JPWO2012032768A1 - 移動体装置、露光装置、露光方法、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

移動体装置、露光装置、露光方法、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

レバー（１１３）は、その長手方向をほぼＺ軸方向に向けられた状態で、その下端部よりも上端部に近い中間部がＹ粗動ステージ（２３Ｙ）に設けられた軸部材（１１９）にθｙ方向に揺動可能に支持されている。また、レバー（１１３）は、その下端部がボイスコイルモータ（１１０）により＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に微少駆動可能とされ、その上端部が微動ステージ（５０）を−Ｘ方向又は＋Ｘ方向に押圧可能とされている。ボイスコイルモータ（１１０）によりレバー（１１３）の下端部が＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に微少駆動されると、レバー（１１３）は、軸部材（１１９）の軸線を支点に揺動し、その上端部が微動ステージ（５０）を−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に押圧する。この際、ボイスコイルモータ（１１０）の推力は、レバー（１１３）のレバー比による、てこの原理により、増幅されて微動ステージ（５０）に伝達される。

Description

本発明は、移動体装置、露光装置、露光方法、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に係り、特に、所定平面内で少なくとも一軸方向に移動可能な移動体を備える移動体装置、該移動体装置を備える露光装置、前記移動体装置の前記移動体に保持された物体に所定のパターンを形成する露光方法、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、及び前記露光装置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（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
この種の露光装置は、マスクを保持するマスクステージ、及び露光対象物である基板が載置される基板保持部材を備えている。
マスクステージは、例えば複数のリニアモータによりスキャン方向に所定のストロークで駆動されるとともに、スキャン方向及びこれに直交するクロススキャン方向に適宜微少駆動される。これらのリニアモータそれぞれの可動子は、マスクステージに設けられている。ここで、マスクステージは、近年のマスクの大型化に伴い大型化し、その重量が非常に重くなっているので、マスクステージを駆動するために、非常に大きな推力を必要とする。そこで、従来、これに見合った大推力を発生するリニアモータが用いられていた（例えば、特許文献１及び特許文献２等参照）。
また、例えば、特許文献１に開示される露光装置では、基板保持部材は、ＸＹ２軸ステージ装置上に搭載されており、ＸＹ２軸ステージ装置によりスキャン方向及びこれに直交するクロススキャン方向に長ストロークで誘導される。また、基板保持部材は、可動子が基板保持部材に設けられ、固定子がＸＹ２軸ステージ装置に設けられた複数のリニアモータ（ボイスコイルモータ）により６自由度方向に適宜微少駆動される。ここで、基板保持部材は、近年の基板の大型化に伴い大型化し、その重量が非常に重くなっているため、基板保持部材を駆動するために、大推力を発生するリニアモータが用いられていた。
しかしながら、一般に、大推力を発生するリニアモータ（固定子及び可動子）は、大型でその重量が重いため、マスクステージ、及びＸＹ２軸ステージ装置の運動性能及び位置制御性を低下させる一因となっていた。そこで、発生推力の小さい小型で軽量のリニアモータをそれぞれ用いてマスクステージ及び基板ステージを駆動する技術の開発が望まれていた。
米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書 米国特許出願公開第２００８／００３０７０２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軸及び第２軸を含む所定平面に沿って前記第１軸に平行な第１方向に移動可能な第１移動体と；前記第１移動体の前記第１方向の一側への移動に伴い該一側に移動する第２移動体と；前記第１移動体に設けられ、第１の力を発生可能な力発生装置と；前記力発生装置が発生した前記第１の力を、てこの原理で増幅した前記第１方向にほぼ平行な方向の第２の力を前記第２移動体に伝達する伝達装置と；を備える第１の移動体装置が、提供される。
これによれば、第１移動体に設けられた力発生装置の発生した力が伝達装置により増幅されて第２移動体に伝達され、これにより第２移動体が第１移動体に対して駆動される。従って、第２移動体を第１移動体に対し駆動するために力発生装置が発生する推力は小さくても良く、力発生装置を小型化できる。
本発明の第２の態様によれば、エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、前記物体が前記第２移動体に保持される上記第１の移動体装置と；前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える第１の露光装置が、提供される。
本発明の第３の態様によれば、エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、前記マスクが前記第２移動体に保持される上記第１の移動体装置と；前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上に前記パターンを生成するパターン生成装置と；を備える第２の露光装置が、提供される。
本発明の第４の態様によれば、互いに直交する第１及び第２軸を含む所定平面に沿って少なくとも前記第１軸に平行な第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と；前記第１移動体に対して少なくとも前記第１方向に相対移動可能な第２移動体と；
一端が前記第１移動体に接続されるとともに他端が前記第２移動体に接続され、かつ前記第１及び第２移動体の前記第１方向に関する相対位置により撓んだ状態と緊張した状態との間を移行可能な可撓性部材を含む接続装置と；前記第１移動体を前記第１方向に所定のストトロークで駆動する第１駆動系と；前記可撓性部材が撓んだ状態で、前記第２移動体を前記第１移動体を介して前記第１方向に誘導可能な第２駆動系と；を備える第２の移動体装置が、提供される。
これによれば、第１及び第２移動体は、可撓性部材を含む接続装置により接続されており、可撓性部材が撓んだ状態では、第１方向に関する相対移動が許容される。そして、上記相対移動が許容された状態で第１移動体が第１駆動系により駆動されると、可撓性部材に張力が作用し（可撓性部材が緊張した状態となり）、第２移動体が可撓性部材を介して第１移動体に牽引され、第１及び第２移動体が共に第１方向に移動する。また、可撓性部材が撓んだ状態（第１及び第２移動体の相対移動が可能な状態）で、第２移動体は、第２駆動系により第１移動体に誘導されて第１方向に移動する。従って、例えば第２移動体を加速するための大きな推力を発生するアクチュエータを設けなくても良い。
本発明の第５の態様によれば、エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、前記物体が前記第２移動体に保持される上記第２の移動体装置と；前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える第３の露光装置が、提供される。
本発明の第６の態様によれば、エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、前記マスクが前記第２移動体に保持される上記第２の移動体装置と；前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上に前記パターンを生成するパターン生成装置と；を備える第４の露光装置が、提供される。
本発明の第７の態様によれば、第１移動体と、該第１移動体に対して相対移動可能な第２移動体とを含む移動体装置であって、前記第１移動体を移動させるとともに、該第１移動体を介して前記第２移動体を移動させる駆動系と；前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方に接続され、前記第１移動体に対する前記第２移動体の可動範囲を、第１範囲と該第１範囲より小さい第２範囲との間で切り換え可能に設定する切換装置と；を備える第３の移動体装置が、提供される。
これによれば、第２移動体は、駆動系により第１移動体を介して駆動される。ここで、第１移動体に対する第２移動体の可動範囲は、切換装置により第１範囲、又は第２範囲に切り替え可能に設定される。第２範囲は、第１範囲に比べて上記可動範囲が狭いので、例えば第１移動体を用いて第２移動体を押圧することが可能であり、第１範囲では、例えば第１移動体に対して第２移動体を相対移動させることができる。
本発明の第８の態様によれば、エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、前記物体が前記第２移動体に保持される上記第３の移動体装置と；前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える第５の露光装置が、提供される。
本発明の第９の態様によれば、エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、前記マスクが前記第２移動体に保持される上記第３の移動体装置と；前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上成するパターン生成装置と；を備える第６の露光装置が、提供される。
本発明の第１０の態様によれば、エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、互いに直交する第１及び第２軸を含む所定平面に沿って少なくとも前記第１軸に平行な第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と；前記第１移動体に対して少なくとも前記第１方向に相対移動可能で前記物体が載置される第２移動体と；前記第１移動体を前記第１方向に所定のストトロークで駆動する第１駆動系と；前記第２移動体を前記第１方向に加速又は減速する際に、前記第１駆動系によって前記第１方向に駆動される前記第１移動体と前記第２移動体との前記第１方向に関する位置関係に応じた力を、前記第１移動体から前記第２移動体に付与して前記第２移動体を前記第１方向に駆動する力付与装置と；前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える第７の露光装置が、提供される。
これによれば、力付与装置は、第２移動体を第１方向に加速又は減速する際には、第１移動体と第２移動体との第１方向に関する位置関係に応じた力を第１移動体から第２移動体に付与して第２移動体を第１方向に駆動する。この場合、第１移動体の第１方向の位置が変化し、これによって第１移動体と第２移動体との第１方向に関する位置関係が変化すると、この変化に伴って変化する大きさ及び方向の第１方向の力が、力付与装置により第１移動体から第２移動体に付与される。従って、第２移動体を第１方向に加速又は減速するための大きな推力を発生する専用のアクチュエータを設けなくても良い。
本発明の第１１の態様によれば、エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、互いに直交する第１及び第２軸を含む所定平面に沿って少なくとも前記第１軸に平行な第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と；前記第１移動体に対して少なくとも前記第１方向に相対移動可能で前記マスクが載置される第２移動体と；前記第１移動体を前記第１方向に所定のストトロークで駆動する第１駆動系と；前記第２移動体を前記第１方向に加速又は減速する際に、前記第１駆動系によって前記第１方向に駆動される前記第１移動体と前記第２移動体との前記第１方向に関する位置関係に応じた力を、前記第１移動体から前記第２移動体に付与して前記第２移動体を前記第１方向に駆動する力付与装置と；前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上に前記パターンを生成するパターン生成装置と；を備える第８の露光装置が、提供される。
本発明の第１２の態様によれば、上記第１〜第８の露光装置のいずれか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が提供される。この場合において、物体として、フラットパネルディスプレイの製造に用いられる基板を用いることで、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１３の態様によれば、エネルギビームを用いて物体に所定のパターンを形成する露光方法であって、第１移動体と、該第１移動体に対して相対移動可能な第２移動体とを含む移動体装置の前記第２移動体に前記物体を保持させることと；前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方に接続された切換装置を用いて、前記第１移動体に対する前記第２移動体の可動範囲を第１範囲と該第１範囲より小さい第２範囲との間で切り換え可能に設定することと；前記第１移動体を移動させるとともに、該第１移動体を介して前記第２移動体を移動させることと；前記第２移動体に保持された前記物体に前記パターンの像を形成することと；を含む露光方法が、提供される。
本発明の第１４の態様によれば、上記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の断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１の液晶露光装置が有するマスクステージ装置の平面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図６（Ａ）は、第１の実施形態におけるボイスコイルモータの推力と微動ステージに作用する力との関係を説明するための図であり、図６（Ｂ）は、比較例におけるボイスコイルモータの推力と微動ステージに作用する力との関係を説明するための図である。 第２の実施形態に係るマスクステージ装置の平面図である。 第３の実施形態に係るマスクステージ装置の平面図である。 第４の実施形態に係るマスクステージ装置の断面図である。 第５の実施形態に係る基板ステージ装置の断面図である。 第５の実施形態に係る基板ステージ装置を＋Ｘ方向から見た側面図である。 第６の実施形態に係る基板ステージ装置を＋Ｘ方向から見た側面図である。 第７の実施形態に係る基板ステージ装置の断面図である。 第７の実施形態に係る基板ステージ装置を＋Ｘ方向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断面図である。 第９の実施形態に係る基板ステージ装置の断面図である。 第１０の実施形態に係る液晶露光装置が有するマスクステージ装置の平面図である。 図１８（Ａ）は、図１７のマスクステージ装置を−Ｘ側から見た側面図、図１８（Ｂ）は、図１７のＣ−Ｃ線断面図である。 図１７のマスクステージ装置が有するサブステージを示す図である。 図２０（Ａ）は、図１７のマスクステージ装置が有するフレクシャ装置の平面図、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）のフレクシャ装置の側面図である。 図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）は、図１７のマスクステージ装置の動作を説明するための図（その１〜その３）である。 図２２（Ａ）は、変形例に係るフレクシャ装置の平面図、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 第１１の実施形態に係る液晶露光装置が有する基板ステージ装置のＸＺ断面図である。 図２３の基板ステージ装置を＋Ｘ側から見た側面図である。 図２５（Ａ）は、微動ステージを加減速させる際のＸスイッチング装置のＸＺ断面図であり、図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 図２６（Ａ）は、微動ステージを等速移動させる際のＸスイッチング装置のＸＺ断面図であり、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。 図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、図２３の基板ステージ装置を模式的に示す平面図である。 図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）は、第１１の実施形態の変形例に係る基板ステージ装置を模式的に示す平面図である。
《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図６（Ｂ）に基づいて説明する。
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の表示パネルなどに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。
液晶露光装置１０は、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージ２０を含むマスクステージ装置ＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、マスクステージ装置ＭＳＴ及び投影光学系ＰＬなどが搭載されたボディ３０、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５，７２９，３３１号明細書あるいは米国特許第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、マスクＭ上に千鳥状に配置された複数、例えば５つの照明領域のそれぞれを照明する複数、例えば５つの照明系を有し、各照明系は、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。
マスクステージ装置ＭＳＴは、後述するボディ３０の一部である鏡筒定盤３３の上面に固定された一対のマスクステージガイド３５、及び一対のマスクステージガイド３５上にエアベアリング２７（図４及び図５参照）を介して非接触状態（浮上した状態）で搭載されたマスクステージ２０を有する。マスクステージ２０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が支持されている。マスクステージ２０は、マスクステージ装置ＭＳＴが有するマスクステージ駆動系７０（図４及び図５参照）により、一対のマスクステージガイド３５上で、Ｘ軸方向（走査方向）に所定の長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。また、マスクステージ装置ＭＳＴでは、マスクステージ２０は適宜Ｙ軸方向にも短いストロークで移動される。マスクステージ装置ＭＳＴの構成については、後に詳しく説明する。
投影光学系ＰＬは、マスクステージ２０の図１における下方において、ボディ３０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号明細書あるいは米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示された投影光学系と同様の構成のものを用いることができる。投影光学系ＰＬは、前述した複数の照明領域に対応して、マスクＭのパターン像の投影領域が千鳥状に配置された複数、例えば５つの投影光学系（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、複数の投影光学系のそれぞれとしては、例えば光軸に沿って配置されたプリズム、光学素子群（レンズ群）、反射鏡を各２組備える２段インミラーレンズ光学系から構成され、例えば両側テレセントリックな拡大系で正立正像を形成するものが用いられている。
このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの像面側に配置される、表面にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）に形成される。そして、マスクステージ２０と基板Ｐを保持する基板ステージ装置ＰＳＴ（より正確には後述する微動ステージ５０）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、液晶露光装置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３０は、基板ステージ架台３１、一対のサイドコラム３２、及び鏡筒定盤３３を有している。基板ステージ架台３１は、Ｙ軸方向に延びる部材から成り、Ｘ軸方向に所定間隔で例えば２つ設けられている（図１では＋Ｘ側の基板ステージ架台は−Ｘ側の基板ステージ架台に対し紙面奥側に隠れている）。２つの基板ステージ架台３１は、それぞれＹ軸方向の両端部が床１３０上に設置された防振装置３４により下方から支持されており、床１３０に対して振動的に分離されている。一対のサイドコラム３２は、Ｘ軸方向に延びる部材から成り、２つの基板ステージ架台３１の＋Ｙ側の端部上、及び−Ｙ側の端部上にそれぞれ架け渡された状態で固定されている。鏡筒定盤３３は、平板状の部材から成り、そのＹ軸方向の両端部を下方から支持する一対のサイドコラム３２によって水平に（ＸＹ平面に平行に）支持されている。これにより、ボディ３０、及びボディ３０に支持された投影光学系ＰＬなどが、床１３０に対して振動的に分離されている。
基板ステージ装置ＰＳＴは、定盤１２、一対のベースフレーム１４、一対のベースフレーム１４に下方から支持されるＸ粗動ステージ２３Ｘ、Ｘ粗動ステージ２３Ｘ上に搭載されＸ粗動ステージ２３Ｘと共にいわゆるガントリー式のＸＹ二軸ステージ装置を構成するＹ粗動ステージ２３Ｙ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの＋Ｚ側（上方）に配置された微動ステージ５０、定盤１２上で微動ステージ５０を下方から支持する重量キャンセル装置４０などを備えている。
定盤１２は、例えば石材により形成された平面視で（＋Ｚ側から見て）矩形の板状部材から成り、その上面は、平面度が非常に高く仕上げられている。定盤１２は、２つの基板ステージ架台３１上に架け渡された状態で搭載されている（図２参照）。
一対のベースフレーム１４のそれぞれは、定盤１２のＹ軸方向の一側と他側に配置されている。一対のベースフレーム１４のそれぞれは、図２に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸＺ平面に平行な板状部材から成る本体部１４ａと、該本体部１４ａを下方から支持する複数（例えば３つ）の脚部１４ｂとを有し、基板ステージ架台３１に非接触状態（基板ステージ架台３１を跨いだ状態）で複数のアジャスタ装置１４ｃを介して床１３０上に設置されている。本体部１４ａの両側面及び上端面には、図３に示されるように、Ｘ軸方向に平行に延びる３つのＸリニアガイド部材１６が、それぞれ固定されている。また、各本体部１４ａの両側面のＸリニアガイド部材１６の上方には、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む一対の磁石ユニット１５ａのそれぞれが固定されている。なお、図３では、図面の錯綜を避ける観点から重量キャンセル装置４０などの図示が省略されている。
図１に戻り、Ｘ粗動ステージ２３Ｘは、Ｙ軸方向を長手方向とする平面視矩形の枠状部材、すなわち板状部材の中央部に矩形の開口部２３Ｘａ（図２参照）が形成された部材から成る。図１及び図３に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの下面のＹ軸方向の両端部には、一対のＸキャリッジ２１が一対のベースフレーム１４のそれぞれに対応して固定されている。各Ｘキャリッジ２１は、ＹＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、図３に示されるように、その一対の対向面間に本体部１４ａが挿入されている。各Ｘキャリッジ２１の一対の対向面、及び天井面には、それぞれＸリニアガイド部材１６にスライド自在に係合する複数のＸスライダ１９が固定されている。また、各Ｘキャリッジ２１の一対の対向面には、一対の磁石ユニット１５ａのそれぞれに対向して複数のコイルを含むコイルユニット１５ｂが固定されている。一対の磁石ユニット１５ａとこれに対向するコイルユニット１５ｂとは、Ｘ粗動ステージ２３ＸをＸ軸方向に駆動するための電磁力（ローレンツ力）駆動方式のＸリニアモータ１５を構成する（図３参照）。Ｘ粗動ステージ２３ＸのＸ軸方向に関する位置（Ｘ位置）は、本体部１４ａに固定されたＸリニアスケール１３ａと、Ｘキャリッジ２１に固定されたＸエンコーダヘッド（検出器）１３ｂとをそれぞれ含むＸリニアエンコーダシステム１３（あるいは不図示の干渉計システム）により計測されたＸ位置情報に基づいて、不図示の主制御装置により＋Ｙ側及び−Ｙ側の一対のＸリニアモータ１５を介して制御される。また、図２に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの−Ｘ側、及び＋Ｘ側部分のそれぞれの上面には、Ｙ軸方向に延びる各一対のＹリニアガイド部材２８が固定されている。Ｘ粗動ステージ２３Ｘの−Ｘ側、及び＋Ｘ側部分のそれぞれの上面において、一対のＹリニアガイド部材２８の間にＹ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット６０ａが固定されている。
Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｘ軸方向の長さがＹ軸方向の長さより幾分長い平面視矩形の板状部材から成り、その中央部に開口部２３Ｙａが形成されている。Ｙ粗動ステージ２３Ｙの下面には、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの上面に固定された前述の２対（４つ）のＹリニアガイド部材２８のそれぞれにスライド可能に係合するＹスライダ２９が、複数（１つのＹリニアガイド部材２８につき、例えば４つ）固定されており（図３参照）、Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｘ粗動ステージ２３Ｘに対してＹ軸方向に所定のストロークで移動自在となっている。これに対し、Ｙ粗動ステージ２３Ｙは、Ｙリニアガイド部材２８とＹスライダ２９とが係合していることにより、Ｘ粗動ステージ２３Ｘに対するＸ軸方向への相対移動が制限されており、Ｘ粗動ステージ２３Ｘと一体的にＸ軸方向に移動する。また、図２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの−Ｘ側及び＋Ｘ側の端部のそれぞれの下面には、コイルを含む一対のコイルユニット６０ｂのぞれぞれが、前述の一対の磁石ユニット６０ａのそれぞれに対向して固定されている。各磁石ユニット６０ａと対向するコイルユニット６０ｂとは、Ｙ粗動ステージ２３ＹをＸ粗動ステージ２３Ｘ上でＹ軸方向に駆動するための電磁力（ローレンツ力）駆動方式のＹリニアモータ６０を構成する（図２参照）。Ｙ粗動ステージ２３ＹのＹ軸方向に関する位置（Ｙ位置）は、不図示の計測系（Ｙリニアエンコーダシステム（あるいは干渉計システム）を含む）により計測されたＹ位置情報に基づいて不図示の主制御装置により＋Ｘ側と−Ｘ側の一対のＹリニアモータ６０を介して制御される。
