JP5776923B2 - 物体処理装置、露光装置、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体処理装置、露光装置、露光方法、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法に係り、更に詳しくは、平板状の物体に対して所定の処理を行う物体処理装置、前記物体をエネルギビームで露光する露光装置及び露光方法、並びに前記物体処理装置、前記露光装置及び前記露光方法のいずれかを用いるデバイス製造方法、及び前記露光装置を用いるフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。

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。

この種の露光装置では、露光対象物として表面に感光剤が塗布されたガラスプレート、あるいはウエハなどの基板（以下、基板と総称する）は、基板ステージ装置上に載置される。そして、回路パターンが形成されたマスク（あるいはレチクル）に露光光を照射し、該マスクを介した露光光を投影レンズ等の光学系を介して基板に照射することで、回路パターンが基板上に転写される（例えば、特許文献１（及び対応する特許文献２）参照）。

ここで、近年、露光装置の露光対象物である基板、特に液晶表示素子用の基板（矩形のガラス基板）は、そのサイズが、例えば一辺３メートル以上になるなど大型化する傾向にあり、これに伴い露光装置のステージ装置も大型化し、その重量も増大している。このため、露光対象物（基板）を高速、且つ高精度で案内でき、さらに小型化、軽量化を図ることが可能な簡単な構成のステージ装置の開発が望まれていた。

国際公開第２００８／１２９７６２号 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、互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って配置された平板状の物体に対して所定の処理を行う物体処理装置であって、前記物体の一面側の一部に設けられる区画領域に対し、前記区画領域よりも小さい所定の処理領域内で前記所定の処理を実行する実行装置と；前記処理領域内に位置する前記物体の一部を前記物体の下方から非接触状態で保持する保持面を有し、前記物体の前記二次元平面に交差する方向の位置を調整する調整装置と；前記調整装置に保持される前記物体の一部と異なる前記物体の他の部分に支持面を対向させて前記物体を下方から非接触支持する非接触支持装置と；前記区画領域が前記第１軸の方向に移動可能なように前記物体を前記二次元平面内の少なくとも前記第１軸の方向に移動させる駆動装置と；を備え、前記保持面の上方を前記物体の前記区画領域が通過するように、前記保持面と前記支持面とが前記第１軸の方向に並んで配置され、前記保持面は前記処理領域に対して前記第１軸の方向に移動しないように配置される物体処理装置が、提供される。

これによれば、平板状の物体は、非接触支持装置により下方から非接触支持される。また、物体は、実行装置により、その一部分に所定の動作が行われるが、その所定の動作が行われる部分が、特に調整装置により下方から非接触保持され、その部分の二次元平面に交差する方向の位置が調整される。従って、物体に精度良く所定の処理を行うことができる。また、調整装置が、物体のうち、所定の動作が行われる部分のみをピンポイントで調整するので、物体全体の二次元平面に交差する方向の位置を調整する場合に比べ装置構成を簡単にすることができる。

本発明の第２の態様によれば、エネルギビームを照射して物体の一面側の一部に設けられる区画領域よりも小さい所定の処理領域を露光することにより所定のパターンを前記物体上に形成する露光装置であって、互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って配置された前記物体の前記処理領域内に位置する一部を下方から非接触状態で保持する保持面を有し、前記物体の前記二次元平面に交差する方向の位置を調整する定点ステージと；前記保持面に保持される前記物体の一部と異なる前記物体の他の部分に支持面を対向させて前記物体を下方から非接触支持する非接触支持装置と；前記区画領域が前記第１軸の方向に移動可能なように前記物体を前記二次元平面内の少なくとも前記第１軸の方向に移動させる駆動装置と；を備え、前記保持面の上方を前記物体の前記区画領域が通過するように、前記保持面と前記支持面とが前記第１軸の方向に並んで配置され、前記保持面は前記処理領域に対して前記第１軸の方向に移動しないように配置される露光装置が、提供される。

これによれば、平板状の物体は、非接触支持装置により下方から非接触支持される。また、物体は、エネルギビームが照射される一部の領域を含む部分が、特に定点ステージにより下方から非接触保持され、その部分の二次元平面に交差する方向の位置が調整される。従って、物体を精度良く露光することができる。また、定点ステージが、物体のうち、エネルギビームが照射される部分のみをピンポイントで調整するので、物体全体の二次元平面に交差する方向の位置を調整する場合に比べ装置構成を簡単にすることができる。

本発明の第３の態様によれば、本発明の物体処理装置又は露光装置を用いて前記物体を露光することと；前記露光された物体を現像することと；を含むデバイス製造方法が、提供される。

ここで、物体としてフラットパネルディスプレイ用の基板を用いることにより、デバイスとしてフラットパネルディスプレイを製造する製造方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、エネルギビームを照射して物体の一面側の一部に設けられる区画領域よりも小さい所定の処理領域を露光することにより所定のパターンを前記物体上に形成する露光方法であって、互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って配置された前記物体の前記処理領域内に位置する一部を下方から前記二次元平面内の位置が固定の保持部材により非接触状態で保持し、前記物体の前記二次元平面に交差する方向の位置を調整することと；前記保持部材に保持される前記物体の一部と異なる前記物体の他の部分に支持部材の支持面を対向させて前記物体を下方から非接触支持することと；前記区画領域が前記第１軸の方向に移動可能なように前記物体を前記二次元平面内の少なくとも前記第１軸の方向に移動させること；を含み、前記保持部材の保持面の上方を前記物体の前記区画領域が通過するように、前記保持面と前記支持面とが前記第１軸の方向に並んで配置され、前記保持面は前記処理領域に対して前記第１軸の方向に移動しないように配置される露光方法が、提供される。

これによれば、物体は、支持部材により下方から非接触支持される。また、物体は、エネルギビームが照射される一部の領域を含む部分が、特に二次元平面内の位置が固定の保持部材により下方から非接触保持され、その部分の二次元平面に交差する方向の位置が調整される。従って、物体を精度良く露光することができる。また、保持部材が、物体のうち、エネルギビームが照射される部分のみをピンポイントで調整する。

本発明の第５の態様によれば、本発明の露光方法を用いて前記物体を露光することと；前記露光された物体を現像することと；を含むデバイス製造方法が、提供される。

第１の実施形態の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平面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図２の基板ステージ装置が有する定点ステージの断面図である。 図５（Ａ）は図２の基板ステージ装置が有する基板保持枠の一部を拡大して示す平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、基板に露光処理を行う際の基板ステージ装置の動作を説明するための図である。 図７（Ａ）は、第２の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 第３の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。 第４の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。 図９のＤ−Ｄ線断面図である。 第５の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。 図１１のＥ−Ｅ線断面図である。 第６の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。 第７の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。 図１４の基板ステージ装置を＋Ｘ側から見た側面図である。 第８の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。 第９の実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す図である。

《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６（Ｃ）に基づいて説明する。

図１には、第１の実施形態に係るフラットパネルディスプレイ、例えば液晶表示装置（液晶パネル）などの製造に用いられる液晶露光装置１０の概略構成が示されている。液晶露光装置１０は、液晶表示装置の表示パネルに用いられる矩形のガラス基板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、図１に示されるように、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、不図示のレーザ干渉計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、マスクＭのパターン像の所定形状、例えば台形の投影領域が千鳥状に配置された複数の投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の単一のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系それぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。また、以下では投影光学系ＰＬの千鳥状に配置された複数の投影領域をまとめて露光領域ＩＡ（図２参照）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、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面とがほぼ一致して配置されるマスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域ＩＡ）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ＩＡ（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（マスクパターン）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、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、前述した鏡筒定盤３１と、鏡筒定盤３１の＋Ｙ側、−Ｙ側の端部それぞれを床面Ｆ上で下方から支持する一対の支持壁３２とを有している。一対の支持壁３２それぞれは、例えば空気バネを含む防振台３４を介して床面Ｆ上に支持されており、ボディＢＤは、床面Ｆに対して振動的に分離されている。また、一対の支持壁３２相互間にはＹ軸に平行に延設された断面矩形状（図３参照）の部材から成るＹビーム３３が架設されている。Ｙビーム３３の下面と、後述する定盤１２の上面との間には、所定のクリアランスが形成されている。すなわち、Ｙビーム３３と定盤１２とは、非接触であり、振動的に分離されている。

基板ステージ装置ＰＳＴは、床面Ｆ上に設置された定盤１２と、露光領域ＩＡ（図２参照）の直下で基板Ｐを下方から非接触保持する定点ステージ４０（図２参照）と、定盤１２上に設置された複数のエア浮上ユニット５０と、基板Ｐを保持する基板保持枠６０と、基板保持枠６０をＸ軸方向、及びＹ軸方向に（ＸＹ平面に沿って）駆動する駆動ユニット７０と、を備えている。

図２に示されるように、定盤１２は、平面視（＋Ｚ側から見て）でＸ軸方向を長手方向とする矩形板状の部材から成る。

定点ステージ４０は、定盤１２上の中央よりも幾分−Ｘ側の位置に配置されている。また、図４に示されるように、定点ステージ４０は、Ｙビーム３３上に搭載された重量キャンセラ４２、重量キャンセラ４２に支持されるチャック部材（エアチャックユニット）８０、エアチャックユニット８０をＸＹ平面に交差する方向に駆動するためのアクチュエータ、例えば複数のＺボイスコイルモータ（以下、Ｚ−ＶＣＭと略述する）、などを備えている。

重量キャンセラ４２は、例えばＹビーム３３に固定されたケース４３と、ケース４３内の最下部に収容された空気バネ４４と、空気バネ４４に支持されたＺスライダ４５と、を備えている。ケース４３は、＋Ｚ側が開口した有底筒状の部材から成る。空気バネ４４は、ゴム系の材料により形成された中空の部材から成るベローズ４４ａと、ベローズ４４ａの上方（＋Ｚ側）、及び下方（−Ｚ側）に配置されたＸＹ平面に平行な一対のプレート４４ｂ（例えば、金属板）と、を有する。ベローズ４４ａの内部は、図示しない気体供給装置から気体が供給されることにより、外部に比べて気圧の高い陽圧空間となっている。重量キャンセラ４２は、空気バネ４４が発生する上向き（＋Ｚ方向）の力で、基板Ｐ、エアチャックユニット８０、Ｚスライダ４５等の重量（重力加速度による下向き（−Ｚ方向）の力）を打ち消すことにより、複数のＺ−ＶＣＭに対する負荷を低減する。

Ｚスライダ４５は、その下端部が空気バネ４４の＋Ｚ側に配置されたプレート４４ｂに固定された、Ｚ軸に平行に延設された柱状の部材から成る。Ｚスライダ４５は、複数の平行板バネ４６を介してケース４３の内壁面に接続されている。平行板バネ４６は、上下方向に離間して配置された、ＸＹ平面に平行な一対の板バネを有している。平行板バネ４６は、Ｚスライダ４５の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、−Ｙ側の、例えば計４箇所で、Ｚスライダ４５とケース４３とを接続している（Ｚスライダ４５の＋Ｙ側及び−Ｙ側の平行板バネは図示省略）。Ｚスライダ４５は、各平行板バネ４６の剛性（引張剛性）によりケース４３に対するＸＹ平面に平行な方向への相対移動が制限されるのに対し、Ｚ軸方向には、各平行板バネ４６の可撓性により、ケース４３に対してＺ軸方向に微少ストロークで相対移動可能となっている。従って、Ｚスライダ４５は、ベローズ４４ａ内の気体の圧力が調整されることにより、Ｙビーム３３に対して上下動する。なお、基板Ｐの重量をキャンセルするための上向きの力を発生する部材としては、上記空気バネ（ベローズ）に限らず、例えばエアシリンダ、コイルバネなどであっても良い。また、ＺスライダのＸＹ平面内の位置を拘束する部材としては、例えばＺスライダの側面に軸受面が対向する非接触スラスト軸受（例えばエアベアリングなどの気体静圧軸受）などを用いることもできる（国際公開第２００８／１２９７６２号（対応米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書）参照）。

エアチャックユニット８０は、基板Ｐの露光領域ＩＡに対応する部位（被露光部位）を、基板Ｐの下面側から非接触で吸着保持するチャック本体８１と、チャック本体８１を下方から支持するベース８２と、を含む。チャック本体８１の上面（＋Ｚ側の面）は、平面視でＹ軸方向を長手方向とする長方形となっており（図２参照）、その中心は、露光領域ＩＡの中心と概ね一致している。また、チャック本体８１の上面の面積は、露光領域ＩＡよりも広く設定されており、特にスキャン方向であるＸ軸方向の寸法は、露光領域ＩＡのＸ軸方向の寸法よりも長く設定されている。

