KR102315472B1 - 물체 유지 장치, 처리 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 물체 유지 방법 - Google Patents

물체 유지 장치, 처리 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 물체 유지 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102315472B1
KR102315472B1 KR1020197017189A KR20197017189A KR102315472B1 KR 102315472 B1 KR102315472 B1 KR 102315472B1 KR 1020197017189 A KR1020197017189 A KR 1020197017189A KR 20197017189 A KR20197017189 A KR 20197017189A KR 102315472 B1 KR102315472 B1 KR 102315472B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tile
movement stage
substrate
movable body
fine movement
Prior art date
Application number
KR1020197017189A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190077564A (ko
Inventor
야스오 아오키
료헤이 요시다
Original Assignee
가부시키가이샤 니콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 니콘 filed Critical 가부시키가이샤 니콘
Publication of KR20190077564A publication Critical patent/KR20190077564A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102315472B1 publication Critical patent/KR102315472B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70733—Handling masks and workpieces, e.g. exchange of workpiece or mask, transport of workpiece or mask
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70758—Drive means, e.g. actuators, motors for long- or short-stroke modules or fine or coarse driving
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

기판 스테이지 장치 (20) 는, 기판 (P) 을 유지하고, X 축 방향 및 Y 축 방향을 포함하는 소정 평면에 평행한 상면부 (104) 와, Z 축 방향에 관하여, 상면부와 대향하는 하면부 (102) 를 갖는 미동 스테이지 (22) 와, X 축 방향 및 Y 축 방향에 관하여 상면부 및 하면부와 겹치고, 또한, Z 축 방향에 관하여 상면부 및 하면부에 끼워지도록 배치되고, 미동 스테이지를 구동하는 X 보이스 코일 모터 (70 X) 를 구비한다.

Description

물체 유지 장치, 처리 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 물체 유지 방법
본 발명은, 물체 유지 장치, 처리 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 물체 유지 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 물체를 유지하는 물체 유지 장치 및 방법, 상기 물체 유지 장치를 구비하는 처리 장치, 그리고 상기 처리 장치를 사용하는 플랫 패널 디스플레이 또는 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 소자, 반도체 소자 (집적 회로 등) 등의 전자 디바이스 (마이크로 디바이스) 를 제조하는 리소그래피 공정에서는, 마스크 또는 레티클 (이하, 「마스크」 라고 총칭한다) 에 형성된 패턴을, 에너지 빔을 사용하여 유리 플레이트 또는 웨이퍼 (이하, 「기판」 이라고 총칭한다) 에 전사하는 노광 장치가 사용되고 있다.
이러한 종류의 노광 장치로는, 기판을 흡착 유지하는 기판 스테이지 장치를 구비하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
여기서, 기판 스테이지 장치는, 노광 정밀도를 확보하기 위해서, 기판을 높은 평면도로 유지하는 것이 요구된다.
일본 특허공보 제4136363호
제 1 양태에 의하면, 물체를 유지하고, 제 1 방향 및 제 2 방향을 포함하는 소정 평면에 평행한 제 1 면과, 상기 소정 평면에 교차하는 제 3 방향에 관하여, 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면을 갖는 이동체와, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면과 겹치고, 또한, 상기 제 3 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면에 끼워지도록 배치되고, 상기 이동체를 구동하는 구동계를 구비하는 물체 유지 장치가 제공된다.
제 2 양태에 의하면, 제 1 양태에 관련된 물체 유지 장치와, 상기 물체에 대하여 소정의 처리를 실행하는 처리부를 구비하는 처리 장치가 제공된다.
제 3 양태에 의하면, 제 2 양태에 관련된 처리 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.
제 4 양태에 의하면, 제 2 양태에 관련된 처리 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
제 5 양태에 의하면, 물체를 유지하는 물체 유지 방법으로서, 제 1 방향 및 제 2 방향을 포함하는 소정 평면에 평행한 제 1 면과, 상기 소정 평면에 교차하는 제 3 방향에 관하여, 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면을 갖는 이동체를 사용하여 상기 물체를 유지하는 것과, 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면과 겹치고, 또한, 상기 제 3 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면에 끼워지도록 구동계가 배치되고, 상기 이동체를 구동하는 것을 포함하는 물체 유지 방법이 제공된다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 도 1 의 1A-1A 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 3 은, 도 1 의 1B-1B 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 4 는, 도 1 의 액정 노광 장치가 구비하는 미동 (微動) 스테이지의 분해도이다.
도 5 는, 미동 스테이지의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은, 도 4 의 미동 스테이지가 구비하는 척킹 타일의 상면을 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 도 6 의 척킹 타일의 하면을 나타내는 평면도이다.
도 8 은, 도 6 의 척킹 타일의 단면도이다.
도 9 는, 미동 스테이지에 있어서의 척킹 타일의 유지 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은, 액정 노광 장치의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어장치의 입출력 관계를 나타내는 블록도이다.
도 11 은, 제 2 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 도 11 의 2A-2A 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 13 은, 도 11 의 2B-2B 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 14 는, 제 3 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치를 나타내는 도면이다.
도 15 는, 도 14 의 기판 스테이지 장치의 분해도이다.
도 16 은, 도 14 의 3A-3A 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 17 은, 도 15 의 3B-3B 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 18(A) 는, 도 14 의 기판 스테이지 장치가 구비하는 VCM 유닛을 상방에서 본 도면, 도 18(B) 는, VCM 유닛의 하방에서 본 도면, 도 18(C) 는, VCM 유닛의 단면도이다.
도 19 는, 제 4 실시형태에 관련된 미동 스테이지의 사시도이다.
도 20 은, 도 19 의 미동 스테이지의 분해 사시도이다.
도 21 은, 도 19 의 미동 스테이지의 평면도이다.
도 22 는, 도 21 의 4A-4A 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 23 은, 도 21 의 4B-4B 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 24 는, 도 19 의 미동 스테이지에서 일부의 부재를 제거한 평면도이다.
도 25 는, 도 19 의 미동 스테이지의 조립 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 26 은, 도 19 의 미동 스테이지가 구비하는 척킹 타일의 평면도이다.
도 27 은, 도 19 의 미동 스테이지의 단면도이다.
도 28 은, 도 26 의 척킹 타일을 이면측에서 본 평면도이다.
도 29 는, 도 19 의 미동 스테이지의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 30 은, 제 5 실시형태에 관련된 미동 스테이지를 나타내는 사시도이다.
도 31 은, 도 30 의 미동 스테이지의 분해 사시도이다.
도 32 는, 도 30 의 미동 스테이지가 구비하는 베이스부의 평면도이다.
도 33 은, 도 30 의 미동 스테이지를 하방에서 본 분해 사시도이다.