微動ステージ５０は、図１に示されるように、平面視ほぼ正方形の高さの低い直方体状の部材から成るステージ本体５１、ステージ本体５１の下方に設けられたレベリング装置５２、及びステージ本体５１の上面に固定された基板ホルダ５３を有している。基板ホルダ５３は、例えば図示しない真空吸着装置（又は静電吸着装置）を有しており、その上面に基板Ｐを吸着保持する。ステージ本体５１の＋Ｙ側の側面には、ミラーベース２４Ｙを介してＹ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡（バーミラー）２２Ｙが固定されている。また、図２に示されるように、ステージ本体５１の＋Ｘ側の側面には、ミラーベース２４Ｘを介してＸ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡（バーミラー）２２Ｘが固定されている。ステージ本体５１のＸＹ平面内の位置情報は、Ｙ移動鏡２２Ｙ及びＸ移動鏡２２Ｘのそれぞれに測長ビームを照射し、その反射光を受光するレーザ干渉計システムによって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。レーザ干渉計システムは、Ｙ移動鏡２２Ｙ、Ｘ移動鏡２２Ｘのそれぞれに対応したＹ干渉計３９（図１参照）、Ｘ干渉計（不図示）を有している。Ｙ干渉計３９及びＸ干渉計のそれぞれは、不図示の光源からの光を光分離素子（例えばビームスプリッタ）で２つの光束に分離し、一方の光束を測長光として対応する移動鏡（Ｙ移動鏡２２Ｙ又はＸ移動鏡２２Ｘ）に照射するとともに、他方の光束を投影光学系ＰＬ（あるいは投影光学系ＰＬと一体と見なせる部材）に取り付けられた固定鏡（不図示）に参照光として照射し、測長光及び参照光それぞれの移動鏡及び参照鏡からの反射光を再度同軸上で合成して干渉させ、その干渉光を受光素子で受光することで、その干渉光の光電変換信号に基づいて固定鏡の反射面の計測方向の位置を基準とする移動鏡の反射面の位置（すなわち、ステージ本体５１の変位量（移動量））を求める。
また、微動ステージ５０（ステージ本体５１）は、図２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに支持部材５５を介して固定されたＺ固定子（例えば、コイルユニット）３６ａと、ステージ本体５１に支持部材５６を介して固定されたＺ可動子（例えば、磁石ユニット）３６ｂとをそれぞれ含む複数の電磁力（ローレンツ力）駆動方式のＺボイスコイルモータ１８ｚにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上でＺ軸方向に微少ストロークで駆動されるようになっている。Ｚボイスコイルモータ１８ｚは、例えばＹ粗動ステージ２３Ｙの４隅に対応する箇所などの少なくとも同一直線上にない３箇所に各１つ設けられており（図２では、１つのＺボイスコイルモータ１８ｚのみを代表的に図示）、その複数のＺボイスコイルモータ１８ｚのそれぞれで異なる駆動力を発生することで、ステージ本体５１をＸＹ平面に対するチルト方向（例えばθｘ方向、θｙ方向など）にも微少駆動できる。また、Ｙ粗動ステージ２３Ｙと微動ステージ５０との間には、微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＺ軸方向の相対移動可能範囲を機械的に制限するＺストッパ装置（不図示）が設けられている。また、ステージ本体５１は、後述するＸ駆動装置７０Ｘ、Ｙ駆動装置７０Ｙ（図３参照）により、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上で、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向に微少ストロークで駆動される。なお、図１では上記複数のＺボイスコイルモータ１８ｚの図示が省略されている。
重量キャンセル装置４０は、図１に示されるように、Ｚ軸方向に延びる一本の柱状の部材から成り（心柱とも称される）、レベリング装置５２を介してステージ本体５１の中央部を下方から支持している。重量キャンセル装置４０は、図２に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３Ｘの開口部２３Ｘａ内、及びＹ粗動ステージ２３Ｙの開口部２３Ｙａ内に挿入されている。
重量キャンセル装置４０は、筐体４１、空気ばね４２、Ｚスライダ４３などを含む。筐体４１は、ＸＹ平面に平行な板状部材から成るベース４１ａと、該ベース４１ａの上面に固定されたＺ軸方向に延びる筒状部材から成る周壁部４１ｂとを有する。筐体４１は、ベース４１ａの下面に取り付けられた複数の気体静圧軸受、例えば３つのスラスト型エアベアリング４４（以下、ベースパッド４４と称する）により、定盤１２上に所定のクリアランス（隙間、ギャップ）を介して非接触（浮上）状態で支持されている（図２では、３つのベースパッド４４のうちの１つは不図示）。空気ばね４２は、筐体４１内に収容され、ベース４１ａ上に設置されている。Ｚスライダ４３は、Ｚ軸方向に延びる筒状の部材から成り、空気ばね４２上に載置され、かつその外周面が周壁部４１ｂの内壁面に取り付けられた複数のエアベアリング４５の軸受面に所定のクリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向している。Ｚスライダ４３は、空気ばね４２の伸縮に伴い、複数のエアベアリング４５により非接触状態でＺ軸方向に直進案内される。Ｚスライダ４３の上面には、複数のスラスト型エアベアリング４３ａ（以下、シーリングパッド４３ａと称する。図１では不図示）が取り付けられており、複数のシーリングパッド４３ａそれぞれの軸受面から噴出される加圧気体の静圧により、レベリング装置５２を下方から非接触支持している。従って、微動ステージ５０と重量キャンセル装置４０とは、Ｘ軸、及びＹ軸方向に関して振動的に分離されている。重量キャンセル装置４０は、空気ばね４２が発生する上向き（＋Ｚ方向）の力を、Ｚスライダ４３を介してその支持対象物、具体的には、微動ステージ５０（及び基板Ｐ）に伝達してその重量（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ボイスコイルモータ１８ｚの負荷を軽減する。
また、ステージ本体５１の下面には、複数（例えば４つ）のＺセンサ（例えば、レーザ変位計、レーザ干渉計など）４７が固定されている。４つのＺセンサ４７は、周壁部４１ｂの外壁面に片持ち状態で固定された複数（例えば４つ）のアーム部材４８の先端に取り付けられたターゲット４９を介して微動ステージ５０のＺ軸方向、及びＸＹ平面に対するチルト方向（例えばθｘ方向、θｙ方向など）に関する位置情報を計測する。また、ステージ本体５１の下面には、後述するレバー１１３の一部などが収容される凹部５１ａが形成されている。なお、Ｚセンサ４７、ターゲット４９の位置関係は逆でも良い。
レベリング装置５２は、シーリングパッド４３ａに下方から非接触支持されるベース部材５２ａと、ステージ本体５１の下面に取り付けられ、ベース部材５２ａの上面に形成された凹部内に挿入される半球状の球体エアベアリング５４とを含み、微動ステージ５０を、その重心位置Ｇ１（以下、重心Ｇ１とも称する）を回転中心にしてＸＹ平面に対して揺動（チルト動作）可能に支持する球面軸受装置として機能する。なお、レベリング装置５２の構成としては、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるレベリング装置のような多角形部材と複数のスラスト型エアベアリングとを用いた疑似球面軸受構造を採用することもできる。
また、重量キャンセル装置４０の周壁部４１ｂは、板ばね（あるいは、ばね性を有しない薄い鋼板）、及びボールジョイントなどの滑節装置を含む複数の連結装置４６（フレクシャ装置とも称される）によりＹ粗動ステージ２３Ｙに機械的に連結されている。重量キャンセル装置４０は、複数の連結装置４６の少なくとも１つを介してＹ粗動ステージ２３Ｙに牽引されることにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙと一体的にＸ軸方向及び／又はＹ軸方向に移動する。また、複数の連結装置４６のＺ軸方向に関する位置（Ｚ位置）は、重量キャンセル装置４０の重心Ｇ２のＺ位置とほぼ一致している。このため、重量キャンセル装置４０は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに牽引されることにより、定盤１２上でＸＹ平面に平行に移動するが、この際に重量キャンセル装置４０にθｘ、あるいはθｙ方向のモーメントが作用しない。従って、重量キャンセル装置４０は、定盤１２上でＸＹ平面に平行に（傾くことなく）移動する。これに対し、レベリング装置５２は、複数のシーリングパッド４３ａにより重量キャンセル装置４０に対してＸＹ平面に平行な方向に関して分離（実質的に摩擦のない状態で搭載）されていることから、重量キャンセル装置４０に対してＸＹ平面に沿って移動可能となっている。なお、重量キャンセル装置４０、レベリング装置５２、連結装置４６などの具体的構成は、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。
ところで、本実施形態の液晶露光装置１０では、複数の拡大投影光学系それぞれを介して基板Ｐ上に形成される複数の投影像の合成により、一つのパターン（パターンの一部）が基板Ｐ上に生成されるため、マスクＭのパターン面は、Ｙ軸方向に所定間隔で離間した複数箇所が同時に照明系ＩＯＰに照明される。すなわち、マスクＭ上には、Ｙ軸方向に所定間隔で離間した複数の照明領域が形成される。また、マスクＭのパターン面には、スキャン方向（Ｘ軸方向）に延びる複数の帯状（短冊状）の領域が、Ｙ軸方向に所定間隔で設けられている。複数の帯状の領域は、照明系ＩＯＰにより、一つおきに照明されるようにＹ軸方向に関する間隔が設定されている。これらの複数の帯状の領域には、基板Ｐ上に特定のパターン（以下、パターンＡと称する）を形成するためのマスクパターンの一部、及び、上記パターンＡとは異なる別のパターン（以下、パターンＢと称する）を基板上に形成するためのマスクパターンの一部が、Ｙ軸方向に関して交互に形成されている（各マスクパターンは不図示）。
このため、液晶露光装置１０では、基板Ｐ上にパターンＡを形成するためのマスクパターンの一部を有する複数の帯状の領域が照明系ＩＯＰに照明されるようにＹ軸方向に関してマスクＭを位置決めした状態で走査露光を行うことにより、基板Ｐ上にパターンＡを形成することができ、基板Ｐ上にパターンＢを形成するためのマスクパターンの一部を有する帯状の領域が照明系ＩＯＰに照明されるようにＹ軸方向に関してマスクＭを位置決めした状態で走査露光を行うことにより、基板Ｐ上にパターンＢを形成することができる。
そして、本実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴでは、上記Ｙ軸方向に関するマスクＭの位置決めを可能にするために、マスクＭを保持するマスクステージ２０を、Ｙ軸方向（クロススキャン方向）にも短いストロークで移動させることができるようになっている。ここで、マスクステージ装置ＭＳＴの構成について図４及び図５に基づいて説明する。
マスクステージ装置ＭＳＴは、前述したように、一対のマスクステージガイド３５、マスクステージ２０及びマスクステージ駆動系７０などを有している。なお、図４では、照明系ＩＯＰ、投影光学系ＰＬ、ボディ３０、基板ステージ装置ＰＳＴなどの図示が省略されており、図５では、照明系ＩＯＰ、基板ステージ装置ＰＳＴなどの図示が省略されている。
一対のマスクステージガイド３５は、図４及び図５に示されるように、鏡筒定盤３３上にＹ軸方向に所定間隔で配置（固定）され、Ｘ軸方向にそれぞれ延設されている。一対のマスクステージガイド３５のそれぞれの長手方向（Ｘ軸方向）の寸法は、マスクＭのスキャン動作時の移動ストロークよりも幾分長く設定されている。一対のマスクステージガイド３５のそれぞれは、例えば石材から成り、その上面は、平面度が非常に高く仕上げられている。
マスクステージ２０は、図４に示されるように、Ｙ軸方向の長さがＸ軸方向の長さに比べて幾分長い平面視矩形の枠状の部材から成る。マスクステージ２０の下面の例えば４隅部近傍には、それぞれエアベアリング２７がボール（又はヒンジ）６２を介して取り付けられている（図５参照、図５では−Ｘ側のエアベアリング２７は＋Ｘ側のエアベアリング２７に対して紙面奥側に隠れている）。各エアベアリング２７の下面（軸受面）は、マスクステージガイド３５の上面に微少なクリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向している。マスクステージ２０は、例えば４つのエアベアリング２７のそれぞれがその軸受面から対向するマスクステージガイド３５の上面に向けて噴出する加圧気体の静圧により一対のマスクステージガイド３５上に浮上支持（非接触支持）されている。
図４に示されるように、マスクステージ２０の中央部には、マスクＭが収容される平面視矩形の開口２０ａが形成されている。マスクステージ２０の開口２０ａの−Ｘ側及び＋Ｘ側の内壁面のそれぞれには、マスクＭの端部を真空吸着保持する複数（例えば５つ）の吸着パッドを含む保持部材６４が固定部材６６を介して取り付けられている。
マスクステージ２０の−Ｘ側の端面には、Ｘ軸に直交する反射面をそれぞれ有する一対のＸ移動鏡６８ＸがＹ軸方向に離間して固定されており、マスクステージ２０の−Ｙ側の端部の下面には、Ｘ軸方向に延び、Ｙ軸に直交する反射面を有するバーミラーから成るＹ移動鏡６８Ｙが固定されている。マスクステージ２０のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、一対のＸ移動鏡６８Ｘのそれぞれに対応して設けられ、対応するＸ移動鏡６８Ｘの反射面に測長ビームをそれぞれ照射してその反射光を受光する一対のＸレーザ干渉計７２Ｘ、及びＹ移動鏡６８Ｙに対応して設けられ、Ｙ移動鏡６８Ｙの反射面にそれぞれ測長ビームを照射してその反射光を受光する一対のＹレーザ干渉計７２Ｙにより計測される。一対のＹレーザ干渉計７２Ｙは、図５に示されるように、鏡筒定盤３３の−Ｙ側の端部の上面にＸ軸方向に離間して固定されており（図５では、−Ｘ側のＹレーザ干渉計７２Ｙは＋Ｘ側のＹレーザ干渉計７２Ｙに対し紙面奥側に隠れている）、Ｘレーザ干渉計７２Ｘは、図示は省略されているが、鏡筒定盤３３の−Ｘ側の端部の上面にＹ軸方向に離間して固定されている。
また、マスクステージ２０の＋Ｙ側の端部のＸ軸方向の中央には、＋Ｚ側及び＋Ｙ側に開口する凹部２０ｂが形成されている。また、マスクステージ２０の−Ｙ側の端部のＸ軸方向の中央には、＋Ｚ側及び−Ｙ側に開口する凹部２０ｃが形成されている。凹部２０ｂ、２０ｃそれぞれのＸ位置は、マスクステージ２０の重心ＧのＸ位置とほぼ一致している。なお、凹部２０ｂ、２０ｃのＸ位置は、重心ＧのＸ位置と一致していなくても良い（重心Ｇより−Ｘ側、あるいは＋Ｘ側でも良い）。
マスクステージ駆動系７０は、平面視でマスクステージ２０を挟むようにＹ軸方向に離間して配置された一対の（＋Ｙ側及び−Ｙ側の）ＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂと、＋Ｙ側のＸＹステージ装置７６ａ上に搭載された＋Ｙ側の駆動装置７８ａと、−Ｙ側のＸＹステージ装置７６ｂ上に搭載された−Ｙ側の駆動装置７８ｂとを有する。
図５に示されるように、＋Ｙ側のＸＹステージ装置７６ａは、ボディ３０の＋Ｙ側に設置された支持架台７４ａにより下方から支持されており、−Ｙ側のＸＹステージ装置７６ｂは、ボディ３０の−Ｙ側に設置された支持架台７４ｂにより下方から支持されている。支持架台７４ａ、７４ｂのそれぞれは、その上面がＸＹ平面に平行になるように床１３０（図１参照）上に設置されている。支持架台７４ａ、７４ｂそれぞれの上面には、ＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂの一部をそれぞれ構成する一対のＸビーム６１が固定されている。各Ｘビーム６１は、Ｘ軸方向に延びるＸＹ平面に平行な板状部材から成り、その長手方向寸法は、マスクステージガイド３５の長手方向寸法と同程度に設定されている。各Ｘビーム６１の上面には、Ｘ軸方向に延びるＸリニアガイド部材７７が、Ｙ軸方向に離間して複数、例えば一対（２つ）固定され、この一対のＸリニアガイド部材７７の間に、Ｘ軸方向に所定間隔で配置された複数の磁石を含む磁石ユニット８２が固定されている。
＋Ｙ側のＸＹステージ装置７６ａは、水平に（ＸＹ平面に平行に）配置された平板部材から成るＸステージ８３Ｘａと、Ｘステージ８３Ｘａ上に搭載された平板部材から成るＹステージ８３Ｙａとを有する。
Ｘステージ８３Ｘａは、その下面に固定された複数のＸスライダ７９を介して一対のＸリニアガイド部材７７にＸ軸方向にスライド可能に支持されている。Ｘスライダ７９は、図５では紙面奥側に隠れているが、１つのＸリニアガイド部材７７につき、例えば２つ設けられている。Ｘステージ８３Ｘａの下面には、コイルを含むコイルユニット８６が磁石ユニット８２に対向するように固定されている。磁石ユニット８２とコイルユニット８６とは、Ｘステージ８３Ｘａを支持架台７４ａ上のＸビーム６１に対しＸ軸方向に所定の長ストロークで駆動する電磁力（ローレンツ力）駆動方式のＸリニアモータ８７ａを構成する。すなわち、Ｘステージ８３Ｘａは、Ｘリニアモータ８７ａにより一対のＸリニアガイド部材７７に沿って（Ｘ軸方向に）直進駆動される。Ｘステージ８３Ｘａの位置は、不図示の計測系（例えば、リニアエンコーダシステム（あるいは干渉計システム））の出力に基づいて不図示の主制御装置により制御される。
Ｘステージ８３Ｘａは、図４に示されるように、Ｘビーム６１（支持架台７４ａ）の−Ｘ側及び＋Ｘ側の端部近傍に設置されたショックアブソーバをそれぞれ含む一対のストッパ９７により、そのＸ軸方向の移動範囲が機械的に制限されている。このＸステージ８３Ｘａの移動範囲は、具体的には、マスクステージ２０に取り付けられた複数のエアベアリング２７のいずれもがマスクステージガイド３５の上方から外れない範囲内に設定されている。また、Ｘステージ８３Ｘａの上面には、Ｙ軸方向に延び、かつＸ軸方向に離間する複数（例えば２つ）のＹリニアガイド部材８４、及びＹ軸方向に所定間隔で配置された複数の磁石を含む磁石ユニット（不図示）が固定されている。
Ｙステージ８３Ｙａは、図５に示されるように、その下面に固定された複数のＹスライダ１２９を介して２つのＹリニアガイド部材８４にＹ軸方向にスライド可能に支持されている。Ｙスライダ１２９は、１つのＹリニアガイド部材８４につき、例えば２つ設けられている。Ｙステージ８３Ｙａの上面のＺ位置は、＋Ｙ側のマスクステージガイド３５の上面のＺ位置よりも高い位置に設定されている。Ｙステージ８３Ｙａの下面には、コイルを含むコイルユニット（不図示）がＸステージ８３Ｘａの上面に固定された磁石ユニット（不図示）に対向するように固定されている。上記磁石ユニット及びコイルユニット（いずれも不図示）は、Ｙステージ８３ＹａをＸステージ８３Ｘａに対しＹ軸方向に所定の短ストロークで駆動する電磁力（ローレンツ力）駆動方式のＹリニアモータを構成する。すなわち、Ｙステージ８３Ｙａは、Ｙリニアモータにより２つのＹリニアガイド部材８４に沿って（Ｙ軸方向に）直進駆動される。Ｙステージ８３Ｙａの位置は、不図示の計測系（例えば、リニアエンコーダシステム（あるいは干渉計システム））の出力に基づいて不図示の主制御装置により制御される。
−Ｙ側のＸＹステージ装置７６ｂは、ＸＹ平面に平行に配置された平板部材から成るＸステージ８３Ｘｂと、Ｘステージ８３Ｘｂ上に搭載されたＹステージ８３Ｙｂとを有する。Ｘステージ８３Ｘｂは、Ｘステージ８３Ｘａを駆動するＸリニアモータ８７ａと同様の構成を有する（コイルユニット８６と磁石ユニット８２とを含む）Ｘリニアモータ８７ｂによりＸ軸方向に駆動され、Ｘステージ８３Ｘａと同様に、Ｘリニアガイド部材７７とＸスライダ７９とをそれぞれ含む複数のリニアガイド装置によりＸ軸方向に直進案内される。Ｘステージ８３Ｘｂの下面のＺ位置は、Ｙレーザ干渉計７２Ｙの上面のＺ位置よりも高い位置に設定されている。Ｙステージ８３Ｙｂは、その上面が＋Ｙ側が−Ｙ側よりも低くなるように傾斜するベース部材８８と、該ベース部材８８の上面（傾斜面）に沿って固定された平板状の部材から成る支持部材８９とを有する。ベース部材８８は、Ｙステージ８３Ｙａを駆動するＹリニアモータと同様の構成を有するＹリニアモータにより、Ｘステージ８３Ｘｂに対してＹ軸方向に駆動され、Ｙステージ８３Ｙａと同様にＹリニアガイド部材８４とＹスライダ１２９とをそれぞれ含む複数のリニアガイド装置によりＹ軸方向に直進案内される。
＋Ｙ側の駆動装置７８ａは、図４及び図５に示されるように、ボイスコイルモータ７１及びレバー７３などを含む。ボイスコイルモータ７１は、図４に示されるように、Ｙステージ８３Ｙａの＋Ｙ側の端部近傍に配置されている。ボイスコイルモータ７１は、図５に示されるように、Ｙステージ８３Ｙａの上面に支持部材７２を介して固定された固定子６９（例えばコイルユニット）と、該固定子６９に対応して設けられた可動子７５（例えば磁石ユニット）とを含む。可動子７５は、ＹＺ断面略Ｕ字状の磁性体から成るヨーク７５ａと、該ヨーク７５ａの一対の対向面それぞれに固定された複数の永久磁石７５ｂとを有する。固定子６９は、複数のコイル（不図示）と、該複数のコイルを収容するＹＺ断面略Ｉ字状の収容部材６９ａとを有する。収容部材６９ａは、上記複数のコイルを収容するその一部が、ヨーク７５ａの一対の対向面間に、該一対の対向面のそれぞれに固定された永久磁石７５ｂにＹ軸及びＺ軸方向に微少クリアランス（隙間、ギャップ）を介して挿入されている。以上の構成より、固定子６９の複数のコイルに電流が供給されると、固定子６９内に、可動子７５内に発生するＺ軸方向の磁界をＹ軸方向に横切って電流が流れ、固定子６９と可動子７５との間にＸ軸方向の電磁力（ローレンツ力）が作用する。そこで、以下、ボイスコイルモータ７１をＸボイスコイルモータ７１とも称する。なお、固定子６９の複数のコイルへの電流供給は、主制御装置により制御される。
レバー７３は、ＸＹ平面に平行に配置された細長い部材から成り、その長手方向一端部に可動子７５のヨーク７５ａが固定され、その長手方向の他端部が、後述するエアベアリング８０などと共に、マスクステージ２０に形成された凹部２０ｂ内に挿入されている。また、レバー７３は、その長手方向の中間部が、Ｙステージ８３Ｙａに固定されたＺ軸方向に延びる軸部材９０に回転自在に支持されている。詳述すると、レバー７３の上記中間部には、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔７３ａ（図４参照）が形成されており、該貫通孔７３ａに軸部材９０が挿通されている。軸部材９０は、Ｙステージ８３Ｙａの上面であって、マスクステージ２０に形成された凹部２０ｂの＋Ｙ側の位置に、固定部材９１を介して固定されている。レバー７３のＺ位置は、マスクステージ２０の重心ＧのＺ位置を含むように設定されている。なお、図４において、レバー７３は、その長手方向がＹ軸に平行である基準位置（θｚ方向に関する中立位置）に位置している。なお、レバー７３を構成する部材としては、軽量かつ高剛性で振動減衰性の高いものが好ましい。
レバー７３の−Ｙ側の端部（長手方向他端部）の−Ｘ端面及び＋Ｘ端面のそれぞれには、エアベアリング８０が、ボール９９（又はヒンジ）をそれぞれ介してθｚ、θｙ方向に揺動可能に各１つ取り付けられている。−Ｘ側のエアベアリング８０の軸受面は−Ｘ側を向いており、＋Ｘ側のエアベアリング８０の軸受面は＋Ｘ側を向いている。これに対し、マスクステージ２０の凹部２０ｂの−Ｘ側の内壁面には、−Ｘ側のエアベアリング８０の軸受面に所定（微少）クリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向するＹＺ平面に平行な対向面を有する対向部材８１が固定されている。同様に、マスクステージ２０の凹部２０ｂの＋Ｘ側の内壁面には、＋Ｘ側のエアベアリング８０の軸受面に所定（微少）クリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向するＹＺ平面に平行な対向面を有する対向部材８１が固定されている。エアベアリング８０は、図示しない気体供給装置（例えばコンプレッサ）に接続されており、その軸受面から対向部材８１の対向面に対し加圧気体を噴出し、この加圧気体の静圧により該対向部材８１との間に上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）を形成する。エアベアリング８０の軸受け剛性及び負荷容量は、マスクステージ２０を加速するときに、少なくともエアベアリング８０が、対向する対向部材８１に接触せず、かつマスクステージ２０の位置決め制御を高速で行える程度の適正な大きさに設定されることが好ましい。この適正な軸受剛性及び負荷容量を得るために、例えばエアベアリング８０の軸受面積などに応じて上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）が適宜調整される。また、図５に示されるように、エアベアリング８０及び対向部材８１それぞれのＺ位置は、マスクステージ２０の重心ＧのＺ位置とほぼ一致している。
ここで、上述のように、エアベアリング８０と対向部材８１とは、Ｘ軸方向に上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向しているため、Ｘ軸方向に互いに拘束されているが、この方向以外の方向（Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ、θｚの各方向）には互いに拘束されていない。従って、エアベアリング８０と対向部材８１（マスクステージ２０）とは、後者の方向（Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ、θｚの各方向）に関する相対移動が許容されているとともに、Ｙステージ８３Ｙａに発生する後者の方向に関する振動が＋Ｙ側の駆動装置７８ａを介してマスクステージ２０に伝わることは殆どない。一方、前者の方向（Ｘ軸方向）に関する振動は、Ｘボイスコイルモータ７１を制御することによりマスクステージ２０に伝わることが抑制される。
＋Ｙ側の駆動装置７８ａでは、Ｘボイスコイルモータ７１の固定子６９の複数のコイルに電流が供給されると、可動子７５（磁石ユニット）と固定子６９（コイルユニット）との間の電磁相互作用によってＸ軸方向の一側（例えば＋Ｘ方向）に向く電磁力（ローレンツ力）が固定子６９（コイルユニット）に作用し、その反作用として可動子７５（磁石ユニット）が固定されたレバー７３の＋Ｙ側の端部にＸ軸方向の他側（例えば−Ｘ方向）の力が作用する。これにより、レバー７３に軸部材９０の軸線周り（θｚ方向）の一方向（例えば図４の矢印Ｌ方向）のモーメントが発生し、レバー７３の−Ｙ側の端部に設けられた一方（例えば＋Ｘ側）のエアベアリング８０により、そのエアベアリング８０に対向する対向部材８１が＋Ｘ方向に非接触で押圧され、マスクステージ２０の＋Ｙ側の端部にＸ軸方向の力（駆動力）が作用する。この際、エアベアリング８０は上述の如くレバー７３の−Ｙ側の端部に対しθｚ方向に揺動可能になっているので、レバー７３が軸部材９０の軸線周り（θｚ方向）に揺動しても、その軸受面とこれに対向する対向部材８１の対向面とは上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）を介して互いに平行に保たれる。
ここで、軸部材９０の軸線（＋Ｙ側の駆動装置７８ａによりマスクステージ２０に伝達される力の支点）とレバー７３の＋Ｙ側の端部（＋Ｙ側の駆動装置７８ａによりマスクステージ２０に伝達される力の力点）との距離と、軸部材９０の軸線とレバー７３の−Ｙ端部（＋Ｙ側の駆動装置７８ａによりマスクステージ２０に伝達される力の作用点）との距離との比、すなわちレバー比は、例えば４：１に設定されている。従って、Ｘボイスコイルモータ７１が発生した上記電磁力は、てこの原理により、約４倍に増幅されて、マスクステージ２０の＋Ｙ側の端部に伝達される。なお、レバー比は、４：１に限らず、Ｘボイスコイルモータ７１の推力（Ｘボイスコイルモータ７１に発生する電磁力）に応じて適宜変更しても良い。具体的には、Ｘボイスコイルモータ７１の推力が小さいほど、レバー比を大きくすると良い。
また、図５に示されるように、マスクステージ２０の凹部２０ｂの−Ｙ側の内壁面には、ＸＹ平面に平行なＺ軸方向に離間する一対の平板部材から成る可動子９２が固定されている。可動子９２の一対の対向面のそれぞれには、複数の磁石を含む磁石ユニット（不図示）が固定されている。これに対し、レバー７３の−Ｙ端面には、複数のコイルを含むコイルユニットから成る固定子９３が可動子９２の一対の対向面それぞれに固定された磁石ユニット間に挿入された状態で固定されている。以上の構成より、固定子９３の複数のコイルに電流が供給されると、固定子９３内に、可動子９２内に発生するＺ軸方向の磁界をＸ軸方向に横切って電流が流れ、固定子９３と可動子９２との間の電磁相互作用によってＹ軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生する。すなわち、可動子９２と固定子９３とは、レバー７３、軸部材９０及び固定部材９１を介してマスクステージ２０をＹステージ８３Ｙａに対しＹ軸方向に微少駆動する電磁力（ローレンツ力）駆動方式のＹボイスコイルモータ９６ａを構成する。なお、Ｙボイスコイルモータ９６ａのＸ位置は、マスクステージ２０の重心ＧのＸ位置とほぼ一致しており、Ｙボイスコイルモータ９６ａに発生する電磁力は、マスクステージ２０の重心Ｇに伝達される。