チャック本体８１は、その上面に図示しない複数の気体噴出孔を有しており、図示しない気体供給装置から供給される気体、例えば高圧空気を基板Ｐの下面に向けて噴出することにより、基板Ｐを浮上支持する。さらに、チャック本体８１は、その上面に図示しない複数の気体吸引孔を有している。チャック本体８１には、図示しない気体吸引装置（バキューム装置）が接続されており、その気体吸引装置は、チャック本体８１の気体吸引孔を介して、チャック本体８１上面と基板Ｐ下面との間の気体を吸引し、チャック本体８１と基板Ｐとの間に負圧を発生させる。エアチャックユニット８０は、チャック本体８１から基板Ｐの下面に噴出する気体の圧力と、基板Ｐの下面との間の気体を吸引する際の負圧とのバランスにより、基板Ｐを非接触で吸着保持する。このように、エアチャックユニット８０は、基板Ｐに、いわゆるプリロードをかけるので、チャック本体８１と基板Ｐとの間に形成される気体（エア）膜の剛性を高くすることができ、仮に基板Ｐに歪み、あるいは反りがあったとしても、基板Ｐのうち投影光学系ＰＬの直下に位置する被露光部位を確実にチャック本体８１の保持面に沿って矯正することができる。ただし、エアチャックユニット８０は、基板ＰをそのＸＹ平面内の位置を拘束しないので、基板Ｐは、エアチャックユニット８０により吸着保持された状態であっても、照明光ＩＬ（図１参照）に対してＸ軸方向（スキャン方向）及びＹ軸方向（ステップ方向）にそれぞれ相対移動することができる。

ここで、図５（Ｂ）に示されるように、本実施形態では、チャック本体８１の上面（基板保持面）と、基板Ｐの下面との間の距離Ｄａ（クリアランス）が、例えば０．０２ｍｍ程度となるように、チャック本体８１の上面から噴出される気体の流量又は圧力、及び気体吸引装置が吸引する気体の流量又は圧力が設定されている。なお、気体噴出孔、及び気体吸引孔は、機械的な加工により形成されたものであっても良いし、チャック本体８１を多孔質材料で形成し、その孔部を用いても良い。この種のエアチャックユニット（バキューム・プリロード・エアベアリング）の構成、機能の詳細については、例えば国際公開第２００８／１２１５６１号などに開示されている。

図４に戻り、ベース８２の下面中央には、半球面状の軸受面を有する気体静圧軸受、例えば球面エアベアリング８３が固定されている。球面エアベアリング８３は、Ｚスライダ４５の＋Ｚ側の端面（上面）に形成された半球状の凹部４５ａに嵌合している。これにより、エアチャックユニット８０が、ＸＹ平面に対して揺動自在（θｘ及びθｙ方向に回転自在）にＺスライダ４５に支持される。なお、エアチャックユニット８０をＸＹ平面に対して揺動自在に支持する構造としては、例えば国際公開第２００８／１２９７６２号（対応米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書）に開示されるような、複数のエアパッド（エアベアリング）を用いた疑似球面軸受構造であっても良いし、弾性ヒンジ装置を用いても良い。

複数、本実施形態では４つのＺ−ＶＣＭは、重量キャンセラ４２の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、−Ｙ側それぞれに、１つずつ設けられている（−Ｙ側のＺ―ＶＣＭは、図３参照。＋Ｙ側のＺ−ＶＣＭは、図示省略）。４つのＺ−ＶＣＭは、その設置位置が異なる以外は、同一の構成及び機能を有している。４つのＺ−ＶＣＭそれぞれは、定盤１２上に設置されたベースフレーム８５に固定されたＺ固定子４７と、エアチャックユニット８０のベース８２に固定されたＺ可動子４８とを含む。

ベースフレーム８５は、平面視で円環状に形成された板状部材から成る本体部８５ａと、本体部８５ａを定盤１２上で下方から支持する複数の脚部８５ｂと、を含む。本体部８５ａは、Ｙビーム３３の上方に配置され、その中央部に形成された開口部内に重量キャンセラ４２が挿入されている。このため、本体部８５ａは、Ｙビーム３３、及び重量キャンセラ４２それぞれと非接触となっている。複数（ただし、３本以上）の脚部８５ｂそれぞれは、Ｚ軸に平行に延設された部材から成り、＋Ｚ側の端部が本体部８５ａに接続され、−Ｚ側の端部が定盤１２に固定されている。複数の脚部８５ｂそれぞれは、Ｙビーム３３に複数の脚部８５ｂそれぞれに対応して形成された、Ｚ軸方向に貫通する複数の貫通孔３３ａに挿入されており、Ｙビーム３３とは非接触となっている。

Ｚ可動子４８は、断面逆Ｕ字状の部材から成り、一対の対向面それぞれに磁石を含む磁石ユニット４９を有している。一方、Ｚ固定子４７は、コイルを含むコイルユニット（図示省略）を有しており、そのコイルユニットは、一対の磁石ユニット４９間に挿入されている。Ｚ固定子４７のコイルに供給される電流の大きさ、向きは、図示しない主制御装置により制御され、コイルユニットのコイルに電流が供給されると、コイルユニットと磁石ユニットとの電磁的相互作用により発生する電磁力（ローレンツ力）により、Ｚ可動子４８（すなわちエアチャックユニット８０）がＺ固定子４７（すなわちベースフレーム８５）に対してＺ軸方向に駆動される。図示しない主制御装置は、４つのＺ−ＶＣＭを同期制御することにより、エアチャックユニット８０をＺ軸方向に駆動する（上下動させる）。また、主制御装置は、４つのＺ固定子４７が有するコイルそれぞれに供給する電流の大きさ、向きを適宜制御することにより、エアチャックユニット８０をＸＹ平面に対して任意の方向に揺動させる（θｘ方向、θｙ方向に駆動する）。定点ステージ４０は、これにより基板Ｐの被露光部位のＺ軸方向の位置、及びθｘ、θｙ方向の位置の少なくともひとつの位置を調整する。なお、本実施形態のＸ軸ＶＣＭ、Ｙ軸ＶＣＭ、及びＺ軸ＶＣＭそれぞれは、可動子が磁石ユニットを有するムービングマグネット式のボイスコイルモータであるが、これに限らず、可動子がコイルユニットを有するムービングコイル式のボイスコイルモータであっても良い。また、駆動方式もローレンツ力駆動方式以外の駆動方式であっても良い。

ここで、４つのＺ−ＶＣＭそれぞれのＺ固定子４７は、ベースフレーム８５上に搭載されているため、４つのＺ−ＶＣＭを用いてエアチャックユニット８０をＺ軸方向、あるいはθｘ方向、θｙ方向に駆動する際にＺ固定子４７に作用する駆動力の反力は、Ｙビーム３３に伝達されない。従って、Ｚ−ＶＣＭを用いてエアチャックユニット８０を駆動しても、重量キャンセラ４２の動作には、何ら影響がない。また、Ｙビーム３３を有するボディＢＤにも駆動力の反力が伝達されないので、Ｚ−ＶＣＭを用いてエアチャックユニット８０を駆動しても、投影光学系ＰＬなどにその駆動力の反力の影響が及ぶことがない。なお、Ｚ−ＶＣＭは、エアチャックユニットをＺ軸方向に沿って上下動させること、及びＸＹ平面に対して任意の方向に揺動させることができれば良いので、例えば同一直線上にない３箇所に設けられていれば、３つでも良い。

Ｚ−ＶＣＭにより駆動されるエアチャックユニット８０の位置情報は、複数、本実施形態では、例えば４つのＺセンサ８６を用いて求められる。Ｚセンサ８６は、４つのＺ−ＶＣＭに対応して、重量キャンセラ４２の＋Ｘ側、−Ｘ側、＋Ｙ側、−Ｙ側それぞれに、１つずつ設けられている（＋Ｙ側、−Ｙ側のＺセンサは、図示省略）。これにより、本実施形態では、Ｚ−ＶＣＭにより駆動される被駆動物（ここでは、エアチャックユニット８０）上におけるＺ−ＶＣＭによる駆動点（駆動力の作用点）とＺセンサ８６による計測点とを近づけることで、計測点と駆動点との間の被駆動物の剛性を高くして、Ｚセンサ８６の制御性を高くしている。すなわち被駆動物による駆動量に対応した正確な計測値をＺセンサ８６が出力することで、位置決め時間の短縮を図っている。Ｚセンサ８６は、制御性を高くする観点からは、サンプリング周期も短いものが望ましい。

４つのＺセンサ８６それぞれは、実質的に同じものである。Ｚセンサ８６は、エアチャックユニット８０のベース８２の下面に固定されたターゲット８７と共に、Ｙビーム３３を基準とするエアチャックユニット８０のＺ軸方向の位置情報を求める、例えば静電容量式（あるいは渦電流式）位置センサを構成している。図示しない主制御装置は、４つのＺセンサ８６の出力に基づいてエアチャックユニット８０のＺ軸方向及びθｘ、θｙ各方向に関する位置情報を常時求め、その計測値に基づいて４つのＺ−ＶＣＭを適宜制御することによりエアチャックユニット８０の上面の位置を制御する。ここで、エアチャックユニット８０の最終的な位置は、近接上空を通過する基板Ｐの露光面（例えば上面となるレジスト表面）が、常に投影光学系ＰＬの焦点位置と実質的に一致する（すなわち、投影光学系ＰＬの焦点深度内に入る）ように制御される。図示しない主制御装置は、不図示の面位置計測系（オートフォーカス装置）により、基板Ｐの上面の位置（面位置）をモニタしつつ、その基板Ｐの上面が投影光学系ＰＬの焦点深度内に常に位置するように（投影光学系ＰＬが常に基板Ｐ上面に合焦しているように）、エアチャックユニット８０を制御性の高いＺセンサ８６の位置情報を用いて駆動制御している。ここで、面位置計測系（オートフォーカス装置）は、露光領域ＩＡ内でＹ軸方向の位置が異なる複数の計測点を有している。例えば、各投影領域内に少なくとも１個、計測点が配置されている。この場合、その複数の計測点は、複数の投影領域の千鳥状の配置に応じて、Ｘ軸方向に離れて２列配置されることになる。従って、その複数の計測点の計測値（面位置）に基づいて、露光領域ＩＡ部分の基板Ｐ表面のＺ位置に加え、基板Ｐのピッチング量（θｙ回転）、及びローリング量（θｘ回転）を求めることができる。また、面位置計測系は、その複数の計測点とは別に、あるいはそれに加えて、露光領域ＩＡのＹ軸方向（非走査方向）の外側に計測点を有していても良い。この場合、その外側の計測点を含むＹ軸方向の最外に位置する２つの計測点の計測値を用いることで、ローリング量（θｘ回転）を、より正確に求めることが可能になる。また、面位置計測系は、露光領域ＩＡの外側にＸ軸方向（走査方向）に少し離れた位置に、別の計測点を有していても良い。この場合には、基板Ｐのフォーカス・レベリングのいわゆる先読み制御が可能になる。この他、面位置計測系は、各投影領域内に少なくとも１個配置された複数の計測点に代えて、あるいは加えて、露光領域ＩＡからＸ軸方向（走査方向）に離れた位置にＹ軸方向に配列された複数の計測点（その配置領域は、露光領域ＩＡのＹ軸方向の位置に対応する）を有していても良い。かかる場合には、露光開始に先立って、例えばアライメント計測時に、基板Ｐの面位置の分布を事前に取得するフォーカスマッピングが可能になる。露光時には、そのフォーカスマッピングで得た情報を用いて、基板Ｐのフォーカス・レベリング制御が行われる。基板のフォーカスマッピング及びその情報を用いる露光時の基板のフォーカス・レベリング制御については、例えば米国特許出願公開第２００８／００８８８４３号明細書などに詳細に開示されている。

なお、Ｚセンサは、エアチャックユニット８０のＺ軸方向及びθｘ、θｙ各方向に関する位置情報を求めることができれば良いので、例えば同一直線上にない３箇所に設けられていれば、３つでも良い。

複数のエア浮上ユニット５０（本実施形態では、例えば３４台）は、基板Ｐが水平面に略平行となるように、基板Ｐ（ただし、前述の定点ステージ４０に保持される基板Ｐの被露光部位を除く領域）を下方から非接触支持することにより、基板Ｐに外部からの振動が伝達されることを防止したり、基板Ｐがその自重により変形して（撓んで）割れることを防止したり、あるいは基板Ｐの自重によるＺ軸方向への撓みに起因して発生する、基板ＰのＸＹ各方向の寸法誤差（又はＸＹ平面内の位置ずれ）の発生を抑制したりする。

