JP6712411B2 - 物体搬送装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、物体搬送方法、及び露光方法 - Google Patents

Description

本発明は、物体搬送装置、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、物体搬送方法、及び露光方法に係り、更に詳しくは、物体を支持面上に搬送する物体搬送装置及び方法、前記物体搬送装置を含む露光装置、前記物体搬送方法を含む露光方法、前記露光装置又は露光方法を用いたフラットパネルディスプレイ又はデバイス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、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（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向に同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（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。

この種の露光装置としては、基板交換装置を用いて基板ステージ装置上の露光済みのガラス基板を搬出した後、別のガラス基板を上記基交換送装置を用いて基板ステージ装置上に搬入することにより、基板ステージ装置に保持されるガラス基板を順次交換し、複数のガラス基板に対して順に露光処理を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、複数のガラス基板を露光する場合には、全体的なスループットの向上のためにも基板ステージ装置上のガラス基板を迅速に交換することが好ましい。

米国特許第６，５５９，９２８号明細書

本発明の第１の態様によれば、物体を支持可能な支持面を有する支持部へ、前記物体を搬送する物体搬送装置において、前記物体とは異なる別の物体が支持された前記支持面の上方で前記物体を保持する第１保持部と、前記第１保持部に保持された前記物体の一部を保持する第２保持部と、前記支持面上の前記別の物体を搬出する搬出装置と、前記第１および第２保持部により前記物体が保持された状態から、前記第１保持部による前記物体の保持を解除するよう、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる第１駆動部と、前記物体を保持した前記第２保持部を、前記搬出装置により前記別の物体が搬出された前記支持面に前記物体が支持されるように下方へ移動させる第２駆動部と、前記第１および第２駆動部を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記搬出装置による前記支持面からの前記別の物体の搬出動作と少なくとも一部並行して、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる物体搬送装置が、提供される。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る物体搬送装置と、前記支持面上に支持された前記物体に対してエネルギビームを用いて所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置が、提供される。

本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る露光装置を用いてレジストが塗布された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が、提供される。

本発明の第４の態様によれば、第２の態様に係る露光装置を用いてレジストが塗布された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が、提供される。

本発明の第５の態様によれば、物体を支持可能な支持面を有する支持部へ、前記物体を搬送する物体搬送方法において、前記物体とは異なる別の物体が支持された前記支持面の上方で前記物体を第１保持部を用いて保持することと、前記第１保持部に保持された前記物体の一部を第２保持部により保持することと、前記第１および第２保持部により前記物体が保持された状態から、前記第１保持部による前記物体の保持を解除するよう、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させることと、前記物体を保持した前記第２保持部を、前記別の物体が搬出された前記支持面に前記物体が支持されるように下方へ移動させることと、を含み、前記支持面からの前記別の物体の搬出動作と少なくとも一部並行して、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる物体搬送方法が、提供される。

本発明の第６の態様によれば、第５の態様に係る物体搬送方法により前記支持部に前記物体を搬送し、前記支持面上に前記物体を支持させることと、前記支持面上に支持された前記物体に対してエネルギビームを用いて所定のパターンを形成することと、を含む露光方法が、提供される。

本発明の第７の態様によれば、第６の態様に係る露光方法を用いてレジストが塗布された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が、提供される。

本発明の第８の態様によれば、第６の態様に係る露光方法を用いてレジストが塗布された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が、提供される。

第１の実施形態に係る液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。 図１の液晶露光装置が有する基板ステージ装置及び基板交換装置の平面図である。 図３（ａ）は、基板ステージ装置の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の３ｂ−３ｂ線断面図である。 図４（ａ）は、基板交換装置の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の４ｂ−４ｂ線断面図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その２）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その３）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その４）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その５）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その６）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その７）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その８）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その９）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１０）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１１）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１２）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１３）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１４）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１５）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１６）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、それぞれ基板交換動作（その１７）を説明するための液晶露光装置の平面図及び側面図である。 第１の実施形態の変形例を示す図である。 第２の実施形態に係る基板交換装置が有する基板搬入ベアラ装置の構成を示す図である。 図２３の基板搬入ベアラ装置の動作を説明するための図である。 図２３の基板搬入ベアラ装置の変形例を示す図である。 第３の実施形態に係る基板交換装置の平面図である。 図２６の基板交換装置における基板の動作を説明するための図である。 図２６の基板交換装置の変形例を示す図である。 図２９（ａ）及び図２９（ｂ）は、第３の実施形態における基板交換装置の動作を説明するための図（その１及びその２）である。

《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図２１（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の構成が概略的に示されている。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）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１２、マスクＭを保持するマスクステージ装置１４、投影光学系１６、表面（図１で＋Ｚ側を向いた面）にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐを保持する基板ステージ装置２０、基板交換装置４０、及びこれらの制御系等を有している。以下、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系１６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Ｘ軸に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向として説明を行う。

照明系１２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。照明系１２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。

マスクステージ装置１４は、マスクＭを、例えば真空吸着により保持している。マスクステージ装置１４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、少なくとも走査方向（Ｘ軸方向）に所定の長ストロークで駆動される。マスクステージ装置１４の位置情報は、例えばリニアエンコーダシステムを含むマスクステージ計測系（不図示）により求められる。

投影光学系１６は、マスクステージ装置１４の下方に配置されている。投影光学系１６は、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される投影光学系と同様な構成の、いわゆるマルチレンズ投影光学系であり、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複数の投影光学系を備えている。

液晶露光装置１０では、照明系１２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を通過した照明光により、投影光学系１６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、基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光の照射領域（露光領域）に形成される。そして、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭが走査方向に相対移動するとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐが走査方向に相対移動することで、基板Ｐ上の１つのショット領域の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭに形成されたパターンが転写される。

図３（ｂ）に示されるように、基板ステージ装置２０は、定盤２２、基板テーブル２４、自重支持装置２６、及び基板ホルダ２８を備えている。

定盤２２は、例えば上面（＋Ｚ面）がＸＹ平面に平行となるように配置された平面視（＋Ｚ側から見て）矩形の板状の部材から成り、不図示の防振装置を介して床Ｆ上に設置されている。基板テーブル２４は、平面視矩形の厚みの薄い箱形の部材から成る。自重支持装置２６は、定盤２２上に非接触状態で載置され、基板テーブル２４の自重を下方から支持している。また、不図示であるが、基板ステージ装置２０は、例えばリニアモータなどを含み、基板テーブル２４をＸ軸、及びＹ軸方向に（ＸＹ平面に沿って）所定の長ストロークで駆動するとともに、基板テーブル２４を６自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ、及びθｚ）方向に微小駆動する基板ステージ駆動系、及び、例えば光干渉計システムなどを含み、基板テーブル２４の上記６自由度方向の位置情報を求めるための基板ステージ計測系などを備えている。

基板ホルダ２８は、平面視矩形の板状の部材から成り、上面（＋Ｚ側の面）に基板Ｐが載置される。図３（ａ）に示されるように、基板ホルダ２８の上面は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形に形成されており、その縦横比は、基板Ｐとほぼ同じである。ただし、基板ホルダ２８の上面の長辺及び短辺の長さは、基板Ｐの長辺及び短辺の長さに対して、それぞれ幾分短く設定されており、基板Ｐが基板ホルダ２８の上面に載置された状態で、基板Ｐの４辺の端部近傍が、基板ホルダ２８から外側にはみ出すようになっている。これは、基板Ｐの表面に塗布されたレジストが、該基板Ｐの端部近傍において裏面側にも付着している可能性があり、そのレジストが基板ホルダ２８に付着しないようにするためである。

基板ホルダ２８の上面は、全面に渡って極めて平坦に仕上げられている。また、基板ホルダ２８の上面には、空気吹き出し用、及び／又は真空吸引用の微小な孔部（不図示）が複数形成されている。基板ホルダ２８は、不図示のバキューム装置から供給される真空吸引力を用いて、上記複数の孔部を介して、その上面と基板Ｐとの間の空気を吸引することによって、基板Ｐのほぼ全面を、基板ホルダ２８の上面に倣って（従って）平面矯正することが可能である。また、基板ホルダ２８は、不図示の加圧気体供給装置から供給される加圧気体（例えば空気を）上記孔部を介して基板Ｐの裏面に排気（噴出）することによって、基板Ｐの裏面を基板ホルダ２８の上面に対して離間（基板Ｐを浮上）させることが可能である。また、基板ホルダ２８に形成された複数の孔部のそれぞれで、加圧気体を排気するタイミングに時間差を生じさせたり、真空吸引を行う孔部と加圧気体を排気する孔部の場所を適宜交換したり、吸引と排気とで空気圧力を適宜変化させたりすることによって、基板Ｐの接地状態を最適化（例えば、基板Ｐの裏面と基板ホルダ２８の上面との間に空気溜まりが発生しないように）できる。

基板ホルダ２８の上面における＋Ｘ側の端部近傍には、例えば２つの切り欠き２８ａがＹ軸方向に離間して形成されている。また、基板ホルダ２８の上面における−Ｘ側の端部近傍には、例えば２つの切り欠き２８ｂがＹ軸方向に離間して形成されている。

より詳細に説明すると、切り欠き２８ａは、基板ホルダ２８の＋Ｘ側且つ＋Ｙ側の角部、及び基板ホルダ２８の＋Ｘ側且つ−Ｙ側の角部に形成されており、基板ホルダ２８の上面（＋Ｚ側の面）、＋Ｘ側の側面、及び＋Ｙ側（又は−Ｙ側）の側面にそれぞれ開口している。これに対し、切り欠き２８ｂは、基板ホルダ２８の上面、及び−Ｘ側の側面にのみ開口している。

図２に示されるように、基板交換装置４０は、ビームユニット５０、基板搬入装置６０、基板搬出装置７０、及び基板アシスト装置８０を有している。ビームユニット５０、基板搬入装置６０、及び基板搬出装置７０は、基板ステージ装置２０の＋Ｘ側の所定位置に設置されている。以下、基板交換装置４０のうち、ビームユニット５０、基板搬入装置６０、及び基板搬出装置７０が設置された場所を、ポート部と称して説明する。例えば、コータ／デベロッパなどの外部装置（不図示）と液晶露光装置１０との間における基板Ｐの受け渡しは、ポート部において行われる。基板搬入装置６０は、ポート部から基板ホルダ２８へ露光前の新しい基板Ｐを搬送するためのものである。これに対し、基板搬出装置７０は、基板ホルダ２８からポート部へ露光済みの基板Ｐを搬送するためのものである。