また、マスクステージ２０とＹステージ８３ＹａとのＸ軸及びＹ軸方向に関する相対的な位置情報（距離）は、図４に示されるように、Ｙステージ８３Ｙａに固定部材９１を介して固定されたＸギャップセンサとＹギャップセンサとを含むギャップセンサ９４ａにより、マスクステージ２０の＋Ｙ端面に固定されたＸターゲット９５Ｘａ及びＹターゲット９５Ｙａを介して計測される。
−Ｙ側の駆動装置７８ｂは、図４から分かるように、マスクステージ２０の重心Ｇを含むＸＺ平面に平行な平面に関し＋Ｙ側の駆動装置７８ａと平面視でほぼ対称な構成（その取り付け構造を含む）を有しており、マスクステージ２０の−Ｙ側の端部をＸ軸方向に駆動する。ここで、上述の如く、Ｘステージ８３Ｘｂは、Ｙレーザ干渉計７２Ｙよりも高い位置に配置されており、−Ｙ側の駆動装置７８ｂは＋Ｙ側の駆動装置７８ａに比べてその設置高さが高くなるため、−Ｙ側の駆動装置７８ｂのレバー７３は、水平状態のままでは、その＋Ｙ側の端部をマスクステージ２０の凹部２０ｃに挿入できない。そこで、−Ｙ側の駆動装置７８ｂは、図５から分かるように、側面視で、そのレバー７３、ボイスコイルモータ７１などが、＋Ｙ側が−Ｙ側よりも低くなるように傾斜した状態でＹステージ８３Ｙｂに搭載されている。なお、−Ｙ側の駆動装置７８ｂは、図４及び図５から分かるように、＋Ｙ側の駆動装置７８ａのＹボイスコイルモータ９６ａに対応するＹボイスコイルモータを有していない。−Ｙ側の駆動装置７８ｂの構成部材には、対応する＋Ｙ側の駆動装置７８ａの構成部材と同じ符号を付している。また、マスクステージ２０とＹステージ８３ＹｂとのＸ軸及びＹ軸方向に関する相対的な位置情報（距離）は、図４に示されるように、Ｙステージ８３Ｙｂに固定部材９１を介して固定されたＸギャップセンサとＹギャップセンサとを含むギャップセンサ９４ｂにより、マスクステージ２０の−Ｙ端面に固定されたＸターゲット９５Ｘｂ及びＹターゲット９５Ｙｂを介して計測される。
以上より、＋Ｙ側及び−Ｙ側の駆動装置７８ａ、７８ｂのそれぞれのＸボイスコイルモータ７１が同期駆動されることにより、マスクステージ２０の＋Ｙ側及び−Ｙ側の端部それぞれにＸ軸方向の一側（例えば−Ｘ方向）に向く同じ大きさの力が作用し、マスクステージ２０は、＋Ｙ側及び−Ｙ側のＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向の一側（例えば−Ｘ方向）に相対移動（微少移動）する。すなわち、マスクステージ２０は、例えて言うなら、手漕ぎボートにおいて、水から２本のオール（本実施形態のレバー７３に相当）に伝わる反力（本実施形態のボイスコイルモータ７１の推力に相当）によりボートが移動するようにＸ軸方向に駆動される。また、Ｘステージ８３Ｘａ、８３ＸｂがＸ軸方向に長ストロークで同期駆動される際に、＋Ｙ側の駆動装置７８ａのレバー７３の−Ｙ側の端部、及び−Ｙ側の駆動装置７８ｂのレバー７３の＋Ｙ側の端部が、それぞれＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに同期してＸ軸方向に駆動されることにより、マスクステージ２０は、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂと共にＸ軸方向に長ストロークで移動する。また、Ｙステージ８３Ｙａ、８３ＹｂがＹ軸方向に短ストロークで同期駆動される際に、＋Ｙ側の駆動装置７８ａのＹボイスコイルモータ９６ａが、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに同期して駆動されることにより、マスクステージ２０は、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂと共にＹ軸方向に短ストロークで移動する。
また、図４に示されるように、Ｙステージ８３Ｙａ上であって、上記基準位置に位置する＋Ｙ側の駆動装置７８ａのレバー７３（以下、＋Ｙ側のレバー７３と称する）の＋Ｙ側の端部の−Ｘ側近傍及び＋Ｘ側近傍には、一対のＸストッパ１１のそれぞれが搭載されている。各Ｘストッパ１１は、ショックアブソーバ１１ａと、該ショックアブソーバ１１ａに装着されたコイルスプリング１１ｂと、ショックアブソーバ１１ａのロッドの先端に取り付けられたパッド１１ｃとを含む。各Ｘストッパ１１は、パッド１１ｃがレバー７３の＋Ｙ側の端部に対向し、コイルスプリング１１ｂの伸縮方向がＸ軸方向になるようにショックアブソーバ１１ａが支持部材４２を介してＹステージ８３Ｙａの上面に固定されている。レバー７３が上記基準位置にある状態では、−Ｘ側及び＋Ｘ側のパッド１１ｃそれぞれとレバー７３の＋Ｙ側の端部との間に均等なクリアランス（隙間、ギャップ）が形成されている。同様に、Ｙステージ８３Ｙｂ上であって、上記基準位置に位置する−Ｙ側の駆動装置７８ｂのレバー７３（以下、−Ｙ側のレバー７３と称する）の−Ｙ側の端部の−Ｘ側近傍及び＋Ｘ側近傍にも、それぞれＸストッパ１１が設けられている。
各レバー７３は、上記基準位置（θｚ方向に関する中立位置）からθｚ方向の一方向（図４の矢印Ｌ方向）に所定量揺動した位置と、上記基準位置からθｚ方向の他方向（図４の矢印Ｒ方向）に所定量揺動した位置との間の所定の揺動範囲内においていずれのＸストッパ１１にも干渉することなく揺動可能となっている。そして、例えば露光動作時などに、＋Ｙ側及び−Ｙ側のレバー７３は、＋Ｙ側及び−Ｙ側のＸボイスコイルモータ７１が同期駆動されることにより一方が上記揺動範囲内でθｚ方向の一方向（例えば図４の矢印Ｌ方向）に揺動し、他方が上記揺動範囲内でθｚ方向の他方向（例えば図４の矢印Ｒ方向）に揺動し、これに伴い、マスクステージ２０は、上記揺動範囲に対応するＸ軸方向の移動範囲内（有効ストローク内）でＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向の一側（−Ｘ方向又は＋Ｘ方向）に微少移動する。また、＋Ｙ側及び−Ｙ側のレバー７３は、＋Ｙ側及び−Ｙ側のＸボイスコイルモータ７１それぞれの推力の大きさ及び向きの少なくとも一方が互いに異ならされることにより、それぞれが上記揺動範囲内でθｚ方向の一方向（例えば図４の矢印Ｌ方向又は矢印Ｒ方向）に揺動し、これに伴い、マスクステージ２０は、θｚ方向に微少移動（回転）する。
ここで、不図示の主制御装置は、マスクステージ２０がＸ軸方向の一側（例えば−Ｘ方向）に移動しているときに、例えば干渉計信号エラーなどにより駆動装置７８ａ、７８ｂの制御不能などのトラブルが発生した場合に、Ｘリニアモータ８７ａ、８７ｂへの電力供給を停止したり、あるいはブレーキを作動させたりしてＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂのそれぞれを停止させる（Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂは最終的にＸビーム６１に設けられたストッパ９７に衝突して停止する）。この際、マスクステージ２０は、その慣性により上記有効ストローク（範囲）内を超えてＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向の一側（例えば−Ｘ方向）へ移動する。これにより、＋Ｙ側のレバー７３は上記揺動範囲を超えてθｚ方向の一方向（例えば図４の矢印Ｒ方向）に揺動し、＋Ｙ側かつ＋Ｘ側のＸストッパ１１のパッド１１ｃに当接し、−Ｙ側のレバー７３は、上記揺動範囲を超えてθｚ方向（例えば図４の矢印Ｌ方向）に揺動し、−Ｙ側かつ＋Ｘ側のＸストッパ１１のパッド１１ｃに当接する。そして、＋Ｙ側及び−Ｙ側のレバー７３それぞれは、パッド１１ｃと当接しつつショックアブソーバ１１ａの減衰力及びコイルスプリング１１ｂの弾性力に抗して更に同方向に揺動し、コイルスプリング１１ｂが縮みきったときにその揺動が機械的に制限される。なお、不図示のストッパ部材を設け、そのストッパ部材とレバー７３とを当接させてレバー７３の揺動を機械的に制限しても（停止させても）良い。これにより、マスクステージ２０が停止される。このように、Ｘストッパ１１によりレバー７３のθｚ方向の揺動が機械的に制限されることにより、マスクステージ２０の＋Ｙ側及び−Ｙ側の端部のＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対するＸ軸方向の相対移動が機械的に制限される。
以上のように、Ｙステージ８３Ｙａに設けられた２つのＸストッパ１１、＋Ｙ側の駆動装置７８ａのレバー７３及びエアベアリング８０などは、マスクステージ２０の＋Ｙ側の端部のＹステージ８３Ｙａに対するＸ軸方向の相対移動の範囲を制限するＸストッパ装置９８ａを構成している。また、Ｙステージ８３Ｙｂに設けられた２つのＸストッパ１１、−Ｙ側の駆動装置７８ｂのレバー７３及びエアベアリング８０などは、マスクステージ２０の−Ｙ側の端部のＹステージ８３Ｙｂに対するＸ軸方向の相対移動の範囲を制限するＸストッパ装置９８ｂを構成している。すなわち、マスクステージ２０は、Ｘストッパ装置９８ａ、９８ｂにより、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対するＸ軸方向の移動範囲が機械的に制限（設定）される。上述のように、駆動装置７８ａとＸストッパ装置９８ａとは、互いに一部の構成部材を共有しており、駆動装置７８ｂとＸストッパ装置９８ｂとは、互いに一部の構成部材を共有している。
また、Ｙステージ８３Ｙａには、マスクステージ２０のＹステージ８３Ｙａに対するＹ軸方向の相対移動の範囲を制限する複数のＹストッパ（不図示）が設けられており、Ｙステージ８３Ｙｂには、マスクステージ２０のＹステージ８３Ｙｂに対するＹ軸方向の相対移動の範囲を制限する複数のＹストッパ（不図示）が設けられている。
次に、基板ステージ装置ＰＳＴが備えるＸ駆動装置７０Ｘ及びＹ駆動装置７０Ｙについて詳細に説明する。Ｘ駆動装置７０Ｘは、図２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面における重量キャンセル装置４０の−Ｘ側に設けられている。Ｘ駆動装置７０Ｘは、ボイスコイルモータ１１０、レバー１１３などを含む。なお、図１では上記Ｘ駆動装置７０Ｘ及びＹ駆動装置７０Ｙの図示が省略されている。
ボイスコイルモータ１１０は、図３に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面近傍であって、ステージ本体５１の下面に形成された凹部５１ａの真下に配置されている。ボイスコイルモータ１１０は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に支持部材１１４を介して固定された固定子１１１（例えばコイルユニット）と、該固定子１１１に対応して設けられた可動子１１２（例えば磁石ユニット）とを含む。可動子１１２は、図３に示されるように、ＹＺ断面略逆Ｕ字状の磁性体から成るヨーク１１５と、該ヨーク１１５の一対の対向面それぞれに固定された複数の永久磁石１１６とを有する。固定子１１１は、少なくともＺ軸方向に電流が流れるように配置された複数のコイル（不図示）と、該複数のコイルを収容するＹＺ断面略Ｉ字状の収容部材１１７とを有する。収容部材１１７は、上記複数のコイルを収容するその一部が、ヨーク１１５の一対の対向面間に、該一対の対向面それぞれに固定された永久磁石１１６にＹ軸方向及びＺ軸方向に所定のクリアランス（隙間、ギャップ）を介して配置されている。以上の構成より、固定子１１１の複数のコイルに電流が供給されると、固定子１１１内に、可動子１１２内に発生するＹ軸方向の磁界をＺ軸方向に横切って電流が流れるため、固定子１１１と可動子１１２との間にＸ軸方向の電磁力（ローレンツ力）が作用する。そこで、以下、ボイスコイルモータ１１０をＸボイスコイルモータ１１０とも称する。なお、固定子１１１の複数のコイルへの電流供給は、主制御装置により制御される。
レバー１１３は、図２に示されるように、細長い部材から成り、その長手方向一端部が可動子１１２のヨーク１１５（図３参照）の上面に固定され、その長手方向他端部が、後述するエアベアリング１１８などと共に、ステージ本体５１の下面に形成された凹部５１ａ内に挿入されている。また、レバー１１３は、その長手方向の中間部が、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに、Ｙ軸方向に延びる軸線周りに回動自在に支持されている。詳述すると、レバー１１３の上記中間部には、Ｙ軸方向に貫通する貫通孔１１３ａが形成されており、該貫通孔１１３ａにＹ軸方向を軸線方向とする軸部材１１９が挿通され一体的に固定されている。軸部材１１９は、その両端が、図３に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に、微動ステージ５０の重心Ｇ１を含みＸＺ平面に平行な平面を挟むように立設された一対の（＋Ｙ側及び−Ｙ側の）壁部８５ｃ、８５ｄのそれぞれに固定された一対の軸受部材１２０に回転自在に支持されている。レバー１１３は、そのＹ位置が微動ステージ５０の重心Ｇ１のＹ位置と一致するように、軸部材１１９に対するそのＹ軸方向の位置が設定されている。なお、図２には、レバー１１３が、その長手方向をＺ軸方向に向けた基準位置（θｙ方向に関する中立位置）に位置する状態が示されている。一対の壁部８５ｃ、８５ｄは、該一対の壁部８５ｃ、８５ｄを連結する一対の（−Ｘ側及び＋Ｘ側の）壁部８５ａ、８５ｂ（図２参照）と共に平面視矩形枠状の支持フレーム８５を構成する。なお、レバー１１３を構成する部材としては、軽量かつ高剛性のものが好ましい。
図２に示されるように、レバー１１３の上端部（長手方向他端部）の−Ｘ端面及び＋Ｘ端面のそれぞれには、エアベアリング１１８がボール１２１（又はヒンジ）を介してθｙ、θｚ方向に揺動可能に各１つ取り付けられている。−Ｘ側及び＋Ｘ側のエアベアリング１１８の軸受面は、それぞれ−Ｘ側及び＋Ｘ側に向いている。これに対し、ステージ本体５１の凹部５１ａの−Ｘ側の内壁面には、−Ｘ側のエアベアリング１１８の軸受面（−Ｘ側の面）に所定（微少）クリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向するＹＺ平面に平行な対向面を有する対向部材１２２が固定されている。同様に、ステージ本体５１の凹部５１ａの＋Ｘ側の内壁面には、＋Ｘ側のエアベアリング１１８の軸受面（＋Ｘ側の面）に所定（微少）クリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向するＹＺ平面に平行な対向面を有する対向部材１２２が固定されている。エアベアリング１１８は、図示しない気体供給装置（例えばコンプレッサ）に接続されており、その軸受面から対向部材１２２の対向面に対し加圧気体を噴出し、この加圧気体の静圧により該対向部材１２２との間に上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）を形成する。エアベアリング１１８の軸受け剛性及び負荷容量は、微動ステージ５０を加速するときに、少なくともエアベアリング１１８が、対向する対向部材１２２に接触せず、かつ微動ステージ５０の位置決め制御を高速で行える程度の適正な大きさに設定されることが好ましい。この適正な軸受剛性及び負荷容量を得るために上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）が適宜調整される。また、エアベアリング１１８及び対向部材１２２のそれぞれのＺ位置は、微動ステージ５０の重心Ｇ１のＺ位置を含むように設定されている。
ここで、上述のように、エアベアリング１１８と対向部材１２２とは、Ｘ軸方向に上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向しているため、Ｘ軸方向に互いに拘束されているが、この方向以外の方向（Ｙ軸、Ｚ軸、及びθｘ、θｙ、θｚの各方向）には互いに拘束されていない。従って、エアベアリング１１８と対向部材１２２（ステージ本体５１）とは、後者の方向（Ｙ軸、Ｚ軸、θｘ、θｙ、θｚの各方向）に関する相対移動が許容されているとともに、Ｙ粗動ステージ２３Ｙから後者の方向に関する振動が微動ステージ５０に伝わることは殆どない。なお、θｚ方向に関しては、エアベアリング１１８を必ずしも微少角度揺動自在に構成しなくても良い。
以上のように構成されるＸ駆動装置７０Ｘでは、Ｘボイスコイルモータ１１０の固定子１１１の複数のコイルに電流が供給されると、可動子１１２と固定子１１１との間にＸ軸方向の電磁力（ローレンツ力）が発生し、可動子１１２に固定されたレバー１１３の下端部（長手方向一端部）にＸ軸方向（例えば−Ｘ方向）の力が作用する。これにより、レバー１１３に軸部材１１９の軸線周り（θｙ方向）の一方向（例えば図２の矢印Ｑ方向）のモーメントが発生し、レバー１１３の上端部に設けられた＋Ｘ側のエアベアリング１１８により＋Ｘ側の対向部材１２２が＋Ｘ方向に非接触で押圧され、微動ステージ５０の重心Ｇ１に＋Ｘ方向の力（駆動力）が作用する。この際、エアベアリング１１８は上述の如くレバー１１３の上端部に対しθｙ方向に揺動可能になっているので、微動ステージ５０のＸ軸方向への移動に伴いレバー１１３が軸部材１１９の軸線周り（θｙ方向）に回動しても、その軸受面と対向部材１２２の対向面とは上記所定クリアランス（隙間、ギャップ）を介して互いに平行に保たれる。
ここで、軸部材１１９の軸線（Ｘ駆動装置７０Ｘにより微動ステージ５０に伝達される力の支点）とレバー１１３の下端部（Ｘ駆動装置７０Ｘにより微動ステージ５０に伝達される力の力点）との距離と、軸部材１１９の軸線とレバー１１３の上端部（Ｘ駆動装置７０Ｘにより微動ステージ５０に伝達される力の作用点）との距離との比、すなわちレバー比は、例えば約４：１に設定されており、Ｘボイスコイルモータ１１０に発生する上記電磁力は、てこの原理により、約４倍に増幅されて、微動ステージ５０の重心Ｇ１に伝達される。なお、レバー比は、４：１に限らず、Ｘボイスコイルモータ１１０の駆動力に応じて適宜変更しても良い。具体的には、Ｘボイスコイルモータ１１０に発生する電磁力が小さいほど、レバー比を大きくすると良い。
また、図２に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上であって、上記基準位置にあるレバー１１３の下端部の−Ｘ側近傍及び＋Ｘ側近傍には、一対のＸストッパ１２３Ｘが設けられている。各Ｘストッパ１２３Ｘは、ショックアブソーバ１２３ａと、該ショックアブソーバ１２３ａに装着されたコイルスプリング１２３ｂと、ショックアブソーバ１２３ａのロッドの先端に取り付けられたパッド１２３ｃとを含む。一対のＸストッパ１２３Ｘが有する一対のショックアブソーバ１２３ａのそれぞれは、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に設置された支持フレーム８５の−Ｘ側及び＋Ｘ側の壁部８５ａ、８５ｂのそれぞれに、その伸縮方向がＸ軸方向になるように固定されている。また、各ショックアブソーバ１２３ａは、その先端に取り付けられたパッド１２３ｃがレバー１１３の下端部に対向している。図２に示されるレバー１１３が上記基準位置にある状態では、−Ｘ側及び＋Ｘ側のパッド１２３ｃそれぞれとレバー１１３の下端部との間に均等なクリアランス（隙間、ギャップ）が形成されている。
すなわち、レバー１１３は、上記基準位置（θｙ方向に関する中立位置）からθｙ方向の一方向（図２の矢印Ｑ方向）に所定量揺動（回転）した位置と、上記基準位置からθｙ方向の他方向（図２の矢印Ｒ方向）に所定量揺動（回転）した位置との間の所定の揺動範囲内においてＸストッパ１２３Ｘに干渉することなく揺動可能となっている。そして、例えば露光動作時などには、レバー１１３は、Ｘボイスコイルモータ１１０によりこの揺動範囲内で適宜駆動され、これに伴い、微動ステージ５０は、この揺動範囲に対応するＸ軸方向の移動範囲内（有効ストローク内）で微少移動する。
ここで、微動ステージ５０が、例えば制御不能などのトラブルにより上記有効ストローク（範囲）を超えてＸ軸方向（例えば＋Ｘ方向）へ移動すると、レバー１１３は、上記揺動範囲を超えてθｙ方向（例えば図２の矢印Ｑ方向）に揺動し、−Ｘ側のＸストッパ１２３Ｘのパッド１２３ｃに当接する。そして、レバー１１３は、パッド１２３ｃと当接しつつショックアブソーバ１２３ａの減衰力及びコイルスプリング１２３ｂの弾性力に抗して更に同方向に揺動し、コイルスプリング１２３ｂが縮みきったときにその揺動が機械的に制限される。なお、不図示のストッパ部材を設け、そのストッパ部材とレバー１１３とを当接させてレバー１１３の揺動を機械的に制限しても（停止させても）良い。これにより、微動ステージ５０が停止される。このように、一対のＸストッパ１２３Ｘのそれぞれによりレバー１１３のθｙ方向の揺動が機械的に制限されることにより、微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＸ軸方向の相対移動が機械的に制限される。なお、レバー１１３のθｙ方向の揺動可能範囲、すなわち微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＸ軸方向の移動範囲は、Ｚボイスコイルモータ１８ｚの固定子３６ａと可動子３６ｂとが干渉（接触）しない範囲に設定されている。
以上のように、Ｘストッパ１２３Ｘ、レバー１１３、エアベアリング１１８などは、微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＸ軸方向の相対移動の範囲を制限するＸストッパ装置９０Ｘを構成している。すなわち、Ｘ駆動装置７０ＸとＸストッパ装置９０Ｘは、互いに一部の構成部材を共有している。
Ｙ駆動装置７０Ｙは、図３に示されるように、Ｘ駆動装置７０Ｘを、微動ステージ５０の重心Ｇ１を含みＺ軸方向に延びる軸線周りに９０°回転させた構成を有するため、その説明を省略する。なお、Ｙ駆動装置７０Ｙの各構成部材には、対応するＸ駆動装置７０Ｘの構成部材と同じ符号が付されている。ステージ本体５１の−Ｙ側部分の下面には、凹部５１ｂが形成されており、凹部５１ｂ内には、Ｙ駆動装置７０Ｙのレバー１１３の上端部、エアベアリング１１８、対向部材１２２などが配置されている。
また、Ｙ駆動装置７０Ｙのレバー１１３の近傍には、Ｘストッパ１２３Ｘとほぼ同様の構成及び機能を有し、そのレバー１１３の揺動範囲を制限するＹストッパ１２３Ｙが設けられている。Ｙストッパ１２３Ｙ、レバー１１３、エアベアリング１１８などは、微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＹ軸方向の相対移動の範囲を制限するＹストッパ装置９０Ｙを構成している。すなわち、Ｙ駆動装置７０ＹとＹストッパ装置９０Ｙは、互いに一部の構成部材を共有している。なお、レバー１１３のθｘ方向の揺動可能範囲、すなわち微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＹ軸方向の移動範囲は、Ｚボイスコイルモータ１８ｚの固定子３６ａと可動子３６ｂとが干渉（接触）しない範囲に設定されている。以下、Ｙ駆動装置７０Ｙのボイスコイルモータ１１０をＹボイスコイルモータ１１０とも称する。
次に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して、微動ステージ５０（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では図示省略）をＹ粗動ステージ２３Ｙに対し駆動するために必要なボイスコイルモータ（図６（Ｂ）では不図示）の推力の大きさについて、比較例と対比して説明する。図６（Ｂ）に示される比較例では、図６（Ａ）に示される本実施形態の部材に対応する部材が、本実施形態の部材の符号にＨを付して示されている。比較例では、微動ステージがボイスコイルモータによりＹ粗動ステージ２３ＹＨに対し直接的に（レバーを介さずに）駆動される。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、個々の部材が他の図に比べ模式的に示されている。
以下の説明では、図６（Ａ）において、本実施形態のＹ粗動ステージ２３Ｙが微動ステージから受ける反力をＦ（比較例において微動ステージをＹ粗動ステージ２３ＹＨに対し駆動するために必要なボイスコイルモータの推力でもある）、本実施形態のＹボイスコイルモータ１１０の推力及びＹ粗動ステージ２３Ｙに作用するその反力をｆ、本実施形態のＹリニアモータ６０がＹ粗動ステージ２３Ｙを駆動するために必要な推力をＰ１、本実施形態のＹ粗動ステージ２３Ｙに作用する反力Ｆと反力ｆとによるモーメントをＭ１、本実施形態のＹボイスコイルモータ１１０の推力ｆの作用点と支点との距離をａ、本実施形態のＹボイスコイルモータ１１０の推力ｆの力点と支点との距離をｂ１（＞ａ）、本実施形態のＹ粗動ステージ２３Ｙが微動ステージ５０から受ける反力ＦとＹボイスコイルモータ１１０の推力ｆとの合力Ｆ＋ｆの力点と支点（Ｙ粗動ステージ２３Ｙの駆動位置）との距離をｂ２とする。なお、不図示ではあるが、比較例において、Ｙ粗動ステージ２３ＹＨの上面に固定された支持フレーム８５Ｈには、不図示の微動ステージをＹ軸方向に駆動するためのボイスコイルモータの固定子が固定される。また、図６（Ｂ）において、比較例のＹリニアモータがＹ粗動ステージ２３ＹＨを駆動するために必要な推力をＰ０、比較例のＹ粗動ステージ２３ＹＨに作用する反力ＦによるモーメントをＭ０、比較例のＹ粗動ステージ２３ＹＨに作用する微動ステージからの反力Ｆの力点と作用点（Ｙ粗動ステージ２３ＹＨの駆動位置）との距離をＬとする。
図６（Ａ）から分かるように、レバー１１３に作用する力のモーメントの釣り合いは、以下の式（１）で表される。
Ｆ×ａ＝ｆ×ｂ１…（１）
従って、上記式（１）から導かれる以下の式（２）、及びａ＜ｂ１の関係より、以下の式（３）の関係が成り立つ。
ｆ＝Ｆ×ａ／ｂ１…（２）
ｆ＜Ｆ…（３）
また、図６（Ｂ）から分かるように、Ｙ粗動ステージ２３ＹＨの慣性質量及びＹ粗動ステージ２３ＹＨに作用するＹリニアガイド部材２８Ｈからの摩擦抵抗を無視すると、Ｙ粗動ステージ２３ＹＨに作用するＸ軸方向の力の釣り合は、以下の式（４）で表される。
Ｐ０＝Ｆ…（４）
また、図６（Ａ）から分かるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに作用する力の釣り合いは、以下の式（５）で表される。
Ｐ１＝（Ｆ＋ｆ）−ｆ＝Ｆ…（５）
そして、上記式（４）及び（５）より、以下の式（６）の関係が成り立つ。
Ｐ０＝Ｐ１…（６）
すなわち、ＹリニアモータがＹ粗動ステージを駆動するために必要な推力は、本実施形態と比較例とで同じである。なお、上記式（３）及び（５）より、以下の式（７）の関係が成り立つ。
ｆ＜Ｐ１…（７）
ここで、仮に、ｂ１≒ｂ２≒ｂ、ａ＋ｂ≒Ｌとすると、図６（Ｂ）から分かるように、微動ステージからの反力ＦによりＹ粗動ステージ２３ＹＨに作用するモーメントは、以下の式（８）で表される。
Ｍ０＝Ｆ×Ｌ…（８）
また、図６（Ａ）から分かるように、軸部材１１９に作用する、微動ステージからの反力Ｆとボイスコイルモータ１１０の推力ｆとの合力Ｆ＋ｆによりＹ粗動ステージ２３Ｙに作用するモーメントは、上記式（２）に基づいて、以下の式（９）で表される。
Ｍ１＝（Ｆ＋ｆ）×ｂ＝｛Ｆ＋（Ｆ×ａ／ｂ）｝×ｂ＝Ｆ×（ａ＋ｂ）＝Ｆ×Ｌ…（９）
上記式（８）及び（９）より、以下の式（１０）の関係が成り立つ。
Ｍ０＝Ｍ１…（１０）
このように、本実施形態における合力Ｆ＋ｆによりＹ粗動ステージ２３Ｙに作用するモーメントと、比較例における反力ＦによりＹ粗動ステージ２３Ｙに作用するモーメントとは、ほぼ等しいことが分かる。
以上より、比較例では、微動ステージを駆動するボイスコイルモータには、Ｙ粗動ステージ２３ＹＨを駆動するＹリニアモータと同程度の大きな推力が必要である（（４）参照））。これに対し、本実施形態では、ボイスコイルモータ１１０の推力を、比較例に対し、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに作用するモーメントを増加させることなく（（１０）参照））、Ｙ粗動ステージ２３Ｙを駆動するＹリニアモータの推力（（６）参照））よりも小さくすることができる（（７）参照））。以上、Ｙボイスコイルモータ１１０について説明したが、この説明は、Ｘボイスコイルモータ１１０、及び前述のマスクステージ駆動系７０の一対の駆動装置７８ａ、７８ｂのそれぞれが有するＸボイスコイルモータ７１についても妥当する。