複数のエア浮上ユニット５０それぞれは、その配置位置が異なる以外は実質的に同じものである。本実施形態では、図２に示されるように、定点ステージ４０の＋Ｙ側及び−Ｙ側に、例えば各１台のエア浮上ユニット５０が配置され、定点ステージ４０の＋Ｘ側、−Ｘ側それぞれに、Ｙ軸方向に沿って等間隔で配列された、例えば８台のエア浮上ユニット５０から成るエア浮上ユニット列が、Ｘ軸方向に沿って各２列、所定間隔で配置されている。すなわち、複数のエア浮上ユニット５０は、定点ステージ４０の周囲を囲むように配置されている。以下、４列のエア浮上ユニット列について、便宜上−Ｘ側から順に第１〜第４列目と称するとともに、各エア浮上ユニット列を構成する８台のエア浮上ユニットについて、便宜上−Ｙ側から順に第１〜第８台目と称して説明する。

各エア浮上ユニット５０は、図３に示されるように、例えば基板Ｐの下面に気体（例えば空気）を噴出する本体部５１、本体部５１を下方から支持する支持部５２、及び支持部５２を定盤１２上で下方から支持する一対の脚部５３、を含む。本体部５１は、直方体状の部材から成り、その上面（＋Ｚ側の面）に、複数の気体噴出孔を有している。本体部５１は、気体（エア）を基板Ｐの下面に向けて噴出することにより基板Ｐを浮上支持し、基板ＰがＸＹ平面に沿って移動する際、その移動をガイドする。複数のエア浮上ユニット５０それぞれの上面は、同一のＸＹ平面上に位置している。なお、エア浮上ユニットは、外部に設けられた図示しない気体供給装置から気体が供給されるように構成しても良いし、エア浮上ユニット自体が、例えばファンなどの送気装置を有していても良い。本実施形態では、図５（Ｂ）に示されるように、本体部５１の上面（エア噴出面）と、基板Ｐの下面との間の距離Ｄｂ（クリアランス）が、例えば０．８ｍｍ程度となるように、本体部５１から噴出される気体の圧力及び流量が設定されている。なお、気体噴出孔は、機械的な加工により形成されたものであっても良いし、本体部を多孔質材料で形成し、その孔部を用いても良い。

支持部５２は、平面視長方形の板状部材から成り、その下面が一対の脚部５３に支持されている。なお、定点ステージ４０の＋Ｙ側、−Ｙ側それぞれに配置された一対（２台）のエア浮上ユニット５０の脚部は、Ｙビーム３３に接触しないように構成されている（例えば、逆Ｕ字状に形成され、Ｙビーム３３を跨いで配置されている）。なお、複数のエア浮上ユニットの数、及びその配置は、上記説明で例示したものに限られず、例えば基板Ｐの大きさ、形状、重量、移動可能範囲、あるいは各エア浮上ユニットの能力などに応じて適宜変更が可能である。また、各エア浮上ユニットの支持面（気体噴出面）の形状、隣接するエア浮上ユニット間の間隔なども、特に限定されない。要は、エア浮上ユニットは、基板Ｐの移動可能範囲の全体（あるいは移動可能範囲よりも幾分広い領域）をカバーするように配置されていれば良い。

基板保持枠６０は、図２に示されるように、平面視でＸ軸方向を長手方向とする矩形の外形形状（輪郭）を有し、中央部にＺ軸方向に貫通する平面視矩形の開口部を有する厚さ方向寸法が小さい（薄い）枠状に形成されている。基板保持枠６０は、Ｘ軸方向を長手方向とするＸＹ平面に平行な平板状の部材であるＸ枠部材６１ｘを、Ｙ軸方向に所定間隔で一対有し、一対のＸ枠部材６１ｘは、＋Ｘ側、−Ｘ側の端部それぞれにおいて、Ｙ軸方向を長手方向とするＸＹ平面に平行な平板状の部材であるＹ枠部材６１ｙにより接続されている。一対のＸ枠部材６１ｘ、及び一対のＹ枠部材６１ｙそれぞれは、例えばＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）などの繊維強化合成樹脂材料、あるいはセラミックスなどにより形成することが、剛性の確保、及び軽量化の観点から好ましい。

−Ｙ側のＸ枠部材６１ｘの上面には、−Ｙ側の面にＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡６２ｙが固定されている。また、−Ｘ側のＹ枠部材６１ｙの上面には、−Ｘ側の面にＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡６２ｘが固定されている。基板保持枠６０（すなわち基板Ｐ）のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、Ｘ移動鏡６２ｘの反射面に測長ビームを照射する複数、例えば２台のＸレーザ干渉計６３ｘ、及びＹ移動鏡６２ｙの反射面に測長ビームを照射する複数、例えば２台のＹレーザ干渉計６３ｙを含むレーザ干渉計システムにより、例えば０．２５ｎｍ程度の分解能で常時検出される。Ｘレーザ干渉計６３ｘ、Ｙレーザ干渉計６３ｙは、それぞれ所定の固定部材６４ｘ、６４ｙを介してボディＢＤ（図３では不図示。図１参照）に固定されている。なお、Ｘレーザ干渉計６３ｘ、Ｙレーザ干渉計６３ｙは、それぞれ基板保持枠６０の移動可能範囲内で、少なくとも一つの干渉計からの測長ビームが対応する移動鏡に照射されるように、その台数及び間隔が設定されている。従って、各干渉計の台数は２台に限定されず、基板保持枠の移動ストロークによっては、例えば１台のみ、あるいは３台以上であっても良い。また、複数の測長ビームを用いる場合、光学系を複数設け、光源や制御ユニットは複数の測長ビームで共用しても良い。

基板保持枠６０は、基板Ｐの端部（外周縁部）を下方から真空吸着保持する複数、例えば４つの保持ユニット６５を有している。４つの保持ユニット６５は、一対のＸ枠部材６１ｘそれぞれの互いに対向する対向面に２つずつ、Ｘ軸方向に離間して取り付けられている。なお、保持ユニットの数及び配置は、これに限られず、例えば基板の大きさ、撓みやすさなどに応じて適宜追加しても良い。また、保持ユニット６５は、Ｙ枠部材に取り付けられても良い。

図５（Ａ）及び図５（Ｂ）から分かるように、保持ユニット６５は、ＹＺ断面Ｌ字状に形成されたハンド６６を有している。ハンド６６の基板載置面には、基板Ｐを例えば真空吸着により吸着するための吸着パッド６７が設けられている。また、ハンド６６の上端部には、図示しないバキューム装置に一端が接続されたチューブ（図示省略）の他端が接続される継手部材６８が設けられている。吸着パッド６７と継手部材６８とは、ハンド６６内部に設けられた配管部材を介して連通している。ハンド６６とＸ枠部材６１ｘとの互いに対向する対向面には、それぞれ凸状に張り出した凸状部６９ａが形成され、その互いに対向する一対の凸状部６９ａ間には、Ｚ軸方向に離間した一対のＸＹ平面に平行な板バネ６９が複数のボルト６９ｂを介して架設されている。すなわち、ハンド６６とＸ枠部材６１ｘとは、平行板バネにより接続されている。従って、ハンド６６は、Ｘ枠部材６１ａに対してＸ軸方向、及びＹ軸方向に関しては、板バネ６９の剛性によりその位置が拘束されるのに対し、Ｚ軸方向（鉛直方向）には、板バネ６９の弾性により、θｘ方向に回転することなくＺ軸方向に変位（上下動）することができる。

ここで、ハンド６６の下端面（−Ｚ側端面）は、一対のＸ枠部材６１ｘ及び一対のＹ枠部材６１ｙそれぞれの下端面（−Ｚ側端面）よりも−Ｚ側に張り出している。ただし、ハンド６６の基板載置面の厚みＴは、エア浮上ユニット５０の気体噴出面と、基板Ｐの下面との間の距離Ｄｂ（本実施形態では、例えば０．８ｍｍ程度）よりも薄く（例えば、０．５ｍｍ程度に）設定されている。このため、ハンド６６の基板載置面の下面と、複数のエア浮上ユニット５０の上面との間には、例えば０．３ｍｍ程度のクリアランスが形成され、基板保持枠６０が複数のエア浮上ユニット５０上をＸＹ平面に平行に移動する際、ハンド６６とエア浮上ユニット５０とは接触しない。なお、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示されるように、基板Ｐの露光動作中、ハンド６６は、定点ステージ４０の上方を通過することがないので、ハンド６６とエアチャックユニット８０とが接触することもない。なお、ハンド６６の基板載置面部は、上述のように厚みが薄いのでＺ軸方向の剛性が低いが、基板Ｐに当接する部分（ＸＹ平面に平行な平面部）の面積を広くすることができるので、吸着パッドを大型化することができ、基板の吸着力が向上する。また、ハンド自体のＸＹ平面に平行な方向な剛性を確保することができる。

駆動ユニット７０は、図３に示されるように、定盤１２上に固定されたＸガイド７１と、Ｘガイド７１に搭載され、Ｘガイド７１上をＸ軸方向に移動可能なＸ可動部７２と、Ｘ可動部７２に搭載されたＹガイド７３と、Ｙガイド７３に搭載され、Ｙガイド７３上をＹ軸方向に移動可能なＹ可動部７４と、を有している。基板保持枠６０は、図２に示されるように、＋Ｘ側のＹ枠部材６１ｙがＹ可動部７４に固定されている。

Ｘガイド７１は、図２に示されるように定点ステージ４０の＋Ｘ側であって、第３及び第４列目のエア浮上ユニット列それぞれを構成する４台目のエア浮上ユニット５０と、５台目のエア浮上ユニット５０と、の間に配置されている。また、Ｘガイド７１は、第４列目のエア浮上ユニット列よりもさらに＋Ｘ側に延びている。なお、図３では、図面の錯綜を避ける観点から、エア浮上ユニット５０の図示が一部省略されている。Ｘガイド７１は、Ｘ軸方向を長手方向とするＸＺ平面に平行な板状の部材から成る本体部７１ａと、本体部７１ａを定盤１２上で支持する複数、例えば３つの支持台７１ｂと、を有している（図１参照）。本体部７１ａは、その上面が複数のエア浮上ユニット５０それぞれの支持部５２よりも下方に位置するように、そのＺ軸方向の位置が設定されている。

本体部７１ａの＋Ｙ側の側面、−Ｙ側の側面、及び上面（＋Ｚ側の面）には、図１に示されるように、それぞれＸ軸に平行に延設されたＸリニアガイド７５が固定されている。また、本体部７１ａの＋Ｙ側、−Ｙ側それぞれの側面には、Ｘ軸方向に沿って配列された複数の磁石を含む磁石ユニット７６が固定されている（図３参照）。

Ｘ可動部７２は、図１に示されるように、ＹＺ断面が逆Ｕ字状の部材から成り、一対の対向面間に前述のＸガイド７１が挿入されている。Ｘ可動部７２の内側面（天井面及び互いに対向する一対の対向面）には、それぞれ断面Ｕ字状に形成されたスライダ７７が固定されている。スライダ７７は、図示しない転動体（例えばボール、ころなど）を有し、Ｘリニアガイド７５にスライド可能な状態で係合（嵌合）している。また、Ｘ可動部７２の一対の対向面それぞれには、コイルを含むコイルユニット７８が、Ｘガイド７１に固定された磁石ユニット７６に対向して固定されている。一対のコイルユニット７８は、一対の磁石ユニット７６との電磁的相互作用によりＸ可動部７２をＸガイド７１上でＸ軸方向に駆動する電磁力駆動方式のＸリニアモータを構成している。コイルユニット７８のコイルに供給される電流の大きさ、方向は、不図示の主制御装置により制御される。Ｘ可動部７２のＸ軸方向に関する位置情報は、不図示のリニアエンコーダシステム、あるいは光干渉計システムにより高精度で計測される。

Ｘ可動部７２の上面には、Ｚ軸に平行なシャフト７９の一端（下端）が固定されている。シャフト７９は、図１に示されるように、第４列目のエア浮上ユニット列を構成する４台目と５台目のエア浮上ユニット５０相互間を通過して各エア浮上ユニット５０の上面（気体噴出面）よりも＋Ｚ側に延びている。シャフト７９の他端（上端）は、Ｙガイド７３の下面中央に固定されている（図３参照）。従って、Ｙガイド７３は、エア浮上ユニット５０の上面よりも上方に配置されている。Ｙガイド７３は、Ｙ軸方向を長手方向とする板状部材から成り、その内部にＹ軸方向に沿って配列された複数の磁石を含む図示しない磁石ユニットを有している。ここで、Ｙガイド７３は、複数のエア浮上ユニット５０の上方に配置されていることから、その下面がエア浮上ユニット５０から噴出されるエアにより支持され、これにより、Ｙガイド７３は、例えばそのＹ軸方向両端部の自重による垂れ下がりが防止される。従って、上記垂れ下がりを防止するための剛性を確保する必要がなく、Ｙガイド７３の軽量化を図ることができる。