도 34(A) 는, 도 30 의 베이스부가 구비하는 슬레이트의 단부 (端部) 근방을 나타내는 사시도, 도 34(B) 는, 인접하는 1 쌍의 슬레이트의 접합부 근방을 나타내는 사시도, 도 34(C) 는, 슬레이트의 측면도이다.
도 35 는, 도 30 의 미동 스테이지의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 36 은, 제 6 실시형태에 관련된 미동 스테이지의 분해 사시도이다.
도 37(A) 는, 제 7 실시형태에 관련된 척킹 타일의 평면도, 도 37(B) 는, 도 37(A) 의 7A-7A 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 38(A) 는, 제 7 실시형태에 관련된 척킹 타일의 사시도, 도 38(B) 는, 복수의 척킹 타일을 깔은 상태에서의 사시도이다.
도 39 는, 제 8 실시형태에 관련된 척킹 타일의 평면도이다.
도 40 은, 제 9 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치를 나타내는 도면이다.
도 41 은, 도 40 의 9A 부의 확대도이다.
도 42 는, 도 40 의 기판 스테이지 장치가 구비하는 미동 스테이지의 평면도이다.
도 43 은, 제 9 실시형태에 관련된 인코더 시스템의 개념도이다.
도 44 는, 제 10 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치를 나타내는 도면이다.
도 45 는, 도 44 의 10A 부의 확대도이다.
도 46 은, 제 10 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 47 은, 제 10 실시형태에 관련된 인코더 시스템의 개념도이다.
《제 1 실시형태》
이하, 제 1 실시형태에 대해서, 도 1 ∼ 도 10 을 사용하여 설명한다.
도 1 에는, 제 1 실시형태에 관련된 노광 장치 (여기서는 액정 노광 장치 (10)) 의 구성이 개략적으로 나타나 있다. 액정 노광 장치 (10) 는, 물체 (여기서는 유리 기판 (P)) 를 노광 대상물로 하는 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광 장치, 이른바 스캐너이다. 유리 기판 (P) (이하, 간단히 「기판 (P)」 이라고 칭한다) 은, 평면에서 보았을 때 사각형 (각형 (角型)) 으로 형성되며, 액정 표시 장치 (플랫 패널 디스플레이) 등에 사용된다.
액정 노광 장치 (10) 는, 조명계 (12), 회로 패턴 등이 형성된 마스크 (M) 를 유지하는 마스크 스테이지 장치 (14), 투영 광학계 (16), 표면 (도 1 에서 ＋Z 측을 향한 면) 에 레지스트 (감응제) 가 도포된 기판 (P) 을 투영 광학계 (16) 에 대해 상대적으로 이동시키는 이동체 장치 (여기서는 기판 스테이지 장치 (20)), 및 이들의 제어계 등을 갖고 있다. 이하, 노광시에 마스크 (M) 와 기판 (P) 이 투영 광학계 (16) 에 대해 각각 상대 주사되는 방향을 X 축 방향으로 하고, 수평면 내에서 X 축에 직교하는 방향을 Y 축 방향, X 축 및 Y 축에 직교하는 방향을 Z 축 방향으로 하고, X 축, Y 축, 및 Z 축 둘레의 회전 방향을 각각 θx, θy, 및 θz 방향으로 하여 설명을 실시한다. 또, X 축, Y 축, 및 Z 축 방향에 관한 위치를 각각 X 위치, Y 위치, 및 Z 위치로 하여 설명을 실시한다.
조명계 (12) 는, 미국 특허 제5,729,331호 명세서 등에 개시되는 조명계와 동일하게 구성되어 있고, 도시하지 않는 광원 (수은 램프, 혹은 레이저 다이오드 등) 으로부터 사출된 광을, 각각 도시하지 않는 반사경, 다이크로익 미러, 셔터, 파장 선택 필터, 각종 렌즈 등을 개재하여, 복수의 노광용 조명광 (조명광) (IL) 으로서 마스크 (M) 에 조사한다. 조명광 (IL) 으로는, i 선 (파장 365 ㎚), g 선 (파장 436 ㎚), h 선 (파장 405 ㎚) 등의 광 (혹은, 상기 i 선, g 선, h 선의 합성광) 이 사용된다.
마스크 스테이지 장치 (14) 가 유지하는 마스크 (M) 로는, 하면 (도 1 에서는 -Z 측을 향한 면) 에 소정의 회로 패턴이 형성된, 투과형의 포토마스크가 사용된다. 주제어장치 (90) (도 10 참조) 는, 리니어 모터 등을 포함하는 마스크 구동계 (92) (도 10 참조) 를 통해서 마스크 (M) 를, 조명계 (12) (조명광 (IL)) 에 대해 X 축 방향 (스캔 방향) 으로 소정의 장(長)스트로크로 구동함과 함께, Y 축 방향, 및 θz 방향으로 적절히 미소 구동한다. 마스크 (M) 의 수평면 내의 위치 정보는, 광 간섭계 시스템, 혹은 인코더 시스템 등을 포함하는 마스크 계측계 (94) (도 10 참조) 에 의해 구해진다.
투영 광학계 (16) 는, 마스크 스테이지 장치 (14) 의 하방에 배치되어 있다. 투영 광학계 (16) 는, 미국 특허 제6,552,775호 명세서 등에 개시되는 투영 광학계와 동일한 구성의, 이른바 멀티 렌즈 투영 광학계이고, 양측 텔레센트릭 등배계에서 정립정상 (正立正像) 을 형성하는 복수의 렌즈 모듈을 구비하고 있다.
액정 노광 장치 (10) 에서는, 조명계 (12) 로부터의 복수의 조명광 (IL) 에 의해 마스크 (M) 상의 조명 영역이 조명되면, 마스크 (M) 를 통과 (투과) 한 조명광 (IL) 에 의해, 투영 광학계 (16) 를 통해서 그 조명 영역 내의 마스크 (M) 의 회로 패턴의 투영 이미지 (부분 정립상) 가, 기판 (P) 상의 조명 영역에 공액인 조명광의 조사 영역 (노광 영역) 에 형성된다. 그리고, 조명 영역 (조명광 (IL)) 에 대해 마스크 (M) 가 주사 방향으로 상대 이동함과 함께, 노광 영역 (조명광 (IL)) 에 대해 기판 (P) 이 주사 방향으로 상대 이동함으로써, 기판 (P) 상의 1 개의 쇼트 영역의 주사 노광이 실시되고, 그 쇼트 영역에 마스크 (M) 에 형성된 패턴이 전사된다.