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２０上へのマスクＭのロード、及び不図示の基板ローダによって、微動ステージ５０（基板ホルダ５３）上への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、主制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、アライメント計測の終了後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。なお、この露光動作は従来から行われているステップ・アンド・スキャン方式と同様であるのでその詳細な説明は省略するものとする。
上記露光動作時、あるいはマスク交換動作時などに、マスクＭをＸ軸方向に移動させる際、主制御装置は、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂを同期駆動してＸ軸方向（スキャン方向）に所定の長ストロークで駆動する。この際、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂにそれぞれ支持されたＹステージ８３Ｙａ、８３ＹｂもＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂと共に移動する。また、主制御装置は、駆動装置７８ａ、７８ｂを介してマスクステージ２０をＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂと同期してＸ軸方向に駆動する。これにより、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０とが、一体的にＸ軸方向に長ストロークで移動する。また、マスクステージ２０をＸ軸方向に長ストロークで移動させる際、主制御装置は、駆動装置７８ａ、７８ｂによる推力差によりマスクステージ２０を適宜θｚ方向に回転させるとともに、Ｙボイスコイルモータ９６ａを用いてマスクステージ２０を適宜Ｙ軸方向に微少駆動する。そして、マスクステージ２０が例えば制御不能などのトラブルによりＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対するＸ軸方向の移動範囲を超えて移動する場合には、前述の如く、マスクステージ２０のＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対する相対移動がＸストッパ装置９８ａ、９８ｂにより制限される。
また、前述したように、本実施形態に係る液晶露光装置１０では、例えば基板Ｐに形成するパターンが選択される際にマスクステージ２０がＹ軸方向に所定の短ストロークで駆動される。この際、主制御装置は、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂを、それぞれＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂ上でＹ軸方向（クロススキャン方向）に所定の短ストロークで駆動するとともに、マスクステージ２０をＹボイスコイルモータ９６ａを用いてＹステージ８３Ｙａと同期してＹ軸方向に駆動する。
また、主制御装置は、上記露光動作時、アライメント動作時、基板交換動作時などの通常動作時において、一対のＸリニアモータ１５によりＸ粗動ステージ２３ＸをＸ軸方向（スキャン方向）に一定速度で駆動するとともに、Ｘ駆動装置７０Ｘにより微動ステージ５０をＸ粗動ステージ２３Ｘと同期してＸ軸方向に駆動する。この際、Ｘ粗動ステージ２３Ｘに支持されたＹ粗動ステージ２３Ｙ、Ｙ粗動ステージ２３ＹにＸ軸方向に機械的に拘束された重量キャンセル装置４０などもＸ粗動ステージ２３Ｘと共に移動する。また、主制御装置は、Ｙ粗動ステージ２３ＹをＸ粗動ステージ２３Ｘ上でＹ軸方向（ステップ方向／クロススキャン方向）に適宜駆動するとともに、Ｙ駆動装置７０Ｙにより微動ステージ５０をＹ粗動ステージ２３Ｙと同期してＹ軸方向に駆動する。この際、Ｙ粗動ステージ２３ＹにＹ軸方向に機械的に拘束された重量キャンセル装置などもＹ粗動ステージ２３Ｙと共に移動する。また、主制御装置は、Ｘ駆動装置７０Ｘ及びＹ駆動装置７０Ｙを適宜制御し、複数のＺボイスコイルモータ１８ｚを適宜駆動することにより、微動ステージ５０を、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びＸＹ平面に対するチルト方向（例えばθｘ、θｙ方向など）に微少駆動（より詳細には、レーザ干渉計システムの干渉計信号に基づいてＸ粗動ステージ２３Ｘ、及びＹ粗動ステージ２３Ｙの動きからの偏差分を微少駆動）する。そして、微動ステージ５０が例えば制御不能などのトラブルによりＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＸ軸及びＹ軸方向の移動範囲を超えて移動する場合には、上述の如く、レバー１１３の揺動がＸストッパ１２３Ｘ、Ｙストッパ１２３Ｙにより制限される（微動ステージ５０の移動がＸストッパ装置９０Ｘ、Ｙストッパ装置９０Ｙにより制限される）。
以上説明したように、本第１の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴによると、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂにそれぞれ設けられたボイスコイルモータ７１が発生した電磁力を、レバー７３を用いた、てこの原理により増幅してマスクステージ２０に伝達することができる。これにより、例えばマスクステージ２０がボイスコイルモータにより直接的に駆動される構成（マスクステージ２０に可動子が設けられる構成）と比べ、発生推力が小さい小型で軽量の安価なボイスコイルモータを用いてマスクステージ２０を駆動するために必要な推力を得ることができる。従って、本実施形態によると、上記のようにマスクステージ２０がボイスコイルモータにより直接的に駆動される構成と比べ、マスクステージを大幅に軽量化でき、その運動性能及び位置制御性を格段に向上できるとともに、コストアップを抑制できる。
また、本実施形態のようにマスクステージ２０をボイスコイルモータ７１によりレバー７３を介してＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂに対し駆動する場合と、例えばマスクステージ２０をＸボイスコイルモータによりレバー７３を介さずに（直接的に）ＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂに対し駆動する場合とで、マスクステージ２０からＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂに作用する反力、すなわちＸＹステージ装置をＸ軸方向に駆動するために必要な推力は、ほぼ同じである。すなわち、前者の場合（本実施形態）は、後者の場合に対し、ＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂをＸ軸方向に駆動する推力をほぼ同じにしたままボイスコイルモータ７１の推力を小さくすることができる。
また、本実施形態では、ボイスコイルモータ７１をマスクステージ２０から離れた位置に配置することができるので、例えばマスクステージ２０に固定された固定子とＹステージ８３Ｙａ（あるいは８３Ｙｂ）に固定された可動子とを含むボイスコイルモータにより、マスクステージ２０が直接的に駆動される構成と比べ、マスクステージ２０及びその周辺部材（例えば、固定部材６６、保持部材６４、Ｘ移動鏡６８Ｘ、Ｙ移動鏡６８Ｙ、Ｘターゲット９５Ｘａ、９５Ｘｂ、Ｙターゲット９５Ｙａ、９５Ｙｂ、可動子９２、エアベアリング２７など）に熱が伝わり難く、マスクステージ２０及び上記周辺部材が熱変形を起こすことが抑制される。
また、レバー７３が揺動する際のレバー７３のマスクステージ２０側の端部の移動量とＸボイスコイルモータ７１側の端部との移動量の比は、レバー比により、例えば１：４とされているので、レバー７３のマスクステージ２０側の端部と共に移動するマスクステージ２０の移動量に比べ、レバー７３のボイスコイルモータ７１側の端部に当接するショックアブソーバ１１ａ及びコイルスプリング１１ｂのストロークを長くすることができる。これにより、レバー７３（マスクステージ２０）は、その揺動速度（移動速度）が充分に低減された状態で（大きな運動エネルギーが効率良く熱エネルギーに変換された状態で）その揺動（移動）が機械的に制限される。これに対し、例えばマスクステージ２０の移動がストッパにより直接的に（レバーを介さずに）制限される場合には、ストッパの弾性変形量をマスクステージ２０の微少な移動量に応じた量に設定する必要があり、このため、マスクステージ２０は、ストッパによりその移動速度が充分に低減されない状態でその移動が機械的に制限される。すなわち、本実施形態によると、例えばマスクステージ２０の移動がストッパにより直接的に制限される場合に比べ、マスクステージ２０の移動が機械的に制限される際の衝撃を充分に緩和することができ、マスクステージ２０の変形を含む損傷、その上記周辺部材の変形を含む損傷及び位置ずれなどを防止できる。
また、Ｘストッパ装置９８ａ、９８ｂにより、マスクステージ２０の＋Ｙ側及び−Ｙ側の端部中央（マスクステージ２０の重心Ｇの＋Ｙ側部及び−Ｙ側部）を均等に押さえることとしているので、例えばマスクステージ２０の重心Ｇを通るＸ軸に平行な直線上などのマスクステージ２０の移動経路上にストッパを配置しなくても、マスクステージ２０にθｚ方向のモーメントを発生させずにマスクステージ２０を停止させることができる。従って、液晶露光装置１０の設計の自由度を向上させることができる。
また、本実施形態によると、マスクステージ２０と共に移動するレバー７３のマスクステージ２０側の端部とレバー７３の揺動支点（軸部材９０の軸線）との距離と、Ｘストッパ１１に当接するレバー７３のボイスコイルモータ７１側の端部とレバー７３の揺動支点との距離との比（レバー比）が、例えば１：４とされているので、例えばマスクステージ２０がストッパによりその移動を直接的に制限される場合に比べ、ストッパに掛かる負荷を低減できる。
また、本実施形態によると、レバー７３のレバー比により、Ｘボイスコイルモータ７１の可動子７５が移動する距離よりも可動子７５の移動に応じてマスクステージ２０が移動する距離のほうが短いので、例えばマスクステージ２０に可動子が設けられる構成に比べ、可動子の位置制御の精度を容易に高めることができ、ひいてはマスクステージ２０の位置制御の精度を容易に高めることができる。
また、一対のＸボイスコイルモータ７１の固定子６９と可動子７５とが共にＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに設けられ、可動子７５は、固定子６９に対しほぼＸ軸方向にのみ相対移動し、両者のＹ軸及びＺ軸方向のクリアランス（隙間、ギャップ）が殆ど変化しない。従って、両者のＹ軸及びＺ軸方向のクリアランス（隙間、ギャップ）を予め小さく設定することができ、これにより、Ｘボイスコイルモータ７１の推力の向上を図ることができる。
また、Ｘボイスコイルモータ７１は、例えばマスクステージ２０がボイスコイルモータにより直接的に駆動される場合に比べて、その発生推力が小さく設定されているので、マスクステージ２０を頻繁に加減速させるために推力を発生し続けても、その固定子６９（コイルユニット）が過熱する可能性が低い。
また、本実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴによると、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに設けられたボイスコイルモータ１１０に発生する電磁力を、レバー１１３を用いた、てこの原理により増幅して微動ステージ５０に伝達することができる。これにより、本実施形態では、例えば微動ステージ５０をボイスコイルモータにより直接的に駆動する構成（Ｙ粗動ステージに固定子が設けられ、かつ該固定子に対応する可動子が微動ステージに設けられる構成）と比べ、発生推力が小さい小型で軽量の安価なボイスコイルモータを用いて微動ステージ５０を駆動するために必要な推力を得ることができる。従って、本実施形態によると、微動ステージ５０がボイスコイルモータにより直接的に駆動される場合と比べ、微動ステージ５０を大幅に軽量化でき、その運動性能及び位置制御性を格段に向上できるとともに、コストアップを抑制できる。
また、本実施形態によると、発熱源であるＸボイスコイルモータ１１０、Ｙボイスコイルモータ１１０がレバー１１３を介して微動ステージ５０を駆動する構成としているので、これらのボイスコイルモータを微動ステージ５０から離れた位置（Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面近傍）に配置することができ、例えば、微動ステージ５０が、これに近接して配置されたボイスコイルモータにより直接的に駆動される構成と比べ、微動ステージ５０に熱が伝わり難く、微動ステージ５０を構成する部材及びその周辺部材（ステージ本体５１、基板ホルダ５３、ミラーベース２４Ｘ、２４Ｙ、Ｘ移動鏡２２Ｘ、Ｙ移動鏡２２Ｙなど）が熱変形などを起こすことが抑制される。
また、レバー１１３が揺動する際のレバー１１３の上端部及び下端部の移動量の比は、レバー比により、例えば約１：４とされているので、レバー１１３の上端部と共に移動する微動ステージ５０の移動量に比べ、レバー１１３の下端部に当接して伸縮するショックアブソーバ１２３ａ及びコイルスプリング１２３ｂの伸縮ストロークを長くすることができる。これにより、レバー１１３（微動ステージ５０）は、その揺動速度（移動速度）が充分に低減された状態でその揺動（移動）が機械的に制限される。これに対し、例えば微動ステージ５０がストッパによりその移動を直接的に（レバーを介さずに）制限される場合には、ストッパの弾性変形量を微動ステージ５０の微少な移動量に応じた長さにする必要がある。このため、微動ステージ５０は、その移動速度が充分に低減されない状態でその移動が機械的に制限される。以上より、本実施形態によると、例えば微動ステージ５０がストッパによりその移動を直接的に制限される場合に比べ、微動ステージ５０の移動が機械的に制限される際の衝撃を充分に緩和することができる。
また、微動ステージ５０と共に移動するレバー１１３の上端部とレバー１１３の揺動支点との距離と、ストッパに当接するレバー１１３の下端部とレバー１１３の揺動支点との距離との比が、例えば約１：４とされているので、例えば微動ステージ５０がストッパによりその移動を直接的に制限される場合に比べ、ストッパに掛かる負荷を低減できる。
また、レバー１１３のレバー比により、可動子１１２が移動する距離よりも可動子１１２の移動に応じて微動ステージ５０が移動する距離が短いので、微動ステージ５０の位置制御の精度を高めることができる。
また、ボイスコイルモータ１１０の固定子１１１と可動子１１２とがほぼＸ軸方向（又はＹ軸方向）にのみ相対移動し、両者のＹ軸方向（又はＸ軸方向）、及びＺ軸方向のクリアランス（隙間、ギャップ）が殆ど変化しないので、両者のＹ軸方向（又はＸ軸方向）、及びＺ軸方向のクリアランス（隙間、ギャップ）を予め小さく設定することができ、これにより、ボイスコイルモータ１１０の推力の向上を図ることができる。
ボイスコイルモータ１１０は、その発生推力が、例えば微動ステージ５０を直接的に駆動する場合に比べて小さく設定されているので、微動ステージ５０を頻繁に加減速させるために推力を発生し続けても、その固定子１１１が有するコイルが過熱する可能性が低い。
さらに、本実施形態に係る液晶露光装置１０によると、上述したように、マスクＭを保持するマスクステージ２０、及び基板Ｐを保持する微動ステージ５０を、精度良く駆動することができることから、マスクＭに形成されたパターンを基板Ｐ上の複数のショット領域に精度良く転写することが可能になる。
次に、他の実施形態について説明する。以下の第２〜第４の各実施形態では、上記第１の実施形態と比べ、液晶露光装置におけるマスクステージ装置の構成が異なるのみなので、マスクステージ装置についてのみ説明し、上記第１の実施形態で説明した部材と同様の構成及び機能を有する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
《第２の実施形態》
図７には、第２の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴ２の平面図が示されている。この図７と図４とを比較するとわかるように、マスクステージ装置ＭＳＴ２では、マスクステージ駆動系７０に代えて、マスクステージ駆動系１７０が設けられている点が、マスクステージ装置ＭＳＴと相違する。
マスクステージ駆動系１７０は、マスクステージ２０をＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂそれぞれに対し直接的に駆動するそれぞれ複数（例えば各一対）のボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂを備えている点、及び−Ｙ側の駆動装置７８ｂに代えて駆動装置１７８ｂが設けられている点が、前述のマスクステージ駆動系７０と相違するが、その他の部分の構成は、マスクステージ駆動系７０と同様になっている。
複数（例えば一対）のＸボイスコイルモータ１０１ａは、マスクステージ２０の＋Ｙ側の端部をＹステージ８３Ｙａに対しＸ軸方向に駆動し、複数（例えば一対）のＸボイスコイルモータ１０１ｂは、マスクステージ２０の−Ｙ側の端部をＹステージ８３Ｙｂに対しＸ軸方向に駆動する。
一対のＸボイスコイルモータ１０１ａは、マスクステージ２０の＋Ｙ側であって、レバー７３をＸ軸方向に関し挟む位置に配置されている。一対の（−Ｘ側及び＋Ｘ側の）Ｘボイスコイルモータ１０１ａそれぞれのＺ位置は、マスクステージ２０の重心ＧのＺ位置を含んでいる。Ｘボイスコイルモータ１０１ａは、配置が異なる点を除いてＸボイスコイルモータ７１と同じ構成（その取り付け構造を含む）を有しており、固定子１０５（例えばコイルユニット）と、該固定子１０５に対応して設けられた可動子１０７（例えば磁石ユニット）とを有する。固定子１０５と、対応する可動子１０７とは、Ｙ軸及びＺ軸方向に所定クリアランス（隙間、ギャップ）を介して配置されている。固定子１０５は、Ｙステージ８３Ｙａの上面に、支持部材１０９を介して固定されている。可動子１０７は、マスクステージ２０の＋Ｙ端面に固定されている。一対のＸボイスコイルモータ１０１ａのそれぞれは、主制御装置（不図示）により同期制御される。以下、適宜、一対のＸボイスコイルモータ１０１ａを併せて＋Ｙ側のボイスコイルモータ対１０２ａと称する。
また、一対のＸボイスコイルモータ１０１ｂのうちの一方は、マスクステージ２０の重心Ｇを含むＸＺ平面に平行な平面に関して−Ｘ側のＸボイスコイルモータ１０１ａと対称な構成（その取り付け構造を含む）を有しており、一対のＸボイスコイルモータ１０１ｂのうちの他方は、マスクステージ２０の重心Ｇを含みＸＺ平面に平行な平面に関して＋Ｘ側のＸボイスコイルモータ１０１ａと対称な構成（その取り付け構造を含む）を有している。一対のＸボイスコイルモータ１０１ｂのそれぞれは、主制御装置（不図示）により同期制御される。以下、適宜、一対のＸボイスコイルモータ１０１ｂを併せて−Ｙ側のボイスコイルモータ対１０２ｂと称する。
本第２の実施形態では、主制御装置は、＋Ｙ側及び−Ｙ側のボイスコイルモータ対１０２ａ、１０２ｂを同期駆動することにより、マスクステージ２０をＸ軸方向に直進駆動できる。また、＋Ｙ側及び−Ｙ側のボイスコイルモータ対１０２ａ、１０２ｂそれぞれの推力の大きさ及び向きの少なくとも一方を互いに異ならせることによりマスクステージ２０をθｚ方向に駆動できる。
−Ｙ側の駆動装置１７８ｂは、前述の駆動装置７８ｂの構成各部に加え、＋Ｙ側の駆動装置７８ａのＹボイスコイルモータ９６ａとほぼ同様の構成を有するＹボイスコイルモータ９６ｂを備えている。Ｙボイスコイルモータ９６ｂは、マスクステージ２０の重心Ｇを含むＸＺ平面に平行な平面に関し＋Ｙ側の駆動装置７８ａのＹボイスコイルモータ９６ａと対称な構成を有している。従って、＋Ｙ側及び−Ｙ側の駆動装置７８ａ、１７８ｂそれぞれのＹボイスコイルモータ９６ａ、９６ｂを同期制御することにより、マスクステージ２０をＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＹ軸方向に微少駆動できる。
また、本実施形態では、＋Ｙ側及び−Ｙ側のボイスコイルモータ対１０２ａ、１０２ｂの設置に伴い、上記第１の実施形態に対し、ギャップセンサ９４ａ、９４ｂ、Ｘターゲット９５Ｘａ、９５Ｘｂ、Ｙターゲット９５Ｙａ、９５Ｙｂの位置が変更されている。具体的には、ギャップセンサ９４ａは、Ｙステージ８３Ｙａの＋Ｘ端面に固定されており、ギャップセンサ９４ｂは、Ｙステージ８３Ｙｂの＋Ｘ端面に固定されている。Ｘターゲット９５Ｘａ、Ｙターゲット９５Ｙａは、それぞれギャップセンサ９４ａの一方及び他方に対向するように、共通のブラケット１０３を介してマスクステージ２０に固定されている。同様に、Ｘターゲット９５Ｘｂ、Ｙターゲット９５Ｙｂは、それぞれギャップセンサ９４ｂの一方及び他方に対向するように、共通のブラケット１０３を介してマスクステージ２０に固定されている。
本第２の実施形態では、主制御装置は、例えばマスクＭを交換する際など、位置決め精度は要求されないが大推力が必要なマスクステージ２０の加速時（減速時を含む）に駆動装置７８ａ、１７８ｂを用いてマスクステージ２０をＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向に駆動する（減速時には制動力を与える）。また、主制御装置は、露光動作時においてマスクステージ２０を等速で移動させる際など、位置決め精度は要求されるが大推力を必要としない場合にＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂを用いてマスクステージ２０をＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向に駆動する。
以下に、マスクステージ２０がＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向に駆動される場合の一例を説明する。先ず、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対し停止状態にあるマスクステージ２０は、駆動装置７８ａ、１７８ｂがそれぞれ備える一対のＸボイスコイルモータ７１が同期駆動されることにより、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向に静止保持力を与える。マスクステージ２０が、その慣性力に（上記静止保持力により）打ち勝って、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂと共に同じように加速して、所定の目標速度に達したときに、駆動装置７８ａ、１７８ｂがそれぞれ備える一対のＸボイスコイルモータ７１への電力供給が停止される（あるいは制御力が弱められる）とともに、一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ及び一対のＸボイスコイルモータ１０１ｂへの電力供給がなされる（なお、最初から電力供給されていても良い）。これにより、マスクステージ２０の駆動源が駆動装置７８ａ、１７８ｂから各一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂ（＋Ｙ側及び−Ｙ側のボイスコイルモータ対１０２ａ、１０２ｂ）に切り替わり、マスクステージ２０は、レーザ干渉計の計測結果に基づいて、一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂによりＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対し微少な加減速による精密な位置決め制御が行われ、上記目標速度で等速駆動される。
本第２の実施形態によると、マスクステージ２０をＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＸ軸方向に駆動する際、マスクステージ２０の加速時にのみ駆動装置７８ａ、１７８ｂを用いることとしているので、駆動装置７８ａ、１７８ｂがそれぞれ備える一対のＸボイスコイルモータ７１に位置決め精度が要求されない。従って、上記第１の実施形態に比べ、Ｘボイスコイルモータ７１のコストダウンを図ることができる。
また、マスクステージ２０の等速運動時にのみ各一対のボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂ（＋Ｙ側及び−Ｙ側のボイスコイルモータ対１０２ａ、１０２ｂ）を用いることとしているので、上記第１の実施形態に比べ、コストアップを抑制しつつマスクステージ２０の位置決め精度を向上させることができる。
また、本第２の実施形態によると、上記第１の実施形態に比べ、＋Ｙ側の駆動装置７８ａに併せて−Ｙ側の駆動装置１７８ｂにもＹボイスコイルモータ９６ｂが設けられているので、マスクステージ２０をＹステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに対しＹ軸方向に安定して駆動することができる。
《第３の実施形態》
図８には、第３の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴ３の平面図が示されている。この図８と図７とを比較するとわかるように、マスクステージ装置ＭＳＴ３では、マスクステージ駆動系１７０に代えて、マスクステージ駆動系２７０が設けられている点が、マスクステージ装置ＭＳＴ２と相違する。
マスクステージ駆動系２７０は、＋Ｙ側及び−Ｙ側の駆動装置７８ａ、１７８ｂに代えて、＋Ｙ側及び−Ｙ側の駆動装置２７８ａ、２７８ｂが設けられている点が、マスクステージ駆動系１７０と相違するが、その他の部分の構成は、マスクステージ駆動系１７０と同様になっている。
マスクステージ駆動系２７０が備える＋Ｙ側及び−Ｙ側の駆動装置２７８ａ、２７８ｂでは、それぞれのレバー７３に、一対のエアベアリング８０の代わりに一対の当接部材２０１が、それぞれ対向部材２８１に対向するように取り付けられている。
詳述すると、一対の当接部材２０１のそれぞれは、例えば半球状の部材から成り、レバー７３のマスクステージ２０側の端部に、対向する対向部材２８１側に突出するように（その頂部が、対向する対向部材２８１側に向くように）固定されている。本第３の実施形態の対向部材２８１としては、上記第１及び第２の各実施形態の対向部材８１よりも、硬くて衝撃に強い高剛性のものが好ましい。図８に示されるレバー７３が基準位置（θｚ方向に関する中立位置）に位置する状態で、一対の当接部材２０１それぞれの頂部と、これに対向する対向部材２８１との間には、均等なクリアランス（隙間、ギャップ）が形成されている。このクリアランス（隙間、ギャップ）は、上記基準位置に位置するレバー７３のＸボイスコイルモータ７１側の端部とＸストッパ１１のパッド１１ｃとのクリアランス（隙間、ギャップ）の例えば１／４未満（例えば１ｍｍ〜５ｍｍ）に設定されている。従って、上記基準位置に位置するレバー７３が、θｚ方向の一方向に揺動して当接部材２０１が対向部材２８１に当接して、更に同方向に所定量揺動するまで、レバー７３がＸストッパ１１に干渉することはない。当接部材２０１の材質としては、例えば鋼、セラミックスなどのような硬質なものでも良いし、例えばエラストマなどのような軟質なものでも良い。
また、＋Ｙ側及び−Ｙ側のレバー７３のそれぞれにおける一方の当接部材２０１近傍の箇所には、ギャップセンサ２０２が対向部材２８１に対向するように固定されており、これにより、当接部材２０１とこれに対向する対向部材２８１とのギャップ（間隔）を常時監視できるようになっている。主制御装置は、ギャップセンサ２０２の出力に基づいてＸボイスコイルモータ７１を制御し、当接部材２０１とこれに対向する対向部材２８１とのギャップを適宜調整する。
