそれぞれの＋Ｙ側の端部同士を連結している。また、−Ｙ側の連結部材９３は、第１支持部９１ａ、及び例えば４本の第２支持部９１ｂのそれぞれの−Ｙ側の端部同士を連結している。複数の補剛部材９４は、それぞれＸ軸方向に延びるＹＺ断面矩形の棒状部材（図４（Ｂ）参照）から成る。第１支持部９１ａ、及び例えば４本の第２支持部９１ｂのそれぞれには、図４（Ｂ）に示されるように、その上端面に複数、例えば４つの凹部が形成されている。複数の補剛部材９４のぞれぞれは、第１支持部９１ａ、及び例えば４本の第２支持部９１ｂそれぞれの凹部に嵌合しており、その上端面（＋Ｚ側の面）が第１支持部９１ａ、及び例えば４本の第２支持部９１ｂそれぞれの上端面よりも＋Ｚ側に突き出さないようになっている。第１支持部９１ａ、及び例えば４本の第２支持部９１ｂ、一対の連結部材９３、及び例えば４本の補剛部材９４それぞれは、例えばＭＭＣ（Metal Matrix Composites：金属基複合材料）、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）、あるいはＣ／Ｃコンポジット（炭素繊維強化炭素複合材）などにより形成されている。

基板ホルダ２２の上面には、図３に示されるように、Ｙ軸方向に延びる溝部２６ｙが複数、例えば５本、Ｘ軸方向に所定間隔で形成されている。また、基板ホルダ２２の上面には、Ｘ軸方向に延びる溝部２６ｘが複数、例えば４本、Ｙ軸方向に所定間隔で形成されている。溝部２６ｘの深さは、溝部２６ｙよりも浅く設定されている（図５（Ａ）参照）。さらに、基板ホルダ２２の上面には、溝部２６ｘと溝部２６ｙとの交差部（計２０箇所）に凹部２７（図５（Ａ）参照）が形成されている。凹部２７の深さは、溝部２６ｙよりも深く設定されている（図５（Ａ）参照）。

図４（Ｃ）に示されるように、基板Ｐが基板ホルダ２２上に載置された状態で、溝部２６ｙ内には、基板トレイ９０の第１支持部９１ａ，及び４本の第２支持部９１ｂがそれぞれ収容される。また、基板Ｐが基板ホルダ２２上に載置された状態で、溝部２６ｘ内には、基板トレイ９０の補剛部材９４が収容される。基板Ｐへの露光動作は、基板トレイ９０の第１支持部９１ａ，及び４本の第２支持部９１ｂが溝部２６ｙ内に収容された状態で行われる。

また、基板ホルダ２２は、溝部２６ｙ内に収容された第１支持部９１ａを下方から支持するトレイガイドユニット２３ａ、及び４本の溝部２６ｙのそれぞれの内部に収容された第２支持部９１ｂを下方からそれぞれ支持する複数（ここでは４つ）のエア浮上ユニット２３ｂを有している。

図３に戻り、トレイガイドユニット２３ａ及び４つのエア浮上ユニット２３ｂのそれぞれは、Ｙ軸方向に前述した凹部２７の間隔に対応する間隔で配列された、例えば４台のエアシリンダ２４を有している。トレイガイドユニット２３ａ及び４つのエア浮上ユニット２３ｂのそれぞれが有するエアシリンダ２４は、凹部２７内にそれぞれ収容されている（図４（Ｃ）参照）。

トレイガイドユニット２３ａが有する、例えば４台のエアシリンダ２４のそれぞれのロッド先端には、Ｙガイド部材２９が架け渡されている。Ｙガイド部材２９は、Ｙ軸方向に延びる部材から成り、その上端面には、図４（Ｃ）に示されるように、ＸＺ断面Ｖ字状の溝部（Ｖ溝）が形成されている。基板トレイ９０は、第１支持部９１ａがＹガイド部材２９のＶ溝内に挿入されることにより、基板ホルダ２２に対するＸ軸方向への相対移動が制限される。一方、図３に示されるように、エア浮上ユニット２３ｂが有する、例えば４台のエアシリンダ２４のロッド先端には、エア浮上装置２５が架け渡されている。エア浮上装置２５は、Ｙ軸方向に延びる平板状の部材から成る多孔質部材（第１搬送ユニット５０ａの多孔質部材６５ａと実質的に同じ部材）を含み、第２支持部９１ｂを浮上させる機能を有する。Ｙガイド部材２９も多孔質部材でできており、第１支持部９１ａを浮上させながらＸ軸方向への相対移動を制限させる機能を有していても良い。エア浮上装置２５及びＹガイド部材２９は、それぞれ、複数のエアシリンダ２４が不図示の主制御装置により同期駆動されることにより、溝部２６ｙ内で上下動する（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）。ここで、複数のエアシリンダ２４は、同期駆動に限らず、時間的にずれて駆動されても良い。ここで、トレイガイドユニット２３ａは、浮上型（非接触型）ではなく、例えばベアリングなどを用いる接触型でも良い。同様に、エア浮上ユニット２３ｂに代えて、ベアリングなどを用いる接触型の支持機構を用いても良い。

上述のようにして構成された露光装置１０（図１参照）では、不図示の主制御装置の管理の下、不図示のマスク搬送装置（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のロードが行われる。また、第１搬送ユニット５０ａ及び第２搬送ユニット５０ｂの一方によって、基板ホルダ２２上への基板Ｐの搬入（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、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ものと同様であるのでその詳細な説明は省略する。そして、露光済みの基板Ｐは、第１搬送ユニット５０ａ及び第２搬送ユニット５０ｂの一方（その基板Ｐの搬入を行った搬送ユニット）により基板ホルダ２２上から搬出（アンロード）され、その基板ホルダ２２上には、別の基板Ｐが第１搬送ユニット５０ａ及び第２搬送ユニット５０ｂの他方により搬入（ロード）される。露光済みの別の基板Ｐは、その別の基板Ｐの搬入を行った搬送ユニット（第１搬送ユニット５０ａ及び第２搬送ユニット５０ｂの他方）により基板ホルダ２２上から搬出される。すなわち、露光装置１０では、基板ホルダ２２上の基板Ｐの交換が繰り返し行われることにより、複数枚の基板Ｐに連続して露光処理が行われる。

以下、第１搬送ユニット５０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂを用いた基板ホルダ２２上の基板Ｐの交換手順について、図６（Ａ）〜図８（Ｂ）を参照して説明する。なお、図６（Ａ）〜図８（Ｂ）は、基板Ｐの交換手順を説明するための図であり、基板ステージ装置ＰＳＴは、基板ホルダ２２のみが示されている。また、理解を容易にするため、図６（Ａ）〜図８（Ｂ）において、露光処理が終了して基板ホルダ２２上から搬出される露光処理済みの基板を基板Ｐａとし、新たに基板ホルダ２２上に載置される露光対象（露光予定）の基板を基板Ｐｂとして説明する。基板交換は、不図示の主制御装置の管理の下に行われる。

ここで、本実施形態では、図４（Ａ）などに示される基板トレイ９０が２つ用いられる。以下の説明では、基板Ｐａを下方から支持する基板トレイを基板トレイ９０ａ、基板Ｐｂを下方から支持する基板トレイを基板トレイ９０ｂと称する。また、図面の錯綜を避ける観点から、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）では、基板Ｐａ、Ｐｂが破線にて示されている。