また、外部装置（不図示）と液晶露光装置１０との間における基板Ｐの受け渡しは、上述した照明系１２、マスクステージ装置１４、投影光学系１６、基板ステージ装置２０、基板交換装置４０などを収容する不図示のチャンバの外側に配置された、外部搬送装置１００により行われる。外部搬送装置１００は、フォーク状のロボットハンドを有しており、該ロボットハンド上に基板Ｐを載せて、該基板Ｐを外部装置から液晶露光装置１０内のポート部へ運ぶこと、及び基板Ｐをポート部から外部装置へ運ぶことが可能となっている。

図４（ａ）に示されるように、ビームユニット５０は、Ｙ軸方向に所定間隔で配置された複数（本実施形態では、例えば６本）のバランスビーム５２を有している。バランスビーム５２は、基板交換時における基板Ｐの搬送方向であるＸ軸方向に平行に延びる細長いエアベアリングを含む。複数のバランスビーム５２のＹ軸方向の間隔は、複数のバランスビーム５２を用いて、基板Ｐを下方からバランス良く支持でき、且つ、例えば図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、外部搬送装置１００のフォークハンドをビームユニット５０の上方に配置したときに、該フォークハンドが有する複数の指部と上下方向に重ならないように設定されている。

図４（ａ）に戻り、１本のバランスビーム５２の長手方向（Ｘ軸方向）の長さは、基板Ｐの長手方向の長さよりも若干長く、幅方向の長さは、基板Ｐの幅方向の長さの、例えば１／５０程度、あるいは基板Ｐの厚さの、例えば１０〜５０倍程度に設定されている。

図４（ｂ）に示されるように、複数のバランスビーム５２（図４（ｂ）では紙面奥行き方向に重なっている）それぞれは、Ｚ軸方向に延びる複数（例えば２本）の棒状の脚５４によって、Ｘ軸方向の両端部よりも内側の位置で下方から支持されている。各バランスビーム５２を支持する複数の脚５４は、それぞれ下端部近傍がベース板５６により連結されている（ベース板５６は、図４（ａ）では不図示）。基板交換装置４０では、ベース板５６が不図示のＸアクチュエータによりＸ軸方向へ所定のストロークで駆動されることにより、複数のバランスビーム５２が一体的にＸ軸方向に所定のストロークで移動するようになっている。また、図１に示されるように、複数のバランスビーム５２の上面（エアベアリング面）のＺ位置は、基板ホルダ２８の上面のＺ位置とほぼ同じ位置（高さ）に設定されている。

図４（ａ）に戻り、基板搬入装置６０は、上述した外部搬送装置１００（図１及び図２参照）と同様の、フォーク状のハンド６２（以下、基板搬入ハンド６２と称する）を有している。基板搬入ハンド６２は、ポート部から基板ホルダ２８へ基板Ｐを搬入する際の基板Ｐの搬送方向であるＸ軸方向に平行に延びる複数（本実施形態では、例えば４本）の指部６２ａを有している。複数の指部６２ａは、＋Ｘ側の端部近傍が連結部材６２ｂにより互いに連結されている。これに対し、複数の指部６２ａの−Ｘ側（基板ホルダ２８（図２など参照）側）の端部は、自由端となっており、隣接する指部６２ａ間は、基板ホルダ２８側に開口している。

基板搬入ハンド６２が有する各指部６２ａは、上述した外部搬送装置１００のロボットハンド（図２参照）と同様に、平面視でＹ軸方向において、複数のバランスビーム５２と位置が重ならないような配置になっている。また、各指部６２ａの上面には、基板Ｐの裏面を支持するための支持パッド６２ｃが複数取り付けられている。連結部材６２ｂは、平面視矩形で厚さの薄い中空部材でできており、各指部６２ａ（及び上述したバランスビーム５２）に垂直な方向であるＹ軸方向に延びている。

連結部材６２ｂのＹ軸方向の両端部近傍それぞれは、基板搬入ハンド６２をＸ軸方向に駆動するためのＸ軸駆動装置６４に連結されている。なお、一対のＸ軸駆動装置６４は、それぞれ独立に駆動されても良いし、歯車、あるいはベルトで機械的に連結し、１つの駆動モータによって同時駆動されても良い。また、不図示であるが、一対のＸ軸駆動装置６４は、Ｚ軸駆動装置によって上下動が可能になっている。そのため、基板搬入ハンド６２は、バランスビーム５２の上面よりも高い位置（＋Ｚ側）と、バランスビーム５２より低い位置（−Ｚ側）との間で移動することが可能となっている。なお、基板搬入ハンド６２が上下動（±Ｚ軸方向）、及び基板搬入方向への水平動作（±Ｘ軸方向への移動）が可能な構造となっていれば、例えばＸ軸駆動装置６４とＺ軸駆動装置の配置は、上述とは逆（Ｘ軸駆動装置６４の上にＺ軸駆動装置）の配置でも良い。

基板搬出装置７０は、Ｙ軸方向に関してポート部における中央部に配置される。上述した、例えば６本のバランスビーム５２のうち、３本は基板搬出装置７０の＋Ｙ側に配置され、他の３本は、基板搬出装置７０の−Ｙ側に配置されている。また、基板搬入装置６０が備える基板搬入ハンド６２の、例えば４本の指部６２ａのうち、２本は基板搬出装置７０の＋Ｙ側に配置され、他の２本は、基板搬出装置７０の−Ｙ側に配置されている。すなわち、基板搬出装置７０、基板搬入ハンド６２が備える複数の指部６２ａ、及び複数のバランスビーム５２は、Ｙ軸方向に関して相互に位置が重ならないように配置されている。

基板搬出装置７０は、例えば１つの基板搬出ハンド７２を有している。基板搬出ハンド７２は、図４（ｂ）に示されるように、Ｚ軸駆動ユニット７４に取り付けられており、Ｚ軸駆動ユニット７４は、Ｘ軸駆動ユニット７６に搭載されている。基板搬出ハンド７２は、不図示のバキューム装置から供給される真空吸引力を用いて基板Ｐを吸着把持（保持）することが可能となっている。これにより、基板搬出装置７０は、基板搬出ハンド７２に基板Ｐの＋Ｘ側の端部近傍の下面を下方から吸着把持させ、Ｘ軸方向へ移動させることが可能になっている。図４（ａ）に戻り、基板搬出ハンド７２の幅（Ｙ軸方向寸法）は、基板搬入ハンド６２の１本の指部６２ａの幅（Ｙ軸方向寸法）よりもやや広く設定され、且つ、例えば６本のバランスビーム５２のうち、中央の２本間の間隔よりも小さく設定されている。

Ｘ軸駆動ユニット７６による基板搬出ハンド７２の駆動ストロークは、基板ＰのＸ軸方向の長さよりも長く、且つバランスビーム５２のＸ軸方向の長さと同等あるいは若干短く設定されている。Ｘ軸駆動ユニット７６は、図４（ｂ）に示されるように、複数のバランスビーム５２の下方であって、ビームユニット５０（ベース板５６）のＸ軸方向への移動を阻害しない位置に設置されている。

また、基板搬出装置７０は、アライメント装置であるアライメントパッド７８を有している。アライメントパッド７８は、Ｚ軸駆動ユニット７４に微小駆動ユニット７９（図４（ｂ）では不図示）を介して取り付けられている。基板搬出ハンド７２と、アライメントパッド７８とは、Ｘ軸方向に関しては一体に移動するが、Ｚ軸方向への駆動制御は、独立して行うことが可能になっている。微小駆動ユニット７９は、アライメントパッド７８を、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に微小駆動する。上述した基板搬出ハンド７２と同様に、アライメントパッド７８も、不図示のバキューム装置から供給される真空吸引力を用いて、基板Ｐの下面を吸着把持（保持）することが可能となっている。これにより、基板搬出装置７０は、アライメントパッド７８に基板Ｐの中央部下面を下方から吸着把持させ、Ｘ軸方向へ長ストローク（あるいは微小ストローク）で移動させること、及びＹ軸方向、及びθｚ方向に微小移動させることが可能になっている。

なお、基板搬出装置７０の構成は、適宜変更が可能である。例えば、基板搬出ハンド７２は、Ｙ軸方向に所定間隔で複数設けられていても良い。また、基板搬出ハンド７２とアライメントパッド７８とは、独立したＸ軸駆動ユニット７６に取り付けられていても良い。すなわち、例えばポート部のＹ軸方向に関する中央部にアライメントパッド７８用のＸ駆動ユニットを、そのＹ軸方向に関する両側（＋Ｙ側、及び−Ｙ側）に、基板搬出ハンド７２用のＸ駆動ユニットを、それぞれ複数のバランスビーム５２とＹ位置が重ならないように配置しても良い。また、ビームユニット５０が有する複数のバランスビーム５２は、Ｘ軸方向への移動だけでなく、Ｚ軸方向への移動が可能な構成でも良い。これにより、外部搬送装置１００との間における基板Ｐの受け渡し時の動作、あるいは基板ホルダ２８（図１参照）との間における基板Ｐの受け渡し時の動作に合わせて、高さを変えることができる。

図１に戻り、基板アシスト装置８０は、基板交換時において、基板搬入装置６０、及び基板搬出装置７０の動作をアシストする装置である。また、基板アシスト装置８０は、基板Ｐを基板ホルダ２８上に載置する際に、該基板Ｐの位置決めにも用いられる。

基板アシスト装置８０は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、基板ステージ装置２０を有している。基板アシスト装置８０は、一対の基板搬出ベアラ装置８２ａ、及び一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂを備えている。一対の基板搬出ベアラ装置８２ａは、基板搬出装置７０（図１など参照）による基板Ｐの搬出動作をアシスト（または補助）し、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂは、基板搬入装置６０（図１など参照）による基板Ｐの搬入動作をアシスト（または補助）する。

基板搬入ベアラ装置８２ｂは、図３（ｂ）に示されるように、保持パッド８４ｂ、Ｚアクチュエータ８６ｚ、及びＸアクチュエータ８６ｘを備えている。図３（ａ）に示されるように、一方（＋Ｙ側）の基板搬入ベアラ装置８２ｂの保持パッド８４ｂは、基板ホルダ２８に形成された、例えば２つの切り欠き２８ｂのうち、一方（＋Ｙ側）の切り欠き２８ｂ内に一部が挿入されている。また、他方（−Ｙ側）の基板搬入ベアラ装置８２ｂの保持パッド８４ｂは、他方（−Ｙ側）の切り欠き２８ｂ内に一部が挿入されている。