主制御装置は、例えば、マスクステージ２０をＸ軸方向（例えば−Ｘ方向）に加速する際には、一対のリニアモータ８７ａ、８７ｂを介して一対のＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂをＸ軸方向（例えば−Ｘ方向）に加速するとともに、上記基準位置に位置する＋Ｙ側のレバー７３の＋Ｙ側の端部及び−Ｙ側のレバー７３の−Ｙ側の端部を一対のＸボイスコイルモータ７１のそれぞれを介して例えば＋Ｘ方向に同期駆動する。これにより、＋Ｙ側のレバー７３が軸部材９０の軸線周りの一方向（図８の矢印Ｒ方向）に揺動するとともに−Ｙ側のレバー７３が軸部材９０の軸線周りの他方向（図８の矢印Ｌ方向）に揺動し、＋Ｙ側及び−Ｙ側のレバー７３それぞれに固定された−Ｘ側の当接部材２０１が、これに対向する−Ｘ側の対向部材２８１に当接（点接触）する。そして、＋Ｙ側及び−Ｙ側のレバー７３は、それぞれ、軸部材９０を支点とする、てこの原理によりＸボイスコイルモータ７１の駆動力を増幅して、−Ｘ側の当接部材２０１及びこれに当接する対向部材２８１を介してマスクステージ２０を−Ｘ方向に押圧する。このようにして、マスクステージ２０に対して、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂと一体となって（Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに取り残されないように慣性力に打ち勝って）加速するように力が与えられる。そして、マスクステージ２０が所定の目標速度に到達したとき、主制御装置は、Ｘボイスコイルモータ７１を制御して当接部材２０１を対向部材２８１から離間させるとともに、各一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂを同期駆動する。これにより、駆動装置２７８ａ、２７８ｂからマスクステージ２０への力の伝達が解除されて、マスクステージ２０は各一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂによりボディ３０に対して等速駆動される。なお、この場合のＸボイスコイルモータ７１の制御は、例えば、Ｘボイスコイルモータ７１への供給電力を小さくすること、Ｘボイスコイルモータ７１への電力供給を停止すること、Ｘボイスコイルモータ７１を逆方向に駆動すること等である。以上、マスクステージ２０を−Ｘ方向に加速する際に各レバー７３のＸボイスコイルモータ７１側の端部が、＋Ｘ方向に駆動される場合について説明したが、マスクステージ２０を＋Ｘ方向に加速する際に各レバー７３のＸボイスコイルモータ７１側の端部が、−Ｘ方向に駆動される場合も同様である。
本第３の実施形態によると、上述のように、マスクステージ２０を加速する際に、レバー７３を揺動させ、当接部材２０１を対向部材２８１に当接させてマスクステージ２０を押圧するので、その押圧時の剛性を高めることができる。従って、マスクステージ２０を高応答で加速させることができる。
また、マスクステージ２０を、所定の目標速度まで加速した後、等速駆動する際には、当接部材２０１を対向部材８１から離間させるので、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂに発生する振動がマスクステージ２０に伝わることが防止される。
《第４の実施形態》
図９には、第４の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴ４の断面図が示されている。マスクステージ装置ＭＳＴ４は、マスクステージ駆動系１７０に代えてマスクステージ駆動系３７０が設けられている点が、前述の第２の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴ２と相違する。
マスクステージ装置ＭＳＴ２が有するマスクステージ駆動系１７０が一対の支持架台７４ａ、７４ｂにより下方から支持されているのに対し、マスクステージ装置ＭＳＴ４が有するマスクステージ駆動系３７０は、支持フレーム３００により上方から吊り下げ状態で支持されている。
支持フレーム３００は、ボディ３０をＹ軸方向に関し挟むように床１３０上に立設されたＸ軸方向に延びる一対の壁部３００ａ、３００ｂ、及び該一対の壁部３００ａ、３００ｂ間に架設された架設部３００ｃを含む。架設部３００ｃは、照明系ＩＯＰ（図９では不図示、図１参照）の上方に位置している。
架設部３００ｃの下面には、Ｘ軸方向に延びる一対のベース３０３がＹ軸方向に所定間隔で固定されている。一対のベース３０３のうちの＋Ｙ側のベース３０３には、上記第１の実施形態の＋Ｙ側のＸＹステージ装置７６ａ（図５参照）を上下逆さまにした構成とほぼ同じ構成を有するＸＹステージ３７６ａが上方から支持されている。詳述すると、ＸＹステージ３７６ａでは、そのＸステージ３８３Ｘａが＋Ｙ側のベース３０３にＸリニアガイド部材７７を介してＸ軸方向にスライド可能に上方から支持されており、そのＹステージ３８３ＹａがＸステージ３８３ＸａにＹリニアガイド部材８４を介してＹ軸方向にスライド可能に上方から支持されている。Ｘステージ３８３ＸａはＸリニアモータ８７ａ（図５参照）を上下逆さまにした構成を有するＸリニアモータ３８７によりベース３０３に対しＸ軸方向に駆動され、Ｙステージ３８３Ｙａは、Ｙリニアモータ（不図示）によりＸステージ３８３Ｘａに対しＹ軸方向に駆動される。
Ｙステージ３８３Ｙａには、上記第１の実施形態の＋Ｙ側の駆動装置７８ａ（図５参照）を、そのボール９９の中心を通るＸ軸に平行な軸線周りの一方向（図５の矢印Ｑ’方向）に９０°回転させた構成を有する＋Ｙ側の駆動装置３７８ａが吊り下げ状態で支持されている。詳述すると、Ｙステージ３８３Ｙａの下面には、＋Ｙ側の駆動装置３７８ａのＸボイスコイルモータ７１の固定子６９が、レバー７３の上端部（長手方向一端部）に固定された可動子７５内に挿入された状態で、支持部材７２を介して固定されている。また、Ｙステージ３８３Ｙａの下面における支持部材７２の＋Ｙ側の箇所には、ＸＺ平面に平行な平板部材から成る支持部材３１５が固定されており、該支持部材３１５の−Ｙ端面には、固定部材９１を介して軸部材３９０がＹ軸方向を軸線方向として固定されている。軸部材３９０は、レバー７３の長手方向中間部に形成された貫通孔７３ａ（図４参照）に挿通されている。このレバー７３の下端部（長手方向他端部）は、マスクステージ２０に形成された凹部２０ｂに収容されており、この下端部には、ボール９９を介してエアベアリング８０が取り付けられている。また、このレバー７３の下端部の−Ｙ端面には、Ｙボイスコイルモータ９６ａの固定子９３がマスクステージ２０に固定された可動子９２内に挿入された状態で固定されている。
また、支持部材３１５の下面には、Ｘ軸方向に離間する一対の固定子１０５が、それぞれマスクステージ２０の＋Ｙ端面にＸ軸方向に離間して固定された一対の可動子１０７内に挿入された状態で固定されている（図９では、−Ｘ側の固定子１０５は＋Ｘ側の固定子１０５に対し紙面奥側に隠れており、−Ｘ側の可動子１０７は＋Ｘ側の可動子１０７に対し紙面奥側に隠れている）。これらの固定子１０５及び可動子１０７を各１つ含む一対のＸボイスコイルモータ３０１ａのそれぞれは、上記第２の実施形態の一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ（図７参照）のそれぞれを、その中心を通るＸ軸に平行な軸線周りの一方向に９０°回転させた構成を有する。
一対のベース３０３のうちの−Ｙ側のベース３０３には、−Ｙ側のＸＹステージ３７６ｂ、−Ｙ側の駆動装置３７８ｂ、一対のＸボイスコイルモータ３０１ｂ、−Ｙ側のＹボイスコイルモータ９６ｂが、それぞれ、マスクステージ２０の重心Ｇを含むＸＺ平面に平行な平面に関し＋Ｙ側のＸＹステージ３７６ａ、＋Ｙ側の駆動装置３７８ａ、一対のＸボイスコイルモータ３０１ａ、＋Ｙ側のＹボイスコイルモータ９６ａに対称に配置されている。
なお、本第４の実施形態のマスクステージ駆動系３７０の動作は、上記第２の実施形態のマスクステージ駆動系１７０の動作とほぼ同様である。
本第４の実施形態によると、マスクステージ駆動系３７０をボディ３０の上方から吊り下げることとしているので、ボディ３０の＋Ｙ側及び−Ｙ側には、マスクステージ駆動系が設置されるスペースが必要ない（支持フレーム３００の一対の壁部３００ａ、３００ｂが設置されるスペースが確保されれば良い）。従って、液晶露光装置の構成上、ボディ３０の＋Ｙ側及び−Ｙ側のスペースが限られている（狭い）場合に特に有効である。
次いで、さらに別の実施形態について説明する。次に説明する第５実施形態以降の各実施形態に係る液晶露光装置は、投影光学系ＰＬを構成する複数の投影光学系のそれぞれとして、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。従って、これに対応してマスクステージ装置として、マスクステージ２０が、クロススキャン方向には微小移動のみ可能な構成のものを用いることもできるし、上記第１の実施形態と同様のマスクステージ装置ＭＳＴを用いることもできる。以下の第５〜９の各実施形態では、上記第１の実施形態と比べ、液晶露光装置における基板ステージ装置の構成が異なるのみなので、基板ステージ装置についてのみ説明し、上記第１の実施形態で説明した部材と同様の構成及び機能を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
《第５の実施形態》
図１０には、第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ２の断面図が示され、図１１には、基板ステージ装置ＰＳＴ２を−Ｘ方向から見た側面図が示されている。基板ステージ装置ＰＳＴ２は、前述の基板ステージ装置ＰＳＴと同様の構成部分に加えて、微動ステージ５０をＹ粗動ステージ２３Ｙに対し直接的に駆動する複数、例えば各一対のボイスコイルモータ１２４、１２８を更に有している。なお、図１０では、重量キャンセル装置４０のシーリングパッド４３ａの図示は省略されている（以下の第６〜第９の実施形態においても同様）。
Ｘボイスコイルモータ１２４は、配置が異なる点を除いて前述のＸボイスコイルモータ１１０と同様の構成を有しており、固定子１２５（例えばコイルユニット）と、該固定子１２５に対応して設けられた可動子１２６（例えば磁石ユニット）とを有する。固定子１２５と、対応する可動子１２６とは、Ｙ軸及びＺ軸方向に所定クリアランス（隙間、ギャップ）を介して配置されている。一対のＸボイスコイルモータ１２４は、微動ステージ５０の重心Ｇ１を含みＸＺ平面に平行な平面に関して対称な位置に配置されている（図１０では、＋Ｙ側のＸボイスコイルモータ１２４は、−Ｙ側のＸボイスコイルモータ１２４に対し紙面手前側に配置されている）。一対のＸボイスコイルモータ１２４それぞれのＺ位置は、微動ステージ５０の重心Ｇ１のＺ位置にほぼ一致している。従って、一対のＸボイスコイルモータ１２４のそれぞれが発生する駆動力を、同じにすることにより微動ステージ５０をＸ軸方向に直進駆動できる。また、一対のＸボイスコイルモータ１２４のそれぞれが発生する駆動力を互いに異ならせることにより、微動ステージ５０をθｚ方向に駆動できる。なお、Ｘボイスコイルモータ１２４は、主制御装置（不図示）により制御される。
固定子１２５は、支持フレーム８５の−Ｘ側の壁部８５ａの上端に支持部材１０６を介して取り付けられている（壁部８５ａは、上記第１の実施形態に比べＸ軸方向の寸法が長くされている）。可動子１２６は、ステージ本体５１の−Ｘ端面に固定されたブラケット１２７に取り付けられている。一対のＹボイスコイルモータ１２８の構成は、一対のＸボイスコイルモータ１２４を、微動ステージ５０の重心を通りＺ軸に平行な軸線周りに９０°回転させた構成（図１１参照）であるため、その説明を省略する。なお、図１１では、＋Ｘ側のＹボイスコイルモータ１２８は、−Ｘ側のＹボイスコイルモータ１２８に対し紙面奥側に隠れている。
本第５の実施形態では、主制御装置は、大きな推力が必要な微動ステージ５０の加速時にＸ駆動装置７０Ｘ、Ｙ駆動装置７０Ｙを用いて微動ステージ５０をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向に駆動する。また、主制御装置は、大きな推力を必要としない微動ステージ５０の等速運動時に一対のＸボイスコイルモータ１２４、一対のＹボイスコイルモータ１２８を用いて微動ステージ５０をＸ軸方向、Ｙ軸方向に駆動する。
以下に、微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙに対しＸ軸方向に駆動される場合を一例に説明する。先ず、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに対し停止状態にある微動ステージ５０が、Ｘ駆動装置７０ＸによりＹ粗動ステージ２３Ｙに対しＸ軸方向に加速される。微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対する相対速度が所定の目標速度に達したときに、Ｘボイスコイルモータ１１０への電流供給が停止されるとともに、一対のＸボイスコイルモータ１２４への電流供給がなされる。これにより、微動ステージ５０の駆動源がＸ駆動装置７０Ｘから一対のＸボイスコイルモータ１２４に切り替わり、微動ステージ５０は、一対のＸボイスコイルモータ１２４によりＹ粗動ステージ２３Ｙに対し上記目標速度で等速駆動される。なお、上記切り替え後において、Ｘボイスコイルモータ１１０の電力供給は、必ずしも停止しなくても良い（弱い力を発生する状態にしておいても良い）。微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙに対しＹ軸方向に駆動される場合も同様である。
本第５の実施形態によると、微動ステージ５０の加速時にのみＸ駆動装置７０Ｘ、Ｙ駆動装置７０Ｙを用いることとしているので、Ｘ駆動装置７０Ｘ及びＹ駆動装置７０Ｙのそれぞれが備える一対のボイスコイルモータ１１０に位置決め精度が要求されない。従って、上記第１の実施形態に比べ、ボイスコイルモータ１１０のコストダウンを図ることができる。
また、微動ステージ５０の等速運動時にのみボイスコイルモータ１２４、１２８を用いることとしているので、ボイスコイルモータ１２４、１２８に位置決め精度が要求されるものの、発生推力があまり要求されない（微動ステージ５０の速度を一定速度に維持する程度であれば良い）。従って、微動ステージ５０を直接的に駆動するボイスコイルモータ１２４、１２８として、発生推力が小さく小型で軽量な位置決め精度の高いものを用いることで、上記第１の実施形態に比べ、微動ステージ５０の位置決め精度を向上させることができる。
また、微動ステージ５０を直接的に駆動する一対のボイスコイルモータが、側面視で微動ステージ５０の重心Ｇ１を挟む位置に配置されているので、微動ステージ５０を水平方向に直進駆動又はθｚ方向に回転駆動できる。
なお、微動ステージ５０の加速時に、Ｘ駆動装置７０Ｘに併せて一対のＸボイスコイルモータ１２４を用い、Ｙ駆動装置７０Ｙに併せて一対のＹボイスコイルモータ１２８を用いても良い。この場合、仮にエアベアリング８０の軸受剛性が低くても、微動ステージ５０を高応答で加速できる。
《第６の実施形態》
図１２には、第６の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３を−Ｘ方向から見た側面図が示されている。この図１２と図１１とを比較すると明らかなように、基板ステージ装置ＰＳＴ３では、前述のＺボイスコイルモータ１８ｚに代えて、微動ステージ５０をＹ粗動ステージ２３Ｙに対しＺ軸方向に駆動するＺ駆動装置７０Ｚが設けられている点が、基板ステージ装置ＰＳＴ２と相違している。
Ｚ駆動装置７０Ｚは、Ｘ駆動装置７０Ｘ又はＹ駆動装置７０Ｙを水平面に平行な軸線周りに９０°回転させた構成とほぼ同様な構成を有している。すなわち、Ｚ駆動装置７０Ｚのボイスコイルモータ１１０（以下、Ｚボイスコイルモータ１１０と称する）は、その推力発生方向（電磁力発生方向）がＺ軸方向になるように配置されている。また、Ｚ駆動装置７０Ｚは、例えば、ステージ本体５１の４隅に対応する箇所などの少なくとも同一直線上にない３箇所に各１つ配置されている（なお、図１２では、１つのＺ駆動装置７０Ｚのみを代表的に図示している）。従って、複数のＺ駆動装置７０Ｚを同期制御することにより微動ステージ５０をＹ粗動ステージ２３Ｙに対しＺ軸方向に直進駆動できる。また、複数のＺ駆動装置７０Ｚのそれぞれが発生する駆動力（具体的には、Ｚボイスコイルモータ１１０の発生推力）を互いに異ならせることにより微動ステージ５０をＹ粗動ステージ２３Ｙに対しＸＹ平面に対するチルト方向（例えば、θｘ方向及びθｙ方向）に駆動できる。
Ｚ駆動装置７０Ｚでは、エアベアリング３８０は、レバー７３の長手方向他端部の上端にのみ取り付けられている。エアベアリング３８０は、その軸受面が、ステージ本体５１の下面に固定されたベース３０３に所定クリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向するように配置されている。Ｚボイスコイルモータ１１０の固定子１１１は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に固定されたＺ軸方向に延びる支持部材３０１にブラケット３０５を介して支持されている。Ｚ駆動装置７０Ｚのレバー１１３の基準位置（水平面に平行に延びる軸線周りの中立位置）は、レバー１１３の長手方向がＸＹ平面に平行になる位置に設定されている。
本第６の実施形態によると、重量物である微動ステージ５０をＺ軸方向に駆動する際、複数のＺ駆動装置７０Ｚを用いるので、それぞれの駆動源であるＺボイスコイルモータ１１０として発生推力の小さい小型で軽量な安価なものを用いて、高応答で微動ステージ５０を上下動させることができる。
なお、本第６の実施形態では、複数のＺ駆動装置７０Ｚにより微動ステージ５０を上下動させているが、必ずしもそうする必要はなく、例えば微動ステージ５０を上昇させるときにＺ駆動装置７０Ｚを用い、微動ステージ５０を下降させるときには、その自重を利用しても良い。
また、重量キャンセル装置４０が、微動ステージ５０の重量を完全にキャンセルできていない場合や、微動ステージ５０の水平面に対するチルト方向の回転中心と、微動ステージ５０の重心Ｇ１が一致していない場合には、微動ステージ５０は傾くため、微動ステージ５０にＺ軸方向の大きな推力を作用させなければならないが、Ｚ駆動装置７０Ｚを用いることにより、上記第１及び第５の実施形態のようにＺボイスコイルモータ１８ｚにより微動ステージ５０を直接的に駆動する場合に比べ、Ｚボイスコイルモータ１１０の推力が増幅されて微動ステージ５０に伝達されるので、Ｚボイスコイルモータ１１０に掛かる負荷が軽減される。なお、図１２では、軸受面が＋Ｚ側（上方）を向いたエアベアリング３８０のみがレバー１１３に取り付けられているが、これに限らず、軸受面が−Ｚ側（下方）を向いたエアベアリング（不図示）をエアベアリング３８０の下方に（すなわちレバー１１３に一対のエアベアリングを）取り付けても良い。この場合、一対の対向面間に上記一対のエアベアリングが挿入される断面Ｕ字状の部材を微動ステージ５０の下面に取り付けると良い。これにより、１つのＺ駆動装置７０Ｚにより、微動ステージ５０を±Ｚ方向に駆動できる。
《第７の実施形態》
図１３には、第７の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ４の断面図が示され、図１４には、基板ステージ装置ＰＳＴ４を−Ｘ方向から見た側面図が示されている。基板ステージ装置ＰＳＴ４は、前述のＸ駆動装置７０Ｘ、７０Ｙに代えて、Ｘ駆動装置４７０Ｘ（図１３参照）、Ｙ駆動装置４７０Ｙ（図１４参照）が設けられている点が、前述の第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ２と相違する。
本第７の実施形態に係るＸ駆動装置４７０Ｘでは、図１３に示されるように、そのレバー１１３の上端部に、一対のエアベアリング１１８の代わりに一対の当接部材４０１がそれぞれ対向部材１３３に対向するように設けられている。
一対の当接部材４０１のそれぞれは、例えば半球状の部材から成り、レバー１１３の上端部に、対向する対向部材１３３側に突出するように（その頂部が対向部材１３３側に向くように）固定されている。本実施形態の対向部材１３３としては、上記第１、第５，第６の各実施形態の対向部材１２２よりも、硬くて衝撃に強い高剛性のものが好ましい。図１３に示されるレバー１１３が基準位置にある状態で、一対の当接部材４０１それぞれの頂部と、これに対向する対向部材１３３の対向面との間には、例えば１ｍｍ〜５ｍｍ程度の均等なクリアランス（隙間、ギャップ）が形成されている。当接部材４０１の材質としては、鋼やセラミックスのような硬質なものでも良いし、エラストマのような柔らかいものでも良い。
Ｙ駆動装置４７０Ｙは、図１４に示されるように、Ｘ駆動装置４７０Ｘを微動ステージ５０の重心Ｇ１を通りＺ軸方向に延びる軸線周りに９０°回転させた構成を有し、Ｘ駆動装置４７０Ｘと同様の作用及び効果を奏するので、その説明を省略する。
図１３に示されるように、Ｘ駆動装置４７０Ｘのレバー１１３の上端部には、ギャップセンサ４０２Ｘが−Ｘ側の対向部材１３１に対向するように固定されており、これにより、当接部材４０１とこれに対向する対向部材１３３とのギャップ（間隔）を常時監視できるようになっている。同様に、図１４に示されるように、Ｙ駆動装置４７０Ｙのレバー１１３の上端部には、ギャップセンサ４０２Ｙが−Ｙ側の対向部材１３３に対向するように固定されている。主制御装置は、ギャップセンサ４０２Ｘの出力に基づいてＸボイスコイルモータ１１０（図１３参照）を制御し、ギャップセンサ４０２Ｙの出力に基づいてＹボイスコイルモータ１１０（図１４参照）を制御することにより、当接部材４０１とこれに対向する対向部材１３３とのギャップを適宜調整する。
主制御装置は、例えば、微動ステージ５０をＸ軸方向（例えば＋Ｘ方向）に加速する際には、一対のＸリニアモータ１５を介してＸ粗動ステージ２３Ｘ及びＹ粗動ステージ２３Ｙを一体的にＸ軸方向（例えば＋Ｘ方向）に加速するとともに、上記基準位置に位置するレバー１１３の下端部をＸボイスコイルモータ１１０を介してＸ軸方向（例えば−Ｘ方向）に駆動する。これにより、レバー１１３が軸部材１１９の軸線周りの一方向（矢印Ｑ方向）に揺動し、＋Ｘ側の当接部材４０１が、＋Ｘ側の対向部材１３３に当接（点接触）する。そして、レバー１１３は、軸部材１１９の軸線を支点とするてこの原理によりＸボイスコイルモータ１１０の駆動力を増幅した状態で、当接部材４０１及び対向部材１３３を介してステージ本体５１を＋Ｘ方向に押圧する。これにより、微動ステージ５０が＋Ｘ方向に加速される。そして、微動ステージ５０が所定の目標速度に到達したとき、主制御装置は、Ｘボイスコイルモータ１１０を制御して当接部材４０１を対向部材１３３から離間させるとともに、一対のＸボイスコイルモータ１２４を同期駆動する。これにより、Ｘ駆動装置４７０Ｘから微動ステージ５０への力の伝達が解除されて、微動ステージ５０は一対のＸボイスコイルモータ１２４により等速駆動される。なお、この場合のＸボイスコイルモータ１１０の制御は、例えば、Ｘボイスコイルモータ１１０への供給電力を小さくすること、Ｘボイスコイルモータ１１０への電力供給を停止すること、Ｘボイスコイルモータ１１０を逆方向に駆動すること等である。なお、レバー１１３の下端部がＸボイスコイルモータ１１０により＋Ｘ方向に駆動される場合も同様である。
本第７の実施形態によると、上述のように、微動ステージ５０を加速する際に、レバー１１３を回動させ、当接部材４０１を対向部材１３３に当接させて、微動ステージ５０を押圧するので、その押圧時の剛性を高めることができる。従って、微動ステージ５０を高応答で加速させることができる。
また、微動ステージ５０を、所定の目標速度まで加速した後、等速駆動する際には、当接部材４０１を対向部材１３３から離間させるので、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの振動が微動ステージ５０に伝わることを防止できる。
《第８の実施形態》
図１５には、第８の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ５の断面図が示されている。基板ステージ装置ＰＳＴ５は、Ｘ駆動装置７０Ｘ及びＹ駆動装置７０Ｙに代えて、これらと構成が異なるＸ駆動装置５７０Ｘ及びこれと同様の構成のＹ駆動装置（不図示）が設けられている。
本第８の実施形態では、図１５に示されるように、Ｘ駆動装置５７０Ｘ、支持フレーム８５などが、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの＋Ｘ側部分の上面に設置されている。また、ステージ本体５１に凹部５１ａが形成されておらず、Ｘ駆動装置５７０Ｘのレバー１１３は、その上端部が、ステージ本体５１の＋Ｘ側に位置するように配置されている。そして、レバー１１３の上端部とステージ本体５１の＋Ｘ端面とがロープ５００により連結されている。ロープ５００は、レバー１１３が上記基準位置に位置された状態で、レバー１１３とステージ本体５１との間に張られた状態で架設されている。ロープ５００としては、撚り線のワイヤーロープ、ケブラー（デュポン社の登録商標）製のロープなどの高強度なものが好ましい。また、一対のＸボイスコイルモータ１２４それぞれの固定子１２５は、支持架台５５０及び支持部材１０６を介してＹ粗動ステージ２３Ｙの上面に固定されている。なお、図１５では、Ｘストッパ１１などの図示が省略されている。
本第８の実施形態では、例えば微動ステージ５０の＋Ｘ方向の加速時に、Ｘボイスコイルモータ１１０により、レバー１１３の下端部が例えば−Ｘ方向に駆動されると、レバー１１３の上端部が＋Ｘ方向に移動し、微動ステージ５０がロープ５００の張力により＋Ｘ方向に駆動される。そして、微動ステージ５０の速度が所定の目標速度に達したときに、Ｘボイスコイルモータ１１０によるレバー１１３の駆動が停止されるとともにＸボイスコイルモータ１２４により微動ステージ５０が＋Ｘ方向に等速駆動される。このとき、ロープ５００が緩み、ステージ本体５１に、レバー１１３の駆動が停止される際のレバー１１３からの反力が伝わらない。
本第８の実施形態によると、Ｘ駆動装置５７０Ｘが、Ｘボイスコイルモータ１１０によりレバー１１３を揺動させてロープ５００の張力により微動ステージ５０を駆動する構成とされているので、ロープ５００が張っているときはレバー１１３に作用する力が微動ステージ５０に伝達されるが、ロープ５００が緩るんでいるときはレバー１１３に作用する力が微動ステージ５０に伝達されない。従って、微動ステージ５０がＸ駆動装置５７０Ｘにより駆動されているときにレバー１１３の揺動が停止されると、ロープ５００が緩むので、レバー１１３からの反力が微動ステージ５０に伝わることを防止できる。これにより、微動ステージ５０の駆動源をＸ駆動装置５７０ＸからＸボイスコイルモータ１２４にスムーズに切り替えることができる。
以上、微動ステージ５０を＋Ｘ方向に引っ張る（駆動する）構成のＸ駆動装置５７０Ｘを説明したが、基板ステージ装置ＰＳＴ５は、Ｘ駆動装置５７０Ｘと同様な構成を有し、微動ステージ５０を−Ｘ方向に引っ張る構成のＸ駆動装置（不図示）、微動ステージ５０を＋Ｙ方向及び−Ｙ方向それぞれに引っ張る構成のＹ駆動装置（不図示）も有しており、微動ステージ５０を−Ｘ方向、＋Ｙ方向、−Ｙ方向に駆動することもできる。
《第９の実施形態》
図１６には、第９の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ６の断面図が示されている。本第９の実施形態では、基板ステージ装置ＰＳＴ６のＸ駆動装置６７０Ｘ（図１６参照）及びＹ駆動装置（不図示）のそれぞれが備えるレバー１１３と、微動ステージ５０との連結方法が、上記第８の実施形態と相違する。
基板ステージ装置ＰＳＴ６では、図１６に示されるように、支持フレーム８５は、ステージ本体５１の下面に形成された凹部５１ｃの真下に設置されている。凹部５１ｃ内には、Ｘ駆動装置６７０Ｘのレバー１１３の上端部が挿入されており、この上端部の−Ｘ端及び＋Ｘ端が、それぞれステージ本体５１の凹部５１ｃの−Ｘ側の内壁面及び＋Ｘ側の内壁面に例えばロープ６００を介して連結されている。−Ｘ側及び＋Ｘ側のロープ６００は、レバー１１３が図１６に示される基準位置に位置する状態で所定量（同量）撓んでいる。従って、レバー１１３は、上記基準位置付近に位置するときにステージ本体５１に拘束されない。
本第９の実施形態では、例えば微動ステージ５０の＋Ｘ方向の加速時に、基準位置にあるレバー１１３がＸボイスコイルモータ１１０により例えば図１６の矢印Ｑ方向に揺動されると、＋Ｘ側のロープ６００は更に撓み、−Ｘ側のロープ６００が張ってこのロープ６００の張力により微動ステージ５０が＋Ｘ方向に移動する。微動ステージ５０の速度が所定の目標速度に達したときに、Ｘボイスコイルモータ１１０が停止されるとともに一対のＸボイスコイルモータ１２４により微動ステージ５０が＋Ｘ方向に等速駆動される。このとき、−Ｘ側のロープ６００が緩み、レバー１１３の揺動が制限される際のレバー１１３からの反力が微動ステージ５０に伝わることが防止される。なお、例えば微動ステージ５０の−Ｘ方向の加速時に、基準位置にあるレバー１１３が例えば図１６の矢印Ｒ方向に揺動される場合も同様である。