기판 스테이지 장치 (20) 는, 기판 (P) 을 투영 광학계 (16) (조명광 (IL)) 에 대해 고정밀도로 위치 제어하기 위한 장치이며, 구체적으로는, 기판 (P) 을 조명광 (IL) 에 대해 수평면 (X 축 방향, 및 Y 축 방향) 을 따라 소정의 장스트로크로 구동함과 함께, 6 자유도 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θx, θy, 및 θz 의 각 방향) 으로 미소 구동한다. 기판 스테이지 장치 (20) 는, 후술하는 미동 스테이지 (22) 를 제외하고, 미국 특허출원 공개 제2012/0057140호 명세서 등에 개시되는 바와 동일하게 구성된, 이른바 조미동 (粗微動) 구성의 스테이지 장치로서, 기판 (P) 을 유지하는 미동 스테이지 (22), 갠트리 타입의 조동 (粗動) 스테이지 (26), 자중 지지 장치 (28), 및 기판 스테이지 장치 (20) 를 구성하는 각 요소를 구동하기 위한 기판 구동계 (60) (도 1 에서는 도시하지 않음, 도 10 참조), 상기 각 요소의 위치 정보를 구하기 위한 기판 계측계 (96) (도 1 에서는 도시하지 않음, 도 10 참조) 등을 구비하고 있다.
미동 스테이지 (22) 는, 전체적으로 평면에서 보았을 때 사각형 (도 3 참조) 의 판상 (혹은 상자형) 으로 형성되고, 그 상면 (기판 재치면 (載置面)) 에 기판 (P) 이 재치된다. 미동 스테이지 (22) 의 상면의 X 축 및 Y 축 방향의 치수는, 기판 (P) 과 동일한 정도로 (실제로는 약간 짧게) 설정되어 있다. 기판 (P) 은, 미동 스테이지 (22) 의 상면에 재치된 상태로 미동 스테이지 (22) 에 진공 흡착 유지됨으로써, 거의 전체 (전면) 가 미동 스테이지 (22) 의 상면을 따라 평면 교정된다. 따라서, 본 실시형태의 미동 스테이지 (22) 는, 종래의 기판 스테이지 장치가 구비하는 기판 홀더와 동일한 기능의 부재라고 할 수도 있다. 미동 스테이지 (22) 의 상세한 구성에 대해서는, 후술한다.
조동 스테이지 (26) 는, Y 조동 스테이지 (32) 와 X 조동 스테이지 (34) 를 구비하고 있다. Y 조동 스테이지 (32) 는, 미동 스테이지 (22) 의 하방 (-Z 측) 으로서, 클린 룸의 플로어 상에 설치된 도시하지 않는 베이스 프레임 부재 상에 재치되어 있다. Y 조동 스테이지 (32) 는, Y 축 방향으로 소정 간격으로 평행하게 배치된 1 쌍의 X 빔 (36) 을 갖고 있다. 1 쌍의 X 빔 (36) 은, 상기 베이스 프레임 부재 상에 Y 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 상태로 재치되어 있다.
X 조동 스테이지 (34) 는, Y 조동 스테이지 (32) 의 상방 (＋Z 측) 으로서, 미동 스테이지 (22) 의 하방에 (미동 스테이지 (22) 와 Y 조동 스테이지 (32) 사이에) 배치되어 있다. X 조동 스테이지 (34) 는, YZ 단면 (斷面) 역 U 자 형상의 부재로서, Y 조동 스테이지 (32) 는, X 조동 스테이지 (34) 의 한 쌍의 대향면 사이에 삽입되어 있다. X 조동 스테이지 (34) 는, Y 조동 스테이지 (32) 가 갖는 1 쌍의 X 빔 (36) 상에 복수의 기계적 리니어 가이드 장치 (38) 를 개재하여 재치되어 있고, Y 조동 스테이지 (32) 에 대해 X 축 방향에 관하여 자유롭게 상대 이동 가능한 데에 반해, Y 축 방향에 관해서는, Y 조동 스테이지 (32) 와 일체적으로 이동한다.
자중 지지 장치 (28) 는, 미동 스테이지 (22) 의 자중을 하방으로부터 지지하는 중량 캔슬 장치 (42) 와, 그 중량 캔슬 장치 (42) 를 하방으로부터 지지하는 Y 스텝 가이드 (44) 를 구비하고 있다. 중량 캔슬 장치 (42) (심주 (心柱) 등이라고도 칭해진다) 는, X 조동 스테이지 (34) 에 형성된 개구부 (도시하지 않음) 에 삽입되어 있고, X 조동 스테이지 (34) 에 대해 플렉서 장치라고도 칭해지는 복수의 연결 부재 (40) 를 개재하여 기계적으로 접속되어 있다. 중량 캔슬 장치 (42) 는, X 조동 스테이지 (34) 에 견인됨으로써, 그 X 조동 스테이지 (34) 와 일체적으로 X 축, 및/또는 Y 축 방향으로 이동한다.
중량 캔슬 장치 (42) 는, 레벨링 장치 (46) 라고 칭해지는 지지 장치를 개재하여 미동 스테이지 (22) 의 자중을 하방으로부터 지지하고 있다. 레벨링 장치 (46) 는, 미동 스테이지 (22) 를 XY 평면에 대해 자유롭게 요동 (틸트 동작) 할 수 있도록 지지하고 있다. 레벨링 장치 (46) 는, 도시하지 않는 에어 베어링을 개재하여 중량 캔슬 장치 (42) 에 하방으로부터 비접촉 상태로 지지되어 있다. 이에 따라, 미동 스테이지 (22) 의 중량 캔슬 장치 (42) (및 X 조동 스테이지 (34)) 에 대한 X 축, Y 축, 및 θz 방향으로의 상대 이동, 및 수평면에 대한 요동 (θx, θy 방향으로의 상대 이동) 이 허용된다. 중량 캔슬 장치 (42), 레벨링 장치 (46), 연결 부재 (40) 등의 구성의 상세한 내용에 관해서는, 미국 특허출원 공개 제2010/0018950호 명세서 등에 개시되어 있으므로, 설명을 생략한다.
Y 스텝 가이드 (44) 는, X 축에 평행하게 연장되는 부재로 이루어지고, Y 조동 스테이지 (32) 가 갖는 1 쌍의 X 빔 (36) 사이에 배치되어 있다. Y 스텝 가이드 (44) 는, 에어 베어링 (48) 을 개재하여 중량 캔슬 장치 (42) 를 비접촉 상태로 하방으로부터 지지하고 있고, 중량 캔슬 장치 (42) 가 X 축 방향으로 이동할 때의 정반으로서 기능한다. Y 스텝 가이드 (44) 는, Y 조동 스테이지 (34) 와는 진동적으로 분리되어 배치된 가대 (架臺) (18) 상에 기계적인 리니어 가이드 장치 (50) 를 개재하여 재치되어 있고, 가대 (18) 에 대해 Y 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 있다. Y 스텝 가이드 (44) 는, 1 쌍의 X 빔 (36) 에 대해, 복수의 연결 부재 (52) (플렉서 장치) 를 개재하여 기계적으로 접속되어 있고, Y 조동 스테이지 (32) 에 견인됨으로써, Y 조동 스테이지 (32) 와 일체적으로 Y 축 방향으로 이동한다.