保持パッド８４ｂは、平面視矩形の板状の部材から成り、不図示のバキューム装置から供給される真空吸引力により、基板Ｐの下面を吸着保持することができるようになっている。

図３（ｂ）に示されるように、保持パッド８４ｂは、Ｚアクチュエータ８６ｚによりＺ軸方向に駆動可能となっている。また、保持パッド８４ｂ、及びＺアクチュエータ８６ｚは、基板テーブル２４に取り付けられたＸアクチュエータ８６ｘにより、一体的にＸ軸方向に駆動可能となっている。Ｚアクチュエータ８６ｚは、保持パッド８４ｂを支持する支柱を含み、該支柱は、基板ホルダ２８の外側に配置されている。保持パッド８４ｂは、Ｚアクチュエータ８６ｚにより切り欠き２８ｂ内で駆動されることにより、基板Ｐの下面に接触する位置と、基板Ｐの下面から離間する位置との間で移動可能となっている。また、保持パッド８４ｂは、Ｚアクチュエータ８６ｚによって、切り欠き２８ｂ内に一部が収容された位置と、基板ホルダ２８の上面よりも高い位置との間で長ストロークでの駆動が可能になっている。また、保持パッド８４ｂは、Ｘアクチュエータ８６ｘによりＺアクチュエータ８６ｚと一体的に駆動されることにより、Ｘ軸方向に移動可能となっている。

基板搬出ベアラ装置８２ａの機械的な構造は、上述した基板搬入ベアラ装置８２ｂと概ね同じである。すなわち、基板搬出ベアラ装置８２ａは、図３（ｂ）に示されるように、一部が切り欠き２８ａ内に挿入された保持パッド８４ａ、保持パッド８４ａをＺ軸方向に駆動するためのＺアクチュエータ８６ｚ、及び保持パッド８４ａをＸ軸方向に駆動するためのＸアクチュエータ８６ｘを備えている。なお、基板搬出ベアラ装置８２ａの保持パッド８４ａのＸ軸方向の移動可能量は、基板搬入ベアラ装置８２ｂの保持パッド８４ｂのＸ軸方向の移動可能量よりも長く設定されている。これに対し、基板搬出ベアラ装置８２ａの保持パッド８４ａのＺ軸方向の移動可能量は、基板搬入ベアラ装置８２ｂの保持パッド８４ｂのＺ軸方向の移動可能量よりも短くても良い。

基板アシスト装置８０は、基板Ｐ（露光済み基板）の、基板ホルダ２８からの搬出時において、次のようにアシストする。まず一対の基板搬出ベアラ装置８２ａそれぞれの保持パッド８４ａが、基板ホルダ２８上の基板Ｐの＋Ｘ側の端部近傍における例えば２箇所を吸着保持する。次に、基板ホルダ２８上で浮上支持された基板Ｐに対する吸着保持を維持した状態で、該一対の保持パッド８４ａを、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向）に所定ストローク（例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度）だけ駆動する。この保持パッド８４ａの駆動により、基板Ｐを基板ホルダ２８に対してＸ軸方向に所定ストローク移動させる。これにより、一対の基板搬出ベアラ装置８２ａは、上述した基板搬出装置７０（図１など参照）による基板Ｐの搬出動作をアシストする。

なお詳細は後述するが、基板アシスト装置８０は、これから基板ホルダ２８へ載置される基板Ｐの搬入時においてもアシストする。これについて後述する図１５〜図１８を参照して概略を述べる。まず一対の基板搬出ベアラ装置８２ｂそれぞれの保持パッド８４ｂが、基板搬入装置６０の基板搬入ハンド６２（指部６２ａ）上に支持されている基板Ｐ_２の、−Ｘ側の端部近傍における例えば２箇所を吸着保持する（図１５）。次に、基板搬入ハンド６２（指部６２ａ）が＋Ｘ方向に移動して基板Ｐ_２の下方から居なくなると、該一対の保持パッド８４ｂは、基板Ｐ_２に対する吸着保持を維持した状態で、Ｚ軸方向（−Ｚ方向）に所定ストロークだけ移動する（図１６〜１８）。この保持パッド８４ｂの移動に伴って、基板Ｐ_２が基板ホルダ２８に載置される（図１６〜１８）。これにより、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂは、上述した基板搬入装置６０（図１など参照）による基板Ｐの搬入動作をアシストする。

なお、基板搬出ベアラ装置８２ａ、及び基板搬入ベアラ装置８２ｂの構成は、適宜変更が可能である。例えば各ベアラ装置８２ａ、８２ｂは、本実施形態では、基板テーブル２４に取り付けられたが、これに限定されず、例えば基板ホルダ２８、あるいは基板テーブル２４をＸＹ平面内で駆動するためのＸＹステージ装置（不図示）に取り付けられていても良い。また、各ベアラ装置８２ａ、８２ｂの位置、及び数も、これに限定されず、例えば基板テーブル２４の＋Ｙ側、及び−Ｙ側の側面に取り付けられても良い。

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、マスクステージ装置１４上へのマスクＭのロードが行われるとともに、基板交換装置４０によって、基板ホルダ２８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、そのアライメント計測の終了後、基板Ｐ上に設定された複数のショット領域に逐次ステップ・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・スキャン方式の露光動作と同様であるので、その詳細な説明は省略するものとする。そして、露光処理が終了した基板Ｐが基板交換装置４０により基板ホルダ２８上から搬出されるとともに、次に露光される別の基板Ｐが基板ホルダ２８に搬送されることにより、基板ホルダ２８上の基板Ｐの交換が行われ、複数の基板Ｐに対し、露光動作などが連続して行われる。

以下、液晶露光装置１０における基板ホルダ２８上の基板Ｐ（便宜上、複数の基板Ｐを基板Ｐ_１、基板Ｐ_２、基板Ｐ_３とする）の交換動作について、図５（ａ）〜図２１（ｂ）を用いて説明する。以下の基板交換動作は、不図示の主制御装置の管理の下に行われる。なお、基板交換動作を説明するための各側面図（図５（ｂ）、図６（ｂ）など）では、基板搬出装置７０の動作の理解を容易にするため、基板搬出装置７０よりも−Ｙ側（手前側）のバランスビーム５２、基板搬入ハンド６２の指部６２ａ、及びＸ軸駆動装置６４（それぞれ図４（ａ）参照）の図示が省略されている。

また、以下の説明では、基板ステージ装置２０の基板ホルダ２８には、あらかじめ露光済みの基板Ｐ_１が載置されており、該露光済みの基板Ｐ_１を搬出してから、新しい（基板Ｐ_１とは別の）基板Ｐ_２を基板ホルダ２８に載置する動作について説明する。また、基板交換動作前において、基板交換装置４０が有する基板搬入ハンド６２、及びビームユニット５０は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、連結部材６２ｂのＸ位置と複数のバランスビーム５２のＸ位置とが互いに重複しないように位置決めされているものとする。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、外部搬送装置１００によって新しい基板Ｐ_２がポート部へ運ばれてくると（各要素の動作については、各図面の矢印参照。以下同じ）、基板交換装置４０は、基板搬入ハンドを降下（−Ｚ駆動）させ、基板搬入ハンド６２の上面を、複数のバランスビーム５２の下面よりも下方に位置させる。このとき、連結部材６２ｂを含み、基板搬入ハンド６２の最高部（最も＋Ｚ位置の高い部位。例えば、連結部材６２ｂの上面）のＺ位置は、複数のバランスビーム５２の上面と、基板搬入ハンド６２の最高部との間に、Ｚ軸方向に関して、外部搬送装置１００のロボットハンドの挿入を許容する間隔が形成されるように設定される。

また、ビームユニット５０が＋Ｘ方向に駆動される。このとき、ビームユニット５０は、＋Ｘ側の脚５４が基板搬入ハンド６２の連結部材６２ｂに接触しない位置で停止される。これにより、基板搬入ハンド６２の連結部材６２ｂの上方（＋Ｚ側）に複数のバランスビーム５２の一部（＋Ｘ側の端部近傍）が位置する。ビームユニット５０は、この位置が外部搬送装置１００との基板受け渡し位置となる。

次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、基板Ｐ_２を載置した外部搬送装置１００のロボットハンドが−Ｘ方向に移動し、基板Ｐ_２を複数のバランスビーム５２の上空（＋Ｚ側）に位置させる。このとき、外部搬送装置１００が有するフォーク状のロボットハンドの各指部が、隣接する一対のバランスビーム５２間を通過する（接触しない）ように、外部搬送装置１００のロボットハンドのＹ位置が位置決めされている。

また、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、外部搬送装置１００のロボットハンドは、降下することにより、基板Ｐ_２を複数のバランスビーム５２上に受け渡す。バランスビーム５２の下方で待機している基板搬入ハンド６２と接触しないように、外部搬送装置１００のロボットハンドのＺ位置が制御される。このとき、基板Ｐ_２の＋Ｘ側の端部近傍が、複数のバランスビーム５２の＋Ｘ側の端部よりも＋Ｘ側に突き出している。この後、外部搬送装置１００のロボットハンドが＋Ｘ方向に駆動されることにより、ポート部（液晶露光装置内から）から退出する。

また、基板交換装置４０では、基板搬出装置７０のアライメントパッド７８が、基板Ｐ_２の下方で−Ｘ方向に駆動され、該基板Ｐ_２の中央部に対向する位置に位置決めされる。この状態で、アライメントパッド７８は、上昇（＋Ｚ方向に）駆動され、中央の一対のバランスビーム５２の間で、基板Ｐ_２の下面を吸着把持する。

この後、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、ビームユニット５０の複数のバランスビーム５２それぞれに対して加圧気体が供給され、該加圧気体が複数のバランスビーム５２それぞれの上面から基板Ｐ_２の下面に向けて噴出される。これにより、基板Ｐ_２が、複数のバランスビーム５２に対して、微小な（例えば、数十マイクロメートルから数百マイクロメートルの）隙間を介して浮上する。