本第９の実施形態によると、レバー１１３は基準位置付近に位置するときに微動ステージ５０に拘束されないので、微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙに対し中立位置付近に位置するときに、微動ステージ５０は抵抗なくあらゆる方向に微少移動可能であるとともに、微動ステージ５０にＹ粗動ステージ２３Ｙに発生する振動がレバー１１３を介して伝わることが抑制される。
なお、本第９の実施形態のＹ駆動装置（不図示）は、Ｘ駆動装置６７０Ｘを微動ステージ５０の重心Ｇ１を通りＺ軸に平行な軸線周りに回転させた構成を有し、Ｘ駆動装置６７０Ｘと同様の作用及び効果を奏するので、その説明を省略する。
《第１０の実施形態》
次に、第１０の実施形態について説明する。この実施形態では、上記第１の実施形態と比べ、液晶露光装置におけるマスクステージ装置の構成が異なるのみなので、マスクステージ装置について説明し、上記第１の実施形態で説明した部材と同様の構成及び機能を有する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
本第１０の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴ５は、図１７に示されるように、一対のマスクステージガイド３５、及び一対のマスクステージガイド３５上にエアベアリング２７（図１７及び図１８（Ａ）参照）を介して非接触状態（浮上した状態）で搭載されたマスクステージ２０、マスクステージ２０を駆動するためのマスクステージ駆動系７７０、及びこれらの制御系等を含む。
マスクステージ装置ＭＳＴ５では、一対のマスクステージガイド３５、マスクステージ２０、及びマスクステージ２０のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）を計測する各一対のＸレーザ干渉計７２Ｘ、Ｙレーザ干渉計７２Ｙを含むレーザ干渉計システムなどは、前述の第１の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴと同様に構成されている。従って、以下では、マスクステージ駆動系７７０について説明する。
マスクステージ駆動系７７０は、図１７に示されるように、一対のサブステージ装置１６０、一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂ、１つのＹボイスコイルモータ９６ａ、及び一対のサブステージ装置１６０のそれぞれが備える一対のＸステージ（Ｘテーブル）８３Ｘａ、８３Ｘｂのそれぞれとマスクステージ２０とを接続する複数（例えば４つ）のフレクシャ装置１５０を含む。
一対のサブステージ装置１６０は、一方がボディ３０（図１参照）の＋Ｙ側、他方がボディ３０の−Ｙ側に、それぞれボディ３０に対して離間した状態で床１３０（図１参照）上に設置されている。なお、＋Ｙ側のサブステージ装置１６０の支持架台７４ａが−Ｙ側のサブステージ装置１６０の支持架台７４ｂよりも低い点（図１８（Ａ）参照）、及び＋Ｙ側のサブステージ装置１６０が後述するＹボイスコイルモータ９６ａを構成する固定子９３を有している点（図１８（Ｂ）参照）を除き、一対のサブステージ装置１６０は、同じ機能を有するため、その構成要素を含み、便宜上同じ符号を付して説明する。
一対のサブステージ装置１６０は、それぞれ、前述したＸビーム６１及びＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂを有している。Ｘビーム６１は、図１８（Ａ）に示されるように、床１３０（図１８（Ａ）では不図示。図１参照）上に設置された支持架台７４ａ、７４ｂ上に搭載されている。Ｘビーム６１の上面中央部には、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット８２が固定されている。また、Ｘビーム６１の上面であって、磁石ユニット８２の＋Ｙ側、及び−Ｙ側それぞれには、Ｘ軸方向に延びるＸリニアガイド部材７７が固定されている。
Ｘステージ８３Ｘａ，８３Ｘｂそれぞれの下面中央部には、磁石ユニット８２に所定のクリアランス（隙間、ギャップ）を介して対向するコイルユニット８６が固定されている。コイルユニット８６は、磁石ユニット８２と共にＸステージ８３Ｘａ，８３ＸｂのそれぞれをＸ軸方向に所定のストロークで駆動するためのＸリニアモータ８７ａ、８７ｂを構成している。Ｘリニアモータ８７ａ、８７ｂとしては、コイルユニット８６（可動子）と磁石ユニット８２（固定子）との距離が変わらないことから、例えばコア付きコイルを含むリニアモータが使用される。また、Ｘステージ８３Ｘａ，８３Ｘｂそれぞれの下面には、転動体（例えば複数のボール、あるいはローラなど）を含み、Ｘリニアガイド部材７７にスライド自在に係合するＸスライダ７９が複数（例えば、１つのＸリニアガイド部材７７につき２つ）固定されている。Ｘステージ８３Ｘａ，８３ＸｂのＸ軸方向に関する位置情報は、例えばＸビーム６１に取り付けられたＸリニアスケールとＸステージ８３Ｘａ，８３Ｘｂのそれぞれに取り付けられた検出器（ヘッド）とを含む不図示のエンコーダシステムにより求められる。
図１８（Ｂ）に示されるように、一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂは、一方がマスクステージ２０の＋Ｙ側に配置され、他方がマスクステージ２０の−Ｙ側に配置されている。−Ｙ側のＸボイスコイルモータ１０１ｂは、マスクステージ２０の上面の−Ｙ側の端部近傍のＸ軸方向の中央部にブラケット５９を介して固定された可動子１０７と、−Ｙ側のＸステージ８３Ｘｂの＋Ｙ側の端部に支持部材１０９を介して固定された固定子１０５とを含む。＋Ｙ側のＸボイスコイルモータ１０１ａは、マスクステージ２０の下面の＋Ｙ側の端部近傍のＸ軸方向の中央部にブラケット５９を介して固定された可動子１０７と、＋Ｙ側のＸステージ８３Ｘａの−Ｙ側の端部に支持部材１０９を介して固定されたＸ固定子１０５とを含む。Ｙボイスコイルモータ９６ａは、マスクステージ２０の＋Ｙ側の側面のＸ軸方向の中央部に固定された可動子９２と、＋Ｙ側のＸステージ８３Ｘａの上面に支持部材１０９ａを介して固定された固定子９３とを含む。
２つ可動子１０７、及び可動子９２は、それぞれＹＺ断面Ｕ字状の部材から成り、その一対の対向面には、永久磁石を含む磁石ユニット（不図示）が取り付けられている。また、２つのＸ固定子１０５、及びＹ固定子９３は、それぞれ不図示のコイルユニットを有しており、そのコイルユニットが対応する可動子１０７、可動子９２の一対の対向面間（磁石ユニット間）に所定のクリアランス（隙間、ギャップ）を介して挿入されている。Ｘボイスコイルモータ１０１ａ，１０１ｂは、磁石ユニットとコイルユニットとの電磁相互作用によりマスクステージ２０をＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに対してＸ軸方向に電磁力（ローレンツ力）により微少駆動することができる。ここで、２つのＸボイスコイルモータ１０１ａ，１０１ｂは、マスクステージ２０の重心位置ＣＧに関して点対称となる位置に配置されている。従って、２つのＸボイスコイルモータ１０１ａ，１０１ｂを用いてマスクステージ２０に推力を作用させる際、マスクステージ２０にθｙ方向のモーメント（ピッチングモーメント）が作用することを抑制できる。
また、マスクステージ装置ＭＳＴ５では、２つのＸボイスコイルモータ１０１ａ，１０１ｂの推力を異ならせることにより、一対のＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに対してマスクステージ２０をその重心位置ＣＧを通るＺ軸に平行な軸線周りに（θｚ方向）に微少駆動できる（図１７参照）。また、Ｙボイスコイルモータ９６ａは、磁石ユニットとコイルユニットとの電磁相互作用によりマスクステージ２０をＸステージ８３Ｘａに対してＹ軸方向に電磁力（ローレンツ力）により微少駆動することができる。
図１７に戻り、例えば４つのフレクシャ装置１５０は、＋Ｙ側のＸステージ８３Ｘａの＋Ｘ側、及び−Ｘ側、並びに−Ｙ側のＸステージ８３Ｘｂの＋Ｘ側、及び−Ｘ側にそれぞれ１つずつ設けられている。例えば４つのフレクシャ装置１５０それぞれの構成は、実質的に同じであるので、以下、そのうちの１つについて説明する。なお、図１７では、例えば４つのフレクシャ装置１５０は、それぞれ簡略化して示されている。
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示されるように、フレクシャ装置１５０は、一対のブラケット１５５、一対のブラケット１５５のそれぞれに軸部材１５２を介してθｚ方向に回転自在に支持された一対の回転部材１５３、及び一端が一対の回転部材１５３の一方に接続され、他端が一対の回転部材１５３の他方に接続されたロープ１５４を備えている。一対のブラケット１５５は、それぞれＸＺ断面Ｕ字状の部材から成り、一方がマスクステージ２０にブラケット１７３を介して固定され、他方がブラケット１７１を介してＸステージ８３Ｘｂに固定されている（図１９参照）。ロープ１５４は、可撓性（あるいは柔軟性）を有し、かつ長手方向の剛性（伸び剛性）が高ければ、例えば金属製（複数の鋼線を撚り合わせたもの）でも、合成樹脂製でも良い。なお、図１９（及び後述する図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ））では、図面の錯綜を避けるため、サブステージ装置１６０のＸビーム６１（図１７参照）の図示が省略されている。
ここで、図１９に示されるように、Ｘボイスコイルモータ１０１ｂが中立状態（可動子１０７が固定子１０５に対して＋Ｘ方向、及び−Ｘ方向にそれぞれ同じストロークだけ移動可能な状態）にあるとき、Ｘステージ８３Ｘｂ（又は８３Ｘａ）の＋Ｘ側のフレクシャ装置１５０，及び−Ｘ側のフレクシャ装置１５０それぞれのロープ１５４が撓んだ状態となるように、各ロープ１５４の長さが設定されている。従って、上記中立状態では、マスクステージ２０は、Ｘステージ８３Ｘｂ（又は８３Ｘａ）に拘束されず、Ｘステージ８３Ｘｂ（又は８３Ｘａ）に対して３自由度（Ｘ軸、Ｙ軸、及びθｚ方向）に微少ストロークで相対移動が可能となっている（実際には、Ｚ軸、θｘ、及びθｙ方向も含む計６自由度方向に相対移動可能）。
また、＋Ｙ側の２つのフレクシャ装置１５０と、−Ｙ側の２つのフレクシャ装置１５０とは、上記２つのＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂと同様に、マスクステージ２０の重心位置ＣＧに関して点対称となる位置に配置されている（図１８（Ｂ）参照）。
Ｘステージ８３Ｘｂ（又は８３Ｘａ）に対するマスクステージ２０の相対位置情報は、ブラケット１７１を介してＸステージ８３Ｘｂ（又は８３Ｘａ）に固定されたギャップセンサ１７２により、ブラケット１７３を介してマスクステージ２０に取り付けられたターゲット１７４を介して求められる。ギャップセンサ１７２は、図１７に示されるように、例えば４つのフレクシャ装置１５０に対応して、例えば４つ設けられている。なお、ギャップセンサ１７２とターゲット１７４との位置関係は、逆であっても良い。
本第１０の実施形態に係る液晶露光装置は、マスクステージ装置以外の各部の構成は、前述した第１の実施形態に係る液晶露光装置１０と同様になっている。
以上のようにして構成された本第１０の実施形態に係る液晶露光装置では、前述の第１の実施形態と同様に、不図示の主制御装置の管理の下、あるいは主制御装置によって、マスクステージ２０に対するマスクＭの搬入（ロード）が行われるとともに、微動ステージ５０上への基板Ｐの搬入（ロード）、アライメント計測などの準備作業が行われた後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
以下、上記ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作時におけるマスクステージ装置ＭＳＴ５の動作について説明する。上記ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作時において、ストロークエンドの一端側に位置するマスクステージ２０は、停止状態からＸ軸方向に加速された後、所定の等速度で駆動されるとともに、露光動作の完了に応じて減速（進行方向に対してマイナス方向に加速）され、ストロークエンドの他端側で停止される。以下、一例として、図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）を用いてマスクステージ２０が＋Ｘ方向に移動する際の動作を説明する。以下のマスクステージ装置ＭＳＴ５の動作は、不図示の主制御装置の管理の下に行われる。また、マスクステージ２０を駆動する際、一対のＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂ（図１７参照）は、同期駆動されることから、図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）では、−Ｙ側のＸステージ８３Ｘｂのみが図示され、＋Ｙ側のＸステージ８３Ｘａが不図示とされている。
停止状態のマスクステージ２０を＋Ｘ方向に加速する際、主制御装置は、図２１（Ａ）に示されるように、先ず一対のＸリニアモータ８７ａ、８７ｂ（図１８（Ａ）参照）のそれぞれを用いて一対のＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂ（図２１（Ａ）では、＋Ｙ側のＸステージ８３Ｘａは不図示）をＸ軸方向に駆動する（加速させる）。この際、一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂそれぞれのＸ可動子１０７が有するコイルユニットに対する電力供給は停止されており、マスクステージ２０は、ＸＹ平面内の位置が拘束されない状態となっている。
このため、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂが＋Ｘ方向に加速されると、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂそれぞれの−Ｘ側（Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂの進行方向とは反対側）のフレクシャ装置１５０がそれぞれ有するロープ１５４に張力が作用する。そして、ロープ１５４の撓みがなくなった（緊張した）状態となると、ロープ１５４の剛性により、マスクステージ２０がＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに牽引されることにより、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０とが一体的に＋Ｘ方向に加速される。この際、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂそれぞれの＋Ｘ側のフレクシャ装置１５０それぞれのロープ１５４は、図１９に示される中立位置よりも撓んだ状態となる。また、上述したように、＋Ｙ側の２つのフレクシャ装置１５０と−Ｙ側の２つのフレクシャ装置１５０とが、マスクステージ２０の重心位置ＣＧ（図１７参照）に関して点対称となる位置に配置されていることから、ロープ１５４を介してマスクステージ２０を牽引する際、マスクステージ２０にθｙ方向（ピッチング方向）のモーメントが作用することが抑制される。また、主制御装置は、複数のギャップセンサ１７２の出力に基づいて、一対のＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂそれぞれのマスクステージ２０に対するＸ軸方向に関する相対位置を適切に制御することにより、マスクステージ２０にθｚ方向（ヨーイング方向）のモーメントが作用することを抑制する。
この後、マスクステージ２０（マスクＭ（図１７参照））が所定の等速度に到達したことが一対のＸレーザ干渉計７２Ｘ（図１７参照）の出力に基づいて計測されると、主制御装置は、複数のギャップセンサ１７２の出力に基づいて、マスクステージ２０が図２１（Ｂ）に示される中立位置に位置するようにＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂの位置制御を行い、その中立位置にマスクステージ２０が位置した状態で、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０との相対速度がゼロとなるように、Ｘボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂそれぞれの固定子１０５がそれぞれ有するコイルユニットに対して電力を供給し、Ｘボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂを用いてマスクステージ２０を電磁的に誘導する。これにより、一対のＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂ（図１７参照）とマスクステージ２０とが、一体的に＋Ｘ方向に所定の一定速度で移動する。
ここで、マスクステージ２０が＋Ｘ方向に所定の一定速度で移動する際、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂそれぞれの＋Ｘ側、及び−Ｘ側のフレクシャ装置１５０のロープ１５４が撓んだ（弛緩した）状態となる。従って、マスクステージ装置ＭＳＴ５では、上記アライメント計測の結果に基づいて、一対のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂ（図１８（Ｂ）参照）を用いてマスクステージ２０をθｚ方向に微少駆動すること、及びＹボイスコイルモータ９６ａ（図２１（Ｂ）では不図示。図１８（Ｂ）参照）を用いてマスクステージ２０をＹ軸方向に微少駆動することができる。これにより高精度の露光動作が可能となる。
また、マスクステージ装置ＭＳＴ５では、１つのショット領域に対する露光動作の終了後、次に露光予定のショット領域に対する露光動作に備えてマスクステージ２０が減速される。マスクステージ２０が減速される際、主制御装置は、Ｘボイスコイルモータ１０１ａ。１０１ｂそれぞれの固定子１０５、１０５が有するコイルユニットに対する電力供給を停止するとともに、一対のＸリニアモータ８７ａ、８７ｂを用いてＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂを減速する。これにより、図２１（Ｃ）に示されるように、一対のマスクステージガイド３５（図２１（Ｃ）では不図示。図１７参照）に浮上支持されたマスクステージ２０が、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに対して（先行して）慣性により＋Ｘ方向に移動する。そして、マスクステージ２０がＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに対して＋Ｘ方向に移動すると、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂそれぞれの＋Ｘ側のフレクシャ装置１５０が有するロープ１５４に張力が作用する。そして、ロープ１５４の撓みがなくなった状態となると、ロープ１５４の剛性により、マスクステージ２０に制動力が作用する。これにより、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０とが一体的に減速（−Ｘ方向に加速）される。
以上説明したように、本第１０の実施形態に係るマスクステージ装置ＭＳＴ５によれば、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂがフレクシャ装置１５０を介して牽引することによりマスクステージ２０が加速され、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂがフレクシャ装置１５０を介して制動力を作用させることによりマスクステージ２０が減速される。ここで、停止状態のマスクステージ２０を加速させる方法、あるいは等速移動中のマスクステージ２０を減速させる方法としては、Ｘボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂを用いる方法が考えられる。この場合、フレクシャ装置１５０がなくてもマスクステージ２０を任意に駆動（加速、又は減速）することができるが、マスクステージ２０に大きな推力を作用させなければならず、大型のボイスコイルモータを用いる（あるいはボイスコイルモータの数を増やす）必要がある。これに対し、本実施形態では、マスクステージ２０を駆動するためＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂに大推力が要求されない（マスクステージ２０を等速で誘導でき、かつ等速移動中のマスクステージ２０をθｚ方向に微少駆動できる程度の推力で足りる）。これにより、Ｘボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂ（可動子１０７、及び固定子１０５）として小型（軽量）なものを用いることができる。これにより、マスクステージ２０の運動性能及び位置制御性を向上させることができるとともに、コストダウンを図ることができる。
また、発生推力が小さい小型のＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂを用いることができるので、固定子１０５が有するコイルユニット（不図示）から発生する熱量が小さく、マスクステージ２０を駆動するために推力を発生し続けても、マスクステージ２０周辺の温度上昇を抑制できる。
また、フレクシャ装置１５０は、予めＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０とを機械的に連結しているので、例えばＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０との連結、非連結状態を機械的に切り換えるアクチュエータ（例えばクランプ装置など）を設ける場合に比べ、構成が簡単であり（駆動源などを要しない）、かつ上記連結、非連結状態の切替動作が必要ないことから、迅速にマスクステージ２０を駆動できる。また、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０とを非接触とし、マスクステージ２０がＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに押圧される構成とすることも考えられるが、この場合、振動、発塵などを考慮する必要がある。これに対し、本実施形態では、予めＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０とが連結されているので、加減速時の衝撃、発塵などが抑制される。
また、マスクステージ２０が等速移動する際、各フレクシャ装置１５０のロープ１５４は、撓んだ状態とされるため（図２１（Ｂ）参照）、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとマスクステージ２０との間における振動の伝達が抑制される。
なお、マスクステージ装置ＭＳＴ５の構成は、上記第１０の実施形態に記載したものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、ロープ１５４を含むフレクシャ装置１５０（図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）参照）に替えて、以下に説明する図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示されるような薄い鋼板１９４を含むフレクシャ装置１９０を用いても良い。フレクシャ装置１９０は、上記実施形態と同様に一対のブラケット１９１、一対のブラケット１９１のそれぞれに軸部材１９２を介してθｚ方向に回転自在に支持された一対の回転部材１９３、及び一端が一方の回転部材１９３に取付板１９５を介して接続され、他端が他方の回転部材１９３に取付板１９５を介して接続された鋼板１９４を含む。回転部材１９３及び取付板１９５，取付板１９５及び鋼板１９４は、それぞれ複数のリベット１９６を介して互いに固定されている。フレクシャ装置１９０の機能、及び動作は、上記実施形態と同様なので説明は省略する。
また、フレクシャ装置１５０におけるロープ１５４（あるいはフレクシャ装置１９０における鋼板１９４）は、その両端部がθｚ方向に回転可能であれば、例えばボールジョイント、ヒンジ装置のような滑節装置を用いてブラケット１７１、及びブラケット１７３間に架設されても良い。また、上記第１０の実施形態（又はその変形例）では、マスクステージ２０とＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂとが、＋Ｘ側、及び−Ｘ側それぞれにおいて、１つのフレクシャ装置１５０（又はフレクシャ装置１９０）により接続されたが、フレクシャ装置１５０（又はフレクシャ装置１９０）が複数用いられても良い。
また、Ｘボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂ、Ｙボイスコイルモータ９６ａは、それぞれムービングマグネット型であったが、これに限らずムービングコイル型であっても良い。ただし、マスクステージ２０に電力供給用ケーブルを配線する必要がないこと、発熱源であるコイルをマスクステージ２０から遠ざけることができることから、振動伝達の抑制、軽量化、露光精度の向上などを図れるため、ムービングマグネット型のボイスコイルモータを用いることが好ましい。
また、例えばアライメント動作時など、マスクステージ２０をＸ軸方向に精度良く微少駆動する際などには、マスクステージ２０を加速する場合であっても、一対のＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂを用いてマスクステージ２０を牽引せず、２つのＸボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂを用いて一対のＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂに対してマスクステージ２０を駆動しても良い。また、マスクＭの位置決め精度が要求されない場合には、マスクステージ２０を等速移動させる際であっても、フレクシャ装置１５０（又はフレクシャ装置１９０）を介してＸステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂによりマスクステージ２０を牽引しても良い（Ｘボイスコイルモータ１０１ａ、１０１ｂによる誘導を行わなくても良い）。
《第１１の実施形態》
次に、第１１の実施形態について、図２３〜図２７（Ｂ）に基づいて説明する。本第１１の実施形態では、上記第１の実施形態と比べ、液晶露光装置における基板ステージ装置の構成が異なるのみなので、基板ステージ装置について説明し、上記第１の実施形態で説明した部材と同様の構成及び機能を有する部材には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
本第１１の実施形態に係る液晶露光装置が有する基板ステージ装置ＰＳＴ７は、Ｘ駆動装置７０Ｘ、Ｙ駆動装置７０Ｙ、Ｘストッパ装置９０Ｘ、及びＹストッパ装置９０Ｙに代えて、微動ステージＸＹ駆動系、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、及びＹスイッチング装置１０７０Ｙが設けられている点が、前述の基板ステージ装置ＰＳＴと相違するが、その他の部分の構成は、同様になっている。以下、相違点を中心として説明する。
前記微動ステージＸＹ駆動系は、図２７（Ａ）に示されるように、微動ステージ５０をＹ粗動ステージ２３Ｙに対して３自由度方向（Ｘ，Ｙ，θｚ方向）に微少駆動するための複数のボイスコイルモータ（Ｘボイスコイルモータ１８ｘ、及びＹボイスコイルモータ１８ｙ）を含む。なお、図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）では、図面の錯綜を避ける観点から基板ホルダ５３，Ｘ移動鏡２２Ｘ，Ｙ移動鏡２２Ｙ、Ｘ粗動ステージ２３Ｘなどの図示が省略されている。