図６（Ａ）には、基板Ｐａに対する露光処理が終了した直後の基板ステージ装置ＰＳＴが示されている。基板ホルダ２２上には露光済みの基板Ｐａが載置されている。基板トレイ９０ａは、基板ホルダ２２の５本の溝部２６ｙ（図６（Ａ）では不図示、図３参照）内に収容され、トレイガイドユニット２３ａ及び４つのエア浮上ユニット２３ｂに下方から支持されている。基板ホルダ２２は、図２に示される基板交換位置（第１搬送ユニット５０ａ及び第２搬送ユニット５０ｂとＸ軸方向に関する位置が同じになる位置）に位置している。また、第２搬送ユニット５０ｂでは、複数のリフトピン６７ｂが＋Ｚ側の移動限界位置（上限移動位置）に位置した状態とされ、次に露光処理が行われる予定の基板Ｐｂが複数のリフトピン６７ｂにより下方から支持されている。基板Ｐｂは、基板Ｐａの露光処理が行われている最中に不図示の基板搬送用のロボットにより外部から露光装置１０内に搬送され、複数のリフトピン６７ｂ上に載置される。基板トレイ９０ｂは、一対のエア浮上ユニット５３ｂのそれぞれが有するエア浮上装置６２ｂに下方から支持されている。また、可動子部５５ｂは、−Ｙ側の移動限界位置（最も基板ホルダ２２から離れた位置）に位置している。これに対し、第１搬送ユニット５０ａでは、可動子部５５ａが−Ｙ側の移動限界位置（最も基板ホルダ２２に接近した位置）よりも幾分＋Ｙ側に位置している。また、複数のリフトピン６７ａは、−Ｚ側の移動限界位置（下限移動位置）に位置した状態とされている。

次いで、図６（Ｂ）に示されるように、露光済みの基板Ｐａの搬出のために、基板ホルダ２２による基板Ｐａの吸着保持が解除され、基板ホルダ２２内の複数のエアシリンダ２４にエアが供給される。これにより、複数のエアシリンダ２４のそれぞれのロッドが＋Ｚ方向に移動し、基板トレイ９０ａが上方（＋Ｚ方向）に移動し、基板Ｐａが基板トレイ９０ａに下方から支持される。基板Ｐａは、基板トレイ９０ａと共に＋Ｚ方向に移動することにより、その下面が基板ホルダ２２の上面から離間する。

また、第１搬送ユニット５０ａでは、一対のエア浮上ユニット５３ａ（可動ベース５９ａ）のぞれぞれがＹ駆動ユニット６０ａにより−Ｙ側に駆動され、一対のエア浮上装置６２ａのそれぞれの−Ｙ側の端部がベース５１ａよりも−Ｙ側に突き出す（図６（Ｂ）に対応する平面図である図８（Ａ）参照）。これに対し、第２搬送ユニット５０ｂでは、一対のエア浮上ユニット５３ｂのそれぞれが有する各一対（合計４つ）のエアシリンダ６１ｂにエアが供給され、これにより４つのエアシリンダ６１ｂのそれぞれのロッドが＋Ｚ方向に移動し、一対のエア浮上装置６２ｂ、及び基板トレイ９０ｂが＋Ｚ側に移動する。このときの各エア浮上装置６２ｂの上面のＺ位置は、基板ホルダ２２が有する各エア浮上装置２５の上面のＺ位置と概ね一致している。また、可動子部５５ｂが＋Ｙ方向に駆動され、吸着パッド５８ｂが基板トレイ９０ｂの−Ｙ側の連結部材９３を吸着保持する（図８（Ａ）参照）。

次いで、図６（Ｃ）に示されるように、第１搬送ユニット５０ａの一対のエア浮上ユニット５３ａのそれぞれが有する各一対（合計４つ）のエアシリンダ６１ａにエアが供給され、４つのエア浮上装置６２ａのそれぞれのロッドが＋Ｚ方向に移動し、一対のエア浮上装置６２ａを上昇させる。このときの各エア浮上装置６２ａの上面のＺ位置は、基板ホルダ２２が有する各エア浮上装置２５の上面のＺ位置と概ね一致している。また、可動子部５５ａが−Ｙ方向に駆動され、吸着パッド５８ａが基板トレイ９０ａの＋Ｙ側の連結部材９３を吸着保持する。一方、第２搬送ユニット５０ｂでは、複数のリフトピン６７ｂが−Ｚ方向に駆動され、基板Ｐｂが降下（−Ｚ方向に移動）する。これにより基板Ｐｂが基板トレイ９０ｂ上に載置される。基板Ｐｂが基板トレイ９０ｂ上に載置された後、複数のリフトピン６７ｂは、さらに−Ｚ側に駆動され、これにより各リフトピン６７ｂが基板Ｐｂの下面から離間する。

この後、図７（Ａ）に示されるように、第１搬送ユニット５０ａの可動子部５５ａが＋Ｙ方向に駆動される。この際、第１搬送ユニット５０ａの一対のエア浮上装置６２ａ及び基板ホルダ２２の複数のエア浮上装置２５のそれぞれから加圧気体が噴出される。これにより、基板トレイ９０ａが、浮上した状態で基板ホルダ２２の複数のエア浮上装置２５上から第１搬送ユニット５０ａの一対のエア浮上装置６２ａ上へ水平面に平行に移動（スライド）し、基板ホルダ２２から第１搬送ユニット５０ａに受け渡される（図７（Ａ）に対応する平面図である図８（Ｂ）参照）。また、この基板ホルダ２２からの基板トレイ９０ａ（基板Ｐａ）の搬出動作と並行して（連動して）、第２搬送ユニット５０ｂの一対のエア浮上装置６２ｂのぞれぞれがＹ駆動ユニット６０ｂにより＋Ｙ方向に駆動され、一対のエア浮上装置６２ｂの＋Ｙ側の端部が、基板ホルダ２２に接近する。また、第２搬送ユニット５０ｂでは、可動子部５５ｂが＋Ｙ方向に駆動される。この際、一対のエア浮上装置６２ｂから加圧気体が噴出されることにより、基板トレイ９０ｂが、浮上した状態で一対のエア浮上装置６２ｂ上から基板ホルダ２２の複数のエア浮上装置２５上へ水平面に平行に移動（スライド）し、第２搬送ユニット５０ｂから基板ホルダ２２の複数のエア浮上装置２５に受け渡される（図８（Ｂ）参照）。なお、図７（Ａ）及び図８（Ｂ）では、基板トレイ９０ａの−Ｙ側の端部（搬出方向後端部）と基板トレイ９０ｂの＋Ｙ側の端部（搬入方向先端部）との間に、所定の間隔（隙間）が形成された状態で基板ホルダ２２上の基板の入れ替え（交換）動作が行われているが、これに限らず、基板トレイ９０ａと基板トレイ９０ｂとをより接近させた状態で基板ホルダ２２上の基板の入れ替えが行われても良い。

次いで、図７（Ｂ）に示されるように、第１搬送ユニット５０ａでは、可動子部５５ａがさらに＋Ｙ方向に駆動され、基板トレイ９０ａが完全に基板ホルダ２２から第１搬送ユニット５０ａに載り移る。そして、これに応じて一対のＹ駆動ユニット６０ａのそれぞれにより一対のエア浮上装置６２ａがそれぞれ基板トレイ９０ａと一体に＋Ｙ方向に駆動される。また、上記基板ホルダ２２からの基板トレイ９０ａ（基板Ｐａ）の搬出と並行して、第２搬送ユニット５０ｂでは、可動子部５５ｂがさらに＋Ｙ方向に駆動される。これにより、基板トレイ９０ｂ（基板Ｐｂ）が第２搬送ユニット５０ｂから基板ホルダ２２に完全に受け渡される。