ここで、基板交換装置４０では、複数のバランスビーム５２上でプリアライメント動作が行われる。該プリアライメント動作は、例えば基板Ｐ_２の上空、及び基板Ｐ_２の下方それぞれに配置された、不図示の基板位置計測装置によって、非接触で基板Ｐ_２の位置を計測しつつ行われる。プリアライメント動作時には、基板Ｐ_２の下面中央部を吸着把持したアライメントパッド７８が、適宜Ｘ軸、Ｙ軸、及びθｚ方向（水平面内３自由度方向）に微小駆動される。基板Ｐ_２は、複数のバランスビーム５２により非接触支持されているので、基板Ｐ_２の水平面内３自由度方向の位置修正（微小位置決め）を、低摩擦で行うことができる。また、このプリアライメント動作と並行して、アライメントパッド７８を−Ｘ方向に駆動し、基板Ｐ_２を複数のバランスビーム５２により形成される基板載置面の中央部へ移動させる。

この後、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、複数のバランスビーム５２に対する加圧気体の供給が停止されるとともに、アライメントパッド７８に対する真空吸引力の供給が停止される。また、アライメントパッド７８は、基板Ｐ_２の下面から離間するように、下降駆動される。これにより、基板Ｐ_２が複数のバランスビーム５２上に載置される。この状態で、ビームユニット５０が−Ｘ方向（基板ステージ装置２０側）に駆動される。このとき、基板Ｐ_２及び複数のバランスビームは、＋Ｘ側の端部が基板搬入ハンド６２の連結部材６２ｂに対してＸ軸方向に関して重複しない（上下方向に重ならない）ように位置決めがされる。

この状態で、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、基板搬入ハンド６２が上昇駆動される。これにより、複数のバランスビーム５２上の基板Ｐ_２が、基板搬入ハンド６２により下方から上方に掬い取られる（基板搬入ハンド６２に受け渡される）。

また、上述した基板Ｐ_２の外部搬送装置１００から基板搬入ハンド６２へのビームユニット５０を介した受け渡し動作（プリアライメント動作を含む）と並行して、基板ステージ装置２０では、露光済みの基板Ｐ_１を載置した基板ホルダ２８が所定の基板交換位置（基板受渡位置）に位置するように、基板テーブル２４が＋Ｘ方向に駆動される。本実施形態において、基板交換位置は、ポート部の−Ｘ側の位置である。なお、理解を容易にするために、図５（ａ）〜図９（ｂ）では基板ホルダ２８が同一位置に図示されているが、実際には、上記基板Ｐ_２の外部搬送装置１００から基板搬入ハンド６２への受け渡し動作と並行して基板Ｐ_１に対する露光動作が行われており、基板ホルダ２８は、ＸＹ平面内を移動している。

また、基板ホルダ２８の基板交換位置への移動動作と並行して、基板ホルダ２８の＋Ｘ側に配置された一対の基板搬出ベアラ装置８２ａそれぞれの保持パッド８４ａが上昇駆動される。保持パッド８４ａは、基板ホルダ２８の上面に真空吸着保持されている基板Ｐ_１の一部（切り欠き２８ａ（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）上に配置された部分）を、裏面から吸着把持する。

この後、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示されるように、基板Ｐ_２を下方から支持した基板搬入ハンド６２が、−Ｘ方向に駆動される。これにより、基板Ｐ_２が基板交換位置に位置決めされた基板ホルダ２８の上空へ向けて搬送される。また、基板交換装置４０では、ビームユニット５０が−Ｘ方向（基板ホルダ２８に接近する方向）に駆動される。ビームユニット５０は、複数のバランスビーム５２それぞれの−Ｘ側の端部と基板ホルダ２８とが接触しないように所定位置で停止される。上述したように、複数のバランスビーム５２それぞれの上面のＺ位置と、基板ホルダ２８の上面のＺ位置とは、ほぼ同じ高さに設定されている。なお、基板ホルダ２８をＺ軸方向に駆動して、これらがほぼ同じ高さとなるように調整しても良い。

また、基板ステージ装置２０では、基板ホルダ２８の上面から基板Ｐ_１の下面に対して加圧気体が噴出される。これにより、基板Ｐ_１が基板ホルダ２８の上面から浮上し、基板Ｐ_１の下面と基板ホルダ２８の上面との間の摩擦が無視できる程度（低摩擦状態）となる。

さらに、基板ステージ装置２０では、基板搬出ベアラ装置８２ａの保持パッド８４ａが、上記基板Ｐ_１の浮上動作に追従するように＋Ｚ方向にわずかに上昇駆動されるとともに、基板Ｐ_１の一部を吸着把持した状態で、＋Ｘ方向（ポート部側）に、所定のストロークで駆動される。保持パッド８４ａ（すなわち基板Ｐ_１）の移動量は、基板Ｐ_１の大きさによっても異なるが、例えば５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度に設定されている。これにより、基板Ｐ_１の＋Ｘ側の端部近傍が、基板ホルダ２８の＋Ｘ側の端部から＋Ｘ方向（ポート部側）に突き出す（オーバーハングする）。ここで、上記基板Ｐ_１の基板ホルダ２８から突き出した部分は、複数のバランスビーム５２の−Ｘ側の端部近傍に下方から支持されることから、基板Ｐ_１をオーバーハングさせる際に、予めバランスビーム５２からも加圧気体を噴出させておくと良い。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、基板Ｐ_２を下方から支持した基板搬入ハンド６２は、基板ホルダ２８の上空における所定位置で停止される。この停止位置で、基板Ｐ_２は、基板交換位置に位置決めされた基板ホルダ２８のほぼ真上に位置する。また、基板Ｐ_１のＹ位置と基板Ｐ_２のＹ位置とが、ほぼ一致するように、基板ステージ装置２０は、基板ホルダ２８の位置決めを行う。これに対し、基板Ｐ_１の＋Ｘ側の端部近傍が基板ホルダ２８からオーバーハングしている分だけ、上記停止位置において、基板Ｐ_１及びＰ_２は、Ｘ位置が異なっており、基板Ｐ_２の−Ｘ側の端部は、基板Ｐ_１の−Ｘ側の端部よりも−Ｘ側に突き出している。

基板搬入ハンド６２の位置決めと並行して、基板搬出装置７０では、基板搬出ハンド７２が−Ｘ方向に駆動され、基板Ｐ_１のうち、基板ホルダ２８から＋Ｘ側にオーバーハングした部分の下方に位置決めされる。さらに、基板ステージ装置２０では、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂそれぞれの保持パッド８４ｂが、所定のストローク（例えば、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度）で上昇駆動される。

基板搬入ベアラ装置８２ｂの保持パッド８４ｂは、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示されるように、基板ホルダ２８の上方で待機している基板搬入ハンド６２上の基板Ｐ_２に下方から接触し、該基板Ｐ_２の−Ｘ側の端部近傍を吸着保持する。

また、保持パッド８４ｂによる基板Ｐ_２の吸着保持動作と並行して、基板搬出装置７０では、基板搬出ハンド７２が上昇駆動され、露光済みの基板Ｐ_１のうち、基板ホルダ２８から＋Ｘ側にオーバーハングした部分を裏面から真空吸着把持する。また、基板搬出ハンド７２が基板Ｐ_１を吸着把持すると、一対の基板搬出ベアラ装置８２ａそれぞれの保持パッド８４ａに対する真空吸引力の供給が停止される。これにより、保持パッド８４ａによる基板Ｐ_１の吸着把持が解除される。保持パッド８４ａは、基板Ｐ_１の裏面から離間するように、降下駆動される。

なお、本実施形態では、基板搬出ハンド７２が、露光済み基板Ｐ_２の＋Ｘ側の端部近傍における中央部を裏面から吸着把持するために、基板Ｐ_２を基板搬出ベアラ装置８２ａを用いて基板ホルダ２８からオーバーハング（オフセット）させたが、これに限らず、基板ホルダ２８の上面における＋Ｘ側の端部近傍に＋Ｚ側及び＋Ｘ側に開口した切欠きを形成し、該切り欠き内に基板搬出ハンド７２を挿入することにより、基板Ｐ_２をオフセットさせることなく、基板搬出ハンド７２が基板Ｐ_２を吸着把持できるようにしても良い。

この後、図１４（ａ）、及び図１４（ｂ）に示されるように、基板搬出ハンド７２は、基板Ｐ_１を保持した状態で＋Ｘ方向へ駆動される。これにより、基板Ｐ_１が基板ホルダ２８上から、ビームユニット５０（複数のバランスビーム５２）上へ移動する。このとき、複数のバランスビーム５２それぞれの上面からは、加圧気体が噴出される。これにより、基板Ｐ_１が基板ホルダ２８、及びビームユニット５０上を、非接触状態（基板搬出ハンド７２により保持されている部分を除く）で浮上搬送される。また、一対の基板搬出ベアラ装置８２ａそれぞれの保持パッド８４ａは、基板ホルダ２８の切り欠き２８ａ（図３（ａ）及び図３（ｂ）参照）内に一部が収容されるように、−Ｘ方向に駆動される。

また、上記基板搬出ハンド７２による基板Ｐ_１の基板ホルダ２８からの搬出動作と並行して、基板搬入装置６０では、基板搬入ハンド６２の支持パッド６２ｃが、基板Ｐ_２の下面に対して加圧気体を噴出する。これにより、基板搬入ハンド６２上で、基板Ｐ_２が浮上（あるいは半浮上）状態となる。

図１５（ａ）及び図１５（ｂ）には、基板搬出ハンド７２によって、基板Ｐ_１が基板ホルダ２８からビームユニット５０上に完全に搬出された（受け渡された）状態が示されている。ここで、基板Ｐ_１が基板ホルダ２８から搬出された後であっても、基板ホルダ２８は、加圧気体を引き続き噴出している。

この基板Ｐ_１の搬出動作と並行して、基板搬入装置６０では、基板搬入ハンド６２が、高速、且つ高加速度（例えば、１Ｇ以上）で＋Ｘ方向に駆動され、基板Ｐ_２の下方から退避する。基板搬入ハンド６２が、基板Ｐ_２の下方から退避すると、基板Ｐ_２は、−Ｘ側の端部近傍が一対の保持パッド８４ｂにより吸着把持されていることから、基板ホルダ２８の上方に取り残される。

そして、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示されるように、基板搬入ハンド６２が基板Ｐ_２の下方から完全に退避すると、基板Ｐ_２は、保持パッド８４ｂにより吸着把持されている部分を除き、重力（自重）により自由落下を開始する。このとき、基板Ｐ_２は、該基板Ｐ_２の裏面と基板ホルダ２８の上面との間の空気抵抗により、急激な落下が阻まれ、緩やか（重力加速度よりも小さな加速度で）基板ホルダ２８上に落下する。また、基板Ｐ_２の落下動作と並行して、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂそれぞれの保持パッド８４ｂも同時に降下（−Ｚ方向へ移動）する。