Ｙ可動部７４は、図３に示されるように、内部に空間を有する高さ方向寸法の小さい（薄い）箱形の部材から成り、その下面には、シャフト７９の通過を許容する開口部が形成されている。また、Ｙ可動部７４は、＋Ｙ側及び−Ｙ側の側面にも開口部を有しており、その開口部を介してＹ可動部７４内にＹガイド７３が挿入されている。また、Ｙ可動部７４は、Ｙガイド７３に対する対向面に図示しない非接触スラスト軸受、例えばエアベアリングを有しており、Ｙガイド７３上を非接触状態でＹ軸方向に移動可能になっている。基板Ｐを保持する基板保持枠６０は、Ｙ可動部７４に固定されていることから、前述した定点ステージ４０、及び複数のエア浮上ユニット５０それぞれに対して、非接触状態とされている。

さらに、Ｙ可動部７４は、その内部にコイルを含むコイルユニット（図示省略）を有している。コイルユニットは、Ｙガイド７３の有する磁石ユニットとの電磁的相互作用により、Ｙ可動部７４をＹガイド７３上でＹ軸方向に駆動する電磁力駆動方式のＹリニアモータを構成している。コイルユニットのコイルに供給される電流の大きさ、方向は、不図示の主制御装置により制御される。Ｙ可動部７４のＹ軸方向に関する位置情報は、不図示のリニアエンコーダシステム、あるいは光干渉計システムにより高精度で計測される。なお、上述したＸリニアモータ、Ｙリニアモータは、ムービングマグネット式及びムービングコイル式のいずれであっても良いし、その駆動方式もローレンツ力駆動方式に限らず、可変磁気抵抗駆動方式等のその他の方式であっても良い。また、上述したＸ可動部をＸ軸方向に駆動する駆動装置、及びＹ可動部をＹ軸方向に駆動する駆動装置としては、例えば要求される基板の位置決め精度、スループット、基板の移動ストロークなどに応じて、例えばボールネジ、あるいはラック・アンド・ピニオンなどを含む一軸駆動装置を用いても良いし、例えばワイヤー、あるいはベルトなどを用いてＸ可動部、Ｙ可動部を牽引してそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向に駆動する装置を用いても良い。

また、液晶露光装置１０は、この他にも投影光学系ＰＬの直下に位置する基板Ｐの表面（上面）の面位置情報（Ｚ軸、θｘ、θｙの各方向の位置情報）を計測する面位置計測系（図示省略）を有している。面位置計測系としては、例えば、米国特許第５，４４８，３３２号明細書等に開示されるような斜入射方式のものを用いることができる。

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。

図６（Ａ）〜図６（Ｃ）には、上記露光動作時における基板ステージ装置ＰＳＴの動作の一例が示されている。なお、以下では、基板Ｐの＋Ｙ側、−Ｙ側の領域それぞれにＸ軸方向を長手方向とする矩形のショット領域が一つずつ設定された、いわゆる２面取りの場合について説明する。図６（Ａ）に示されるように、露光動作は、基板Ｐの−Ｙ側且つ−Ｘ側の領域から、基板Ｐの−Ｙ側且つ＋Ｘ側の領域に向けて行われる。この際、駆動ユニット７０のＸ可動部７２（図１等参照）がＸガイド７１上で−Ｘ方向に駆動されることにより、基板Ｐが露光領域ＩＡに対して−Ｘ方向に駆動され（図６（Ａ）の黒矢印参照）、基板Ｐの−Ｙ側の領域にスキャン動作（露光動作）が行われる。次いで、基板ステージ装置ＰＳＴは、図６（Ｂ）に示されるように、駆動ユニット７０のＹ可動部７４がＹガイド７３上で−Ｙ方向に駆動されることにより（図６（Ｂ）の白矢印参照）、ステップ動作が行われる。この後、図６（Ｃ）に示されるように、駆動ユニット７０のＸ可動部７２（図１等参照）がＸガイド７１上で＋Ｘ方向に駆動されることにより、基板Ｐが露光領域ＩＡに対して＋Ｘ方向に駆動され（図６（Ｃ）の黒矢印参照）、基板Ｐの＋Ｙ側の領域にスキャン動作（露光動作）が行われる。

主制御装置は、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示されるステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行われている最中、干渉計システム及び面位置計測系を用いて常時、基板ＰのＸＹ平面内の位置情報、及び基板Ｐ表面の被露光部位の面位置情報を計測し、その計測値に基づいて４つのＺ−ＶＣＭを適宜制御して、基板Ｐのうち、定点ステージ４０の保持される部分、すなわち投影光学系ＰＬの直下に位置する被露光部位の面位置（Ｚ軸方向、θｘ及びθｙ各方向の位置）を投影光学系ＰＬの焦点深度内に位置するように調整（位置決め）する。これにより、本実施形態の液晶露光装置１０が有する基板ステージ装置ＰＳＴでは、例えば仮に基板Ｐの表面にうねり、あるいは基板Ｐに厚みの誤差があったとしても、確実に基板Ｐの被露光部位の面位置を、投影光学系ＰＬの焦点深度内に位置させることができ、露光精度を向上させることができる。

また、定点ステージ４０により基板Ｐの面位置が調整される際、基板Ｐの動作（Ｚ軸方向への移動、あるいはチルト動作）に追従して、基板保持枠６０のハンド６６がＺ軸方向に変位する。これにより、基板Ｐの破損、あるいはハンド６６と基板Ｐとのずれ（吸着エラー）などが防止される。なお、複数のエア浮上ユニット５０は、エアチャックユニット８０に比べ、基板Ｐをより高く浮上させるものであることから、その基板Ｐと複数のエア浮上ユニット５０との間のエア剛性は、エアチャックユニット８０と基板Ｐとの間のエア剛性に比べて低い。従って、基板Ｐは、容易に複数のエア浮上ユニット５０上で姿勢を変化することができる。また、基板保持枠６０が固定されたＹ可動部７４は、Ｙガイド７３に非接触支持されていることから、基板Ｐの姿勢変化量が大きく、ハンド６６が基板Ｐに追従できない場合には、基板保持枠６０自体の姿勢が変化することにより、上記吸着エラーなどを回避することができる。なお、Ｙガイド７３とＸ可動部７２との締結部剛性を低くし、基板保持枠６０と共にＹガイド７３全体が姿勢変化する構成としても良い。

また、基板ステージ装置ＰＳＴでは、複数のエア浮上ユニット５０によりほぼ水平に浮上支持された基板Ｐが、基板保持枠６０により保持される。そして、基板ステージ装置ＰＳＴでは、駆動ユニット７０により基板保持枠６０が駆動されることにより、基板Ｐが水平面（ＸＹ二次元平面）に沿って案内されるとともに、基板Ｐのうち被露光部位（露光領域ＩＡ内の、基板Ｐの一部）の面位置が、定点ステージ４０によりピンポイントで制御される。このように、基板ステージ装置ＰＳＴは、基板ＰをＸＹ平面に沿って案内する装置である駆動ユニット７０（ＸＹステージ装置）と、基板Ｐをほぼ水平に保持するとともにＺ軸方向の位置決めを行う装置である複数のエア浮上ユニット５０、及び定点ステージ４０（Ｚ／レベリングステージ装置）とが、互いに独立な別体の装置とされているので、ＸＹ二次元ステージ装置上で、基板Ｐを平面度良く保持するための基板Ｐと同程度の面積を有するテーブル部材（基板ホルダ）をＺ軸方向、及びチルト方向にそれぞれ駆動する（基板と併せてＺ／レベリングステージもＸＹ二次元駆動される）従来のステージ装置（例えば、国際公開第２００８／１２９７６２号（対応米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書）参照）に比べ、その重量（特に可動部分）を大幅に低減することができる。具体的には、例えば一辺が３ｍを超えるような大型の基板を用いる場合、従来のステージ装置では、可動部分の総重量が１０ｔ近くになるのに対し、本実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴでは、可動部分（基板保持枠６０、Ｘ可動部７２、Ｙガイド７３、及びＹ可動部７４など）の総重量を数１００ｋｇ程度とすることができる。従って、例えばＸ可動部７２を駆動するためのＸリニアモータ、Ｙ可動部７４を駆動するためのＹリニアモータは、それぞれ出力の小さなもので良く、ランニングコストを低減することができる。また、電源設備などのインフラ整備も容易である。また、リニアモータの出力が小さくて良いのでイニシャルコストを低減することもできる。

また、駆動ユニット７０は、基板保持枠６０を保持するＹ可動部７４が、Ｙガイド７３に非接触支持され、基板ＰをＸＹ平面に沿って案内するので、床面Ｆ上に設置された定盤１２側からエアベアリングを介して伝達されるＺ軸方向の振動（外乱）が基板保持枠６０の制御に悪影響を及ぼすおそれは殆ど無い。従って、基板Ｐの姿勢が安定し、露光精度が向上する。

また、駆動ユニット７０のＹ可動部７４が、Ｙガイド７３に非接触状態で支持されて発塵が防止されているので、Ｙガイド７３、及びＹ可動部７４が複数のエア浮上ユニット５０の上面（気体噴出面）より上方に配置されているにも関わらず、基板Ｐの露光処理に影響を及ぼさない。一方、Ｘガイド７１及びＸ可動部７２は、エア浮上ユニット５０よりも下方に配置されているので、仮に発塵しても露光処理に影響が及ぶ可能性が低い。ただし、例えばエアベアリングなどを用いてＸガイド７１に対してＸ可動部７２を非接触状態でＸ軸方向に移動可能に支持させても良い。

また、定点ステージ４０の重量キャンセラ４２及びエアチャックユニット８０は、定盤１２とは振動的に分離されたＹビーム３３上に搭載されているので、例えば駆動ユニット７０を用いて基板保持枠６０（基板Ｐ）を駆動する際の駆動力の反力、あるいは振動などが重量キャンセラ４２及びエアチャックユニット８０に伝達されない。従って、Ｚ−ＶＣＭを用いたエアチャックユニット８０の位置（すなわち、基板Ｐの被露光部位の面位置）制御を高精度で行うことができる。また、エアチャックユニット８０を駆動する４つのＺ−ＶＣＭは、Ｚ固定子４７が、Ｙビーム３３と非接触とされたベースフレーム８５に固定されているので、エアチャックユニット８０を駆動する際の駆動力の反力が、重量キャンセラ４２に伝わらない。従って、エアチャックユニット８０の位置を高精度で制御できる。

また、基板保持枠６０の位置情報を基板保持枠６０に固定された、すなわち最終的な位置決め制御の対象物である基板Ｐに近接して配置された移動鏡６２ｘ、６２ｙを用いた干渉計システムにより計測するので、制御対象（基板Ｐ）と計測点との間の剛性を高く維持できる。すなわち、最終的な位置を知りたい基板と計測点とを一体とみなすことができることから、計測精度が向上する。また、基板保持枠６０の位置情報を直接計測するので、仮にＸ可動部７２，Ｙ可動部７４に直線運動誤差が生じたとしても、その影響を受け難い。

また、エアチャックユニット８０の本体部８１の上面（基板保持面）のＸ軸方向の寸法が露光領域ＩＡのＸ軸方向の寸法よりも長く設定されているので、基板Ｐの被露光部位（露光予定部位）が露光領域ＩＡよりも基板Ｐの移動方向の上流側に位置した状態、特に走査露光開始直前では、基板Ｐを等速移動させる前の加速段階で、その基板Ｐの被露光部位の面位置を予め調整できる。従って、露光開始から確実に基板Ｐの被露光部位の面位置を投影光学系ＰＬの焦点深度内に位置させることができ、露光精度を向上させることができる。

また、基板ステージ装置ＰＳＴは、定盤１２上に複数のエア浮上ユニット５０、定点ステージ４０、駆動ユニット７０が平面的に並べて配置される構成であるので、組み立て、調整、メンテナンスなどが容易である。また、部材の点数が少なく、且つ各部材が軽量であるので、輸送も容易である。