次いで、図７（Ｃ）に示されるように、第１搬送ユニット５０ａでは、複数のエアシリンダ６６ａにエアが供給され、複数のリフトピン６７ａがそれぞれ＋Ｚ方向に移動することにより基板Ｐａを下方から支持して上方に駆動し基板トレイ９０ａから離間させる。一方、第２搬送ユニット５０ｂでは、吸着パッド５８ｂによる基板トレイ９０ｂの吸着保持が解除された後、可動子部５５ｂ及び一対のエア浮上装置６２ｂがそれぞれ−Ｙ方向に駆動され、図６（Ａ）に示される初期位置に戻される。さらに、基板ホルダ２２では、複数のエアシリンダ２４のロッドが−Ｚ側に駆動され、基板Ｐｂが基板トレイ９０ａと共に降下する。これにより、基板Ｐｂの下面が基板ホルダ２２の上面に接触し、基板ホルダ２２が基板Ｐｂを吸着保持する。また、基板Ｐｂの下面が基板ホルダ２２の上面に接触した後も、さらに複数のエアシリンダ２４のロッドが−Ｚ側に駆動され、これにより基板トレイ９０ｂと基板Ｐｂとが離間し、基板トレイ９０ｂは、基板ホルダ２２内に収容される。

この後、第１搬送ユニット５０ａでは、複数のリフトピン６７ａに支持された露光済みの基板Ｐａが不図示の基板搬送ロボットにより外部の装置（例えば、コータ・ディベロッパ装置）に向けて搬送される。また、基板ホルダ２２上に載置された基板Ｐｂに露光処理が行われている最中に、次に露光予定の別の基板（基板Ｐｃと称する。基板Ｐｃは図示省略）が不図示の基板搬送ロボットにより搬送され、第１搬送ユニット５０ａの複数のリフトピン６７ａ上に載置される。基板Ｐｃは、複数のリフトピン６７ａが−Ｚ側に駆動されることにより基板トレイ９０ａ上に載置される。そして、基板ホルダ２２上に載置された基板Ｐｂに対する露光処理が終了すると、基板Ｐｂは、基板トレイ９０ｂと共に第２搬送ユニット５０ｂにより基板ホルダ２２から搬出され、その基板ホルダ２２に対して、第１搬送ユニット５０ａにより基板Ｐｃが載置された基板トレイ９０ａが搬入される。以降、基板ホルダ２２上の基板の露光が行われる度に、上記と同様の第１搬送ユニット５０ａ、第２搬送ユニット５０ｂ及び基板ホルダ２２による基板の搬出入動作が繰り返し行われる。

このように、本実施形態では、第１搬送ユニット５０ａと第２搬送ユニット５０ｂとが、基板搬出装置、及び基板搬入装置としての役割を交互に入れ替えながら、２つの基板トレイ９０（第１搬送ユニット５０ａが使用する基板トレイ９０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂが使用する基板トレイ９０ｂ）を用いて基板ホルダ２２上に載置される基板Ｐの交換を繰り返し行う。

以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１０では、基板ホルダ２２への基板Ｐの搬入動作と、別の基板Ｐの基板ホルダ２２からの搬出動作とを、基板ホルダ２２上で並行して行うので、複数の基板Ｐに対して連続して露光処理を行う場合における全体的なスループットを向上させることができる。

また、基板Ｐを基板トレイ９０上に載置して搬送することから、基板Ｐの自重に起因する撓みを抑制でき、高速で基板Ｐの搬送を行うことができる。また、基板Ｐを損傷させる可能性を低減できる。

また、基板ホルダ２２、第１搬送ユニット５０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂのそれぞれにエア浮上ユニット２３ｂ，５３ａ，５３ｂを設け、基板トレイ９０を浮上させた状態で移動させるので、高速かつ低発塵で基板トレイ９０を移動させることができる。また、基板ホルダ２２のトレイガイドユニット２３ａにＶ溝が形成されたＹガイド部材２９を設け、基板トレイ９０の直進を案内するので、基板トレイ９０を高速で安定して搬入、及び搬出することができる。

また、基板搬入用、及び基板搬出用の２つの基板トレイ９０を同一平面上で移動させるので、基板ホルダ２２の上方の空間が狭い場合にも、本実施形態の基板交換装置４８は有効である。

また、搬入時に第２搬送ユニット５０ｂから基板Ｐを基板ホルダ２２に受け渡す際に一対のエア浮上装置６２ｂを基板ホルダ２２に接近させるので、基板トレイ９０の受け渡しをスムーズに行うことができる。同様に、搬出時に基板ホルダ２２から基板Ｐを第１搬送ユニット５０ａに受け渡す際にも、第１搬送ユニット５０ａの一対のエア浮上装置６２ａを基板ホルダ２２に接近させるので、基板トレイ９０の受け渡しをスムーズに行うことができる。

なお、上記実施形態の基板交換装置４８、基板ステージ装置ＰＳＴなどの構成は、一例に過ぎない。以下、上記実施形態のいくつかの変形例について、基板交換装置、及び基板ステージ装置を中心として説明する。

《第１の変形例》
図９（Ａ）には、第１の変形例に係る露光装置１０ａが示されている。露光装置１０ａでは、基板ステージ装置ＰＳＴａの一部を構成する微動ステージ２１のＹ軸方向に関する位置情報（Ｙ位置情報）を求める際に用いられるＹ移動鏡４２ｙのＺ位置が上記実施形態と異なる。

露光装置１０ａにおいて、微動ステージ２１のＹ位置情報を求めるための干渉計システム（図９（Ａ）では、Ｙ干渉計４０ｙのみが示されているがＸ干渉計４０ｘも同様）は、基板ホルダ１２２上に載置された基板Ｐ（図９（Ａ）ではＰａ）の表面と同一平面上で測長ビームを照射する。これにより、基板Ｐの位置情報をアッベ誤差なく求めることができる。このため、基板ステージ装置ＰＳＴａが有するＹ移動鏡４２ｙは、その反射面のＺ位置（より正確には、＋Ｚ端の位置）が、基板ホルダ１２２の表面（上面）よりも高く設定されている。

このため、露光装置１０ａでは、第２搬送ユニット１５０ｂの各エアシリンダ１６１ｂ及び基板ホルダ１２２の各エアシリンダ１２４（図９（Ａ）参照）のストロークが、上記実施形態における各エアシリンダ６１ｂ及び各エアシリンダ２４のそれぞれと比べて長く設定されている。これにより、図９（Ｂ）に示されるように、基板ホルダ１２２への基板トレイ９０ｂの受け渡し時において、基板トレイ９０ｂを上記実施形態に比べて高い位置でスライドさせ、基板トレイ９０ｂとＹ移動鏡４２ｙとの接触を回避する。なお、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示されるように、第１搬送ユニット１５０ａの各エアシリンダ１６１ａも、基板ホルダ１２２の各エアシリンダ１２４に合わせて、そのストロークが上記実施形態よりも長く設定されている。

《第２の変形例》
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）には、第２の変形例に係る露光装置１０ｂの概略構成が示されている。露光装置１０ｂは、露光動作時に基板Ｐのスキャン動作とステップ動作とを交互に繰り返すステップ・アンド・スキャン式の投影露光装置（スキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））である。従って、基板ホルダ２２は、Ｘ軸方向（スキャン方向）、及びＹ軸方向（ステップ方向）にそれぞれ所定のストロークで移動可能となっている。このため、第１搬送ユニット５０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂを上記実施形態と同様に配置することができない。