保持パッド８４ｂを降下させる手段は、特に限定されず、例えばモータなどの駆動装置を用いてＺ軸方向の位置制御を行っても良いし、あるいは、エアシリンダなどを用いてＺ軸方向の負荷制御（例えば、重力に抗して保持パッド８４ｂを上昇させる力（＋Ｚ方向の力）を、基板Ｐの自重による下向き力（−Ｚ方向の力）より小さくする制御）を行っても良い。また、基板搬入ベアラ装置８２ｂの保持パッド８４ｂに作用させる＋Ｚ方向の力を、基板Ｐ_２の裏面を吸着把持した後で解除（ゼロに）することにより、保持パッド８４ｂを基板Ｐ_２と共に自由落下させても良い。

上記基板搬入ベアラ装置８２ｂを用いた基板Ｐ_２の搬入動作と並行して、複数のバランスビーム５２それぞれは、加圧気体の噴出を停止する。また、基板搬出装置７０は、基板搬出ハンド７２（図１６（ａ）では不図示）による基板Ｐ_１の吸着保持を解除するとともに、基板Ｐ_１の裏面から離間するように、基板搬出ハンド７２を降下駆動する。これにより、基板Ｐ_１が複数のバランスビーム５２上に載置される。また、基板Ｐ_２を基板ホルダ２８に受け渡した後も、基板搬入ハンド６２は、＋Ｘ方向に駆動される（基板Ｐ_１の下方から退避した後は減速しても良い）。

なお、上述した基板Ｐ_２の基板ホルダ２８への搬入動作（自由落下）時に、図２２に示されるように、基板ホルダ２８の外周を囲み、且つ高さ位置（Ｚ軸方向の位置）が基板ホルダ２８の上面よりも高く設定された、枠状部材２９（あるいは、制御壁）を配置し、基板Ｐ_２と基板ホルダ２８との間の空気を逃げ難くし、基板Ｐ_２の落下速度を調整しても良い。

図１７（ａ）及び図１７（ｂ）には、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂそれぞれの保持パッド８４ｂか降下して、基板ホルダ２８の切り欠き２８ｂ（図３（ａ）参照）内に一部が挿入された状態が示されている。ここで、基板Ｐ_２（保持パッド８４ｂにより把持されている部分を除く）は、その自重により、基板ホルダ２８上に自然落下するが、基板ホルダ２８の上面からは、加圧気体が噴出されており、該加圧気体の静圧により、降下した基板Ｐ_１の裏面が基板ホルダ２８の上面に接触しない。これにより、基板Ｐ_１が微小な隙間を介して基板ホルダ２８に浮上した状態が保たれる。

この状態で、基板ステージ装置２０（基板ホルダ２８、又は基板テーブル２４）、あるいは基板ステージ装置２０の外部に設けられた、不図示の基板位置計測装置によって、基板ステージ装置２０（あるいは基板ホルダ２８）に対する基板Ｐ_２の位置が計測される。その計測結果に基づいて、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂそれぞれの保持パッド８４ｂが、独立にＸ軸方向に駆動される。これにより、基板ステージ装置２０（あるいは基板ホルダ２８）に対する基板Ｐ_２のＸ軸方向、及びθｚ方向の位置が修正される。

上記基板Ｐ_２の位置修正動作（ファインアライメント動作）と並行して、ポート部では、基板Ｐ_１が載置されたビームユニット５０が、＋Ｘ方向に駆動されるとともに、基板搬出装置７０のアライメントパッド７８が、−Ｘ方向に駆動され、基板Ｐ_１の中央に対向する位置に位置決めされる。

この後、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示されるように、基板ホルダ２８からの加圧気体の噴出が停止され、基板Ｐ_２が基板ホルダ２８の上面に着地（接触）する。このように、本実施形態では、基板ホルダ２８に着地させる直前に低摩擦（浮上）状態で基板Ｐ_２の正確な位置決め（ファインアライメント）を行うので、基板Ｐ_２の落下時には、落下（着地）位置や姿勢を考慮する必要がなく、且つ、基板Ｐ_２の着地後に基板Ｐ_２を再配置（リロード）する必要が生ずるおそれがない。

また、基板Ｐ_２は、基板ホルダ２８の上空であって、基板ホルダ２８との間に微小な（例えば数十マイクロメートル〜数百マイクロメートルの）隙間が形成された位置で、一時的に落下動作を停止するので、基板Ｐ_２と基板ホルダ２８との間に局所的な空気溜りが発生することを抑制することができる。従って、基板Ｐ_２を基板ホルダ２８に保持させる際に、該基板Ｐ_２の変形を抑制することができる。なお、基板Ｐ_２を基板ホルダ２８上に載置する際、基板ホルダ２８からの加圧気体の噴出停止の場所、あるいは時間を制御することによって、さらには基板ホルダ２８からの基板Ｐ_２の真空吸引を併用することによって、基板Ｐ_２の変形を抑制しても良い。

なお、基板搬入ベアラ装置８２ｂにおいて、保持パッド８４ｂは、搬入対象の基板Ｐ_２の基板ホルダ２８に対するＹ軸方向の位置決め（ファインアライメント）を行うことが可能なように、Ｙ軸方向へ微小駆動可能に構成されていても良い。
また、本実施形態において、保持パッド８４ｂは、水平面内に関してＸ軸方向のみへ駆動する構成であったが、実際には、基板Ｐ_２がθｚ方向に微少回転可能なように、不図示であるが、弾性変形などによってＺアクチュエータ８６ｚ（図３（ｂ）参照）の支柱に対して、微少にθｚ方向、及びＹ軸方向に変位が可能なようになっている。

基板ステージ装置２０では、基板ホルダ２８上に基板Ｐが載置されると、基板ホルダ２８が基板Ｐ_２を吸着保持し、所定の露光開始位置へと移動する。基板Ｐ_２に対する露光動作時の基板ステージ装置２０の動作については、説明を省略する。

また、上記基板ホルダ２８による基板Ｐ_２の吸着保持動作と並行して、基板搬出装置７０では、アライメントパッド７８が上昇駆動され、基板Ｐ_１の裏面における中央部を下方から吸着把持する。また、アライメントパッド７８が基板Ｐ_１を吸着把持すると、複数のバランスビーム５２それぞれから加圧気体が噴出され、これにより、基板Ｐ_２が複数のバランスビーム５２に浮上する。この後、アライメントパッド７８を＋Ｘ方向へ駆動することにより、基板Ｐ_１を外部搬送装置１００との基板交換位置へ移動させる。この際、所定の場所において、アライメントパッド７８により、基板Ｐ_１の水平面内の位置（Ｘ軸及びＹ軸方向の位置、並びにθｚ方向の姿勢）を修正しても良い。

図１９（ａ）及び図１９（ｂ）には、基板Ｐ_１が外部搬送装置１００との基板交換位置へ位置決めされた状態が示されている。基板交換位置において、基板搬出装置７０のアライメントパッド７８は、基板Ｐ_１の吸着保持を解除するとともに、基板Ｐ_１から離間するように降下駆動される。

この後、外部搬送装置１００のロボットハンドが複数のバランスビーム５２の上面よりも低い高さ位置で−Ｘ方向に移動するとともに、上昇して複数のバランスビーム５２上の基板Ｐ_１を下から掬い取る。複数のバランスビーム５２は、加圧気体の噴出を停止する。

露光済みの基板Ｐ_１を保持した外部搬送装置１００のロボットハンドは、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示されるように、＋Ｘ方向へ移動してポート部から退出する。ポート部では、基板搬入ハンド６２との接触を避けるためにビームユニット５０（複数のバランスビーム５２）が−Ｘ方向へ移動した後、基板搬入ハンド６２が降下駆動される。

露光済みの基板Ｐ_１が、例えばコータ／デベロッパなどの外部装置（不図示）に受け渡された後、外部搬送装置１００のロボットハンドは、図２１（ａ）及び図２１（ｂ）に示されるように、基板Ｐ_２の次に露光が行われる予定の基板Ｐ_３を保持してポート部に向けて移動する。また、ポート部では、基板搬入ハンド６２が複数のバランスビーム５２よりも下方へ移動するとともに、複数のバランスビーム５２が、＋Ｘ方向へ移動し、外部搬送装置１００のロボットハンドから基板Ｐ_３を受け取るための基板受け取り位置に位置決めされる。これにより、最初の図５（ａ）及び図５（ｂ）に示される状態に戻る。

以上説明した本実施形態によれば、搬入対象の基板Ｐを自由落下させることにより、基板ステージ装置２０上に搬入するので、例えば基板搬入装置６０から基板Ｐを受け取るための装置（例えば、リフトピン装置など）を用いる場合に比べ、装置構成が簡単である。また、基板搬入装置６０から基板ホルダ２８への基板受け渡し動作時における可動部材の動作が少ないので、迅速に基板Ｐの搬入を行うことが可能となる。また、例えばリフトピン装置などを用いる場合に比べ、発塵を抑制できるので、基板Ｐに対するゴミの付着を抑制できる。

また、基板ステージ装置２０に、例えばリフトピン装置などの基板Ｐを基板搬入装置６０から受け取るための装置、あるいは基板Ｐを搬送時に該基板Ｐを載置する部材（いわゆる基板トレイなど）を収容するための孔部（あるいは凹部）を基板ホルダ２８に形成しなくても良い。従って、気体噴出用、及び気体吸引用の微小な孔部を除き、基板ホルダ２８の上面のほぼ全面を平坦化することができる。これにより、基板ホルダ２８に載置された基板Ｐの平面矯正を確実に行うことができ、露光精度が向上する。また、基板ホルダ２８上に孔部、凹部などを形成しなくても良いので、該孔部、凹部に起因する露光光の反射率、反射量の変化を抑制できる。従って、基板Ｐに対するマスクパターンの転写ムラを抑制できる。

また、搬入対象の基板Ｐを自由落下させる際に、基板搬入時に基板Ｐを支持していた基板搬入装置６０とは分離して設けられた一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂにより基板Ｐの水平面内の位置を拘束するので、自由落下時の空気抵抗の影響による基板Ｐの水平面内の位置ずれを抑制できる。したがって、基板Ｐを確実に基板ホルダ２８上に落下させることができる。