기판 구동계 (60) (도 1 에서는 도시하지 않음. 도 10 참조) 는, 미동 스테이지 (22) 를 투영 광학계 (16) (조명광 (IL)) 에 대해 6 자유도 방향으로 구동하기 위한 제 1 구동계 (62) (도 10 참조), Y 조동 스테이지 (32) 를 Y 축 방향으로 장스트로크로 구동하기 위한 제 2 구동계 (64) (도 10 참조), 및 X 조동 스테이지 (34) 를 Y 조동 스테이지 (32) 상에서 X 축 방향으로 장스트로크로 구동하기 위한 제 3 구동계 (66) (도 10 참조) 를 구비하고 있다. 제 2 구동계 (64), 및 제 3 구동계 (66) 를 구성하는 액추에이터의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 일례로서, 리니어 모터, 혹은 볼 나사 구동 장치 등을 사용하는 것이 가능하다 (도 1 에서는 리니어 모터가 도시되어 있다). 제 2, 및 제 3 구동계 (64, 66) 의 구성의 상세한 내용에 관해서는, 미국 특허출원 공개 제2012/0057140호 명세서 등에 개시되어 있으므로, 설명을 생략한다.
도 2 에는, 미동 스테이지 (22) 의 단면도 (도 1 의 1A-1A 화살표 방향에서 본 단면도) 가 나타나 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 구동계 (62) (도 2 에서는 도시하지 않음. 도 10 참조) 는, 미동 스테이지 (22) 에 X 축 방향의 추력 (推力) 을 부여하기 위한 1 쌍의 X 리니어 모터 (여기서는 X 보이스 코일 모터 (70X)) 와, 미동 스테이지 (22) 에 Y 축 방향의 추력을 부여하기 위한 1 쌍의 Y 리니어 모터 (여기서는 Y 보이스 코일 모터 (70Y)) 를 갖고 있다. 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 는, 미동 스테이지 (22) 의 내부에 있어서의 ＋X 측의 단부 근방에 있어서, Y 축 방향으로 이간되어 배치되어 있다. 또, 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 는, 미동 스테이지 (22) 의 내부에 있어서의 ＋Y 측의 단부 근방에 있어서, X 축 방향으로 이간되어 배치되어 있다. 도 1 로 되돌아와, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 는, 미동 스테이지 (22) 의 무게 중심 위치 (G) 에 대해 대칭 (도 1 에서는 좌우 대칭) 으로 배치되어 있다. 도 1 에서는 도시하지 않지만, 마찬가지로, 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 도, 무게 중심 위치 (G) 에 대해 대칭 (도 2 참조. 도 2 에서는 상하 대칭) 으로 배치되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X), 및 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 로는, 각각 무빙 마그넷형의 것이 사용되고 있다. X 보이스 코일 모터 (70X) 는, 미동 스테이지 (22) 의 ＋X 측의 측면 근방에 형성된 공간부인 수납부 (76) 내에 수납되어 있다. 수납부 (76) 는, 미동 스테이지 (22) 의 내부에 Y 축 방향으로 이간되어 1 쌍 형성되고, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 의 각각을 개별적으로 수납하고 있다. 마찬가지로, 미동 스테이지 (22) 의 ＋Y 측의 측면 근방에는, 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 각각을 개별적으로 수납하기 위한 1 쌍의 수납부 (76) 가, X 축 방향으로 이간되어 형성되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태의 미동 스테이지 (22) 의 측면에는, 합계 4 개의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 에 대응하여, 합계 4 개의 수납부 (76) 가 형성되어 있다. 각 수납부 (76) 는, 미동 스테이지 (22) 의 측면 (＋X 측, 또는 ＋Y 측의 측면) 에 개구되어 있고, 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 는, 미동 스테이지 (22) 의 측면에 노출되어 있다 (도 1 참조).
X 보이스 코일 모터 (70X) 의 가동자 (72X) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (22) 에 고정되어 있다. 가동자 (72X) 는, YZ 단면 U 자 형상으로 형성되어 있고, 1 쌍의 대향면 각각에 복수의 영구 자석을 포함하는 자석 유닛이 고정되어 있다. 가동자 (72X) 는, 1 쌍의 대향면이 XY 평면과 평행이 되도록 (가로 방향으로) 배치되어 있다.
이에 대해, X 보이스 코일 모터 (70X) 의 고정자 (74X) 는, X 조동 스테이지 (34) 의 상면으로부터 돌출한 지주 (支柱) (54) 의 선단부에 고정되어 있다. 고정자 (74X) 는, YZ 단면 T 자 형상으로 형성되어 있고, 선단부가 상기 가동자 (72X) 의 한 쌍의 대향면 사이에 소정의 간극을 개재하여 삽입 가능하도록, 상기 가동자와 마찬가지로 가로 방향으로 배치되어 있다. 고정자 (74X) 의 선단부 (가동자 (72X) 의 한 쌍의 대향면 사이에 삽입되는 부분) 에는, 도시하지 않는 코일 유닛이 수납되어 있다.
또한, 도 1 에서는 도시하지 않지만, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 는, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 를 Z 둘레로 90° 회전시킨 것처럼 배치되어 있다. Y 보이스 코일 모터 (70Y) (가동자 (72Y), 고정자 (74Y) 를 포함한다) 의 구성은, 추력의 발생 방향이 상이한 점을 제외하고, X 보이스 코일 모터 (70X) 와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
주제어장치 (90) (도 10 참조) 는, 주사 노광 동작시 등 미동 스테이지 (22) 를 X 축 방향으로 구동하는 경우에는, 제 3 구동계 (66) (도 10 참조) 를 개재하여 X 조동 스테이지 (34) 를 X 축 방향 (주사 방향) 으로 장스트로크로 이동시킴과 함께, 제 1 구동계 (62) 가 구비하는 2 개의 X 보이스 코일 모터 (70X) 를 사용하여 X 조동 스테이지 (34) 로부터 미동 스테이지 (22) 에 X 축 방향 (＋X 방향 또는 -X 방향) 의 추력을 부여한다. 또, 주제어장치 (90) 는, 주사 노광 동작시에는, 얼라인먼트 계측 결과 등에 기초하여, 2 개의 X 보이스 코일 모터 (70X) (혹은 2 개의 Y 보이스 코일 모터 (70Y)) 를 적절히 사용하여, 미동 스테이지 (22) 를 투영 광학계 (16) (도 1 참조) 에 대해 수평면 내 3 자유도 방향 (X 축 방향, Y 축 방향, 및 θz 방향) 중 적어도 일방향으로 미소 구동한다. 또, 주제어장치 (90) 는, Y 축 방향에 관한 기판 (P) 의 쇼트 영역간 이동 동작 (Y 스텝 동작) 시에는, 제 2 구동계 (64) (도 10 참조) 를 개재하여 Y 조동 스테이지 (32), 및 X 조동 스테이지 (34) 를 Y 축 방향으로 구동함과 함께, 제 1 구동계 (62) 가 구비하는 2 개의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 를 사용하여 X 조동 스테이지 (34) 로부터 미동 스테이지 (22) 에 Y 축 방향 (＋Y 방향 또는 -Y 방향) 의 추력을 부여한다.