露光装置１０ｂが備える基板ステージ装置ＰＳＴｂは、定盤１２ｂの＋Ｘ側に補助定盤１３を有している。補助定盤１３は、定盤１２ｂに連続して形成され、基板ステージ装置ＰＳＴｂの駆動系（リニアモータなど）は、粗動ステージ２０（ＸＹステージ）を補助定盤１３上に位置させることができる。なお補助定盤１３は、基板Ｐの交換時にのみ用いられ、露光時には使用されない。また、補助定盤１３上に粗動ステージ２０を位置させるための駆動系、及び計測系は、高精度が要求されないため、上記露光用の駆動系、及び計測系（リニアモータ、及び干渉計システム）とは別のものを用いても良い。

補助定盤１３の＋Ｙ側には、上記実施形態と実質的に同一の構成を有する第１搬送ユニット５０ａが配置され、補助定盤１３の−Ｙ側には、上記実施形態と実質的に同一の構成を有する第２搬送ユニット５０ｂが配置されている。本第２の変形例では、基板Ｐに対する露光動作を定盤１２ｂ上で行った後、粗動ステージ２０が補助定盤１３上に移動され（図１０（Ａ）参照）、その位置で基板Ｐの交換動作が行われる。第１搬送ユニット５０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂの構成、及び動作は上記実施形態と同じであるので、その説明は省略する。

《第３の変形例》
図１１（Ａ）には、第３の変形例に係る露光装置１０ｃの概略構成が平面図にて示されている。露光装置１０ｃは、上記第２の変形例と同様に、ステップ・アンド・スキャン式の投影露光装置である。本第３の変形例では、上記実施形態と同様に、第１搬送ユニット５０ａが＋Ｙ側のサイドコラム３２の一対のＺコラム３２ａ相互間に配置され、第２搬送ユニット５０ｂが−Ｙ側のサイドコラム３２の一対のＺコラム３２ａ相互間に配置されている。

本第３の変形例では、第１搬送ユニット５０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂは、それぞれ独立にＹ軸方向に移動可能になっている（図１１（Ｂ）における白抜き矢印参照）。第１搬送ユニット５０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂは、露光装置１０ｃが露光動作を行っている最中は、それぞれ基板ホルダ２２に接触しないように、定盤１２ｂ上から退避し（図１１（Ｂ）参照）、基板交換時にのみ、基板ホルダ２２に近接する位置に移動する（図１１（Ａ）参照）。従って、本第３の変形例の露光装置１０ｃは、上記第２の変形例よりも装置全体をコンパクトにできる。

なお、上記実施形態では、エア浮上ユニット２３ｂ，５３ａ，５３ｂを用いて基板トレイ９０を浮上させた状態（非接触状態）でその基板トレイ９０を水平面に沿ってスライドさせたが、これに限らず、例えばボール、あるいはコロのような転動体を用いて基板トレイ９０を下方から支持しても良い。

また、上記実施形態では、第１搬送ユニット５０ａ，及び第２搬送ユニット５０ｂそれぞれから基板トレイ９０を基板ホルダ２２に受け渡す際、エア浮上装置６２ａ，６２ｂのみが基板ホルダ２２に接近したが（図８（Ｂ）参照）、エア浮上装置６２ａ，６２ｂと基板ホルダ２２とを接近できればこれに限らず、例えば第１搬送ユニット５０ａ，及び第２搬送ユニット５０ｂ全体（すなわちベース５１ａ，５１ｂごと）を基板ホルダ２２に接近させても良い。

また、上記実施形態では、第１搬送ユニット５０ａ、及び第２搬送ユニット５０ｂのそれぞれが基板トレイ９０のＸ軸方向に関する中央部を保持してＹ軸方向に走行する走行ユニット５２ａ，５２ｂを有していたが、基板トレイ９０を水平面に沿ってスライドさせるための走行ユニットの構成はこれに限らず、例えば、基板トレイ９０のＸ軸方向に離間した２箇所を保持するようにしても良い。この場合、基板トレイ９０のθｚ方向の回転を確実に抑制できる。また、基板トレイ９０の互いに異なる２箇所をそれぞれ保持する走行ユニットを２台設け、その２台の走行ユニットを独立に制御することにより基板トレイ９０（すなわち基板Ｐ）のθｚ方向の位置を積極的に制御しても良い（ただし、基板トレイ９０をθｚ方向に拘束しないように保持する）。この場合、特に基板搬入時に基板Ｐの各辺をＸ軸、及びＹ軸（干渉計システムの測長軸）に平行にして基板ホルダ２２上に受け渡すことができる。また、この場合、基板トレイ９０（図４（Ａ）参照）の支持部（棒状の部材）はＸ方向の動きを規制しない形状のものだけで構成（例えば、第1支持部９１ａが第２支持部９１ｂに置き換わった構成）されていても良い（この場合、基板ホルダ２２（図３参照）には、トレイガイドユニット２３ａに置き換えて第２支持部９１ｂに対応するエア浮上ユニット２３ｂが設けられる）。

また、上記実施形態において、搬入（ロード）時と搬出（アンロード）時との一方のみで基板トレイ９０による基板Ｐのバキューム吸着を行っても良いし、いずれにおいても基板の吸着を行なわなくても良い。すなわち、搬出入時における基板の吸着は必須でない。例えば、基板Ｐの移動速度（加速度）、及び／又は基板トレイ９０に対する基板Ｐの変位量又はその許容値などによって吸着の要否を決めても良い。特に後者の許容値は、例えば、搬入時においてはプリアライメント精度に相当し、搬出時においては変位による落下あるいは他の部材との衝突及び／又は接触の防止のための許容値に相当する。

また、上記実施形態において、移動時における基板Ｐと基板トレイ９０との相対変位（移動）を抑制及び／又は防止するための基板の保持部材は真空吸着を行うバキュームチャックなどに限られるものでなく、その代わりに、あるいはそれと組み合わせて、別方式、例えば複数の固定部（ピン）で基板を挟み込む、あるいは少なくとも１つの固定部を可動として、その固定部に対してプレート側面を押しつける方式の保持部材、又はクランプ機構などを用いても良い。

《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図１２〜図１７（Ｂ）に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

図１２には、本第２の実施形態に係る露光装置１０’の概略構成が平面図にて示されている。露光装置１０’は、露光時にマスクと基板とが投影光学系に対してそれぞれ相対走査される前述の露光装置１０と同様の走査露光型の投影露光装置である。

露光装置１０’は、基板ホルダ２２’上からの基板Ｐの搬出及び基板ホルダ２２’上への基板Ｐの搬入、すなわち基板交換の際に、第１、第２搬送ユニット５０ａ、５０ｂによる基板Ｐの搬送が基板トレイ９０を介することなく行われる点が、前述した第１の実施形態に係る露光装置１０と主に相違する。

露光装置１０’では、図１２と図２とを比較するとわかるように、前述の基板ホルダ２２に代えて、基板ホルダ２２’が設けられている。また、露光装置１０’では、基板交換装置４８を構成する第１、第２搬送ユニット５０ａ、５０ｂのうち、第１搬送ユニット５０ａが基板ホルダ２２’からの基板の搬出専用に用いられ、第２搬送ユニット５０ｂが基板ホルダ２２’上への基板の搬入専用に用いられる。従って、以下では、第１、第２搬送ユニット５０ａ，５０ｂを、それぞれ、基板搬出装置５０ａ、基板搬入装置５０ｂと呼ぶ。