また、基板Ｐを基板ホルダ２８上に載置する前に、該基板Ｐの自由落下を一旦停止させるので、基板ホルダ２８に基板Ｐを吸着保持させる際に該基板Ｐと基板ホルダ２８との間における、いわゆる空気溜まりの発生、及び空気溜まりに起因する基板Ｐの変形を抑制できる。また、基板Ｐを基板ホルダ２８上に落下させる際に、基板ホルダ２８がエアベアリングのように機能するので、落下時の衝撃を抑制することができる。

また、基板Ｐを基板ホルダ２８上に載置する前に、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂによって、該基板の基板ホルダ２８に対する位置決めを行うので、一旦基板ホルダ２８上に載置した基板Ｐの再配置（リロード）を行う必要（例えば、載置位置のずれ）が生ずる可能性を低減できる。従って、基板Ｐの搬入動作速度が向上し、全体的なスループットが向上する。

また、近年、基板Ｐは、より薄型化、軽量化される傾向にある。基板Ｐが薄型化、軽量化されると、基板Ｐに作用する重力方向下向きの力が低下するので、基板Ｐを自重により自由落下させて基板ホルダ２８に受け渡す際の衝撃を低減できる。このように、本実施形態に係る基板交換装置４０は、薄型化、軽量化された大型の基板Ｐの交換に特に好適である。なお、本実施形態では、落下時の基板Ｐに作用する空気抵抗によって該基板Ｐの急激な落下を抑制し、これにより基板Ｐが基板ホルダ２８上に載置される際の衝撃を抑制することから、基板ホルダ２８の上面は、凹部、あるいは孔部などが形成されていないフラットな領域が多いことが好ましい。

なお、上記第１の実施形態の構成は、適宜変更が可能である。例えば、上記第１の実施形態では、図３（ａ）に示されるように、基板ホルダ２８の＋Ｘ側に切欠き２８ａが形成され、該切り欠き２８ａ内に基板搬出ベアラ装置８２ａの保持パッド８４ａの一部が収容されたが、これに限られず、例えば基板搬出ベアラ装置８２ａを省略し、基板ホルダ２８の−Ｘ側に配置された一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂが、基板搬出動作をアシストするようにしても良い。

すなわち、本変形例に係る基板ホルダ２８上の基板Ｐの交換動作では、まず基板搬入ベアラ装置８２ｂが基板Ｐを把持して基板ホルダ２８上を非接触で＋Ｘ方向へ移動させ、基板Ｐを基板ホルダ２８からオフセット（オーバーハング）させると（図１１（ａ）及び図１１（ｂ）参照）、基板ホルダ２８からの加圧気体の噴出が停止され、基板Ｐは、再び基板ホルダ２８に載置される。基板搬入ベアラ装置８２ｂは、基板Ｐの吸着を解除して少し降下し、再び−Ｘ方向に移動した後、高く上昇して基板ホルダ２８の上空で待機する新しい基板Ｐを下から吸着把持する。基板搬出装置７０では、基板搬出ハンド７２が基板ホルダ２８上にオフセットして載置された基板Ｐの端部近傍を下方から吸着把持する（図１２（ａ）及び図１２（ｂ）参照）。その後、基板ホルダ２８、及びバランスビーム５２から加圧気体が噴出され、基板Ｐは基板搬出ハンド７２に把持された部分以外が、非接触な状態でポート部まで搬出される。このように、本変形例によると、基板搬出ベアラ装置８２ａを省略した（基板搬入用のアシスト装置と基板搬出用のアシスト装置とを共通にした）ので、構造がシンプルになり、コストを低減することができる。

また、アライメントパッド７８は、基板Ｐをθｚ方向に、例えば９０°回転できるようになっていても良い。この場合、ポート部において、アライメントパッド７８を用いて基板Ｐの向きを変える（長手方向をＸ軸又はＹ軸に平行にする）ことが可能であるので、例えば外部搬送装置１００から長手方向がＸ軸に平行な状態（横長の状態）で搬送された基板Ｐを、ポート部において、例えば９０°回転させて、長手方向がＹ軸に平行な状態（縦長の状態）とすることができる。したがって、基板Ｐを基板ステージ装置２０に搬入する際に、基板Ｐを横長の状態で搬入すること、及び縦長の状態で搬入すること、を任意に選択することができる。また、外部搬送装置１００によって縦長の状態でポート部に搬送された基板Ｐを、ポート部で、例えば９０°回転させて横長の状態することも可能である。この場合、外部搬送装置１００のロボットハンドの指部を短くすることができる。

《第２実施形態》
次に、第２の実施形態に係る液晶露光装置ついて、図２３〜図２５を用いて説明する。第２の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、基板交換装置の一部の構成及び動作が異なる点を除き、上記第１の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第１の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、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。

上記第１の実施形態では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、基板搬入ベアラ装置８２ｂは、基板ホルダ２８に形成された切り欠き２８ｂ内に保持パッド８４ｂの一部が収納され、該保持パッド８４ｂを支持して上下動する支柱部材は、基板ホルダ２８の外側（−Ｘ側）に配置されていたのに対し、本第２実施形態では、図２３に示されるように、基板搬入ベアラ装置１８２ｂにおいて、吸着パッドであるキャップ１８４ｂを支持して上下動する支柱部材１８５は、平面視で、基板ホルダ１２８に形成された切り欠き（又は貫通穴）の内部に（平面視で基板ホルダ１２８に重なって）配置されている点が異なる。なお、Ｘアクチュエータ８６ｘの位置とＺアクチュエータ８６ｚの位置とが、上記第１の実施形態とは逆であるが、動作は、同じである。

本実施形態において、支柱部材１８５は円筒形であり、該支柱部材１８５の上方先端側には基板吸着用のキャップ１８４ｂと称される吸着パッドが取り付けられている。キャップ１８４ｂは、ＸＺ断面がＴ字状に形成されており、基板ホルダ２８に基板Ｐが載置されているとき、キャップ１８４ｂの上半部が基板ホルダ２８表面に形成されたテーパ穴状の凹部１２８ｂ（ざぐり穴）内に収容される。キャップ１８４ｂの上半部の厚みは、凹部１２８ｂに収容された状態で、キャップ１８４ｂの上面と基板ホルダ１２８の上面とが同一高さ位置となるように設定されている。

また、キャップ１８４ｂの下半部には凹部が形成されており、該凹部内に支柱部材１８５が挿入されている。キャップ１８４ｂと支柱部材１８５とは、機械的に分離しており、キャップ１８４ｂと支柱部材１８５との間には、キャップ１８４ｂの支柱部材１８５を軸とするθｚ方向の回転が許容される程度の隙間が形成されている。支柱部材１８５には、不図示の管路が形成されている。キャップ１８４ｂの上半部には、上記管路に連通する絞り穴１８３が形成されている。基板搬入ベアラ装置１８２ｂでは、上記支柱部材１８５の管路、及び絞り穴１８３を介してキャップ１８４ｂに真空吸引力が供給される。キャップ１８４ｂの表面には、真空吸着用の浅い吸着溝（又は小さな吸着穴）が形成されており、基板Ｐが基板ホルダ１２８に載置されているとき、キャップ１８４ｂは、基板Ｐの撓み、及び浮き上がりを抑制し、平坦性を維持させることができる。

さらに、基板ホルダ１２８には、凹部１２８ｂに一端が開口する管路１８９が形成されている。基板ホルダ１２８は、該管路１８９を介してキャップ１８４ｂを凹部１２８ｂに対して真空吸着保持し、凹部１２８ｂで確実に位置決めできるようになっている。なお、該管路１８９を分岐させ、該分岐管をキャップ１８４ｂの内部を通してキャップ１８４ｂの表面に開口させても良い。この場合、基板ホルダ１２８に載置された基板Ｐを真空吸引して、キャップ１８４ｂの上面に基板Ｐを倣わせることができる。

また、キャップ１８４ｂと支柱部材１８５との間には、例えば引張コイルばね１８７が配置されており、相互に引き合う力によってキャップ１８４ｂを強い力で基板ホルダ１２８の凹部１２８ｂに押し付けて位置決めするようになっている。

本第２の実施形態においても、基板搬入ベアラ装置１８２ｂは、上記第１の実施形態と同様に、基板Ｐの搬入時に、基板ホルダ１２８の上空で、基板Ｐの−Ｘ側の端部を吸着把持する。図２４に示されるように、基板搬入ベアラ装置１８２ｂでは、Ｚアクチュエータ８６ｚにより、支柱部材１８５が上昇駆動されると、キャップ１８４ｂが支柱部材１８５と一体的に上昇し、基板ホルダ１２８の上空に待機している基板Ｐの下面を吸着把持する。基板Ｐを基板ホルダ１２８上に載置する際には、基板Ｐの自由落下に伴い、キャップ１８４ｂが−Ｚ方向に移動すること、及び基板ホルダ１２８が基板Ｐを吸着保持する前に、基板搬入ベアラ装置１８２ｂを用いて基板Ｐのファインアライメントを行うことは、上記第１の実施形態と同じである。キャップ１８４ｂは、支柱部材１８５に対してθｚ方向に回転可能であるので、上記ファインアライメント動作時にキャップ１８４ｂによる基板Ｐの吸着保持が外れるおそれがない。なお、基板Ｐがθｚ方向へ移動するときのキャップ１８４ｂの微少なＹ方向への変位は、キャップ１８４ｂと支柱部材１８５との間の嵌合ガタ、あるいは支柱部材１８５の変形により、対応することができる。

なお、図２５に示される変形例に係る基板搬入ベアラ装置１８２ｃのように、支柱部材１８５のＸ駆動によって基板Ｐがキャップ１８４ｂと共にθｚ方向に回転するとき、回転する場所は、あらかじめ二重管になっていて回転可能に構成された支柱部材１８５の中間部で行われるようにしても良い。これにより、吸着力の影響を受けないで小さな摩擦力で基板Ｐ及びキャップ１８４ｂを回転させることができる。

ここで、本第２の実施形態において、キャップ１８４ｂと支柱部材１８５とが機械的に分離されているのは、基板ホルダ１２８に基板Ｐを載置したときのキャップ１８４ｂのＺ位置を、Ｚアクチュエータ８６ｚのＺ位置決め精度によらず正確に行なうためである。図２５に示される基板搬入ベアラ装置１８２ｃでは、キャップ１８４ｂと支柱部材１８５とを一体構造にして、下方の二重管部分において、軸を外筒よりも長くして隙間を持たせ、前述のＺ動作を行なうようにしても良い。