なお、例えば、基板Ｐの＋Ｘ側又は−Ｘ側の端部が定点ステージ４０の上方を通過する際などには、エアチャックユニット８０の一部にのみ基板Ｐが重なった状態（エアチャックユニット８０が基板Ｐに完全に覆われていない状態）となる。このような場合には、エアチャックユニット８０の上面に作用する基板Ｐの荷重が小さくなるため、エアのバランスが崩れてエアチャックユニット８０の基板Ｐを浮上させる力が弱くなり、エアチャックユニット８０と基板Ｐとの距離Ｄａ（図５（Ｂ）参照）が所望の値（例えば０．０２ｍｍ）よりも小さくなる。このような場合には、主制御装置は、エアチャックユニット８０の上面と基板Ｐの下面との距離Ｄａが常に一定の所望の値を維持できるように、基板Ｐの位置に応じて（基板Ｐと保持面とが重複する面積に応じて）エアチャックユニット８０と基板Ｐ下面との間のエア圧力及び／又はエア流量（本体部８１が噴出及び吸引するエアの圧力及び／又は流量）を制御する。エア圧力及び／又は流量を基板Ｐの位置に応じてどの程度に設定するかは、予め実験により求めておくと良い。また、エアチャックユニット８０の上面をＸ軸方向に沿って複数の領域に分割しておき、それぞれの領域ごとに噴出及び吸引されるエアの流量、圧力を制御可能としても良い。また、基板Ｐとエアチャックユニット８０との位置関係（基板Ｐと保持面とが重複する面積）に応じて、エアチャックユニット８０を上下動させることにより、エアチャックユニット８０の上面と基板Ｐの下面との距離を適宜調整することとしても良い。

《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態の液晶露光装置について説明する。本第２の実施形態の液晶露光装置は、基板Ｐを保持する基板ステージ装置の構成が異なる点を除き、前述の第１の実施形態の液晶露光装置１０と同様の構成を有しているため、以下では、基板ステージ装置の構成についてのみ説明する。ここで、重複説明を避ける観点から、上記第１の実施形態と同等の機能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７（Ａ）に示されるように、第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_２は、基板保持枠２６０の構成が第１の実施形態と異なる。以下、相違点について説明する。基板保持枠２６０は、第１の実施形態と同様に、基板Ｐを囲む矩形の枠状に形成されており、一対のＸ枠部材２６１ｘと、一対のＹ枠部材２６１ｙとを有している。なお、図７（Ａ）では、Ｘ移動鏡及びＹ移動鏡の図示が省略されている（それぞれ図２参照）。

第１の実施形態の基板保持枠６０（図５（Ａ）参照）が断面Ｌ字状のハンドにより基板Ｐを下方から吸着保持したのに対し、第２の実施形態の基板保持枠２６０は、−Ｘ側のＹ枠部材２６１ｙに圧縮コイルバネ２６３を介して取り付けられた一対の押圧部材２６４、及び＋Ｙ側のＸ枠部材２６１ｘに圧縮コイルバネ２６３を介して取り付けられた一つの押圧部材２６４が、基板Ｐを＋Ｘ側のＹ枠部材２６１ｙに固定された一対の基準部材２６６、及び−Ｙ側のＸ枠部材２６１ｘに固定された一つの基準部材２６６にそれぞれ押し付けて（基板ＰにＸＹ平面に平行な押圧力を作用させることにより）保持する。従って、第１の実施形態と異なり、基板Ｐは、枠状の部材である基板保持枠２６０の開口内に収容される（図７（Ｂ）参照）。基板Ｐは、図７（Ｂ）に示されるように、その下面が基板保持枠２６０の下面とほぼ同一平面上に配置される。なお、押圧部材、基準部材の数は、例えば基板の大きさ等に応じて、適宜変更することが可能である。また、基板を押圧する押圧部材は圧縮コイルバネに限られず、例えばエアシリンダでもモータを使ったスライドユニットでも良い。

また、第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_２では、図７（Ｂ）に示されるように、Ｘ可動部７２にシャフト７９を介して固定された平板状の部材であるＹガイド２７３の上面に、Ｘ軸方向に所定間隔で配置された一対のＹリニアガイド９０が固定されている。また、一対のＹリニアガイド９０の間には、Ｙ軸方向に沿って配列された複数の磁石を含む磁石ユニット９１が固定されている。一方、Ｙ可動部２７４は、ＸＹ平面に平行な平板状の部材から成り、その下面には、断面逆Ｕ字状に形成された複数、例えば４つのスライダ９２（図７（Ｂ）参照。４つのスライダ９２のうち、＋Ｙ側の２つは図示省略）が固定されている。４つのスライダ９２は、それぞれ図示しない転動体（例えばボール、ころ等）を有し、＋Ｘ側、−Ｘ側のＹリニアガイド９０それぞれに各２つのスライダ９２が、スライド可能な状態で係合している。また、Ｙ可動部２７４の下面には、コイルを含むコイルユニット９３（図７（Ｂ）参照）がＹガイド２７３に固定された磁石ユニット９１に対向して固定されている。コイルユニット９３と磁石ユニット９１とは、電磁的相互作用によりＹ可動部２７４をＹガイド２７３上でＹ軸方向に駆動する電磁力駆動方式のＹリニアモータを構成している。なお、Ｙリニアモータを構成するコイルユニット、及び磁石ユニットの配置は、上記の場合と逆であっても良い。

また、第２の実施形態において、Ｙ可動部２７４と基板保持枠２６０とは、ヒンジ装置２９９により接続されている。ヒンジ装置２９９は、Ｙ可動部２７４と基板保持枠２６０との水平面（ＸＹ平面）に沿った相対移動を制限する一方で、θｘ方向、θｙ方向を含むＸＹ平面に平行な所定の軸線回りの方向への相対移動を許容する。従って、Ｙ可動部２７４と基板保持枠２６０とは、ＸＹ平面に沿って一体的に移動するのに対し、例えば定点ステージ４０により基板ＰがＸＹ平面に対して傾けられた場合には、これに追従して基板保持枠２６０のみがＸＹ平面に対して傾くので、Ｙリニアガイド９０及びスライダ９２には、負荷がかからない。

以上説明した第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_２の基板保持枠２６０は、基板Ｐを含み、Ｘ枠部材２６１ｘ、及びＹ枠部材２６１ｙの下面よりも下方に突き出した突出物がないので、基板保持枠２６０の下面と、複数のエア浮上ユニット５０の上面（気体噴出面）とを第１の実施形態に比べて接近させることができる。これにより、エア浮上ユニット５０による基板Ｐの浮上高さを低くすることができ、エア浮上ユニット５０から噴出されエアの流量を低減することができる。従って、ランニングコストを低減することができる。また、基板保持枠２６０は、その下面に突出物がないので、一対のＸ枠部材２６１ｘ、及び一対のＹ枠部材２６１ｙが、それぞれエアチャックユニット８０上を通過することができる。従って、例えば基板Ｐを不図示の基板交換位置、あるいはアライメント計測位置などに案内する際の基板Ｐの移動経路を自由に設定することができる。

《第３の実施形態》
次に第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の液晶露光装置は、基板Ｐを保持する基板ステージ装置の構成が異なる点を除き、前述した第１、第２の実施形態の液晶露光装置と同様の構成を有しているため、以下では、基板ステージ装置の構成についてのみ説明する。なお、上記第１、第２の実施形態と同様の機能を有するものについては、上記第１、第２の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図８に示されるように、本第３の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_３は、駆動ユニット３７０が、上記第１の実施形態と異なり、Ｘガイド７１を一対有している。一対のＸガイド７１は、互いに平行にＹ軸方向に所定間隔で配置されている。一対のＸガイド７１のうち、一方（−Ｙ側）は、第３及び第４列目のエア浮上ユニット列を構成する２台目のエア浮上ユニット５０と、３台目のエア浮上ユニット５０との間に配置され、他方（＋Ｙ側）は、６台目のエア浮上ユニット５０と、７台目のエア浮上ユニット５０との間に配置されている。一対のＸガイド７１上には、それぞれＸ可動部７２（Ｘ可動部７２は図８では不図示。図１及び図３参照）が搭載されている。一対のＸ可動部７２は、図示しない主制御装置により対応するＸガイド７１上で同期駆動される。また、Ｙガイド７３は、一対のＸ可動部７２上に第１の実施形態と同様にシャフト７９（シャフト７９は図８では不図示。図１及び図３参照）を介して支持されることにより、一対のＸ可動部７２間に架設されている。

第３の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_３では、Ｙガイド７３が、Ｙ軸方向に離間した２箇所でＸ可動部７２に支持されるので、例えば、Ｙ可動部７４がＹガイド７３上の＋Ｙ側、又は−Ｙ側の端部近傍に位置する場合に、Ｙガイド７３の端部の一方の垂れ下がりが抑制されるなど、Ｙガイド７３の姿勢が安定する。従って、例えば基板ＰをＹ軸方向に長いストロークで案内するためにＹガイド７３を長くする場合などに特に有効である。

なお、第３の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴ_３では、一方のＸガイド７１が定点ステージ４０の−Ｙ側、他方のＸガイド７１が定点ステージ４０の＋Ｙ側にそれぞれ配置されていることから、一対のＸガイド７１それぞれは、定盤１２の−Ｘ側の端部近傍まで延設されていても良い（ただし、一対のＸガイド７１は、Ｙビーム３３、及び定点ステージ４０の＋Ｙ側及び−Ｙ側のエア浮上ユニット５０それぞれと接触しないように構成される）。この場合、基板保持枠６０を、定点ステージ４０よりも−Ｘ側に案内することが可能（例えば定盤１２の−Ｘ側の端部よりも−Ｘ側に案内することも可能）となる。このように、基板ＰのＸＹ平面内の移動可能範囲を広げることができるため、駆動ユニット３７０を用いて基板Ｐを、露光位置と異なる位置（例えば基板交換位置、あるいはアライメント計測位置など）に移動させることができる。なお、本第３の実施形態では、Ｘガイド７１が一対（２本）設けられているが、Ｘガイドの本数は、これに限らず３本以上であっても良い。

《第４の実施形態》
次に第４の実施形態について図９及び図１０に基づいて、説明する。第４の実施形態の液晶露光装置は、基板ステージ装置の構成が異なる点を除き、第１〜第３の実施形態の液晶露光装置と同様の構成を有しているため、以下では、基板ステージ装置の構成についてのみ説明する。なお、上記第１〜第３の実施形態と同様の機能を有するものについては、上記第１〜第３の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図９に示されるように、本第４の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_４の基板保持枠４６０は、Ｘ軸方向を長手方向とする一対のＸ枠部材６１ｘと、Ｙ軸方向を長手方向とする一対のＹ枠部材６１ｙとから成る枠状に形成されている。そして、−Ｘ側のＹ枠部材６１ｙの−Ｘ側の側面（外側面）にＸ移動鏡４６２ｘが固定され、−Ｙ側のＸ枠部材６１ｘの−Ｙ側の側面（外側面）にＹ移動鏡４６２ｙが固定されている。Ｘ移動鏡４６２ｘ及びＹ移動鏡４６２ｙは、干渉計システムにより基板保持枠４６０のＸＹ平面内の位置情報を計測する際に用いられる。なお、一対のＸ枠部材６１ｘ、及び一対のＹ枠部材６１ｙをそれぞれ、例えばセラミックで形成する場合には、−Ｘ側のＹ枠部材６１ｙの−Ｘ側の側面（外側面）、及び−Ｙ側のＸ枠部材６１ｘの−Ｙ側の側面（外側面）それぞれを鏡面加工して反射面としても良い。

駆動ユニット４７０は、上記第３の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴ_３（図８参照）と同様に、一対のＸ可動部７２間にＹガイド７３が架設されている。そして、Ｙガイド７３には、図９に示されるように、一対のＹ可動部４７４が、それぞれＹリニアモータ（図示省略）によりＹ軸方向に移動可能に、非接触状態で支持されている。一対のＹ可動部４７４は、Ｙ軸方向に所定間隔で配置され、Ｙリニアモータにより同期駆動される。なお、図１０では、＋Ｙ側のＹ可動部４７４は、−Ｙ側のＹ可動部４７４に対して紙面奥行き方向に隠れているが一対のＹ可動部は、実質的に同じ構成を有している（図９参照）。基板保持枠４６０は、＋Ｘ側のＹ枠部材６１ｙが一対のＹ可動部４７４に締結されている。