露光装置１０’のその他の部分の構成は、前述した露光装置１０と同様になっている。

図１３には、露光装置１０’が備える基板ステージ装置ＰＳＴの基板ホルダ２２’、基板搬出装置５０ａ、及び基板搬入装置５０ｂの平面図（前述の図３に対応する図）が示されている。また、なお、図１４（Ａ）には、基板ホルダ２２’の図１３の１４Ａ−１４Ａ線に沿った断面図が示され、図１４（Ｂ）には、基板搬出装置５０ａの図１３の１４Ｂ−１４Ｂ線に沿った断面図が示されている。

図１３及び図１４（Ａ）から明らかなように、基板ホルダ２２’の上面には、前述の溝部２６ｙと同様のＹ軸方向に伸びる所定深さの複数、ここでは５本の溝部２６と、溝部２６よりも深い複数の凹部２７が形成され、溝部２６ｘに対応する溝部は形成されていない。また、基板ホルダ２２’では、前述のエア浮上ユニット２３ａ、２３ｂに代えて、エア浮上ユニット２３ｂと同様に構成された５つのエア浮上ユニット２３が設けられている。すなわち、各エア浮上ユニット２３は、複数、例えば４台のエアシリンダ２４と、エア浮上装置２５とを含む。エア浮上ユニット２３が有する、例えば４台のエアシリンダ２４のそれぞれのロッド先端には、エア浮上装置２５が架け渡されている。基板ホルダ２２’のその他の部分の構成は、前述の基板ホルダ２２と同様になっている。

また、図１３及び図１４（Ｂ）から明らかなように、基板搬出装置５０ａでは、前述の吸着パッド５８ａに代えて、保持部材としての吸着パッド５８ａ’が可動子部５５ａの−Ｙ側（基板ステージ装置ＰＳＴ（基板ホルダ２２’）側）の端部に設けられている。吸着パッド５８ａ’は、吸着パッド５８ａと同様に構成されているが、その＋Ｚ側の面で基板Ｐ（図１３では不図示、図１２、図１５（Ｃ）など参照）の下面を吸着保持する。なお、吸着パッド５８ａ’は、基板Ｐの上面を吸着保持しても良い。また、吸着パッド５８ａ’に換えて、基板Ｐを機械的に保持（把持）するメカニカルチャックを保持部として可動子部５５ａに設けても良い。

また、本第２の実施形態では、基板搬出装置５０ａが備える一対のエア浮上ユニット５３ａのそれぞれが有するエア浮上装置６２ａは基板トレイを介することなく、基板Ｐを直接的に浮上させる。基板搬出装置５０ａのその他の部分の構成は、前述の第１の実施形態に係る第１の基板搬送装置と同様になっている。

基板搬入装置５０ｂは、図１３で紙面左右対称に配置されているが、基板搬出装置５０ａと実質的に同じ構成を有しているので、その詳細な説明を省略する。以下では、基板搬出装置５０ａの各部材を示す符号中のａを、ｂに置き換えた符号を、基板搬入装置５０ｂの各部材の符号として用いるものとする。

露光装置１０’では、不図示の主制御装置の管理の下、マスクステージ上へのマスクのロード、及び基板搬入装置５０ｂ（図１３参照）による基板ホルダ２２’上への基板Ｐの搬入（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、露光動作が行なわれる。そして、露光済みの基板Ｐは、基板搬出装置５０ａ（図１３参照）により基板ホルダ２２’上から搬出（アンロード）され、その基板ホルダ２２’上には、別の基板Ｐが基板搬入装置５０ｂにより搬入（ロード）される。すなわち、露光装置１０’では、基板ホルダ２２’上の基板Ｐの交換が繰り返し行われることにより、複数枚の基板Ｐに連続して露光処理が行われる。

ここで、本第２の実施形態に係る露光装置１０’における、基板搬出装置５０ａ及び基板搬入装置５０ｂを用いた基板ホルダ２２’上の基板Ｐの交換手順について、図１５（Ａ）〜図１７（Ｂ）を参照して説明する。なお、図１５（Ａ）〜図１７（Ｂ）は、基板Ｐの交換手順を説明するための図であり、基板ステージ装置ＰＳＴは、基板ホルダ２２’のみが示されている。また、理解を容易にするため、図１５（Ａ）〜図１７（Ｂ）において、露光処理が終了して基板ホルダ２２’上から搬出される露光処理済みの基板を基板Ｐａとし、新たに基板ホルダ２２’上に載置される露光対象（露光予定）の基板を基板Ｐｂとして説明する。基板交換は、不図示の主制御装置の管理の下に行われる。

図１５（Ａ）には、基板Ｐａに対する露光処理が終了した直後の基板ステージ装置ＰＳＴが示されている。基板ホルダ２２’上には露光済みの基板Ｐａが載置されている。基板ホルダ２２’は、図１２に示される基板交換位置（基板搬入装置５０ｂ及び基板搬出装置５０ａとＸ軸方向に関する位置が同じになる位置）に位置している。また、基板搬入装置５０ｂでは、複数のリフトピン６７ｂが＋Ｚ側の移動限界位置（上限移動位置）に位置した状態とされ、次に露光処理が行われる予定の基板Ｐｂが複数のリフトピン６７ｂにより下方から支持されている。基板Ｐｂは、基板Ｐａの露光処理が行われている最中に所定の基板搬送用のロボット１８（図１５（Ａ）では不図示、図１６（Ｄ）参照）により外部から露光装置１０’内に搬送され、複数のリフトピン６７ｂ上に載置される。また、可動子部５５ｂは、−Ｙ側の移動限界位置（最も基板ホルダ２２’から離れた位置）に位置している。これに対し、基板搬出装置５０ａでは、可動子部５５ａが−Ｙ側の移動限界位置（最も基板ホルダ２２’に接近した位置）よりも幾分＋Ｙ側に位置している。また、複数のリフトピン６７ａは、−Ｚ側の移動限界位置（下限移動位置）に位置した状態とされている。

次いで、図１５（Ｂ）に示されるように、露光済みの基板Ｐａの搬出のために、基板ホルダ２２’による基板Ｐａの吸着保持が解除され、基板ホルダ２２’内の複数のエアシリンダ２４にエアが供給される。これにより、複数のエアシリンダ２４のそれぞれのロッドが＋Ｚ方向に移動し、基板Ｐａが複数のエア浮上装置２５により下方から非接触支持され、＋Ｚ方向に持ち上げられることにより、基板Ｐａの下面が基板ホルダ２２’の上面から離間する。また、基板搬出装置５０ａでは、一対のエア浮上ユニット５３ａ（可動ベース５９ａ）のぞれぞれがＹ駆動ユニット６０ａにより−Ｙ側に駆動され、一対のエア浮上装置６２ａのそれぞれの−Ｙ側の端部がベース５１ａよりも−Ｙ側に突き出す（図１５（Ｂ）に対応する平面図である図１７（Ａ）参照）。これと併せて、一対のエア浮上ユニット５３ａのそれぞれが有する各一対（合計４つ）のエアシリンダ６１ａにエアが供給され、エア浮上装置６２ａが＋Ｚ側に駆動される。

また、基板搬入装置５０ｂでは、一対のエア浮上ユニット５３ｂのそれぞれが有する各一対（合計４つ）のエアシリンダ６１ｂにエアが供給され、これにより４つのエアシリンダ６１ｂのそれぞれのロッドが＋Ｚ方向に移動し、エア浮上装置６２ｂが＋Ｚ側に移動する。このときの各エア浮上装置６２ｂの上面のＺ位置は、基板ホルダ２２’が有する各エア浮上装置２５の上面のＺ位置と概ね一致している。また、複数のリフトピン６７ｂが−Ｚ方向に駆動され、基板Ｐｂが一対のエア浮上装置６２ｂにより下方から非接触支持される。基板Ｐｂが一対のエア浮上装置６２ｂに支持された後、複数のリフトピン６７ｂは、さらに−Ｚ側に駆動され、これにより各リフトピン６７ｂが基板Ｐｂの下面から離間する。また、可動子部５５ｂが＋Ｙ方向に駆動され、基板Ｐｂが降下した後、吸着パッド５８ｂ’がその基板Ｐｂを吸着保持する（図１７（Ａ）参照）。