여기서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, X 보이스 코일 모터 (70X) 의 고정자 (74X) 의 Z 축 방향의 위치 (높이 위치) 는, 미동 스테이지 (22) 의 Z 축 방향에 관한 무게 중심 위치 (G) 와 대체로 일치하고 있다. 도 1 에서는 도시하지 않지만, Y 보이스 코일 모터 (70Y) 의 고정자 (74Y) (도 2 참조) 의 Z 축 방향의 위치도, 마찬가지로 미동 스테이지 (22) 의 Z 축 방향에 관한 무게 중심 위치 (G) 와 대체로 일치하고 있다. 따라서, 4 개의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 를 사용하여 미동 스테이지 (22) 에 수평면 내 3 자유도 방향의 추력을 부여할 때, 미동 스테이지 (22) 에 피칭 모멘트가 작용하는 것이 억제된다.
도 3 에는, 미동 스테이지 (22) 를 하방에서 본 도면 (도 1 의 1B-1B 화살표 방향에서 본 단면도) 이 나타나 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (22) 의 하면에는, 상기 지주 (54) 를 삽입 통과시키기 위해서, 절결 (개구부) (78) 이, 상기 4 개의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 에 대응하여 4 개 지점에 형성되어 있다. 절결 (78) 을 형성하는 개구 단부와 지주 (54) 사이에는, 미동 스테이지 (22) 가 X 조동 스테이지 (34) (도 1 참조) 에 대해 미소 스트로크로 이동할 때에, 상기 개구 단부와 지주 (54) 가 접촉하지 않도록 (보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 최대 이송량을 고려하여 설정된 최저한의) 간극이 형성되어 있다.
또, 제 1 구동계 (62) (도 10 참조) 는, 미동 스테이지 (22) 를 Z 축, θx, 및 θy 방향 (이하, 「Z 틸트 방향」 이라고 칭한다) 의 적어도 일방향으로 구동하기 위한 Z 보이스 코일 모터 (70Z) 를 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, Z 보이스 코일 모터 (70Z) 는, XY 평면 내의 동일 직선 상에 없는 3 개 지점에 배치되어 있다. Z 보이스 코일 모터 (70Z) 는, 상기 서술한 X 보이스 코일 모터 (70X) 와 동일한 무빙 마그넷형이며, 그 구성도, 추력의 발생 방향이 상이한 점을 제외하고, X 보이스 코일 모터 (70X) 와 동일하다. 각 Z 보이스 코일 모터 (70) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 자석 유닛을 포함하는 가동자 (72Z) 가 지주 (56) 를 개재하여 미동 스테이지 (22) 의 하면에 고정되고, 코일 유닛을 포함하는 고정자 (74Z) 가 지주 (58) 를 개재하여 X 조동 스테이지 (34) 의 상면에 고정되어 있다. 주제어장치 (90) (도 10 참조) 는, 3 개의 Z 보이스 코일 모터 (70Z) 를 적절히 사용하여, X 조동 스테이지 (34) 로부터 미동 스테이지 (22) 를 Z 틸트 방향으로 미소 스트로크로 구동한다. 또한, Z 보이스 코일 모터 (70Z) 의 수는, 3 개에 한정되지 않고, 4 개 이상이어도 되지만, 적어도 동일 직선 상에 없는 3 개 지점에 배치하는 것이 바람직하다.
다음으로, 미동 스테이지 (22) 의 계측계에 대해서 설명한다. 미동 스테이지 (22) 의 6 자유도 방향의 위치 정보를 구하기 위한 기판 계측계 (96) (도 10 참조) 는, 광 간섭계 시스템 (96A) (도 10 참조) 을 포함한다. 광 간섭계 시스템 (96A) 은, 미동 스테이지 (22) 의 수평면 내 3 자유도 방향 (X 축, Y 축, 및 θz 방향) 의 위치 정보를 구하기 위해서 사용되는 계측 시스템이며, 도시하지 않는 조사부 (광 간섭계) 를 구비하고 있다. 미동 스테이지 (22) 에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 조사부로부터 조사되는 복수의 측장 빔 (MB) (도 2 에서는 도시하지 않음. 도 1 참조) 을 반사하기 위한 X 바 미러 (80X) 와 Y 바 미러 (80Y) 가 각각 미러 베이스 (82X, 82Y) 를 개재하여 고정되어 있다. 미동 스테이지 (22) 의 X 축 방향 (및 θz 방향) 의 위치 정보를 구하기 위한 X 바 미러 (80X) 는, 미동 스테이지 (22) 의 -X 측의 측면에 고정되어 있고, 미동 스테이지 (22) 의 Y 축 방향 (및 θz 방향) 의 위치 정보를 구하기 위한 Y 바 미러 (80Y) 는, 미동 스테이지 (22) 의 -Y 측의 측면에 고정되어 있다 (도 1 참조). 광 간섭계 시스템을 포함하는 스테이지 장치의 계측 시스템의 상세한 내용에 대해서는, 미국 특허 제8059260호 명세서 등에 개시되어 있으므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
여기서, 도 2 및 도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, X 바 미러 (80X) (미러 베이스 (82X) 를 포함한다) 는, 미동 스테이지 (22) 의 -X 측의 측면에 고정되어 있는 데에 반해, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 는, 이것과는 반대측인 미동 스테이지 (22) 의 ＋X 측의 단부 근방에 배치되어 있다. 또, 도 2 및 도 3 에서는 도시하지 않지만, 미동 스테이지 (22) 의 ＋X 측의 측면에는, 조도 센서 등의 각종 계측 장치가 고정되어 있다. 미동 스테이지 (22) 에서는, 상기 X 바 미러 (80X), X 보이스 코일 모터 (70X) 의 가동자 (72X), 및 상기 도시하지 않는 각종 계측 장치에 의해, X 축 방향의 동적 밸런스가 조정되고 있다. 또, Y 축 방향에 관해서도, 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 가 Y 바 미러 (80Y) 와는 반대측에 배치됨과 함께, 3 개의 Z 보이스 코일 모터 (70Z) 의 가동자 (72Z) (도 3 참조) 중, 2 개가 미동 스테이지 (22) 의 ＋Y 측 (Y 바 미러 (80Y) 와는 반대측) 의 영역의 하면에 고정되어 있고, 미동 스테이지 (22) 의 Y 축 방향에 관한 동적 밸런스가 조정되고 있다. 이들 밸런스 조정에 의해, 중량 캔슬 장치 (42) (도 3 참조) 는, 미동 스테이지 (22) 의 XY 평면 내의 무게 중심 위치 근방을 하방으로부터 지지할 수 있도록 되어 있다.