以上説明した第４の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_４では、基板保持枠４６０は、一対のＹ可動部４７４により、Ｙ軸方向に離間した２箇所が支持されるので、その自重による撓み（特に＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部の撓み）が抑制される。また、これにより、基板保持枠４６０の水平面に平行な方向の剛性が向上するので、基板保持枠４６０に保持される基板Ｐの水平面に平行な方向の剛性も向上し、基板Ｐの位置決め精度が向上する。

また、基板保持枠４６０を構成するＸ枠部材６１ｘ、Ｙ枠部材６１ｙの側面に、それぞれ移動鏡４６２ｘ、４６２ｙが設けられている、すなわち基板保持枠４６０そのものが反射面を有するので、基板保持枠４６０を軽量化、小型化でき、基板保持枠４６０の位置制御性が向上する。また、各移動鏡４６２ｘ、４６２ｙの反射面のＺ軸方向の位置が、基板Ｐの表面のＺ軸方向の位置に近くなるので、いわゆるアッベ誤差の発生を抑制でき、基板Ｐの位置決め精度が向上する。

《第５の実施形態》
次に第５の実施形態について図１１、図１２に基づいて、説明する。第５の実施形態の液晶露光装置は、基板ステージ装置の構成が異なる点を除き、第１〜第４の実施形態の液晶露光装置と同様の構成を有しているため、以下では、基板ステージ装置の構成についてのみ説明する。なお、上記第１〜第４の実施形態と同様の機能を有するものについては、上記第１〜第４の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図１１に示されるように、第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_５は、Ｙガイド７３に一つのＹ可動部５７４が、Ｙリニアモータ（図示省略）によりＹ軸方向移動可能に、非接触状態で支持されている。また、図１２に示されるように、Ｙ可動部５７４は、−Ｘ側の側面に、ＸＺ断面がＵ字状に形成された部材から成る一対の保持部材５９１を有している。一対の保持部材５９１は、Ｙ軸方向に沿って所定間隔で配置されている。一対の保持部材５９１それぞれは、互いに対向する一対の対向面に、例えばエアベアリングなどの非接触スラスト軸受を有している。また、基板保持枠５６０は、＋Ｘ側のＹ枠部材５６１ｙがＸＺ断面Ｌ字状に形成され、その＋Ｘ側の端部が、一対の保持部材５９１それぞれの一対の対向面間に挿入されることにより、Ｙ可動部５７４に非接触保持されている。なお、一対の保持部材５９１に設けられた非接触スラスト軸受としては、例えば磁気軸受などを用いても良い。

Ｙ可動部５７４の上面には、図１１に示されるように、固定部材５７５を介して一つのＹ固定子５７６ｙと、一対のＸ固定子５７６ｘとが固定されている。Ｙ固定子５７６ｙは、平面視で一対の保持部材５９１の間に位置している。一対のＸ固定子５７６ｘは、Ｙ軸方向に離間しており、それぞれ平面視で＋Ｙ側の保持部材５９１の＋Ｙ側、及び−Ｙ側の保持部材５９１の−Ｙ側に位置している。Ｙ固定子５７６ｙ、及び一対のＸ固定子５７６ｘは、それぞれコイルを含むコイルユニット（図示省略）を有している。コイルユニットのコイルに供給される電流の大きさ、及び向きは、図示しない主制御装置により制御される。

また、基板保持枠５６０の＋Ｘ側のＹ枠部材５６１ｙの上面には、上記Ｙ固定子５７６ｙ、及び一対のＸ固定子５７６ｘに対応して、一つのＹ可動子５７７ｙ、及び一対のＸ可動子５７７ｘが、それぞれ固定部材５７８（図１２参照。一対のＸ可動子５７７ｘをそれぞれ支持する固定部材は図示省略）を介して固定されている。一つのＹ可動子５７７ｙ、及び一対のＸ可動子５７７ｘそれぞれは、ＸＺ断面Ｕ字状に形成され、互いに対向する一対の対向面間に、対応するＹ固定子５７６ｙ、Ｘ固定子５７６ｘが挿入されている（図１２参照）。一つのＹ可動子５７７ｙ、及び一対のＸ可動子５７７ｘそれぞれは、互いに対向する一対の対向面に磁石を含む磁石ユニット５７９（図１２参照。一対のＸ可動子の磁石ユニットは図示省略）を有している。Ｙ可動子５７７ｙの有する磁石ユニット５７９は、Ｙ固定子５７６ｙの有するコイルユニットとの電磁的相互作用により、基板保持枠５６０をＹ軸方向に微少駆動（図１１の矢印参照）する電磁力駆動方式のＹボイスコイルモータ（Ｙ−ＶＣＭ）を構成している。また、一対のＸ可動子５７７ｘの有する磁石ユニットは、それぞれ対応するＸ固定子５７６ｘの有するコイルユニットとの電磁的相互作用により、基板保持枠５６０をＸ軸方向に微少駆動（図１１の矢印参照）する一対の電磁力駆動方式のＸボイスコイルモータ（Ｘ−ＶＣＭ）を構成している。基板保持枠５６０と、Ｙ可動部５７４とは、Ｙ―ＶＣＭ、及び一対のＸ−ＶＣＭが発生する電磁力により電磁的に非接触状態で結合され、一体的にＸＹ平面に沿って移動する。なお、基板保持枠５６０は、上記第４の実施形態と同様に、その側面にＸ移動鏡４６２ｘ、Ｙ移動鏡４６２ｙがそれぞれ固定されている。

第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_５では、主制御装置は、例えば露光動作時などに、不図示のリニアエンコーダシステムの計測値に基づいて、Ｘリニアモータ、Ｙリニアモータを用いてＸ可動部７２、及びＹ可動部５７４の位置を制御することにより、基板保持枠５７０（基板Ｐ）のＸＹ平面のおおよその位置決めを行うとともに、干渉計システムの計測値に基づいて、Ｙ−ＶＣＭ、及び一対のＸ−ＶＣＭを適宜制御して、基板保持枠５７０をＸＹ平面に沿って微少駆動することにより、基板ＰのＸＹ平面内の最終的な位置決めを行う。この際、主制御装置は、一対のＸ−ＶＣＭの出力を適宜制御することにより、基板保持枠５６０をθｚ方向にも駆動する。すなわち、基板ステージ装置ＰＳＴ_５では、一対のＸガイド７１，Ｘ可動部７２、Ｙガイド７３、及びＹ可動部５７４からなるＸＹ二次元ステージ装置が、いわゆる粗動ステージ装置として機能し、Ｙ−ＶＣＭ、及び一対のＸ−ＶＣＭによりＹ可動部５７４に対して微少駆動される基板保持枠５６０が、いわゆる微動ステージ装置として機能する。

以上説明したように、第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_５によれば、基板ＰのＸＹ平面内の位置決めを軽量な基板保持枠５７０を用いてＹ可動部５７４に対して高精度で行うことができるので、基板Ｐの位置決め精度、及び位置決め速度が向上する。これに対し、ＸリニアモータによるＸ可動部７２の位置決め精度、及びＹリニアモータによるＹ可動部５７４の位置決め精度には、ナノオーダーの精度が要求されないので、安価なリニアモータ、及び安価なリニアエンコーダシステムを使用できる。また、基板保持枠５６０とＹ可動部５７４とは、振動的に分離されているので、水平方向の振動やＸ−ＶＣＭ、Ｙ−ＶＣＭの駆動力の反力が基板保持枠５６０に伝わらない。

《第６の実施形態》
次に第６の実施形態について図１３に基づいて、説明する。第６の実施形態の液晶露光装置は、基板ステージ装置の構成が異なる点を除き、第１〜第５の実施形態の液晶露光装置と同様の構成を有しているため、以下では、基板ステージ装置の構成についてのみ説明する。なお、上記第１〜第５の実施形態と同様の機能を有するものについては、上記第１〜第５の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図１３に示されるように、第６の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_６の駆動ユニット６７０は、定点ステージ４０の＋Ｘ側の領域に上記第５の実施形態と同様の構成のＸＹ二次元ステージ装置を有している。すなわち、定盤１２上に固定された一対のＸガイド７１と、その一対のＸガイド７１上をＸ軸方向に移動する一対のＸ可動部７２（図１３では不図示。図１２参照）と、一対のＸ可動部７２間に架設されたＹガイド７３と、そのＹガイド７３上をＹ軸方向に移動するＹ可動部５７４（便宜上、第１のＹ可動部５７４と称する）と、から成るＸＹ二次元ステージ装置が、定点ステージ４０の＋Ｘ側の領域に設けられている。第１のＹ可動部５７４は、上記第５の実施形態と同様の構成の基板保持枠６６０を非接触保持する一対の保持部材５９１を有する。また、基板保持枠６６０は、上記第５の実施形態と同様の構成のＹ可動部５７４に固定されたＹ固定子及び一対のＸ固定子、並びに基板保持枠６６０の＋Ｘ側のＹ枠部材６６１ｙに固定されたＹ可動子及び一対のＸ可動子により構成される３つのボイスコイルモータ（一つのＹ−ＶＣＭと、一対のＸ−ＶＣＭ）により、第１のＹ可動部５７４に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に微少駆動される。

基板ステージ装置ＰＳＴ_６は、さらに定点ステージ４０の−Ｘ側の領域にも、上記ＸＹ二次元ステージ装置と同様な（ただしＹ軸に関して対称（紙面上左右対称）な）構成、すなわち、一対のＸガイド７１と、一対のＸ可動部７２（図１３では不図示。図１２参照）と、Ｙガイド７３と、Ｙ可動部５７４（便宜上第２のＹ可動部５７４と称する）と、から成るＸＹ二次元ステージ装置を有している。基板保持枠６６０は、−Ｘ側のＹ枠部材６６１ｙも＋Ｘ側のＹ枠部材６６１ｙと同様に、断面Ｌ字状に形成され（図１２参照）ており、その−Ｘ側のＹ枠部材６６１ｙは、第２のＹ可動部５７４が有する一対の保持部材５９１に非接触保持されている。

また、基板保持枠６６０は、第２のＹ可動部５７４に固定されたＹ固定子及び一対のＸ固定子、並びに基板保持枠６６０の−Ｘ側のＹ枠部材６６１ｙに固定されたＹ可動子及び一対のＸ可動子により構成される３つのボイスコイルモータ（一つのＹ−ＶＣＭと、一対のＸ−ＶＣＭ）により、第２のＹ可動部５７４に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に微少駆動される。不図示の主制御装置は、不図示のリニアエンコーダシステムの計測値に基づいて、定点ステージ４０の＋Ｘ側、−Ｘ側それぞれのＸリニアモータ、Ｙリニアモータを同期制御して基板保持枠６６０のＸＹ平面内の位置を粗調整するとともに、基板保持枠６６０（基板Ｐ）の＋Ｘ側、−Ｘ側それぞれのＹ−ＶＣＭ、一対のＸ−ＶＣＭを干渉計システムの計測値に基づいて適宜制御して、基板保持枠をＸ軸、Ｙ軸、及びθｚの各方向に微少駆動して、基板保持枠６６０（基板Ｐ）のＸＹ平面内の位置を微調整する。

第６の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_６では、基板保持枠６６０のＸ軸方向の両端部それぞれがＸＹ二次元ステージ装置に支持されるので、基板保持枠６６０の自重による撓み（自由端側の垂れ下がり）が抑制される。また、基板保持枠６６０に＋Ｘ側、−Ｘ側それぞれからボイスコイルモータによる駆動力を作用させるため、基板保持枠６６０と基板Ｐとから成る系の重心位置近傍に各ボイスコイルモータの駆動力を作用させることができる。従って、基板保持枠６６０にθｚ方向のモーメントが作用することを抑制できる。なお、基板保持枠６６０の重心位置を駆動するようにＸ−ＶＣＭは、基板保持枠６６０の−Ｘ側と＋Ｘ側に１つずつ、対角位置に（対角線の中心が基板Ｐの重心近傍になるように）配置するだけでも良い。