次いで、図１５（Ｃ）に示されるように、基板搬出装置５０ａの可動子部５５ａが−Ｙ方向に駆動され、吸着パッド５８ａ’が基板Ｐａの＋Ｙ側の端部の下方に挿入される。この後、４つのエアシリンダ６１ａにより一対のエア浮上装置６２ａがさらに＋Ｚ方向に駆動される。そして、吸着パッド５８ａ’がその基板Ｐａを吸着保持する。このときの各エア浮上装置６２ａの上面のＺ位置は、基板ホルダ２２’が有する各エア浮上装置２５の上面のＺ位置と概ね一致している。

この後、図１６（Ａ）に示されるように、基板搬出装置５０ａの可動子部５５ａが＋Ｙ方向に駆動される。この際、基板搬出装置５０ａの一対のエア浮上装置６２ａ及び基板ホルダ２２’の複数のエア浮上装置２５のそれぞれから加圧気体が噴出される。これにより、基板Ｐａが、浮上した状態で基板ホルダ２２’の複数のエア浮上装置２５上から基板搬出装置５０ａの一対のエア浮上装置６２ａ上へ水平面に平行に移動（スライド）し、基板ホルダ２２’から基板搬出装置５０ａに受け渡される（図１６（Ａ）に対応する平面図である図１７（Ｂ）参照）。また、この基板ホルダ２２’からの基板Ｐａの搬出動作と並行して（連動して）、基板搬入装置５０ｂの一対のエア浮上装置６２ｂがＹ駆動ユニット６０ｂにより＋Ｙ方向に駆動され、一対のエア浮上装置６２ｂの＋Ｙ側の端部が、基板ホルダ２２’の−Ｙ側の端部に接近する。また、基板搬入装置５０ｂでは、可動子部５５ｂが＋Ｙ方向に駆動される。この際、一対のエア浮上装置６２ｂから加圧気体が噴出されることにより、基板Ｐｂが、浮上した状態で基板搬入装置５０ｂの一対のエア浮上装置６２ｂ上から基板ホルダ２２’の複数のエア浮上装置２５上へと水平面に平行に移動（スライド）し、基板搬入装置５０ｂから基板ホルダ２２’の複数のエア浮上装置２５へ受け渡される（図１７（Ｂ）参照）。なお、図１６（Ａ）及び図１７（Ｂ）では、基板Ｐａの−Ｙ側の端部（搬出方向後端部）と基板Ｐｂの＋Ｙ側の端部（搬入方向先端部）との間に、所定の間隔（隙間）が形成された状態で基板ホルダ２２’上の基板の入れ替え（交換）動作が行われているが、これに限らず、基板Ｐａと基板Ｐｂとをより接近させた状態で基板ホルダ２２’上の基板の入れ替えが行われても良い。

次いで、図１６（Ｂ）に示されるように、基板搬出装置５０ａでは、可動子部５５ａがさらに＋Ｙ方向に駆動され、基板Ｐａが完全に基板ホルダ２２’から基板搬出装置５０ａに載り移る。そして、これに応じて一対のＹ駆動ユニット６０ａのそれぞれにより一対のエア浮上装置６２ａがそれぞれ＋Ｙ方向に駆動される。また、上記基板ホルダ２２’からの基板Ｐａの搬出と並行して、基板搬入装置５０ｂでは、可動子部５５ｂがさらに＋Ｙ方向に駆動される。これにより、基板Ｐｂが一対のエア浮上装置６２ｂから基板ホルダ２２’の複数のエア浮上装置２５に完全に受け渡される。

次いで、図１６（Ｃ）に示されるように、基板搬出装置５０ａでは、吸着パッド５８ａ’による基板Ｐａの吸着保持が解除される。また、複数のエアシリンダ６６ａにエアが供給され、複数のリフトピン６７ａが＋Ｚ方向に移動することにより基板Ｐａを下方から支持して上方に持ち上げ、一対のエア浮上装置６２ａから離間させる。また、これと並行して４つのエアシリンダ６１ａそれぞれのロッドが−Ｚ方向に駆動され、一対のエア浮上装置６２ａが降下する。

一方、基板搬入装置５０ｂでは、吸着パッド５８ｂ’による基板Ｐｂの吸着保持が解除された後、可動子部５５ｂ、及び一対のエア浮上装置６２ｂがそれぞれ−Ｙ方向に駆動され、図１５（Ａ）に示される初期位置に戻される。さらに、基板ホルダ２２’では、複数のエアシリンダ２４のそれぞれのロッドが−Ｚ側に駆動され、基板Ｐｂが降下する。これにより、基板Ｐｂの下面が基板ホルダ２２’の上面に接触し、基板ホルダ２２’が基板Ｐｂを吸着保持する。また、基板Ｐｂの下面が基板ホルダ２２’の上面に接触した後も、さらに複数のエアシリンダ２４のロッドが−Ｚ側に駆動され、これにより複数のエア浮上装置２５が基板Ｐｂの下面から離間する。

この後、図１６（Ｄ）に示されるように、基板搬入装置５０ｂでは、複数のエアシリンダ６６ｂにエアが供給され、複数のリフトピン６７ｂが＋Ｚ方向に駆動され、その複数のリフトピン６７ｂ上には、基板搬送ロボット１８により外部から搬送された新たな露光対象の基板Ｐｃが載置される。また、基板搬出装置５０ａでは、複数のリフトピン６７ａに下方から支持された基板Ｐａが不図示の基板搬送ロボットにより外部の装置（例えば、コータ・ディベロッパ装置）に向けて搬送される。以降、露光装置１０’では、基板ホルダ２２’上の基板の露光が行われる度に、図１５（Ａ）〜図１６（Ｄ）に示される基板交換動作が繰り返されることにより、複数の基板Ｐに対し連続した処理（露光）が行われる。

以上説明したように、本第２の実施形態に係る露光装置１０’では、前述の第１の実施形態と同様に、基板ホルダ２２’への基板Ｐの搬入動作と、別の基板Ｐの基板ホルダ２２’からの搬出動作とを、基板ホルダ２２’上で並行して行うので、複数の基板に対して連続して露光処理を行う場合における全体的なスループットを向上させることができる。

また、基板ホルダ２２’、基板搬入装置５０ｂ、及び基板搬出装置５０ａのそれぞれにエア浮上ユニットを設け、基板Ｐを浮上させた状態で移動させるので、基板Ｐを高速かつ低発塵で移動させることができる。また、基板Ｐの裏面に傷がつくのを防止できる。

また、搬入対象の基板Ｐと、搬出対象の基板Ｐを同一平面上で移動させるので、基板ホルダ２２’の上方の空間が狭い場合にも、本第２の実施形態に係る基板交換装置４８は有効である。

また、基板Ｐを浮上させるための複数のエア浮上装置２５を基板ホルダ２２’の内部に収容可能としたので、基板Ｐを基板載置面上で直接スライド搬送させるために基板ホルダ２２’を特殊な構成にする必要がない。