以上のように、本第２の実施形態では、基板搬入ベアラ装置１８２ｂをキャップ１８４ｂと支柱部材１８５とに分離し、キャップ１８４ｂを基板ホルダ１２８の表面と同一高さに埋め込んだので、基板ホルダ１２８の上面に凹部１２８ｂが形成されているにもかかわらず、基板Ｐの平面悪化を抑えることができる。また、一対の基板搬入ベアラ装置１８２ｂをＸ軸方向の逆方向に駆動することによって、容易に基板Ｐをθｚ回転させることができる。

また、基板搬入ベアラ装置１８２ｂをＸ駆動させて基板Ｐのアライメントを行なうために必要な、キャップ１８４ｂの外径と基板ホルダ１２８の凹部１２８ｂの外径との隙間は、露光光反射の反射量の違いを生じて転写ムラを発生させるおそれがあるが、凹部１２８ｂがテーパ穴状に形成されているので、基板ホルダ１２８の表面に垂直に進入してくる露光光は、凹部１２８ｂの底部まで到達しない。従って、反射量の変化（光の吸収）を抑制することができる。

なお、基板搬入ベアラ装置１８２ｂについてのみ説明したが、基板搬出ベアラ装置１８２ａの構成は、基板搬入時に基板Ｐをθｚ方向に回転させる必要がないことから、キャップ１８４ａがθｚ方向に回転しないように構成されている点を除き、基板搬入ベアラ装置１８２ｂと同様であるので、説明を省略する。

《第３実施形態》
次に、第３の実施形態に係る液晶露光装置ついて、図２６〜図２９（ｂ）を用いて説明する。第３の実施形態に係る液晶露光装置の構成は、基板交換装置の一部の構成及び動作が異なる点を除き、上記第１の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第１の実施形態と同じ構成及び機能を有する要素については、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。

上述した第１の実施形態の基板交換装置４０（図１、図２など参照）は、基板ホルダ２８上の基板Ｐをわずかに浮上させてスライド搬出させるとほぼ同時に、基板ホルダ２８の上空で待機中の新しい基板Ｐを支持した基板搬入ハンド６２を退出させ、新しい基板Ｐを直ちに自由落下させて基板ホルダ２８上に載置するようにしたので、基板ホルダ２８表面が空になって大気に晒される時間は極めて短い。また、基板搬入装置６０から基板Ｐを受け取るための装置（例えば、リフトピン装置など）、あるいは基板Ｐを搬送する際に該基板Ｐを載置する部材（いわゆる基板トレイ）を用いないので、発塵、及びこれに起因する基板ホルダ２８上へのゴミの付着の可能性も低い。しかし、基板Ｐの裏面にゴミが付着した状態で基板ホルダ２８に搬入されることも予想される。本第３実施形態に係る基板交換装置２４０は、基板Ｐを基板ホルダ２８に搬入する前に、基板Ｐの裏面のゴミを除去する点が上記第１の実施形態と異なる。

図２６に示されるように、第３の実施形態の基板交換装置２４０において、複数のバランスビーム５２の＋Ｙ側及び−Ｙ側それぞれには、平面視円弧状のエアベアリング２５２（以下、Ｒガイド２５２と称する）が配置されている。Ｒガイド２５２の幅は、バランスビーム５２と同等である。Ｒガイド２５２は、例えば中空の棒状部材を曲げ加工によって円弧状に曲げた後、複数の微小な穴を形成することによって作成される。Ｒガイド２５２の上面の高さ位置は、複数のバランスビーム５２の上面の高さ位置に対して、幾分低くなるように設定されている。一対のＲガイド２５２は、複数のバランスビーム５２と一体的にＸ軸方向に移動が可能なようになっている。また、図２７に破線で示されるように、基板Ｐは、複数のバランスビーム５２上に載置された状態で、＋Ｙ側の端部近傍が、＋Ｙ側のＲガイド２５２の端部近傍に支持され、−Ｙ側の端部近傍が、−Ｙ側のＲガイド２５２の端部近傍に支持されている。

基板交換装置２４０では、図２７に示されるように、複数のバランスビーム５２、及び一対のＲガイド２５２から加圧気体を排気して該基板Ｐを浮上させつつ、アライメントパッド７８によって基板Ｐを回転させることにより、一対のＲガイド２５２の非接触支持によって、基板Ｐを四隅が自重により垂れ下がることなく低摩擦でθｚ方向に、例えば９０°以上回転させることが可能となる。

この際、基板Ｐの裏面は、アライメントパッド７８に吸着保持された中央部を除いて、他のすべての領域にバランスビーム５２から加圧気体が万遍なく吹き付けられる。これにより、基板Ｐの裏面に付着したゴミを吹き飛ばすことができる。

なお、基板Ｐの裏面の加圧気体による清掃としては、図２８に示されるように、複数のバランスビーム５２からの少ない流量、流速のエア排気とは別に、清掃専用に強力な噴流を吹き付けるライン状の一対のノズル２５４を用意しても良いし、例えばライン状の一対のブラシ（不図示）を用意して、基板Ｐの裏面を直接掃いても良い。図２９（ａ）、及び図２９（ｂ）は、ライン状の高圧エア、又はブラシで基板Ｐの裏面を清掃しながら、基板Ｐをθｚ方向に、例えば１８０°回転させた様子を模式的に示したものである。なお、図２９（ａ）、及び図２９（ｂ）において、符号２５４は、一対のノズル２５４（図２８参照）から加圧エアが噴出される範囲、あるいは一対のブラシ（不図示）を示す。

図２９（ａ）は、初期状態であり、図２９（ｂ）は、基板Ｐを、例えば１８０°回転させたときの清掃の軌跡を示している。なお、図２９（ｂ）では、理解を容易にするために、基板Ｐが回転する代わりに一対のノズル２５４（図２８参照）又は一対のブラシを、例えば１５°毎に回転させた図が示されているが、実際には、一対のノズル２５４又は一対のブラシの回転は、連続して行なわれるので、アライメントパッド７８により吸着され中央部を除いて、基板Ｐのほぼ全面を清掃できることがわかる。

また、本第３の実施形態では、基板Ｐを複数のバランスビーム５２上で、例えば９０°度以上回転させて、該基板Ｐの裏面全体にエアを吹き付けることができることから、バランスビーム５２のエアベアリング、及びライン状ノズル２５４からの排気エアの温度を細かく制御することによって、基板Ｐを所定の均一な温度に温調することができる。その結果、ポート部で待機中に基板Ｐの熱収縮を抑えて高精度な露光を行なうことが可能となる。

なお、以上説明した第１〜第３の各実施形態（及びその変形例）の構成は、適宜変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、Ｙ軸方向に離間して配置された一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂそれぞれの保持パッド８４ｂを用いて、基板ＰのＹ軸方向に離間する２箇所を保持したが、基板Ｐの保持箇所は、これに限らず、例えばひとつの保持パッド８４ｂにより、基板Ｐを１箇所で保持しても良い。この場合、保持パッド８４ｂと基板Ｐとの接触面積を確保するため、保持パッド８４ｂの保持面をＹ軸方向に延びる形状にすると良い。

また上記各実施形態では、基板搬入ベアラ装置８２ｂが、基板Ｐの−Ｘ方向側端部を拘束（保持）するように構成しているが、これに限られるものではない。例えば、基板Ｐの＋Ｙ方向側端部や−Ｙ方向側端部、あるいは−Ｘ方向側端部と＋Ｙ方向側端部との角部や、−Ｘ方向側端部と−Ｙ方向側端部との角部を拘束（保持）するように構成しても良い。基板搬入ベアラ装置８２ｂが基板Ｐを拘束する箇所（場所）は、基板搬出ベアラ装置８２ａ、基板搬出装置７０、および基板搬入装置６０の動作の邪魔にならないように設置できるのであれば、上記各端部または各角部の何れでも、或いは何れの組み合わせであっても良い。

また、上記各実施形態において、一対の基板搬入ベアラ装置８２ｂそれぞれの保持パッド８４ｂは、対応する切り欠き２８ｂ内に収容されたが、これに限られず、例えば基板Ｐのうち、予め基板ホルダ２８の端部近傍からはみ出した部分を吸着保持しても良い。この場合、基板ホルダ２８に切り欠き２８ｂを形成する必要がない。なお、上記はみ出した部分は、面積が小さいので、保持パッド８４ｂと基板Ｐとの接触面積を確保するため、保持パッド８４ｂの保持面をＹ軸方向に延びる形状にすると良い。また、基板Ｐを基板ホルダ２８の上面に載置する際に、該基板Ｐの裏面と基板ホルダ２８の上面との間に保持パッド８４ｂを挟み込んだ後に、保持パッド８４ｂを引き抜いても良い。この場合も基板ホルダ２８に切り欠き２８ｂを形成する必要がない。このとき、保持パッド８４ｂを引き抜く際に基板Ｐが移動しないように、基板Ｐの一部を吸着保持しておくと良い。

また、上記各実施形態において、搬出対象の基板Ｐは、基板搬出ベアラ装置８２ａによりオフセット状態（基板ホルダ２８から一部が突き出した状態）とされたが、これに限られず、基板ホルダ２８をＹ軸周りに傾けて基板ホルダ２８の上面を傾斜させ、自重により基板Ｐをオフセット状態としても良い。また、基板搬出装置７０は、基板Ｐのオフセットされた端部近傍を保持して基板Ｐを搬出したが、基板Ｐのうち、予め基板ホルダ２８の端部近傍からはみ出した部分を吸着保持しても良い。また、基板搬出ベアラ装置８２ａにより基板Ｐをオフセット状態とする動作は、基板ホルダ２８が基板交換位置に移動する最中に（基板ホルダ２８の移動と並行して）行っても良い。

また、上記各実施形態において、基板搬入装置６０は、基板Ｐを重力方向下方から支持する基板搬入ハンド６２を用いて基板Ｐを搬送したが、基板Ｐの搬送時における自由落下を防止できれば、搬入用の搬送装置の構成は、これに限られず、例えば公知のベルヌーイチャックなどを用いて基板Ｐを重力方向上方から吊り下げ支持して搬送しても良い。この場合、ベルヌーイチャックによる基板Ｐの吊り下げ支持を解除することにより、基板Ｐを自重により落下させることができる。