도 1 로 되돌아와, 미동 스테이지 (22) 의 Z 틸트 방향의 위치 정보는, 복수의 Z 센서 (84) 를 포함하는 Z 틸트 계측계 (96B) 를 개재하여 주제어장치 (90) (각각 도 10 참조) 에 의해 구해진다. Z 센서 (84) 는, 미동 스테이지 (22) 의 하면에 고정된 프로브 (86) (도 3 에서는 도시하지 않음) 와 중량 캔슬 장치 (42) 의 케이싱에 고정된 타겟 (88) 을 포함한다. 타겟 (88) 이 중량 캔슬 장치 (42) 에 고정되어 있기 때문에, Z 센서 (84) 는, Y 스텝 가이드 (44) 의 상면 (수평면) 을 기준으로 하는 미동 스테이지 (22) 의 Z 축 방향의 변위를 계측할 수 있다. Z 센서 (84) 는, XY 평면 내에 있어서의 동일 직선 상에 없는 3 개 지점에 배치되어 있고, 주제어장치 (90) 는, 3 개의 Z 센서 (84) 의 출력으로부터 미동 스테이지 (22) 의 Z 틸트 방향의 위치 (변위량) 정보를 구한다.
다음으로, 미동 스테이지 (22) 의 구성의 상세한 내용에 대해서, 도 4 및 도 5 를 사용하여 설명한다. 도 4 에는, 미동 스테이지 (22) 를 분해한 사시도가 나타나 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (22) 는, 정반부 (100), 및 복수의 척킹 타일 (120) (이하, 간단히 「타일 (120)」 이라고 칭한다) 을 구비하고 있다. 정반부 (100) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 상자 형상으로 형성되어 있다. 미동 스테이지 (22) 는, 정반부 (100) 상에 복수의 타일 (120) 이 깔림 (적층됨) 으로써, 전체적으로 2 층 구조로 되어 있다. 또한, 도 4 에서는, 도면의 착종을 피하는 관점에서, 상기 서술한 X 보이스 코일 모터 (70X), 및 Y 보이스 코일 모터 (70Y), 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 를 수납하기 위한 수납부 (76), 지주 (54) 를 삽입 통과시키기 위한 절결 (78), 및 바 미러 (80X, 80Y), 그리고 후술하는 복수의 리브 (108) (각각 도 2 참조) 등의 도시가 생략되어 있다.
하층인 정반부 (100) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 하면부 (102), 상면부 (104), 외벽부 (106), 및 보강 부재로서의 복수의 리브 (108) (도 4 에서는 도시하지 않음. 도 2 참조) 를 구비하고 있다. 하면부 (102), 및 상면부 (104) 는, 각각 CFRP (carbon-fiber-reinforced plastic) 에 의해 형성된 평면에서 보았을 때 사각형의 판상 부재이며, Z 축 방향에 관하여 대향하여 (평행하게) 배치되어 있다. 외벽부 (106) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 프레임상 부재로서, CFRP 에 의해 형성되어 있다. 하면부 (102), 및 상면부 (104) 는, 각각 외벽부 (106) 의 상단부, 및 하단부에 접착제에 의해 일체적으로 접착되어 있다. 또한, 본 실시형태의 상면부 (104) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 2 매의 판상 부재가 맞붙여짐으로써 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 1 매의 판상 부재에 의해 형성되어 있어도 되고, 3 매 이상의 판상 부재에 의해 형성되어도 된다. 하면부 (102), 외벽부 (106) 에 관해서도 마찬가지로, 복수의 판상 부재가 맞붙여짐으로써 형성되어 있어도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 하면부 (102), 및 상면부 (104) 의 X 축, 및 Y 축 방향의 치수가 동일하게 설정되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 상이해도 된다.
외벽부 (106) 의 내부에는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 복수의 리브 (108) 가 하면부 (102) 와 상면부 (104) 가설된 상태로 수납되어 있다. 리브 (108) 는, CFRP 에 의해 형성되어 있다. 리브 (108) 는, XY 평면에 직교하는 판상으로 형성되어 있고, 정반부 (100) 의 내부는, 리브 (108) 가 가설되어 있는 부분, 및 레벨링 장치 (46) 가 수납된 부분을 제외하고, 중공으로 되어 있다. 또한, 도 5 는, 미동 스테이지 (22) 의 내부 구조를 설명하기 위한 도면 (외벽부 (106) 중 ＋X 측의 면부와, 일부의 리브 (108) 를 도시하지 않는 것으로 한 도면) 으로서, 미동 스테이지 (22) 의 특정한 단면을 나타내는 것은 아니다.
도 2 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 복수의 리브 (108) 는, 하면부 (102), 상면부 (104), 및 외벽부 (106) 각각에 접착제에 의해 일체적으로 접착되어 있다. 이에 따라, 정반부 (100) 는, 경량, 또한 고강성 (특히 두께 방향으로 고강성) 이며, 작성도 용이하다. 또한, 도 2 에서는, 복수의 리브 (108) 로서, X 축 방향으로 연장되는 부재, Y 축 방향으로 연장되는 부재, 및 미동 스테이지 (22) 의 중심 근방으로부터 방사상 (X 자 형상) 으로 연장되는 부재가 배치되어 있지만, 정반부 (100) 로서 원하는 강성을 확보할 수 있으면, 리브 (108) 의 배치, 수, 및 구성은, 특별히 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또, 정반부 (100) 를 구성하는 각 요소를 형성하는 재료는, 상기 설명한 것 (CFRP) 에 한정되지 않고, 알루미늄 합금 등의 금속 재료, 혹은 합성 수지 재료 등이어도 된다. 또, 하면부 (102), 상면부 (104), 및 외벽부 (106), 그리고 리브 (108) 의 체결 구조도, 접착에 한정되지 않고, 볼트 등의 기계적 체결 구조를 사용해도 된다. 정반부 (100) 의 두께 방향 (Z 축 방향) 의 치수는, 복수의 타일 (120) 에 의해 형성되는 층에 비해 두껍게 설정되어 있다. 또, 정반부 (100) 의 무게는, 모든 타일 (120) 의 합계에 비해 무겁고, 예를 들어 2.5 배 정도의 무게를 갖고 있다.