また、基板搬入装置５０ｂから基板Ｐを基板ホルダ２２’に受け渡す際に一対のエア浮上装置６２ｂを基板ホルダ２２’に接近させるので、基板Ｐの自重に起因する撓みを抑制でき、円滑に基板Ｐの受け渡しを行うことができる。同様に、基板ホルダ２２’から基板Ｐを基板搬出装置５０ａに搬出する際にも、基板搬出装置５０ａの一対のエア浮上装置６２ａを基板ホルダ２２’に接近させるので、基板Ｐの撓みを抑制できる。

また、基板Ｐをダイレクトに搬送するので、例えば基板Ｐを搬送用のトレイ部材などに載置して搬送する場合に比べ、制御が容易である。

なお、上記第２の実施形態において、基板搬出専用に用いられている第１搬送ユニット５０ａと基板搬入専用に用いられている第２搬送ユニット５０ｂとを、前述の第１の実施形態と同様に、基板搬出装置、及び基板搬入装置としての役割を交互に入れ替えながら、基板ホルダ２２’上に載置される基板Ｐの交換を繰り返し行うこととしても良い。反対に、前述した第１の実施形態において、第１、第２搬送ユニット５０ａ、５０ｂの一方を基板搬出専用とし、他方を基板搬入専用としても良い。

また、詳細説明は省略するが、上記第２の実施形態についても、前述した第１の実施形態の第１ないし第３の変形例と同様の変形例の構成を採用することができ、同等の効果を得ることができる。

また、上記第２の実施形態に係る露光装置１０’においても、基板搬入装置５０ｂから基板Ｐを基板ホルダ２２’に受け渡す際、エア浮上装置６２ｂと基板ホルダ２２’とを接近できれば良いので、例えば基板搬入装置５０ｂ全体（すなわちベース５１ｂごと）基板ホルダ２２’に接近させても良い。また、基板ホルダ２２’からの基板Ｐの搬出時にも、同様に基板搬出装置５０ａ全体を基板ホルダ２２’に接近させても良い。また、上記第２の実施形態においては、不図示の外部搬送装置との間の基板の受け渡しを複数のリフトピンを用いて行なったが、リフトピンは用いることなく、外部搬送装置と前述のエア浮上装置６２ａ及び６２ｂとの間で直接基板の受け渡しを行なっても良い。

また、上記第２の実施形態では、基板搬出装置５０ａ及び基板搬入装置５０ｂのそれぞれが基板ＰのＸ軸方向に関する中央部を保持してＹ軸方向に走行する走行ユニット５２ａ，５２ｂを有していたが、基板Ｐを水平面に沿ってスライドさせるための走行ユニットの構成はこれに限らず、例えば、基板Ｐの端部のＸ軸方向に離間した２箇所を保持するようにしても良い。この場合、基板Ｐのθｚ方向の回転を確実に抑制できる。また、基板Ｐの互いに異なる２箇所をそれぞれ保持する走行ユニットを２台設け、その２台の走行ユニットを独立に制御することにより基板Ｐのθｚ方向の位置を積極的に制御しても良い（ただし、基板Ｐをθｚ方向に拘束しないように保持する）。この場合、特に基板搬入時に基板Ｐの各辺をＸ軸、及びＹ軸（干渉計システムの測長軸）に平行にして基板ホルダ２２’上に受け渡すことができる。

なお、上記第１、第２の実施形態において、基板交換時、第１、第２搬送ユニット５０ａ、５０ｂをＹ方向に一列に配置するものとしたが、必ずしも一列に配置しなくても良い。例えば、第１搬送ユニット５０ａと第２搬送ユニット５０ｂとを、基板ホルダ（２２又は２２’）を基準として互いに９０度を成す方向に配置しても良い。また、交換時の基板の移送方向はＸ又はＹ方向に限らず、Ｘ軸及びＹ軸と交差する方向でも良い。

また、上記第１、第２の実施形態において、第１、第２搬送ユニット５０ａ、５０ｂ（ポート部）の少なくとも一方の少なくとも一部は、必ずしも露光装置内に設けなくても良く、コータ・ディベロッパ装置あるいはコータ・ディベロッパ装置と露光装置との間のインターフェイス部などに設けても良い。

なお、上記第１、第２の実施形態において、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、あるいは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、上記各実施形態では、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、例えば、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、上記各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、上記各実施形態においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。

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上記各実施形態を適用できる。

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。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。

なお、上記各実施形態に係る露光装置は、外径が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。

なお、これまでの説明で引用した露光装置などに関する全ての公報、国際公開公報、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書の開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

《デバイス製造方法》
次に、上記各実施形態に係る露光装置をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法について説明する。上記各実施形態に係る露光装置では、基板（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ができる。

〈パターン形成工程〉
まず、上述した各実施形態に係る露光装置を用いて、パターン像を感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に形成する、いわゆる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る。

〈カラーフィルタ形成工程〉
次に、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、又は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したカラーフィルタを形成する。

〈セル組み立て工程〉
次に、パターン形成工程にて得られた所定パターンを有する基板、及びカラーフィルタ形成工程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。例えば、パターン形成工程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。

〈モジュール組立工程〉
その後、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。

この場合、パターン形成工程において、上記各実施形態に係る露光装置を用いて高スループットかつ高精度で基板の露光が行われるので、結果的に、マイクロデバイス（液晶表示素子）の生産性を向上させることができる。

以上説明したように、本発明の露光装置及び露光方法は、複数の基板を連続して露光するのに適している。また、本発明の物体の交換方法は、保持装置上の物体の交換を行うのに適している。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。

Claims (35)