なお、このベルヌーイチャック方式を用いる場合にも、基板ホルダ２８の上空で基板ＰのＸＹ平面内の位置を拘束するために、上記実施形態における基板搬入ベアラ装置８２ｂの代わりになる何らかの搬送アシスト機構が必要になる。この搬送アシスト機構として例えば、基板Ｐの側面を物理的に制限するための壁部材をベルヌーイチャックの周辺部に構成するようにしても良い。あるいは、基板Ｐの側面に対して、ＸＹ平面内の位置拘束のためのエアーを吹き付ける機構を、ベルヌーイチャックに設けるようにしても良い。

また、上記実施形態における基板交換時の動作シーケンスでは、図１４〜図１６に示されるように、基板搬出ハンド７２の＋Ｘ方向への駆動（基板搬出ハンド７２による、基板Ｐ_１の基板ホルダ２８からの搬出動作／基板搬出ハンド７２の「引き抜き動作」と称す）の開始後に、基板搬入ハンド６２の＋Ｘ方向への駆動（基板搬入ハンド６２の基板Ｐ_２の下方からの退避動作／換言すれば基板搬入ハンド６２による基板Ｐ_２の基板ホルダへ２８への搬入動作／基板搬入ハンド６２の「引き抜き動作」と称す）を開始するものとして説明したが、この引き抜き動作のタイミングはこれに限られない。基板搬入ハンド６２の上記引き抜き動作に伴って自重で落下する基板Ｐ_２が、両ハンド６２，７２および基板Ｐ_１に接触しないように動作タイミングを制御していれば、両ハンド６２，７２の上記引き抜き動作の開始順序はどちらが先でも、或いは同時でも良い。

また、上記各実施形態において、基板ホルダ２８は、基板Ｐを吸着保持する構成であったが、これに限られず、例えば基板Ｐを非接触状態で保持しても良い。

また、上記実施形態において、基板ホルダ２８の上空で基板ＰのＸＹ平面内の位置を拘束するための基板搬入ベアラ装置８２ｂは、基板ホルダ２８（基板ステージ装置２０）が備えていたが、これに限られず、例えば基板搬入装置６０が有していても良いし、あるいは、基板交換位置の上方において、例えば基板ステージ装置２０などを収容するチャンバを構成するフレーム部材に吊り下げ支持されても良い。

また、上記各実施形態では、外部搬送装置１００のロボットハンドが搬入対象の基板Ｐをポート部に受け渡した後、該基板Ｐを基板搬入装置６０が基板ホルダ２８の上空に搬送したが、これに限られず、外部搬送装置１００のロボットハンドが、搬入対象の基板Ｐを基板ホルダ２８の上空に搬送し、該基板Ｐを基板搬入ベアラ装置８２ｂに直接受け渡しても良い。

また、照明系１２で用いられる光源、及び該光源から照射される照明光ＩＬの波長は、特に限定されず、例えば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、上記各実施形態では、投影光学系１６として、等倍系が用いられたが、これに限られず、縮小系、あるいは拡大系を用いても良い。

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、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル製造用の露光装置、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適用できる。

また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、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、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が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。

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、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク（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、本発明の物体搬送方法、及び装置は、物体を搬送するのに適している。また、本発明の露光装置は、物体を露光するのに適している。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製造に適している。また、本発明のバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。

１０…液晶露光装置、２０…基板ステージ装置、４０…基板交換装置、５０…ビームユニット、６０…基板搬入装置、７０…基板搬出装置、８０…基板アシスト装置、８２ａ…基板搬出ベアラ装置、８２ｂ…基板搬入ベアラ装置、Ｐ…基板。

Claims (35)

1. 物体を支持可能な支持面を有する支持部へ、前記物体を搬送する物体搬送装置において、
   前記物体とは異なる別の物体が支持された前記支持面の上方で前記物体を保持する第１保持部と、
   前記第１保持部に保持された前記物体の一部を保持する第２保持部と、
   前記支持面上の前記別の物体を搬出する搬出装置と、
   前記第１および第２保持部により前記物体が保持された状態から、前記第１保持部による前記物体の保持を解除するよう、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる第１駆動部と、
   前記物体を保持した前記第２保持部を、前記搬出装置により前記別の物体が搬出された前記支持面に前記物体が支持されるように下方へ移動させる第２駆動部と、
   前記第１および第２駆動部を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記搬出装置による前記支持面からの前記別の物体の搬出動作と少なくとも一部並行して、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる物体搬送装置。
2. 前記第２駆動部は、前記物体の他部の落下に基づいて前記第２保持部を下方へ駆動制御する請求項１に記載の物体搬送装置。
3. 前記第１駆動部は、前記第１保持部が前記物体を浮上保持させた状態で前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる請求項１又は２に記載の物体搬送装置。
4. 前記制御装置は、前記物体と前記支持面との間に介在する気体により前記物体が変形しないように前記第２保持部を駆動する請求項１から３の何れか一項に記載の物体搬送装置。
5. 前記支持部は、前記支持面から前記物体に対して気体を供給する供給孔と、前記支持面と前記物体との間の気体を吸引する吸引孔と、を有し、
   前記保持部に保持された前記物体と前記支持面との間の気体の量を変化させる請求項４に記載の物体搬送装置。
6. 前記支持部を駆動する駆動装置をさらに備え、
   前記駆動装置は、前記支持面に平行な面に沿って移動可能であり、
   前記第２保持部は、前記支持部に対して所定の位置関係で前記面に沿って移動可能である請求項１から５の何れか一項に記載の物体搬送装置。
7. 前記制御装置は、前記駆動装置により前記支持部が駆動されているときに前記第２保持部を駆動する請求項６に記載の物体搬送装置。
8. 前記第２保持部は、前記支持部に設けられている請求項７に記載の物体搬送装置。
9. 前記駆動装置は、前記支持面に支持された前記物体が処理される位置及び前記物体が前記支持面に支持される位置との一方の位置から他方の位置へ前記支持部を駆動する請求項６から８の何れか一項に記載の物体搬送装置。
10. 前記第２保持部は、上下方向に交差する２次元平面に平行な方向に関して、前記物体の位置を拘束した状態で前記物体とともに下方に移動する請求項１から９の何れか一項に記載の物体搬送装置。
11. 前記第２保持部は、前記上下方向に交差する２次元平面内に平行な方向の位置に関して、前記支持面に対する前記物体の位置調整を行う請求項１０に記載の物体搬送装置。
12. 前記支持部は、前記位置調整において、前記支持面と前記物体との間に気体を介在させ前記物体を非接触支持する請求項１１に記載の物体搬送装置。
13. 前記第２保持部は、前記位置調整を行った後に、前記物体を前記支持面に支持させる請求項１１又は１２に記載の物体搬送装置。
14. 前記制御装置は、前記別の物体を前記搬出装置が搬出する動作と少なくとも一部並行して、前記物体を保持した前記第２保持部を下方へ駆動させる請求項１から１３の何れか一項に記載の物体搬送装置。
15. 前記別の物体を保持する第３保持部をさらに備え、
    前記制御装置は、前記別の物体を保持する前記第３保持部を駆動して前記別の物体を前記搬出装置に受け渡す請求項１４に記載の物体搬送装置。
16. 前記支持部は、前記第３保持部を収容する第１収容部を有する請求項１５に記載の物体搬送装置。
17. 前記支持部は、前記第２保持部を収容する第２収容部を有する請求項１から１６の何れか一項に記載の物体搬送装置。
18. 前記第２保持部は、前記物体を吸着して保持する請求項１から１７の何れか一項に記載の物体搬送装置。
19. 前記第２保持部は、前記物体の外周端部のうちの一端部側を保持する請求項１から１８の何れか一項に記載の物体搬送装置。
20. 請求項１から１９の何れか一項に記載の物体搬送装置と、
    前記支持面上に支持された前記物体に対してエネルギビームを用いて所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置。
21. 前記物体は、フラットパネルディスプレイに用いられる基板である請求項２０に記載の露光装置。
22. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項２１に記載の露光装置。
23. 請求項２１又は２２に記載の露光装置を用いてレジストが塗布された前記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。
24. 請求項２０から２２の何れか一項に記載の露光装置を用いてレジスト塗布された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。
25. 物体を支持可能な支持面を有する支持部へ、前記物体を搬送する物体搬送方法において、
    前記物体とは異なる別の物体が支持された前記支持面の上方で前記物体を第１保持部を用いて保持することと、
    前記第１保持部に保持された前記物体の一部を第２保持部により保持することと、
    前記第１および第２保持部により前記物体が保持された状態から、前記第１保持部による前記物体の保持を解除するよう、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させることと、
    前記物体を保持した前記第２保持部を、前記別の物体が搬出された前記支持面に前記物体が支持されるように下方へ移動させることと、を含み、
    前記支持面からの前記別の物体の搬出動作と少なくとも一部並行して、前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる物体搬送方法。
26. 前記移動させることでは、前記第２保持部を前記物体の他部の落下に基づいて下方へ移動させる請求項２５に記載の物体搬送方法。
27. 前記退避させることでは、前記第１保持部が前記物体を浮上保持させた状態で前記第１保持部を前記支持面の上方から退避させる請求項２５又は２６に記載の物体搬送方法。
28. 前記移動させることでは、前記物体と前記支持面との間に介在する気体により前記物体が変形しないように前記第２保持部を移動させる請求項２５から２７の何れか一項に記載の物体搬送方法。
29. 前記移動させることでは、上下方向に交差する２次元平面に平行な方向に関して、前記第２保持部が前記物体の位置を拘束した状態で前記物体とともに前記第２保持部を下方に移動させる請求項２５から２８の何れか一項に記載の物体搬送方法。
30. 前記移動させることでは、前記別の物体を前記支持面上から搬出する動作と少なくとも一部並行して、前記物体を保持した前記第２保持部を下方へ移動させる請求項２５から２９の何れか一項に記載の物体搬送方法。
31. 請求項２５から３０の何れか一項に記載の物体搬送方法により前記支持部に前記物体を搬送し、前記支持面上に前記物体を支持させることと、
    前記支持面上に支持された前記物体に対してエネルギビームを用いて所定のパターンを形成することと、を含む露光方法。
32. 前記物体は、フラットパネルディスプレイに用いられる基板である請求項３１に記載の露光方法。
33. 前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項３２に記載の露光方法。
34. 請求項３２又は３３に記載の露光方法を用いてレジストが塗布された前記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。
35. 請求項３１から３３の何れか一項に記載の露光方法を用いてレジストが塗布された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。

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