《第７の実施形態》
次に第７の実施形態について、図１４，図１５に基づいて、説明する。第７の実施形態の液晶露光装置は、基板ステージ装置の構成が異なる点を除き、第１〜第６の実施形態の液晶露光装置と同様の構成を有しているため、以下では、基板ステージ装置の構成についてのみ説明する。なお、上記第１〜第６の実施形態と同様の機能を有するものについては、上記第１〜第６の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図１４に示されるように、基板ステージ装置ＰＳＴ_７は、基板保持枠７６０をＸＹ二次元平面に沿って駆動する駆動ユニット７７０の構成が上記第１〜第６の各実施形態に係る基板ステージ装置と異なる。基板ステージ装置ＰＳＴ_７では、第１列目のエア浮上ユニット列と第２列目のエア浮上ユニット列との間、及び第３列目のエア浮上ユニット列と第４列目のエア浮上ユニット列との間に、それぞれＹ軸方向を長手方向とする一対のＹガイド７７１が、Ｙ軸方向に所定間隔で配置されている。これら４つのＹガイド７７１は、上記第１〜第６の各実施形態に係る基板ステージ装置が有するＸガイド７１（図３参照）と同様の機能を有する。また、図１５に示されるように、４つのＹガイド７７１それぞれには、上記第１〜第６の各実施形態に係る基板ステージ装置が有するＸ可動部７２（図３参照）と同様の機能を有するＹ可動部７７２が搭載されている（−Ｘ側の２つのＹ可動部７７２は図示省略）。４つのＹ可動部７７２は、各Ｙガイド７７１が有するＹ固定子７７６（図１５参照）と、各Ｙ可動部７７２が有するＹ可動子（図示省略）とから成る電磁力駆動方式のＹリニアモータにより、Ｙ軸方向に同期駆動される。

＋Ｙ側の２つのＹ可動部７７２間には、図１４に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする平板状の部材から成るＸガイド７７３がシャフト７７９（図１５参照）を介して架設されている。また、−Ｙ側の２つのＹ可動部７７２間にも、同様のＸガイド７７３が架設されている。一対のＸガイド７７３それぞれには、例えば上記第１の実施形態の基板ステージ装置が有するＹ可動部７４（図２参照）に相当する部材であるＸ可動部７７４が搭載されている。一対のＸ可動部７７４は、各Ｘガイド７７３が有するＸ固定子（図示省略）と、各Ｘ可動部７７４が有するＸ可動子（図示省略）とから成る電磁力駆動方式のＸリニアモータにより、Ｘ軸方向に同期駆動される。一対のＸ可動部７７４は、それぞれ上記第６の実施形態に係る基板ステージ装置（図１３参照）のＹ可動部５７４が有する保持部材５９１と同様に、例えばエアベアリングなどの非接触スラスト軸受（図示省略）を用いて基板保持枠７６０を非接触保持する保持部材７９１を有している。以上の構成により、本第７の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_７は、上記第１〜第６の実施形態に係る各基板ステージ装置に比べ、基板保持枠７６０をＸ軸方向に長ストロークで移動させることができる。

また、基板保持枠７６０は、その＋Ｙ側に配置されたＸ−ＶＣＭ、及びＹ−ＶＣＭ、並びに、その−Ｙ側に配置されたＸ−ＶＣＭ、及びＹ−ＶＣＭにより、適宜Ｘ軸、Ｙ軸及びθｚの各方向に微少駆動される。各Ｘ−ＶＣＭ、Ｙ−ＶＣＭの構成は、上記第６の実施形態に係るＸ−ＶＣＭ、Ｙ−ＶＣＭと同じである。ここで、基板保持枠７６０の＋Ｙ側において、Ｘ−ＶＣＭは、Ｙ−ＶＣＭの−Ｘ側に配置され、基板保持枠７６０の−Ｙ側において、Ｘ−ＶＣＭは、Ｙ−ＶＣＭの＋Ｘ側に配置されている。また、２つのＸ−ＶＣＭ、２つのＹ−ＶＣＭは、基板保持枠７６０に対して対角位置に（対角線の中心が基板Ｐの重心近傍になるように）配置されている。従って、上記第６の実施形態と同様に、基板Ｐを重心駆動（その重心位置近傍に駆動力を作用させて駆動）することができる。従って、一対のＸ−ＶＣＭ、及び／又は一対のＹ−ＶＣＭを用いて基板保持枠７６０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に微少駆動する際、基板Ｐを、基板保持枠７６０と基板Ｐとから成る系の重心位置近傍を中心に回転させることができる。

さらに、Ｘ−ＶＣＭ、及びＹ−ＶＣＭそれぞれは、基板保持枠７６０の上面より＋Ｚ側に張り出した構成となっているが（図１５参照）、投影光学系ＰＬ（図１５参照）の＋Ｙ側、及び−Ｙ側に位置しているので、投影光学系ＰＬに干渉することなく、基板保持枠７６０を投影光学系ＰＬの下を通過してＸ軸方向に移動させることができる。

また、基板ステージ装置ＰＳＴ_７は、定点ステージ４０の＋Ｘ側の領域であって、第４列目のエア浮上ユニット列の＋Ｘ側に、Ｙ軸方向に所定間隔で配列された６台のエア浮上ユニット５０から成る第５列目のエア浮上ユニット列を有している。そして、第４列目のエア浮上ユニット列の３〜６台目のエア浮上ユニット５０、及び第５列目のエア浮上ユニット列の２〜４台目のエア浮上ユニット５０は、図１５に示されるように、本体部５１（図１５参照）がＺ軸方向に移動（上下動）可能になっている。以下、上記本体部５１が上下動可能なエア浮上ユニット５０それぞれを、本体部５１が固定の他のエア浮上ユニット５０と区別するため、便宜上エア浮上ユニット７５０と称する。複数（本実施形態では、例えば８台）のエア浮上ユニット７５０それぞれの脚部７５２は、図１５に示されるように、定盤１２上に固定された筒状のケース７５２ａと、一端がケース７５２ａの内部に収容されるとともに他端に支持部５２が固定され、ケース７５２ａに対して、例えばエアシリンダ装置などの図示しない一軸アクチュエータによりＺ軸方向に駆動されるシャフト７５２ｂとを含んでいる。

図１４に戻り、第７の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_７では、第４及び第５列目のエア浮上ユニット列の＋Ｚ側に基板交換位置が設定されている。基板Ｐに対する露光処理の終了後、図示しない主制御装置は、図１４に示される基板Ｐの下方（−Ｚ側）に第４及び第５列目のエア浮上ユニット列のエア浮上ユニット７５０が位置する状態で、基板保持枠７６０の保持ユニット６５を用いた基板Ｐの吸着保持を解除し、その状態で８台のエア浮上ユニット７５０それぞれを同期制御して、基板Ｐを基板保持枠７６０から分離して＋Ｚ方向に移動させる（図１５参照）。基板Ｐは、図１５に示される位置で、図示しない基板交換装置により基板ステージ装置ＰＳＴ_７から搬出され、その後に図示しない新たな基板が図１５に示される位置に搬送される。新たな基板は、８台のエア浮上ユニット７５０に下方から非接触支持された状態で、−Ｚ方向に移動された後、基板保持枠７６０に吸着保持される。なお、基板Ｐを基板交換装置により搬出、搬入する際、あるいは基板Ｐを基板保持枠７６０に受け渡す際には、基板Ｐとエア浮上ユニット７５０とは、非接触状態でなくて接触状態でも良い。

以上説明した基板ステージ装置ＰＳＴ_７では、複数のエア浮上ユニット７５０の本体部５１がＺ軸方向に移動可能に構成されているので、基板保持枠７６０をＸＹ平面に沿って基板交換位置の下方に位置させることにより、基板Ｐのみを容易に基板保持枠７６０から分離して基板交換位置に移動させることができる。

《第８の実施形態》
次に第８の実施形態について、図１６に基づいて、説明する。第８の実施形態の液晶露光装置は、基板ステージ装置の構成が異なる点を除き、第１〜第７の実施形態の液晶露光装置と同様の構成を有しているため、以下では、基板ステージ装置の構成についてのみ説明する。なお、上記第１〜第７の実施形態と同様の機能を有するものについては、上記第１〜第７の実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図１６に示されるように、第８の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_８の基板保持枠８６０は、Ｘ軸方向を長手方向する板状部材から成るＸ枠部材８６１ｘを、Ｙ軸方向に所定間隔で一対有し、その一対のＸ枠部材８６１ｘそれぞれの−Ｘ側の端部が、Ｙ軸方向を長手方向とする板状部材から成るＹ枠部材８６１ｙに接続されている。これにより、基板保持枠８６０は、平面視で＋Ｘ側が開口したＵ字状の外形形状（輪郭）を有している。このため、基板保持枠８６０の複数の保持ユニット６５による吸着保持が解除された状態では、基板Ｐは、基板保持枠８６０に対して＋Ｘ方向に移動することにより、基板保持枠８６０の＋Ｘ側の端部に形成された開口部を通過することが可能となっている。なお、露光動作時などに基板保持枠８６０をＸＹ平面に沿って案内する駆動ユニット７７０（ＸＹ二次元ステージ装置）の構成は、上記第７の実施形態と同じである。

また、第８の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴ_８は、定点ステージ４０の＋Ｘ側であって、第４列目のエア浮上ユニット列の＋Ｘ側に、Ｙ軸方向に所定間隔で配列された６台のエア浮上ユニット５０から成る第５列目のエア浮上ユニット列を有している。また、基板ステージ装置ＰＳＴ_８は、床面Ｆ（図１及び図３参照）上における定盤１２の＋Ｘ側の領域に、Ｙ軸方向に所定間隔で配列された４台のエア浮上ユニット５０から成るエア浮上ユニット列を、Ｘ軸方向に所定間隔で２列有している。２列のエア浮上ユニット列を構成する計８台のエア浮上ユニット５０それぞれの上面（気体噴出面）は、定盤１２上の複数のエア浮上ユニット５０の上面と同一平面上に（面一に）配置されている。

第８の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_８では、基板保持枠８６０の複数の保持ユニット６５による基板Ｐの保持が解除された状態で、基板Ｐを基板保持枠８６０から＋Ｘ方向に引き出して、例えば基板交換位置まで搬送することができる。基板Ｐを基板交換位置まで搬送する方法としては、例えば、複数のエア浮上ユニットに基板Ｐを水平方向に搬送する（送る）エアコンベア機能を持たせても良いし、あるいは機械的な搬送装置を用いても良い。第８の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴ_８によれば、基板Ｐを水平移動させることにより、基板Ｐを容易且つ迅速に基板交換位置に搬送することができるので、スループットが向上する。なお、基板を基板保持枠から開口部を介して引き出す際、及び基板を基板保持枠内に開口部を介して挿入する際に、基板を吸着保持する保持ユニットを、基板の移動経路から退避可能な構成（例えば、保持ユニットを上下方向に移動、あるいは基板保持枠を構成する各枠部材の内部に収容できるような構成）としても良い。この場合、基板の交換をより確実に行うことができる。

なお、上述した第１〜第８の実施形態は、適宜組み合わせることもできる。例えば、前述した第２の実施形態の基板保持枠と同様の構成の基板保持枠を、前述した第３〜第６の実施形態に係る各基板ステージ装置に用いることができる。

《第９の実施形態》
次に第９の実施形態について説明する。上記第１〜第８の実施形態に係る基板ステージ装置が液晶露光装置に設けられていたのに対し、図１７に示されるように、第９の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ_９は、基板検査装置９００に設けられている。

基板検査装置９００は、撮影ユニット９１０がボディＢＤに支持されている。撮影ユニット９１０は、例えばそれぞれ図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサ、レンズなどを含む撮影光学系などを有しており、その直下（−Ｚ側）に配置された基板Ｐの表面を撮影する。撮影ユニット９１０からの出力（基板Ｐ表面の画像データ）は外部に出力され、その画像データに基づいて基板Ｐの検査（例えば、パターンの欠陥、あるいはパーティクルなどの検出）が行われる。なお、基板検査装置９００が有する基板ステージ装置ＰＳＴ_９は、上記第１の実施形態と基板ステージ装置ＰＳＴ_１（図１参照）の構成と同じである。主制御装置は、基板Ｐの検査時に、定点ステージ４０（図２参照）を用いて基板Ｐの被検査部位（撮影ユニット９１０の直下の部位）の面位置を、撮影ユニット９１０が有する撮影光学系の焦点深度内に位置するように調整する。従って、基板Ｐの鮮明な画像データを得ることができる。また、基板Ｐの位置決めを高速且つ高精度で行うことができるので、基板Ｐの検査効率が向上する。なお、基板検査装置の基板ステージ装置に、上記第２〜第８の実施形態に係る他の基板ステージ装置のいずれかを適用しても良い。なお、上記第９の実施形態では、検査装置９００が、撮像方式である場合について例示したが、検査装置は、撮像方式に限らず、他の方式、回折／散乱検出、あるいはスキャトロメトリーなどでも良い。

なお、上記各実施形態では、基板保持枠を用いて基板のＸＹ平面内の位置を高速かつ高精度で制御したが、基板の位置を高精度で制御する必要がないような物体処理装置に適用する場合には、必ずしも基板保持枠を用いる必要はなく、例えば複数のエア浮上ユニットに、エアを用いた基板の水平搬送機能を持たせても良い。