여기서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 X 보이스 코일 모터 (70X) (도 2 참조) 의 가동자 (72X) 는, 정반부 (100) 의 내부에 있어서, 하면부 (102) 와 상면부 (104) 사이에 끼워지도록 배치되고, 하면부 (102), 상면부 (104), 및 리브 (108) 의 적어도 1 개에 고정되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, X 보이스 코일 모터 (70X) 의 고정자 (74X) 도 마찬가지로, 하면부 (102) 와 상면부 (104) 사이에 끼워진 공간 내에 배치된다 (단 절결 (78) 이 형성된 부분을 제외한다). 또, 도 1 에서는 도시하지 않지만, 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 의 가동자 (72Y), 및 고정자 (74Y) (각각 도 2 참조) 도 동일하다. 이와 같이, 본 실시형태의 한 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X), 및 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 는, XY 평면 내의 위치가, 정반부 (100) 의 하면부 (102) 및 상면부 (104) 와 겹치는 영역 내가 되도록 설정되고 (도 2 및 도 3 참조), 또한 Z 축 방향의 위치가, 하면부 (102) 와 상면부 (104) 사이의 (상면부 (104), 및 하면부 (102) 와 Z 위치가 겹치지 않는다) 영역 내가 되도록 설정되어 있다. 상기 서술한 바와 같이, 미동 스테이지 (22) 의 하면부 (102) 에 형성된 지주 (54) 를 삽입 통과시키기 위한 절결 (78) (도 5 참조) 은, 필요 최저한의 크기로 형성되어 있고, 정반부 (100) (즉 미동 스테이지 (22)) 의 강성의 저하가 억제되어 있다. 또, 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 Z 축 방향에 관한 위치는, 정반부 (100) 에 외력이 작용하여 상면부 (104) 가 변형할 때의 변형 중심과 겹치는 위치에 설정되어 있다.
도 4 로 되돌아와, 하면부 (102) 의 중앙부에는, 개구 (102a) 가 형성되어 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 정반부 (100) 의 내부의 개구 (102a) 에 대응하는 부분에는, 오목부 (패임) 가 형성되어 있고, 그 오목부에는, 상기 서술한 레벨링 장치 (46) 가 끼워 넣어져 있다. 여기서, 레벨링 장치 (46) 는, 미동 스테이지 (22) 를 수평면에 대해 (θx 및 θY 방향으로) 자유롭게 요동할 수 있도록 지지하는 기능을 갖고 있으면, 그 구성은, 특별히 한정되지 않는다. 따라서, 도 1 에서는, 구면 (球面) 베어링 장치가 도시되어 있지만, 레벨링 장치 (46) 로는, 이것에 한정되지 않고, 탄성 힌지 장치, 미국 특허출원 공개 제2010/0018950호 명세서 등에 개시되는 유사 구면 베어링 장치 등이어도 된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 정반부 (100) 의 내부에는, 복수의 파이프 (110) 가 수납되어 있다. 파이프 (110) 는, Y 축 방향으로 연장되는 부재로서, XZ 단면이 U 자 형상 (＋Z 측에 개구되도록) 으로 형성되어 있다. 파이프 (110) 는, X 축 방향으로 후술하는 소정의 간격으로 배치되어 있지만, 도 4 에서는, 도면의 착종을 피하는 관점에서, 파이프 (110) 의 대부분의 도시가 생략되어 있다. 또, 도 2, 및 도 5 등에서는, 도면의 착종을 피하는 관점에서, 모든 파이프 (110) 의 도시가 생략되어 있다.
도 9 에는, 미동 스테이지 (22) (및 정반부 (100)) 의 내부 구조가 나타나 있다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 복수의 파이프 (110) (도 9 에서는 파이프 (110Vc, 110P, 110Vp)) 는, 상단부 (개구 단부) 가 상면부 (104) 의 하면에 간극없이 접촉하도록 접착되어 있다. 파이프 (110) 와 상면부 (104) 의 하면은, 후술하는 가압 기체 공급용, 또는 진공 흡인력 공급용의 유로를 형성한다. 본 실시형태에서는, 1 매의 타일 (120) 에 대해 4 개의 파이프 (110) 가 배치되도록, 복수의 파이프 (110) 의 X 축 방향의 간격이 설정되어 있다. 또한, 도 4 및 도 9 에서는 도시하지 않지만, 정반부 (100) 내의 리브 (108) (도 2 참조) 에는, 파이프 (110) 와의 접촉을 피하기 위한 절결이 형성되어 있다. 또, 마찬가지로 도시하지 않지만, 정반부 (100) 의 외벽부 (106) 에도, 파이프 (110) 의 단부를 정반부 (100) 의 외부에 노출시키기 위한 절결이 형성되어 있다. 외벽부 (106) 로부터 노출된 파이프 (110) 의 일단에는, 도시하지 않는 이음매가 접속되고, 그 이음매를 통해서 미동 스테이지 (22) 의 외부로부터 압축 공기, 또는 진공 흡인력이 공급된다. 파이프 (110) 의 타단은, 도시하지 않는 플러그 (마개) 에 의해 폐색되어 있다.
1 매의 타일 (120) 에 대응하는 4 개의 파이프 (110) (도 9 에서는 파이프 (110Vc, 110P, 110Vp)) 중 1 개 (도 9 에서는, 파이프 (110P)) 에는 가압 기체 (도 9 의 상향 화살표 (PG) 참조) 가 공급된다. 또, 상면부 (104) 에는, 파이프 (110P) 를 통해서 미동 스테이지 (22) 의 외부로부터 공급된 상기 가압 기체를, 상면부 (104) 의 상면측에 토출하기 위한 구멍부 (112P) 가 형성되어 있다. 또, 1 매의 타일 (120) 에 대응하는 4 개의 파이프 (110) 중 3 개 (도 9 에서는, 1 개의 파이프 (110Vp), 및 2 개의 파이프 (110Vc)) 에는, 진공 흡인력 (도 9 의 하향 화살표 (VF) 참조) 이 공급된다. 또, 상면부 (104) 에는, 파이프 (110Vp, 100Vc) 를 통해서 미동 스테이지 (22) 의 외부로부터 공급된 상기 진공 흡인력을 상면부 (104) 의 상면측에 작용시키기 위한 구멍부 (112V) 가 형성되어 있다. 구멍부 (112P, 112V) 는, 각각은 1 매의 타일 (120) 에 대응하여, Y 축 방향 (지면 안길이 방향) 으로 이간되어, 2 개 형성되어 있다.
도 4 로 되돌아와, 정반부 (100) 의 상면 (상면부 (104) 상) 에는, 복수의 타일 (120) 이 깔려 있다 (도 4 에서는 일부 도시 생략). 복수의 타일 (120) 은, 개별적으로 착탈 (교환·분리) 가능하게 정반부 (100) 에 흡착 유지된다. 정반부 (100) 에 타일 (120) 을 흡착 유지시키기 위한 구조 (타일 (120) 의 흡착 유지 구조) 에 관해서는, 뒤에서 설명한다. 타일 (120) 은, 평면에서 보았을 때 사각형의 박판상 부재로서, 세라믹스 등의 경질 재료에 의해 형성되어 있다. 타일 (120) 을 세라믹스에 의해 형성함으로써, 기판 (P) 으로부터의 정전기의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 타일 (120) 의 소재는, 특별히 한정되지 않지만, 경량 또한 고정밀도 가공이 용이한 재료가 바람직하고, 이에 따라, 정반부 (100) 의 변형을 억제할 수 있다.