1. エネルギビームにより複数の物体を順次露光する露光装置であって、
   前記物体を保持し、前記物体に対する前記エネルギビームの照射領域に対して移動可能な保持装置と、
   前記複数の物体のうち前記保持装置上の第１物体を前記保持装置上から搬送する第１搬送装置と、
   前記複数の物体のうち前記第１物体とは別の第２物体を前記保持装置上に搬送する第２搬送装置と、を備え、
   前記保持装置は、前記物体が載置される上面と、前記物体を下方から支持し前記上面に対して前記物体を昇降させる支持装置と、を含み、
   前記支持装置は、前記物体を下方から支持するための支持面を、前記上面と交差する方向に関して前記上面より下方の位置と上方の位置との間で昇降可能であり、
   前記第１搬送装置は、前記上面より上方の位置において前記支持面上にある前記第１物体を前記支持面に沿って前記支持面上から搬送し、
   前記第２搬送装置は、前記保持装置上で前記第１物体の一部が前記支持面に支持された状態で、前記第２物体を前記支持面に沿って前記支持面上に搬送する、露光装置。
2. 前記第１搬送装置は、前記第１物体を前記支持面に沿って第１方向に移動させ、
   前記第２搬送装置は、前記第２物体を前記支持面に沿って前記第１方向に移動させる請求項１に記載の露光装置。
3. 前記保持装置は、前記支持面に沿って前記第１方向に直交する第２方向に所定のストロークで移動可能である請求項２に記載の露光装置。
4. 前記第２搬送装置は、前記保持装置上に搬送した前記第２物体を、前記支持面に沿って前記保持装置上から搬送し、
   前記第１搬送装置は、前記第２搬送装置によって前記保持装置上から搬送される前記第２物体の一部が前記支持面に支持された状態で、前記第１及び第２物体とは別の第３物体を前記支持面に沿って前記保持装置上に搬送する請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記第１搬送装置は、前記第１物体の下面を支持する第１支持部材とともに前記第１物体を前記保持装置上から搬送し、前記第２搬送装置は、前記第２物体の下面を支持する第２支持部材とともに前記第２物体を前記保持装置上に搬送する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記保持装置は、前記支持面とともに前記第１又は第２支持部材を前記保持装置の前記上面より下方に収容する収容部を有し、
   前記収容部は、前記第１又は第２物体が前記保持装置の前記上面に載置された状態で前記第１又は第２支持部材を収容する請求項５に記載の露光装置。
7. 前記支持装置は、前記第１又は第２支持部材を前記支持面に対して浮上させる浮上装置を含み、前記浮上装置により浮上させられた前記第１又は第２支持部材を介して前記第１又は第２物体を前記支持面に対して非接触で支持する請求項５又は６に記載の露光装置。
8. 前記第１搬送装置は、前記第１物体とともに前記第１支持部材を下方から支持する第１支持機構を有し、
   前記第２搬送装置は、前記第２物体とともに前記第２支持部材を下方から支持する第２支持機構を有し、
   前記第１及び第２支持機構は、それぞれ前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能である請求項５〜７のいずれか一項に記載の露光装置。
9. 前記第１支持機構は前記第１支持部材を浮上させる浮上装置を、前記第２支持機構は前記第２支持部材を浮上させる浮上装置を、それぞれを含む請求項８に記載の露光装置。
10. 前記保持装置は、前記支持面を前記保持装置の前記上面より下方に収容する収容部を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
11. 前記支持装置は、前記支持面に対して前記物体を浮上させる浮上装置を含み、前記浮上装置により浮上させられた前記物体を前記支持面に対して非接触で支持する請求項１０に記載の露光装置。
12. 前記第１搬送装置は、前記第１物体の下面を支持する第１支持機構を有し、
    前記第１支持機構は、前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能である請求項１〜４、１０、１１のいずれか一項に記載の露光装置。
13. 前記第１支持機構は、前記第１物体の下面を支持するための第１支持面と、前記第１物体を前記第１支持面に対して浮上させる第１浮上装置と、を含む請求項１２に記載の露光装置。
14. 前記第２搬送装置は、前記第２物体の下面を支持する第２支持機構を有し、
    前記第２支持機構は、前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能である請求項１〜４、１０〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
15. 前記第２支持機構は、前記第２物体の下面を支持するための第２支持面と、前記第２物体を前記第２支持面に対して浮上させる第２浮上装置と、を含む請求項１４に記載の露光装置。
16. 前記第１及び第２搬送装置は、それぞれ全体的に前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能である請求項１〜１５のいずれか一項に記載の露光装置。
17. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記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. 前記物体は、サイズが５００ｍｍ以上の基板である請求項１７に記載のデバイス製造方法。
19. 請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記物体としてフラットパネルディスプレイに用いられる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。
20. エネルギビームにより複数の物体を順次露光する露光装置に設けられ、前記物体を保持し、前記物体に対する前記エネルギビームの照射領域に対して移動可能、且つ前記物体が載置される上面と、前記物体を下方から支持し前記上面に対して前記物体を昇降させる支持装置と、を含む保持装置上に保持された前記複数の物体のうち第１物体を、前記第１物体とは別の第２物体に交換する物体の交換方法であって、
    前記支持装置の前記物体を下方から支持するための支持面を、前記上面と交差する方向に関して前記上面より下方の位置と上方の位置との間で昇降させることと、
    前記第１物体を前記保持装置上から搬送する第１搬送装置を用いて、前記上面より上方の位置において前記支持面上にある前記第１物体を前記支持面に沿って前記支持面上から搬送することと、
    前記第２物体を前記保持装置上に搬送する第２搬送装置を用いて、前記保持装置上で前記第１物体の一部が前記支持面に支持された状態で、前記第２物体を前記支持面に沿って前記支持面上に搬送することと、を含む物体の交換方法。
21. 前記第１物体を搬送することでは、前記第１物体を前記支持面に沿って第１方向に移動させ、
    前記第２物体を搬送することでは、前記第２物体を前記支持面に沿って前記第１方向に移動させる請求項２０に記載の物体の交換方法。
22. 前記第１物体を搬送することでは、前記第１物体の下面を支持する第１支持部材とともに前記第１物体を前記保持装置上から搬送し、
    前記第２物体を搬送することでは、前記第２物体の下面を支持する第２支持部材とともに前記第２物体を前記保持装置上に搬送する請求項２０又は２１に記載の物体の交換方法。
23. 前記第１及び第２物体を搬送することでは、前記第１搬送装置に設けられ、前記第１物体とともに前記第１支持部材を下方から支持し、前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能な第１支持機構と、前記第２搬送装置に設けられ、前記第２物体とともに前記第２支持部材を下方から支持し、前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能な第２支持機構とを、それぞれ前記保持装置に接近させる請求項２２に記載の物体の交換方法。
24. 前記第１及び第２物体を搬送することでは、前記第１及び第２支持部材を前記支持面に対して浮上させ、前記浮上させられた前記第１又は第２支持部材を介して前記第１又は第２物体を前記支持面に対して非接触で支持する請求項２２又は２３に記載の物体の交換方法。
25. 前記第１物体を搬送することでは、前記第１物体を前記支持面に対して浮上させて前記保持装置から搬送する請求項２０又は２１に記載の物体の交換方法。
26. 前記第２物体を搬送することでは、前記第２物体を前記支持面に対して浮上させて前記保持装置に搬送する請求項２０、２１、２５のいずれか一項に記載の物体の交換方法。
27. 前記第１物体を搬送することでは、前記第１搬送装置に設けられ、前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能な第１支持機構を前記保持装置に接近させる請求項２０、２１、２５、２６のいずれか一項に記載の物体の交換方法。
28. 前記第２物体を搬送することでは、前記第２搬送装置に設けられ、前記保持装置に対して接近及び離間する方向に移動可能な第２支持機構を前記保持装置に近接させる請求項２０、２１、２５〜２７のいずれか一項に記載の物体の交換方法。
29. 複数の物体を順次露光する露光方法であって、
    請求項２０〜２８のいずれか一項に記載の物体の交換方法により保持装置上に保持された前記第１物体を前記第２物体に交換することと、
    前記保持装置上にある前記第２物体をエネルギビームで露光することと、を含む露光方法。
30. 物体が載置される上面と、前記物体を下方から支持し前記上面に対して前記物体を昇降させる支持装置と、を含む保持装置上で複数の前記物体を順次露光する露光方法であって、
    前記支持装置の前記物体を下方から支持するための支持面を、前記上面と交差する方向に関して前記上面より下方の位置と上方の位置との間で昇降させることと、
    物体交換位置の一側と他側にそれぞれ所定平面に平行な一方向の第１の経路と第２の経路とを設定し、前記第１及び第２の経路の一方に沿って前記交換位置にある保持装置上から露光済みの物体を搬送し、前記第１及び第２の経路の他方に沿って前記交換位置にある保持装置上に露光前の物体を搬送することと、
    前記保持装置上にある前記露光前の物体をエネルギビームで露光することと、を含み、
    前記露光済みの物体及び露光前の物体を搬送することでは、前記上面より上方の位置において前記支持面上にある前記物体を搬送する露光方法。
31. 前記交換位置にある前記保持装置上からの露光済みの前記物体の搬出と前記保持装置上への露光前の前記物体の搬入とは少なくとも一部並行して行われる請求項３０に記載の露光方法。
32. 前記露光済みの物体を、該物体を下方から支持する第１支持部材とともに前記保持装置上から搬出し、前記露光前の物体を、該物体を下方から支持する第２支持部材とともに前記保持装置上に搬入する請求項３０又は３１に記載の露光方法。
33. 請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の露光方法により前記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。
34. 前記物体は、サイズが５００ｍｍ以上の基板である請求項３３に記載のデバイス製造方法。
35. 請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の露光方法により前記物体としてフラットパネルディスプレイに用いられる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。

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