Ｘボイスコイルモータ１８ｘは、ステージ本体５１の＋Ｘ側に、Ｙ軸方向に所定間隔で、例えば２つ設けられている。２つのＸボイスコイルモータ１８ｘは、微動ステージ５０の重心位置Ｇ１を通るＸＺ平面に平行な面に対して対称に配置されている。また、２つのＸボイスコイルモータ１８ｘのＺ位置は、図２４に示されるように、微動ステージ５０の重心位置Ｇ１のＺ位置とほぼ一致している。従って、２つのＸボイスコイルモータ１８ｘが微動ステージ５０を微少駆動する際、その推力が微動ステージ５０の重心位置Ｇ１に作用した場合と同様に、ピッチング方向（θｙ方向）のモーメントが抑制される。以下、微動ステージ５０を駆動する際、その重心位置Ｇ１に推力を作用させるのと同様に駆動することを重心駆動と称して説明する。さらに、２つのＸボイスコイルモータ１８ｘは、その推力を異ならせることにより、微動ステージ５０を、その重心位置Ｇ１を通るＺ軸に平行な軸線周り方向に（θｚ方向）に微少駆動できる。図２７（Ａ）に戻り、Ｙボイスコイルモータ１８ｙは、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば２つ設けられている。例えば２つのＹボイスコイルモータ１８ｙは、上記２つのＸボイスコイルモータ１８ｘを、微動ステージ５０の重心位置Ｇ１を通るＺ軸に平行な軸線周りに９０°回転させたような構成を有しているので、詳細な説明を省略する。なお、図面の錯綜を避ける観点から、図２３ではＸボイスコイルモータ１８ｘ及びＹボイスコイルモータ１８ｙの、図２４ではＹボイスコイルモータ１８ｙの図示がそれぞれ省略されている。
Ｘボイスコイルモータ１８ｘは、図２４に示されるように、Ｙ粗動ステージ２３Ｙの上面に固定された柱状の支持部材１１４の先端部（＋Ｚ側の端部）に固定部材３７を介して取り付けられた固定子１２５と、ステージ本体５１の側面に支持部材１８８を介して取り付けられた可動子１２６とを含む。可動子１２６は、ＹＺ断面Ｕ字状の部材から成り、その一対の対向面に永久磁石を含む磁石ユニットを有している。また、固定子１２５は、可動子１２６の一対の対向面間（一対の磁石ユニット間）に挿入されるコイルを含むコイルユニットを有している。固定子１２５と可動子１２６との間には、Ｙ軸、及びＺ軸方向に関して所定の（微動ステージ５０をＹ軸方向、あるいはθｚ方向、またはＺ軸方向、あるいはθｘ方向、θｙ方向に微少駆動しても互いに接触しない程度の）クリアランス（隙間、ギャップ）が形成されている。なお、Ｘボイスコイルモータ１８ｘ、Ｙボイスコイルモータ１８ｙは、図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）では理解を容易にするため、それぞれ固定子、及び可動子の向きが図２４とは異なって示されているが、図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）に示されるような向きで配置されても良い。
Ｘスイッチング装置１０７０Ｘは、図２３に示されるように、ステージ本体５１の＋Ｘ側に配置されている。Ｘスイッチング装置１０７０Ｘは、図２５（Ａ）（図２３の拡大図に相当）及び図２５（Ｂ）に示されるように、ＸＹ断面の輪郭（外郭）形状が楕円の回転楕円体２７３、ＸＹ平面に平行な板状部材２８３などを含む。
回転楕円体２７３は、図２３に示されるように、ステージ本体５１の＋Ｘ側の端面にブラケット２８２を介して固定された直方体状の筐体１８１内に収容されている。筐体１８１は、図２４に示されるように、一対の固定部材３７間に配置されている。筐体１８１は、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）から分かるように、その−Ｚ側の面（底面）、＋Ｙ側の面及び−Ｙ側の面（側面）それぞれに開口が形成されている。
回転楕円体２７３の中央には、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔２７３ａが形成されており、該貫通孔２７３ａには、軸部材２７７が、その軸線がＺ軸に平行に、かつ回転楕円体２７３の中心を通って挿通されている。軸部材２７７に回転楕円体２７３は固定されており、両者は一体的に回転する。軸部材２７７の軸線のＹ位置は、微動ステージ５０の重心位置Ｇ１のＹ位置に概ね一致している（図２４参照）。なお、回転楕円体２７３と軸部材２７７とは、一部品で形成されても良い。
軸部材２７７は、回転楕円体２７３の＋Ｚ側、及び−Ｚ側の部分（貫通孔２７３ａから突出した部分）が、筐体１８１の内壁に固定された軸受２７９（例えば玉軸受）によりθｚ方向（Ｚ軸周り）に回転自在に支持されている。また、軸部材２７７の−Ｚ側の部分は、筐体１８１の−Ｚ側の開口から下方に突き出しており、筐体１８１の下面にスペーサ２９８を介して固定された、例えばモータなどを含む駆動装置２９９に接続されている。軸部材２７７及び回転楕円体２７３は、駆動装置２９９によりθｚ方向に駆動される。
板状部材２８３は、図２４に示されるように、一対の固定部材３７間に架設されている。板状部材２８３は、図２５（Ｂ）に示されるように、そのＹ軸方向中間部が筐体１８１内に挿通され、その＋Ｙ側、及び−Ｙ側の端部それぞれが筐体１８１の外側に突き出している。板状部材２８３の＋Ｙ側及び−Ｙ側の端部それぞれは、一対の固定部材３７それぞれの対向面から突き出したつば部３７ａに複数のボルト２８９を介して固定されている。
また、板状部材２８３の中央には、Ｙ軸方向を長手方向とする平面視矩形の開口部２８３ａが形成されている。開口部２８３ａのＸ軸方向の寸法は、回転楕円体２７３の長軸方向の寸法よりも幾分長く設定されている。回転楕円体２７３は、図２５（Ｂ）及び図２６（Ｂ）に示されるように、筐体１８１内において、開口部２８３ａ内に挿入されており、その外周面は、板状部材２８３の開口部２８３ａを区画する内壁面に対向している。板状部材２８３のＺ位置、及び回転楕円体２７３のＺ位置は、それぞれ微動ステージ５０の重心位置Ｇ１のＺ位置に概ね一致している（図２４参照）。
図２５（Ｂ）に示される状態では、軸部材２７７は、その軸線が開口部２８３ａのほぼ中心に位置している。そして、回転楕円体２７３の長軸がＸ軸に平行になっており、回転楕円体２７３と板状部材２８３とのＸ軸方向のクリアランス（隙間、ギャップ）が最小（例えば１ｍｍ以下）となっている。これにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙと微動ステージ５０（それぞれ図２３、図２４など参照）とのＸ軸方向の相対移動距離が、例えば±１ｍｍ以下に制限されている。これに対し、図２６（Ｂ）に示される状態では、軸部材２７７は、その軸線が開口部２８３ａのほぼ中心に位置しているが、回転楕円体２７３の長軸がＹ軸に平行になっており、回転楕円体２７３と板状部材２８３とのＸ軸方向に関するクリアランス（隙間、ギャップ）が最大（例えば３ｍｍ以上）となっている。これにより、Ｘ軸方向に関して、Ｙ粗動ステージ２３Ｙと微動ステージ５０（それぞれ図２３、図２４参照）とのＸ軸方向の相対移動距離が、例えば±３ｍｍ以上（＋方向および−方向にそれぞれ３ｍｍ以上）許容されている。以下、図２５（Ａ）、及び図２５（Ｂ）に示される長軸がＸ軸に平行とされた回転楕円体２７３のθｚ位置を制限位置と称し、図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）に示される長軸がＹ軸に平行とされた回転楕円体２７３のθｚ位置を許容位置と称して説明する。なお、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙは、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘを微動ステージ５０の重心位置Ｇ１を通るＺ軸に平行な軸線周りに９０°回転させた構成を有するため（例えば図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）参照）、その説明を省略する。
基板ステージ装置ＰＳＴ７では、例えばＸスイッチング装置１０７０Ｘにおいて回転楕円体２７３が上記制限位置（図２５（Ａ）、及び図２５（Ｂ）参照）に位置された状態でＹ粗動ステージ２３ＹがＸ軸方向（＋Ｘ方向、又は−Ｘ方向）に移動すると、図２７（Ａ）に示されるように、板状部材２８３の開口部２８３ａの内壁面と、回転楕円体２７３の外周面とが当接（線接触）し、微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙ（それぞれ図２３参照）と一体的にＸ軸方向に移動する。
基板ステージ装置ＰＳＴ７以外の構成部分は、投影光学系として等倍系が用いられ、マスクステージ２０がクロススキャン方向に微動のみ可能である点を除き、前述した第１の実施形態に係る露光装置と同様に構成されている。
以上のようにして構成された本第１１の実施形態に係る液晶露光装置では、前述の第１の実施形態と同様に、不図示の主制御装置の管理の下、あるいは主制御装置によって、マスクステージ２０に対するマスクＭの搬入（ロード）が行われるとともに、微動ステージ５０上への基板Ｐの搬入（ロード）、アライメント計測などの準備作業が行われた後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
上記露光動作時、アライメント動作時、あるいは基板交換動作時などにおいて、主制御装置は、一対のＸリニアモータ１５（図２４参照）によりＸ粗動ステージ２３Ｘをスキャン方向であるＸ軸方向（＋Ｘ方向又は−Ｘ方向）に駆動する。これにより、Ｙ粗動ステージ２３Ｙ、重量キャンセル装置４０などもＸ粗動ステージ２３Ｘと共にＸ軸方向に移動する。
ここで、主制御装置は、例えば微動ステージ５０（すなわち基板Ｐ）が停止している状態から、その微動ステージ５０を所定の等速度で移動させるためにＸ粗動ステージ２３Ｘを駆動（加速）する際、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘの回転楕円体２７３を図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に示される制限位置に位置させる。回転楕円体２７３が制限位置に位置した状態でＸ粗動ステージ２３Ｘ（図２３、図２４など参照）が加速されると、図２７（Ａ）に示されるように、回転楕円体２７３が板状部材２８３に押圧されることにより、微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙと一体的にＸ軸方向に加速される。この際、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙの回転楕円体（不図示）は、微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対するＹ軸方向への相対移動が許容された許容位置に位置される。
また、主制御装置は、微動ステージ５０が所定の目標速度に達する直前に２つのＸボイスコイルモータ１８ｘを制御して、微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙと同速度で同方向に移動するように、微動ステージ５０に推力を作用させる。さらに、主制御装置は、２つのＸボイスコイルモータ１８ｘの推力発生とほぼ同時に、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘの駆動装置２９９（図２５（Ａ）参照）を制御して、回転楕円体２７３を９０°回転させ、図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）に示される許容位置に位置させる。この状態では、図２７（Ｂ）に示されるように、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、及びＹスイッチング装置１０７０Ｙの回転楕円体２７３がそれぞれ許容位置に（図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）参照）に位置していることから、主制御装置は、Ｙ粗動ステージ２３Ｙにより一対のＸボイスコイルモータ１８ｘを用いてＸ軸方向に等速で誘導される微動ステージ５０を、一対のＹボイスコイルモータ１８ｙを制御して適宜Ｙ軸方向、及び／又はθｚ方向にも微少駆動することができる（θｚ方向への位置制御は、一対のＸボイスコイルモータ１８ｘを用いても良い）。
また、主制御装置は、上記等速移動する微動ステージ５０を減速させる際には、再びＸスイッチング装置１０７０Ｘの回転楕円体２７３を制限位置（図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）参照）に位置させるとともに、一対のＸボイスコイルモータ１８ｘへの給電を停止する（あるいは給電を停止せずに一対のＸボイスコイルモータ１８ｘを減速方向に働かせる）。この状態でＸ粗動ステージ２３Ｘ（図２３、図２４など参照）が減速されると、微動ステージ５０は、重量キャンセル装置４０上にＸＹ平面に平行な方向に関してほぼ摩擦のない状態で搭載されていることから、慣性によりＸ粗動ステージ２３Ｘに対してＸ軸方向に移動し、回転楕円体２７３、及び板状部材２８３とが当接する。これにより、微動ステージ５０に制動力が作用する。
また、微動ステージ５０をＹ軸方向に加速、又は減速する際には、主制御装置は、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙを用いてＹ軸方向に関して微動ステージ５０のＹ粗動ステージ２３Ｙに対する相対移動を制限した状態で、Ｙ粗動ステージ２３Ｙを用いて（Ｙリニアモータにより）微動ステージ５０を駆動する。また、微動ステージ５０をＹ軸方向に等速移動させる際には、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙの回転楕円体２７３を許容位置に位置させ、一対のＹボイスコイルモータ１８ｙを用いて微動ステージ５０がＹ粗動ステージ２３Ｙと一体に移動するように電磁的に誘導する。
以上説明した本第１１の実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴ７によれば、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、又はＹスイッチング装置１０７０Ｙを用いて微動ステージ５０をＹ粗動ステージ２３Ｙに実質的に拘束した状態で、Ｘ粗動ステージ（Ｘリニアモータ１５）、又はＹ粗動ステージ２３Ｙ（Ｙリニアモータ６０）を用いて微動ステージ５０を加減速させる。ここで、仮にＸボイスコイルモータ１８ｘ、あるいはＹボイスコイルモータ１８ｙを用いて停止している微動ステージ５０を加速、あるいは等速移動中の微動ステージ５０を減速させるためには、微動ステージ５０に大きな推力を作用させなければならず、大型のボイスコイルモータを用いる（あるいはボイスコイルモータの数を増やす）必要がある。これに対し、本実施形態では、微動ステージ５０を駆動するための複数のボイスコイルモータに大推力が要求されない（微動ステージ５０を等速で誘導できる程度の推力で足りる）。これにより、ボイスコイルモータとして小型（軽量）なものを用いること、又はボイスコイルモータの数を少なくすることができ、微動ステージ５０の運動性能及び位置制御性を向上させることができるとともに、コストダウンを図ることができる。
また、発生推力が小さい小型のボイスコイルモータを用いることができる（あるいはボイスコイルモータを減らすことができる）ので、固定子７４が有するコイルユニット（不図示）から発生する熱量が小さく、仮に微動ステージ５０を微少駆動するために推力を発生し続けても、微動ステージ５０及びその周辺部材の温度上昇を抑制できる。
さらに、回転楕円体２７３は、その回転により許容位置から制限位置に移動するので、その動作時に微動ステージ５０とＹ粗動ステージ２３Ｙとの相対位置（相対距離）が殆ど変わらず、従って、複数のボイスコイルモータ（特に駆動方向に直交する方向のボイスコイルモータ、及びＺボイスコイルモータ１８ｚ）の可動子と固定子とが接触することが防止される。また、回転楕円体２７３が制限位置から許容位置に移動する場合も、微動ステージ５０とＹ粗動ステージ２３Ｙとの相対位置（相対距離）が殆ど変わらず、直ちにボイスコイルモータを用いた微動ステージ５０の高精度制御を行うことができる。
また、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙは、回転楕円体２７３が制限位置に位置する状態（図２５（Ｂ）参照）で、回転楕円体２７３と板状部材２８３との接触部、及び軸部材２７７の軸線が、それぞれ微動ステージ５０に対する押圧力（又は制動力）の方向（図２５（Ｂ）ではＸ軸方向）の同軸上に位置している（図２７（Ａ）参照）ので、剛性が高い。従って、Ｙ粗動ステージ２３Ｙからの推力及び制動力を微動ステージ５０に確実に伝達することができる。
さらに、回転楕円体２７３を、例えば９０°回転させるだけで、素早く上記許容位置と制限位置との間で移動させることができるので、微動ステージ５０の位置制御を応答性良く行うことができる。なお、許容位置は、回転楕円体２７３と開口部２８３ａとの隙間が所定量以上確保可能な位置であれば良いため、制限位置に対して回転楕円体２７３を９０°回転させた位置に限定されず、例えば４５°等、９０°より小さく回転させた位置であっても良い。また、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙにおいて、回転楕円体２７３と板状部材２８３の開口部２８３ａの内壁面とが線接触するため、大きな推力をロスなく伝達することができる。
なお、基板ステージ装置ＰＳＴ７の構成は、上記第１１の実施形態に記載したものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、図２８（Ａ）及び図２８（Ｂ）に示される基板ステージ装置ＰＳＴ７ａでは、一対のＸギャップセンサ２９０ｘが一対の支持部材１１４それぞれに取り付けられ、１つのＹギャップセンサ２９０ｙが−Ｘ側の支持部材１１４に取りつけられている。また、微動ステージ５０には、上記一対のＸギャップセンサ２９０ｘ、及び１つのＹギャップセンサ２９０ｙに対応して一対のＸターゲット２９２ｘ、及び１つのＹターゲット２９２ｙが取りつけられている。基板ステージ装置ＰＳＴ７ａでは、上記一対のＸギャップセンサ２９０ｘ、及び１つのＹギャップセンサ２９０ｙを介して、微動ステージ５０とＹ粗動ステージ２３Ｙとの３自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、θｚ方向）に関する相対位置情報が常時計測されている。Ｘギャップセンサ２９０ｘ、及びＹギャップセンサ２９０ｙとしては、それぞれ、例えば渦電流センサ（あるいはレーザ変位計）が用いられる。基板ステージ装置ＰＳＴ７ａにおいて、主制御装置（不図示）は、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、又はＹスイッチング装置１０７０Ｙを用いて微動ステージ５０とＹ粗動ステージ２３Ｙとの相対移動を制限するとき、あるいはその制限を解除するとき、上記複数のギャップセンサの計測値を用いて、回転楕円体２７３の回転中心と開口部２８３ａの中心との間隔が所定の距離となるように微動ステージ５０、及び／又はＹ粗動ステージ２３Ｙの位置を制御することにより、回転楕円体２７３と板状部材２８３との当接する際の衝撃を抑制する。これにより、基板ステージ装置ＰＳＴ７ａの動作が安定し、接触摩耗による発塵も抑制される。
また、上記第１１の実施形態では、微動ステージ５０の加速終了直前及び減速開始直前にボイスコイルモータが作動されるが、微動ステージ５０の加速時及び減速時にボイスコイルモータを駆動して微動ステージ５０の姿勢を制御しても良い。これにより、例えば微動ステージ５０をＸ軸及びＹ軸方向に同時に駆動する場合、回転楕円体２７３の位置が微動ステージ５０の重心線上からずれた場合などに、微動ステージ５０がθｚ方向に回転することを抑制できる。
また、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘは、微動ステージ５０の重心位置Ｇ１を通るＸ軸に平行な軸線上に１つ設けられているが、これに限らず、複数設けられても良い。この場合、微動ステージ５０を重心駆動することができるように配置することが好ましく、具体的には、上記Ｘ軸に平行な軸線を挟む＋Ｙ側、及び−Ｙ側それぞれに対称に設けると良い。また、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙも、同様に複数設けられても良い。また、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ，Ｙスイッチング装置１０７０Ｙを複数設け、その一部を微動ステージ５０の加速用とし、別の一部を微動ステージ５０の減速用として用いても良い。また、微動ステージ５０に回転楕円体２７３が設けられ、Ｙ粗動ステージ２３Ｙに板状部材２８３が設けられているが、その配置は逆でも良い。
また、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙそれぞれの回転楕円体２７３は、Ｚ軸周りに回転することにより許容位置と制限位置との間を移動するが、例えば水平面に平行な軸周り（Ｘスイッチング装置１０７０Ｘの回転楕円体２７３であればＹ軸周り、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙの回転楕円体２７３であればＸ軸周り）に回転しても良い。また、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ、Ｙスイッチング装置１０７０Ｙでは、回転楕円体２７３により微動ステージ５０とＹ粗動ステージ２３ＹとのＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれの間隔（相対移動可能距離）を調整したが、これに限らず、Ｘ軸方向、あるいはＹ軸方向にスライド可能な部材を用いて微動ステージ５０とＹ粗動ステージ２３Ｙとの間隔を調整しても良い。また、回転楕円体２７３が板状部材２８３の開口部２８３ａ内に挿入されたが、板状部材２８３に換えて、２つの部材を回転楕円体２７３を挟むように配置しても良い。この場合、回転楕円体２７３との距離（微動ステージ５０とＹ粗動ステージ２３Ｙとの隙間の距離）を容易に調整できる。
また、Ｘスイッチング装置１０７０Ｘ，Ｙスイッチング装置１０７０Ｙそれぞれに、真空吸引口を設け、板状部材２８３と回転楕円体２７３との当接時の摩擦接触により発生するパーティクル（摩耗粉）を吸引して外部に排出するようにしても良い。
また、基板の位置決め精度が要求されない（ボイスコイルモータによる微少駆動を行わなくても良い）場合には、微動ステージ５０を等速移動させる際であっても、常に回転楕円体２７３を制限位置に位置させても良い。
なお、上記第１〜第１１の各実施形態に係る液晶露光装置の構成は、一例であって、これに限定されるものではない。例えば、上記第１〜第４の各実施形態では、レバー７３を揺動させるアクチュエータとしてボイスコイルモータが用いられているが、レバー７３の一端部を一軸方向に駆動できるアクチュエータであれば、例えば、エアシリンダ、送りねじ機構、ラック＆ピニオン機構などを用いても良い。
また、上記第１〜第４の各実施形態では、ボイスコイルモータ７１として、可動子を固定子に対し直線的に移動させるリニアモータが採用されているが、これに限らず、例えば、可動子に固定されたレバー７３の一端部の回転軌跡とほぼ同様な軌跡で可動子を固定子に対し回転させる回転モータを採用しても良い。
上記第１〜第４の各実施形態では、＋Ｙ側及び−Ｙ側の駆動装置の構成は、ほぼ同じとされているが、異なる構成としても良い。
レバー７３のＸＹ平面に対する傾斜角度は、上記第１〜第４の各実施形態で示されたものに限らず、適宜変更可能である。
上記第１〜第４の各実施形態では、レバー７３の支点、力点、作用点を同一直線上に配置したが、これ以外の配置でも良い。
上記第１、第２及び第４の各実施形態では、レバー７３にエアベアリング８０が設けられ、マスクステージ２０に対向部材が設けられているが、これに代えて、マスクステージ２０にエアベアリング８０を設け、レバー７３に対向部材を設けても良い。この場合、対向部材をレバー７３に揺動可能に設けることが好ましい。
上記第２〜第４の各実施形態では、マスクステージ２０のＸ軸方向への加速時に、駆動装置のみを用いているが、駆動装置に併せてマスクステージ２０を直接駆動するＸボイスコイルモータを用いても良い。この場合、仮にエアベアリング８０の軸受剛性が低くても、マスクステージ２０を高応答で加速できる。
上記第３の実施形態では、当接部材２０１と対向部材２８１とを点接触させる構成を採用しているが、これに限らず、当接部材における対向部材２８１との当接面を、例えば平坦面、円筒面などにして、当接部材と対向部材２８１とを面接触、線接触させるようにしても良い。これにより、当接部材が対向部材２８１を押圧するときの剛性を高めることができる。
上記第３の実施形態では、レバー７３に当接部材２０１が固定され、マスクステージ２０に対向部材２８１が固定されているが、これに代えて、例えば、マスクステージ２０に当接部材を固定し、レバー７３に対向部材を固定しても良い。
上記第１〜第４の各実施形態では、マスクステージ２０の＋Ｙ側、及び−Ｙ側にそれぞれＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂが配置され、そのＸＹステージ装置７６ａ、７６ｂがそれぞれＸボイスコイルモータ７１，レバー７３などを有していたが、例えばマスクＭをＹ軸方向に短ストロークで移動させる必要がない場合には、Ｘボイスコイルモータ７１，レバー７３などを有する部材は、Ｘ軸方向にのみ長ストロークで移動可能なＸステージ装置上に搭載しても良い。
上記第２〜第４の各実施形態におけるマスクステージ２０を直接駆動するＸボイスコイルモータ、Ｙボイスコイルモータの数及び配置は、これらの実施形態に示されたものに限らず適宜変更可能である。
上記第４の実施形態のマスクステージ駆動系３７０は、上記第２の実施形態のマスクステージ駆動系１７０のレイアウトを吊り下げ式に変更したものであるが、これと同様に、上記第１及び第３の各実施形態のマスクステージ駆動系のレイアウトを吊り下げ式に変更しても良い。
上記第１〜第４の各実施形態では、レバー７３によりマスクステージ２０を押圧することとしているが、これに代えて、例えば、マスクステージ２０とレバー７３とを、例えば、ロープ、ばね剛による薄板、この薄板の両端に滑節を取り付けたもの等の引っ張られる方向以外の剛性が極めて低い部材を介して連結して、レバー７３によりマスクステージ２０を牽引することとしても良い。これにより、レバー７３の揺動が停止される際のレバー７３からの反力がマスクステージ２０に作用することが防止される。また、この場合、レバー７３が基準位置付近に位置するときに、マスクステージ２０とレバー７３とを連結する部材に張力が極力作用しないようにしておけば、レバー７３が基準位置付近に位置するときにレバー７３からマスクステージ２０に振動が伝わることが防止されるともに、マスクステージ２０のあらゆる方向への微少移動を阻害しない。
また、上記第１〜第４の各実施形態では、固定された架台（例えば、支持架台７４ａ、７４ｂ）上にＸ軸方向に長ストロークで移動可能なＸ粗動ステージ（例えば、Ｘステージ８３Ｘａ、８３Ｘｂ）が搭載され、そのＸステージ上にＹ軸方向に短ストロークで移動可能なＹ粗動ステージ（例えば、Ｙステージ８３Ｙａ、８３Ｙｂ）が搭載される構成であったが、これに限られず、固定の架台上でＹ軸方向に短ストロークで移動可能なＹ粗動ステージ上にＸ軸方向に長ストロークで移動可能なＸ粗動ステージを搭載し、そのＸ粗動ステージ上にボイスコイルモータ、レバーなどを含む駆動装置を配置しても良い。
上記第１、第２及び第４の各実施形態において、エアベアリング８０に替えて第１の永久磁石を、対向部材８１に替えて第２の永久磁石を、互いに対向する部分の磁極が同じとなるように（例えば、Ｎ極とＮ極、あるいはＳ極とＳ極が対向するように）それぞれ配置しても良い。この場合、第１及び第２の永久磁石間に反発力（斥力）が発生し、レバー７３揺動をさせても第１及び第２の永久磁石同士が機械的に接触することなく、上記第１、第２及び第４の各実施形態と同様にマスクステージ２０をレバー７３により押圧することができる。また、エアベアリングに加圧気体を供給するための配管、及び加圧気体を発生する装置などが不要となり装置の構成が簡単になる。