また、上記各実施形態では、基板は、Ｘ軸、及びＹ軸の直交２軸方向に駆動する駆動ユニット（ＸＹ二次元ステージ装置）により、水平面に沿って案内されたが、駆動ユニットは、例えば基板上の露光領域の幅と、基板の幅とが同じであれば、基板を１軸方向にのみ案内できれば良い。

また、上記各実施形態では、複数のエア浮上ユニットが、基板をＸＹ平面に平行となるように浮上支持したが、支持対象となる物体の種類によっては、その物体を浮上する装置の構成はこれに限られず、例えば磁気、あるいは静電気により物体を浮上させても良い。また、定点ステージのエアチャックユニットも同様に、保持対象となる物体の種類によっては、例えば磁気、あるいは静電気により保持対象の物体を保持する構成としても良い。

また、上記各実施形態では、基板保持枠のＸＹ平面内の位置情報は、基板保持枠に設けられた移動鏡に測長ビームを照射するレーザ干渉計を含むレーザ干渉計システムにより求められたが、基板保持枠の位置計測装置としては、これに限らず、例えば二次元エンコーダシステムを用いても良い。この場合、例えば基板保持枠にスケールを設け、ボディ等に固定されたヘッドにより基板保持枠の位置情報を求めても良いし、あるいは基板保持枠にヘッドを設け、例えばボディ等に固定されたスケールを用いて基板保持枠の位置情報を求めても良い。

なお、上記各実施形態において、定点ステージは、基板の被露光領域（あるいは被撮影領域）をＺ軸方向及びθｘ、θｙ方向のうち、Ｚ軸方向にのみ変位させるものであっても良い。

また、上記各実施形態では、基板保持枠は、平面視矩形の外形形状（輪郭）と、平面視矩形の開口部を有していたが、基板を保持する部材の形状は、これに限られず、例えば保持対象である物体の形状に応じて適宜変更（例えば、物体が円板状であれば、保持部材も円形枠状と）することができる。

なお、上記各実施形態では、基板保持枠は、基板の周囲を全て囲んでいる必要はなく、一部が欠けていても良い。また、基板搬送のために、基板保持枠などの基板を保持する部材は、必ずしも用いる必要はない。この場合、基板そのものの位置を計測する必要があるが、例えば、基板の側面を鏡面としてこの鏡面に測長ビームを照射する干渉計によって基板の位置を計測することができる。あるいは基板の表面（又は裏面）にグレーティングを形成しておき、このグレーティングに計測光を照射しその回折光を受光するヘッドを備えたエンコーダにより、基板の位置を計測しても良い。

また、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、露光装置が、スキャニング・ステッパである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上記各実施形態を適用しても良い。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上記各実施形態は適用することができる。また、上記各実施形態は、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。

なお、上記各実施形態に係る物体処理装置は、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。

《デバイス製造方法》
次に、上記各実施形態の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。上記各実施形態の露光装置では、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ができる。

〈パターン形成工程〉
まず、上述した各実施形態の露光装置を用いて、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、上記各実施形態の露光装置を用いて高スループットかつ高精度でプレートの露光が行われるので、結果的に、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、本発明の物体処理装置は、平板状の物体に所定の処理を行うのに適している。また、本発明の露光装置及び露光方法は、平板状の物体をエネルギビームで露光するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの生産に適している。

１０…液晶露光装置、３３…Ｙビーム、４０…定点ステージ、４２…重量キャンセラ、５０…エア浮上ユニット、６０…基板保持枠、６５…保持ユニット、７０…駆動ユニット、７１…Ｘガイド、７２…Ｘ可動部、７３…Ｙガイド、７４…Ｙ可動部、８０…エアチャックユニット、ＩＯＰ…照明系、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＰＬ…投影光学系、ＰＳＴ…基板ステージ装置。

Claims (30)

1. 互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って配置された平板状の物体に対して所定の処理を行う物体処理装置であって、
   前記物体の一面側の一部に設けられる区画領域に対し、前記区画領域よりも小さい所定の処理領域内で前記所定の処理を実行する実行装置と；
   前記処理領域内に位置する前記物体の一部を前記物体の下方から非接触状態で保持する保持面を有し、前記物体の前記二次元平面に交差する方向の位置を調整する調整装置と；
   前記調整装置に保持される前記物体の一部と異なる前記物体の他の部分に支持面を対向させて前記物体を下方から非接触支持する非接触支持装置と；
   前記区画領域が前記第１軸の方向に移動可能なように前記物体を前記二次元平面内の少なくとも前記第１軸の方向に移動させる駆動装置と；を備え、
   前記保持面の上方を前記物体の前記区画領域が通過するように、前記保持面と前記支持面とが前記第１軸の方向に並んで配置され、前記保持面は前記処理領域に対して前記第１軸の方向に移動しないように配置される物体処理装置。
2. 前記調整装置は、前記保持面から前記物体に対して気体を噴出するとともに、前記保持面と前記物体との間の気体を吸引して前記物体を非接触保持する請求項１に記載の物体処理装置。
3. 前記調整装置は、前記物体と前記保持面との距離が一定となるように、前記物体と前記保持面との間の気体の気圧及び流量の少なくとも一方を可変させる請求項２に記載の物体処理装置。
4. 前記非接触支持装置は、前記支持面から前記物体に対して気体を噴出して前記物体を非接触支持する請求項１〜３のいずれか一項に記載の物体処理装置。
5. 前記調整装置の前記保持面と前記物体との間の距離は、前記非接触支持装置の前記支持面と前記物体との間の距離よりも短い請求項１〜４のいずれか一項に記載の物体処理装置。
6. 前記物体の端部を保持し、前記二次元平面に沿って移動可能な移動体をさらに備え、
   前記駆動装置は、前記移動体を前記第１軸の方向に駆動して前記物体を移動させる請求項１〜５のいずれか一項に記載の物体処理装置。
7. 前記調整装置の前記保持面を有する部材は、前記駆動装置と振動的に分離されている請求項６に記載の物体処理装置。
8. 前記非接触支持装置の支持面は、前記駆動装置により駆動される際の前記物体の移動範囲をカバーする請求項６又は７に記載の物体処理装置。
9. 前記非接触支持装置は、前記支持面の少なくとも一部が前記二次元平面に交差する方向に移動可能に設けられ、該支持面の少なくとも一部の前記二次元平面に交差する方向への移動により、前記物体を前記移動体から分離させて前記二次元平面に交差する方向に移動させる請求項６〜８のいずれか一項に記載の物体処理装置。
10. 前記移動体は、前記物体の端部に沿って延設された平枠状の部材から成る本体部を有する請求項６〜９のいずれか一項に記載の物体処理装置。
11. 前記移動体は、前記物体の外周縁部の少なくとも一部を下方から吸着保持する保持部材を有し、
    前記保持部材は、前記本体部に対して前記物体を保持した状態で前記二次元平面に直交する方向に変位可能である請求項１０に記載の物体処理装置。
12. 前記駆動装置は、前記第１軸に平行に延設された第１ガイド部材と、前記第１ガイド部材上を前記第１軸に平行な方向に移動する第１移動部材と、前記第２軸に平行に延設され、前記第１移動部材に接続された第２ガイド部材と、前記移動体を保持し、前記第２ガイド部材上を前記第２軸に平行な方向に移動する第２移動部材と、を含み、
    前記第１ガイド部材及び前記第１移動部材は、前記所定の二次元平面よりも下方に配置される請求項１０又は１１に記載の物体処理装置。
13. 前記第１ガイド部材は、前記第２軸に平行な方向に所定間隔で複数設けられ、
    前記第１移動部材は、前記複数の第１ガイド部材に対応して複数設けられ、
    前記第２ガイド部材は、前記複数の第１移動部材間に架設される請求項１２に記載の物体処理装置。
14. 前記移動体は、前記第２移動部材に非接触保持される請求項１２又は１３に記載の物体処理装置。
15. 前記駆動装置は、前記移動体を前記第２移動部材に対して前記二次元平面に平行な方向に微少駆動する微少駆動装置を備える請求項１４に記載の物体処理装置。
16. 前記移動体は、前記第２移動部材に対し、該移動体と該第２移動部材との前記二次元平面に平行な方向への相対移動を制限しつつ、前記二次元平面に平行な軸線回りの回転を許容するヒンジ装置を介して接続される請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の物体処理装置。
17. 前記調整装置は、前記保持面に設けられた気体噴出孔から気体を噴出するとともに前記保持面に設けられた気体吸引孔を介して気体を吸引することにより、前記物体を非接触状態で保持し、
    前記非接触支持装置は、前記支持面から気体を噴出することにより、前記物体を非接触状態で支持する請求項１に記載の物体処理装置。
18. 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１〜１７のいずれか一項に記載の物体処理装置。
19. 前記実行装置は、エネルギビームを用いて前記物体を露光することにより所定のパターンを該物体上に形成するパターン形成装置である請求項１〜１７のいずれか一項に記載の物体処理装置。
20. 請求項１９に記載の物体処理装置を用いて前記物体を露光することと；
    前記露光された物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。
21. エネルギビームを照射して物体の一面側の一部に設けられる区画領域よりも小さい所定の処理領域を露光することにより所定のパターンを前記物体上に形成する露光装置であって、
    互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って配置された前記物体の前記処理領域内に位置する一部を下方から非接触状態で保持する保持面を有し、前記物体の前記二次元平面に交差する方向の位置を調整する定点ステージと；
    前記保持面に保持される前記物体の一部と異なる前記物体の他の部分に支持面を対向させて前記物体を下方から非接触支持する非接触支持装置と；
    前記区画領域が前記第１軸の方向に移動可能なように前記物体を前記二次元平面内の少なくとも前記第１軸の方向に移動させる駆動装置と；を備え、
    前記保持面の上方を前記物体の前記区画領域が通過するように、前記保持面と前記支持面とが前記第１軸の方向に並んで配置され、前記保持面は前記処理領域に対して前記第１軸の方向に移動しないように配置される露光装置。
22. 前記物体の端部を保持し、前記二次元平面に沿って移動可能な物体保持部材をさらに備え、
    前記駆動装置は、前記物体保持部材を前記第１軸の方向に駆動して前記物体を移動させる請求項２１に記載の露光装置。
23. 前記物体は、サイズが５００ｍｍ以上の基板である請求項２１又は２２に記載の露光装置。
24. 前記定点ステージは、前記保持面に設けられた気体噴出孔から気体を噴出するとともに前記保持面に設けられた気体吸引孔を介して気体を吸引することにより、前記物体を非接触状態で保持し、
    前記非接触支持装置は、前記支持面から気体を噴出することにより、前記物体を非接触状態で支持する請求項２１に記載の露光装置。
25. 請求項２１〜２４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；
    前記露光された物体を現像することと；を含むデバイス製造方法。
26. 請求項２１〜２４のいずれか一項に記載の露光装置を用いてフラットパネルディスプレイ用の基板を露光することと；
    前記露光された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。
27. エネルギビームを照射して物体の一面側の一部に設けられる区画領域よりも小さい所定の処理領域を露光することにより所定のパターンを前記物体上に形成する露光方法であって、
    互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の二次元平面に沿って配置された前記物体の前記処理領域内に位置する一部を下方から前記二次元平面内の位置が固定の保持部材により非接触状態で保持し、前記物体の前記二次元平面に交差する方向の位置を調整することと；
    前記保持部材に保持される前記物体の一部と異なる前記物体の他の部分に支持部材の支持面を対向させて前記物体を下方から非接触支持することと；
    前記区画領域が前記第１軸の方向に移動可能なように前記物体を前記二次元平面内の少なくとも前記第１軸の方向に移動させること；を含み、
    前記保持部材の保持面の上方を前記物体の前記区画領域が通過するように、前記保持面と前記支持面とが前記第１軸の方向に並んで配置され、前記保持面は前記処理領域に対して前記第１軸の方向に移動しないように配置される露光方法。
28. 前記物体の端部を前記二次元平面に沿って移動可能な物体保持部材によって保持することをさらに含み、
    前記物体保持部材を前記第１軸の方向に駆動させることにより前記物体を移動させる請求項２７に記載の露光方法。
29. 前記保持部材は、当該保持部材の保持面に設けられた気体噴出孔から気体を噴出するとともに前記保持面に設けられた気体吸引孔を介して気体を吸引することにより、前記物体を非接触状態で保持し、
    前記支持部材は、前記支持面から気体を噴出することにより、前記物体を非接触状態で支持する請求項２７に記載の露光方法。
30. 請求項２７〜２９のいずれか一項に記載の露光方法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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