また、例えば、上記第１、第５〜第９の各実施形態では、Ｘ駆動装置及びＹ駆動装置が、それぞれ微動ステージ５０の重心Ｇ１に駆動力を伝達するように各１つ設けられているが、これに代えて、例えば、Ｘ駆動装置、Ｙ駆動装置を、それぞれＹ軸方向、Ｘ軸方向に離間して複数設けても良い。この場合、微動ステージ５０をθｚ方向に回転可能とするために、複数のＸ駆動装置を、微動ステージ５０の重心Ｇ１を含みＸＺ平面を挟む一側及び他側それぞれに少なくとも各１つ配置することが好ましい。また、微動ステージ５０をθｚ方向に回転可能とするために、複数のＹ駆動装置を、微動ステージ５０の重心Ｇ１を含みＹＺ平面を挟む一側及び他側それぞれに少なくとも各１つ配置することが好ましい。
上記第１、第５〜第９の各実施形態のＸ駆動装置、Ｙ駆動装置では、レバー１１３がＸＹ平面に平行な軸線周りに揺動可能にされているが、これに限らず、例えば、レバー１１３をＸＹ平面に交差する軸線周りに揺動自在としても良い。
上記第１、第５〜第９の各実施形態では、ボイスコイルモータ１１０として、可動子を固定子に対し直線的に移動させるリニアモータが採用されているが、これに限らず、例えば、可動子に固定されたレバー１１３の一端部の回転軌跡とほぼ同様な軌跡で可動子を固定子に対し回転させる回転モータを採用しても良い。
上記第１、第５〜第９の各実施形態では、レバー１１３の支点、力点、作用点を同一直線上に配置したが、これ以外の配置でも良い。
上記第１、第５〜第９の各実施形態では、レバー１１３を揺動させるアクチュエータとしてボイスコイルモータを用いたが、レバー１１３の一端部を一軸方向に駆動できるアクチュエータであれば、例えば、エアシリンダ、送りねじ機構、ラック＆ピニオン機構などを用いても良い。
上記第１、第５及び第６の各実施形態では、レバー１１３にエアベアリング１１８が設けられ、ステージ本体５１に対向部材１２２が設けられているが、これに代えて、ステージ本体５１にエアベアリング１１８を設け、レバー１１３に対向部材１２２を設けても良い。但し、この場合、対向部材１２２をレバー１１３に揺動可能に設ける必要がある。
上記第１、第５及び第６の各実施形態において、エアベアリング１１８（あるいは３８０）に替えて第１の永久磁石を、対向部材１２２に替えて第２の永久磁石を、互いに対向する部分の磁極が同じとなるように（例えば、Ｎ極とＮ極、あるいはＳ極とＳ極が対向するように）それぞれ配置しても良い。この場合、第１及び第２の永久磁石間に反発力（斥力）が発生し、レバー１１３揺動をさせても第１及び第２の永久磁石同士が機械的に接触することなく、上記第１、第５及び第６の各実施形態と同様にステージ本体５１をレバー１１３により押圧することができる。また、エアベアリングに加圧気体を供給するための配管、及び加圧気体を発生する装置などが不要となり装置の構成が簡単になる。
上記第７の実施形態では、当接部材４０１と対向部材１３３とを点接触させる構成を採用しているが、これに限らず、当接部材における対向部材１３３との当接面を、例えば平坦面、円筒面などにして、当接部材と対向部材１３３とを面接触、線接触させるようにしても良い。これにより、当接部材と対向部材１３３との当接部の剛性を高めることができる。
上記第７の実施形態では、レバー１１３に当接部材４０１が固定され、ステージ本体５１に対向部材１３３が固定されているが、これに代えて、例えば、ステージ本体５１に当接部材を固定し、レバー１１３に対向部材を固定しても良い。
上記第８及び第９の各実施形態では、微動ステージ５０とレバー１１３とがロープを介して連結されているが、ロープの代わりに、ばね剛による薄板、この薄板の両端に滑節を取り付けたもの等の引っ張られる方向以外の剛性が極めて低い部材を介してレバー１１３と微動ステージ５０とを連結しても良い。
また、上記第１、第５〜第９の各実施形態では、露光対象物体である基板Ｐを保持する微動ステージ５０をレバー１１３を含むＸ駆動装置７０Ｘ、あるいはＹ駆動装置７０Ｙを用いて駆動したが、これに限らず、例えばマスクＭを保持するマスクステージ２０をスキャン方向に長ストロークで駆動するために、上記第１、第５〜第９の各実施形態のＸ駆動装置７０Ｘと同様な構成のＸ駆動装置を用いても良い。また、上記第１〜第４の各実施形態において、上記第５の実施形態と同様に投影光学系として等倍系を用いるとともに、マスクステージがクロススキャン方向に微小移動のみが可能なマスクステージ装置を用いても良い。
上記第５〜第１１の各実施形態において、投影光学系として拡大系を用いる場合、マスクステージ装置として、例えば国際公開第２００９／０９０９２８号に開示されるような、ふたつのマスクパターンを有するマスクをクロススキャン方向（上記実施形態ではＹ軸方向）にも所定のストロークで移動させることができ、そのマスクＭのクロススキャン方向の位置に応じて、基板Ｐに形成されるパターンを選択的に切り換えるマスクステージ装置を用いても良い。なお、第１、第２、第３、第４及び第１０の各実施形態に係るマスクステージ装置と上記第５、第６、第７、第８、第９及び第１１の各実施形態に係る基板ステージ装置とを任意に組み合わせても良い。また、上記第１、第２、第３、第４及び第１０の各実施形態に係るマスクステージ装置と従来の基板ステージ装置、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示される基板ステージ装置とを組み合わせても良いし、上記第５、第６、第７、第８、第９及び第１１の各実施形態に係る基板ステージ装置と例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるマスクステージ装置とを組み合わせても良い。
また、露光装置で使用される照明光は、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、上記各実施形態及びその変形例では、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、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、投影光学系の投影倍率が、拡大系又は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、上記各実施形態の液晶露光装置の投影光学系は拡大系、等倍系及び縮小系のいずれでも良い。また、マスクは、光透過型マスクに限らず、例えば光反射型マスクであっても良い。また、これらのマスクに代えて、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、上記各実施形態及びその変形例では、露光装置が、プレートのステップ・アンド・スキャン動作を伴う走査型露光を行う投影露光装置である場合について説明したが、これに限らず、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上記各実施形態を適用することはできる。また、上記各実施形態に係る基板ステージ装置は、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（いわゆるステッパ）あるいはステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用することができる。また、移動体装置としては、露光装置以外の装置、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、基板の検査に用いる基板検査装置などであっても良い。
また、露光装置としては、サイズ（外径、対角線、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。
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。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。
また、物体を所定の二次元平面に沿って移動させる移動体装置としては、露光装置に限らず、例えば物体（例えばガラス基板、ウエハなど）の検査に用いられる物体検査装置など、物体に関して所定の処理を行う物体処置装置に用いても良い。また、移動体装置を露光装置に適用する場合、マスク（あるいはレチクル）を保持するマスクステージ装置、及び露光対象物体（例えばガラス基板、ウエハなど）を保持する基板ステージ装置のいずれに適用しても良い。
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国際公開、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液晶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液晶露光装置では、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、上記各実施形態に係る液晶露光装置を用いて、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液晶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。

Claims (61)

  1. 互いに直交する第１軸及び第２軸を含む所定平面に沿って前記第１軸に平行な第１方向に移動可能な第１移動体と；
    前記第１移動体の前記第１方向の一側への移動に伴い該一側に移動する第２移動体と；
    前記第１移動体に設けられ、第１の力を発生可能な力発生装置と；
    前記力発生装置が発生した前記第１の力を、てこの原理で増幅した前記第１方向にほぼ平行な方向の第２の力を前記第２移動体に伝達する伝達装置と；を備える移動体装置。
  2. 前記力発生装置は、少なくとも前記第２移動体を前記第１移動体と同期して前記第１方向に加速するときに前記第１の力を発生する請求項１に記載の移動体装置。
  3. 前記第２移動体を前記第１移動体に対し前記第１方向に駆動可能な駆動装置を更に備え、前記駆動装置が前記第２移動体を駆動する駆動力は、前記第２の力よりも小さい請求項１〜２のいずれか一項に記載の移動体装置。
  4. 前記力発生装置及び前記駆動装置の少なくとも一方を用いて前記第２移動体を前記第１移動体に対し駆動して、前記第２移動体の速度が所定速度になったときに、前記力発生装置から前記第２移動体への前記第２の力の伝達を解除するとともに、前記駆動装置を用いて前記第２移動体を前記所定速度で移動させる請求項３に記載の移動体装置。
  5. 前記伝達装置は、その一端部が前記第１の力により駆動され、その他端部が前記第２移動体を前記第２の力の向きに平行な方向の一側及び他側の少なくとも一方に押圧又は牽引可能であり、前記一端部よりも前記他端部に近いその中間部を支点に前記第２の力の向きに直交する方向の軸線周りに揺動可能な揺動部材を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動体装置。
  6. 前記揺動部材の前記一端部の前記第１の力の向きに平行な方向への移動を制限するストッパを更に備える請求項５に記載の移動体装置。
  7. 前記ストッパは、緩衝装置を有する請求項６に記載の移動体装置。
  8. 前記揺動部材の前記他端部及び前記第２移動体の一方には、前記第２の力の向きに平行な方向に直交する軸受面を有する流体静圧軸受けが設けられ、他方には、前記軸受面に近接して対向する対向面を有する対向部材が設けられる請求項５〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
  9. 前記流体静圧軸受け又は前記対向部材は、前記揺動部材の前記他端部に、少なくとも前記第２の力の向きに直交する軸線周りに揺動可能に設けられる請求項８に記載の移動体装置。
  10. 前記揺動部材の前記他端部には、前記第２の力の向きに平行な方向に突出する突部が形成されており、
    前記第２移動体には、前記突部に近接して対向する対向面を有する対向部材が設けられる請求項５〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
  11. 前記揺動部材の前記他端部と前記第２移動体とが可撓性を有する連結部材により連結される請求項５〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
  12. 前記揺動部材の前記他端部には、第１の磁石が設けられ、
    前記第２移動体には、前記第１の磁石に対して前記第２の力の向きに平行な方向に離間して第２の磁石が設けられ、
    前記第１の磁石と前記第２の磁石とは、互いに対向する部分の磁極が同じである請求項５〜７のいずれか一項に記載の移動体装置。
  13. 前記第１移動体は、前記第２軸に平行な第２方向に互いに離間して配置され、前記第１方向に共に移動可能な第１及び第２移動部材を含み、
    前記力発生装置は、前記第１及び第２移動部材の少なくとも一方に配置されている請求項１〜１２のいずれか一項に記載の移動体装置。
  14. 前記力発生装置は、一対設けられ、該一対の力発生装置は、前記第１及び第２移動部材のそれぞれに個別に配置され、
    前記伝達装置は、前記一対の力発生装置に対応して一対設けられ、該一対の伝達装置は、それぞれ、前記一対の力発生装置のそれぞれが発生した前記第１の力を増幅した前記第第２の力を、前記第２方向の一側と他側から前記第２移動体に伝達する請求項１３に記載の移動体装置。
  15. 前記第１及び第２移動部材は、前記第２方向へ共に移動可能であり、
    前記第２移動体は、前記第１及び第２移動部材の前記第２方向への移動に伴い前記第２方向に移動する請求項１３又は１４に記載の移動体装置。
  16. エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、
    前記物体が前記第２移動体に保持される請求項１〜１５のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  17. エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、
    前記マスクが前記第２移動体に保持される請求項１〜１５のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上に前記パターンを生成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  18. 請求項１６又は１７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。
  19. 互いに直交する第１及び第２軸を含む所定平面に沿って少なくとも前記第１軸に平行な第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と；
    前記第１移動体に対して少なくとも前記第１方向に相対移動可能な第２移動体と；
    一端が前記第１移動体に接続されるとともに他端が前記第２移動体に接続され、かつ前記第１及び第２移動体の前記第１方向に関する相対位置により撓んだ状態と緊張した状態との間を移行可能な可撓性部材を含む接続装置と；
    前記第１移動体を前記第１方向に所定のストトロークで駆動する第１駆動系と；
    前記可撓性部材が撓んだ状態で、前記第２移動体を前記第１移動体を介して前記第１方向に誘導可能な第２駆動系と；を備える移動体装置。
  20. 前記可撓性部材は、前記一端が前記第１移動体に対して前記所定平面に直交する軸線周りに回転可能に接続され、前記他端が前記第２移動体に対して前記所定平面に直交する軸線周りに回転可能に接続される請求項１９に記載の移動体装置。
  21. 前記第１移動体は、前記第２軸に平行な第２方向に関して前記第２移動体を挟んで一側と他側にそれぞれ配置された一対の移動部材を含み、
    前記接続装置は、複数設けられ、該複数の接続装置の一部は、前記一対の移動部材の一方と前記第２移動体とを接続し、前記複数の接続装置の残りの一部は、一対の移動部材の他方と前記第２移動体とを接続する請求項１９又は２０に記載の移動体装置。
  22. 前記接続装置は、前記第２移動体の前記第２方向に関する一側及び他側それぞれにおいて複数設けられ、前記第１方向に関して前記第２移動体の一側及び他側それぞれで前記一対の移動部材のそれぞれと前記第２移動体とを接続する請求項２１に記載の移動体装置。
  23. 前記第２方向に関して前記第２移動体の一側に設けられた前記複数の接続装置は、前記第２方向に関して前記第２移動体の他側に設けられた前記複数の接続装置に対して、前記第２移動体の重心位置に対して対称な位置に配置される請求項２１又は２２に記載の移動体装置。
  24. 前記第２駆動系は、前記一対の移動部材の一方に設けられた第１固定子と前記第２移動体に設けられた第１可動子とを含む第１リニアモータと、前記一対の移動部材の他方に設けられた第２固定子と前記第２移動体に設けられた第２可動子とを含む第２リニアモータを有し、
    前記第２移動体は、前記第１駆動系により前記一対の移動部材が同期して前記第１方向に駆動される際に、前記第１及び第２リニアモータが発生する推力により前記一対の移動部材に電磁的に誘導される請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の移動体装置。
  25. 前記第２移動体は、前記第１及び第２リニアモータの推力差により前記二次元平面に直交する軸線周りに駆動される請求項２４に記載の移動体装置。
  26. 前記第２移動体を前記第１移動体に対して前記第２方向に駆動可能な第３駆動系を更に備える請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の移動体装置。
  27. 前記第１及び第２移動体の前記第１方向に関する相対位置情報を求める位置計測系を更に備え、
    前記第１駆動系は、前記第１移動体を駆動することにより停止状態の前記第２移動体を前記接続装置を介して前記第１軸に平行な方向に加速させ、
    前記第１及び前記第２移動体は、前記前記第２移動体の速度が所定の速度に到達した場合に前記位置計測系により求められる前記相対位置情報に基づいて、前記可撓性部材が撓んだ状態となるように位置制御され、
    前記第２駆動系は、前記可撓性部材が撓んだ状態で前記第２移動体を誘導する請求項１９〜２６のいずれか一項に記載の移動体装置。
  28. エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、
    前記物体が前記第２移動体に保持される請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  29. エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、
    前記マスクが前記第２移動体に保持される請求項１９〜２７のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上に前記パターンを生成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  30. 第１移動体と、該第１移動体に対して相対移動可能な第２移動体とを含む移動体装置であって、
    前記第１移動体を移動させるとともに、該第１移動体を介して前記第２移動体を移動させる駆動系と；
    前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方に接続され、前記第１移動体に対する前記第２移動体の可動範囲を、第１範囲と該第１範囲より小さい第２範囲との間で切り換え可能に設定する切換装置と；を備える移動体装置。
  31. 前記切換装置は、前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方との間の距離を変化させる可動部材を含む請求項３０に記載の移動体装置。
  32. 前記可動部材は、前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方との間の距離を連続的に変化させる請求項３１に記載の移動体装置。
  33. 前記可動部材は、回転体である請求項３１又は３２に記載の移動体装置。
  34. 前記回転体の回転軸は、前記第１移動体に対して前記第２移動体が相対移動する方向を含む平面に直交する請求項３３に記載の移動体装置。
  35. 前記回転体は、回転軸周りに該回転軸からの距離が相互に異なる側面部を有する請求項３３又は３４に記載の移動体装置。
  36. 前記回転体は、前記回転軸に直交する断面が楕円である請求項３５に記載の移動体装置。
  37. 前記回転体は、前記第２移動体に設けられ、前記回転体に対向する前記第１移動体の部分は平面状である請求項３３〜３６のいずれか一項に記載の移動体装置。
  38. 前記可動部材は、前記第２移動体の重心高さ位置と同じ高さ位置に配置されている請求項３１〜３７のいずれか一項に記載の移動体装置。
  39. 前記可動部材は、前記第２移動体の重心位置を通り前記第１移動体に対して前記第２移動体が相対移動する方向に平行な線上に１つ配置されている請求項３８に記載の移動体装置。
  40. 前記切換装置は、前記第２移動体が加速、又は減速される際に前記可動範囲を前記第２範囲に設定する請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の移動体装置。
  41. 前記切換装置は、前記第２移動体を一定速度で移動させる際に前記可動範囲を前記第１範囲に設定する請求項３０〜４０のいずれか一項に記載の移動体装置。
  42. 前記駆動系は、前記可動範囲が前記第１範囲に設定された状態で、前記第１移動体に設けられた固定子と、前記第２移動体に設けられた可動子とを含む第１電磁アクチュエータを用いて前記第２移動体に推力を与えることにより、前記第２移動体を前記第１移動体と共に移動させる請求項３０〜４１のいずれか一項に記載の移動体装置。
  43. 前記駆動系は、前記可動範囲が前記第１範囲に制限された状態で、前記固定子と前記可動子とを用いて前記第２移動体を前記第１移動体に対して微少駆動する請求項４２に記載の移動体装置。
  44. 前記第２移動体の中央部を下方から非接触に支持する支持装置を更に備える請求項３０〜４３のいずれか一項に記載の移動体装置。
  45. 前記第１及び第２移動体間の間隔を計測する計測装置を更に備え、
    前記切換装置は、前記計測装置の計測結果に基づいて前記第１及び第２移動体間の間隔が調整された後に、前記可動範囲を前記第１範囲から前記第２範囲に切り換える請求項３０〜４４のいずれか一項に記載の移動体装置。
  46. エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、
    前記物体が前記第２移動体に保持される請求項３０〜４５のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  47. エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、
    前記マスクが前記第２移動体に保持される請求項３０〜４５のいずれか一項に記載の移動体装置と；
    前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  48. エネルギビームにより物体を露光する露光装置であって、
    互いに直交する第１及び第２軸を含む所定平面に沿って少なくとも前記第１軸に平行な第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と；
    前記第１移動体に対して少なくとも前記第１方向に相対移動可能で前記物体が載置される第２移動体と；
    前記第１移動体を前記第１方向に所定のストトロークで駆動する第１駆動系と；
    前記第２移動体を前記第１方向に加速又は減速する際に、前記第１駆動系によって前記第１方向に駆動される前記第１移動体と前記第２移動体との前記第１方向に関する位置関係に応じた力を、前記第１移動体から前記第２移動体に付与して前記第２移動体を前記第１方向に駆動する力付与装置と；
    前記物体にエネルギビームを照射して前記物体上にパターンを生成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  49. エネルギビームをマスクに照射し、前記マスクに形成されたパターンを物体上に転写する露光装置であって、
    互いに直交する第１及び第２軸を含む所定平面に沿って少なくとも前記第１軸に平行な第１方向に所定のストロークで移動可能な第１移動体と；
    前記第１移動体に対して少なくとも前記第１方向に相対移動可能で前記マスクが載置される第２移動体と；
    前記第１移動体を前記第１方向に所定のストトロークで駆動する第１駆動系と；
    前記第２移動体を前記第１方向に加速又は減速する際に、前記第１駆動系によって前記第１方向に駆動される前記第１移動体と前記第２移動体との前記第１方向に関する位置関係に応じた力を、前記第１駆動系によって前記第１方向に駆動される前記第１移動体の前記第１方向の位置に応じて、前記第２移動体を前記第１方向に等速駆動するときより大きな力を前記第１移動体から前記第２移動体に付与して前記第２移動体を前記第１方向に駆動する力付与装置と；
    前記マスクを介した前記エネルギビームで前記物体を露光することにより、前記物体上に前記パターンを生成するパターン生成装置と；を備える露光装置。
  50. 前記力付与装置は、前記第１移動体に設けられ、第１の力を発生可能な力発生装置と、前記力発生装置が発生した前記第１の力を、てこの原理で増幅した前記第１方向にほぼ平行な方向の第２の力を前記第２移動体に伝達する伝達装置と、を含む請求項４８又は４９に記載の露光装置。
  51. 前記力付与装置は、一端が前記第１移動体に接続されるとともに他端が前記第２移動体に接続され、かつ前記第１及び第２移動体の前記第１方向に関する相対位置により撓んだ状態と緊張した状態との間を移行可能な可撓性部材を含む接続装置と、
    前記可撓性部材が撓んだ状態で、前記第２移動体を前記第１移動体を介して前記第１方向に誘導可能な第２駆動系と、を含む請求項４８又は４９に記載の露光装置。
  52. 前記力付与装置は、前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方に接続され、前記第１移動体に対する前記第２移動体の可動範囲を、第１範囲と該第１範囲より小さい第２範囲との間で切り換え可能に設定する切換装置と、前記第１移動体を介して前記第２移動体を移動させる第２駆動系と、を含む請求項４８又は４９に記載の露光装置。
  53. 前記物体は、サイズが５００ｍｍ以上の基板である請求項１６、１７、２８、２９、４６〜５２のいずれか一項に記載の露光装置。
  54. 前記物体は、フラットパネルディスプレイの製造に用いられる基板である請求項１６、１７、２８、２９、４６〜５３のいずれか一項に記載の露光装置。
  55. 請求項５４に記載の露光装置を用いて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。
  56. 請求項１６、１７、２８、２９、４６〜５３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。
  57. エネルギビームを用いて物体に所定のパターンを形成する露光方法であって、
    第１移動体と、該第１移動体に対して相対移動可能な第２移動体とを含む移動体装置の前記第２移動体に前記物体を保持させることと；
    前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方に接続された切換装置を用いて、前記第１移動体に対する前記第２移動体の可動範囲を第１範囲と該第１範囲より小さい第２範囲との間で切り換え可能に設定することと；
    前記第１移動体を移動させるとともに、該第１移動体を介して前記第２移動体を移動させることと；
    前記第２移動体に保持された前記物体に前記パターンの像を形成することと；
    を含む露光方法。
  58. 前記切り換えることでは、前記切換装置が有する可動部材を用いて、前記第１移動体および前記第２移動体の少なくとも一方との間の距離を変化させて前記可動範囲を切り換える請求項５７に記載の露光方法。
  59. 前記第２移動体が加速、又は減速される際に前記可動範囲を前記第２範囲に設定する請求項５７又は５８に記載の露光方法。
  60. 前記第２移動体を一定速度で移動させる際に前記可動範囲を前記第１範囲に設定する請求項５９に記載の露光方法。
  61. 請求項５７〜６０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。
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