미동 스테이지 (22) 에서는, 복수의 타일 (120) 이 깔림으로써 형성된 평면 상에 기판 (P) (도 1 참조) 이 재치된다. 복수의 타일 (120) 은, 정반부 (100) 와 협동하여 기판 (P) 을 흡착 유지한다. 복수의 타일 (120) 에 기판 (P) 을 흡착 유지시키기 위한 구조 (기판 (P) 의 흡착 유지 구조) 에 관해서는, 뒤에서 설명한다.
여기서, 미동 스테이지 (22) 에서는, 복수의 타일 (120) 에 의해 기판 재치면이 형성되기 때문에, 복수의 타일 (120) 이 정반부 (100) 상에 깔린 상태로, 이들 복수의 타일 (120) 에 의해 형성되는 면에는, 높은 평면도가 요구된다. 그래서, 본 실시형태에서는, 미리 정반부 (100) 의 상면의 평면도가 원하는 평면도 (예를 들어, 20 ㎛) 이하가 되도록 가공되고, 그 정반부 (100) 상에 복수의 타일 (120) 이 깔린 후, 핸드 랩 가공에 의해, 복수 매의 타일 (120) 에 의해 형성되는 면의 평면도가, 더욱 높게 (예를 들어, 10 ㎛ 이하가) 되도록 마무리한다. 또한, 정반부 (100) 의 상면의 평면 가공은, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 가동자 (72X, 72Y) (각각 도 2 참조) 를 정반부 (100) 에 고정시킨 후에 실시하는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 가동자 (72X, 72Y) 가 고정되기 전에 실시해도 된다.
다음으로 타일 (120) 의 구성에 대해서 설명한다. 미동 스테이지 (22) 는, 이른바 핀척형의 기판 홀더로서, 각 타일 (120) 의 상면에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 복수의 핀 (122), 및, 주벽부 (周壁部) (124) 가 돌출하여 형성되어 있다. 도 6 및 도 8 에서는 도면의 착종을 피하는 관점에서 대부분이 도시되지 않지만, 복수의 핀 (122) 은, 타일 (120) 의 상면 전체에 거의 균등한 간격으로 배치되어 있다. 핀척형 홀더에 있어서의 핀 (122) 의 직경은 매우 작고 (예를 들어 직경 1 ㎜ 정도), 또 주벽부 (124) 의 폭도 가늘기 때문에, 기판 (P) 의 이면에 먼지나 이물질을 삽입하여 지지할 가능성을 저감시킬 수 있고, 그 이물질의 삽입에 의한 기판 (P) 의 변형의 가능성도 저감시킬 수 있다. 또한, 핀 (122) 의 개수 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 주벽부 (124) 는, 타일 (120) 의 상면의 외주를 둘러싸도록 형성되어 있다. 복수의 핀 (122) 과 주벽부 (124) 는, 선단 (先端) 의 높이 위치 (Z 위치) 가 동일하게 설정되어 있다. 또, 타일 (120) 의 상면에는, 조명광 (IL) (도 1 참조) 의 반사를 억제하기 위해서, 표면이 흑색이 되도록 피막 처리, 세라믹 용사 등의 각종 표면 가공이 실시되어 있다.
미동 스테이지 (22) (도 1 참조) 에서는, 기판 (P) (도 1 참조) 이 복수의 핀 (122), 및 주벽부 (124) 상에 재치된 상태에서, 주벽부 (124) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력이 공급되는 (공간 내의 공기가 진공 흡인되는) 것에 의해, 기판 (P) 이 타일 (120) 에 흡착 유지된다. 기판 (P) 은, 복수의 핀 (122), 및 주벽부 (124) 의 선단부를 따라 평면 교정된다. 타일 (120) 에 기판 (P) 을 흡착 유지시키기 위한 구조 (기판 (P) 의 흡착 유지 구조) 에 관해서는, 뒤에서 설명한다.
또, 미동 스테이지 (22) (도 1 참조) 는, 기판 (P) (도 1 참조) 이 복수의 핀 (122), 및 주벽부 (124) 상에 재치된 상태에서, 주벽부 (124) 에 둘러싸인 공간에 가압 기체 (압축 공기 등) 를 공급함으로써, 기판 재치면 상의 기판 (P) 의 흡착을 해제함과 함께, 기판 재치면 상에 기판 (P) 을 부상 (浮上) 시킬 수 있다. 기판 재치면 상의 기판 (P) 의 흡착 해제, 및 부상 지지를 위한 구조 (기판 (P) 의 부상 지지 구조) 에 관해서는, 뒤에서 설명한다.
또, 타일 (120) 의 하면에도, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 복수의 핀 (126), 및 주벽부 (128) 가 돌출하여 형성되어 있다. 도 7 및 도 8 에서는 도면의 착종을 피하는 관점에서 대부분이 도시되지 않지만, 복수의 핀 (126) 도, 타일 (120) 의 하면 전체에 거의 균등한 간격으로 배치되어 있다. 즉 타일 (120) 의 하면도 핀척 구조로 되어 있다. 또, 타일 (120) 의 하면에는, 상기 핀 (126) 과는 별도로, 복수 (본 실시형태에서는 8 개) 의 볼록부 (130) 가 돌출하여 형성되어 있다. 볼록부 (130) 의 거의 중앙에는, 각각 관통공 (132, 134) 이 형성되어 있다. 타일 (120) 은, 정반부 (100) (도 9 참조) 상에 재치된 상태에서, 복수의 핀 (126), 주벽부 (128), 및 복수의 볼록부 (130) 의 선단부가 각각 정반부 (100) 의 상면에 접촉하도록, 선단의 높이 위치 (Z 위치) 가 동일하게 설정되어 있다. 볼록부 (130) 는, 핀 (126) 보다 직경 방향 치수가 크게 (굵게) 설정되어 있고, 정반부 (100) 에 대한 접촉 면적이, 핀 (126) 보다 넓다. 또, 타일 (120) 에서는, 이면측의 핀 (126) 이, 표면측의 핀 (122) (도 6 참조) 보다 굵게 형성되어 있다.
상기 서술한 볼록부 (130) 에 형성된 관통공 (132, 134) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 각각 타일 (120) 을 관통하도록 구성되어 있고, 타일 (120) 이 정반부 (100) 상에 재치된 상태에서, 상면부 (104) 에 형성된 흡인용의 구멍부 (112V), 혹은 배기용의 구멍부 (112P) 에 연통하고 있다. 관통공 (132) 은, 공기를 흡인하기 위한 구멍이며, 타일 (120) 의 상면에 형성된 복수의 핀 (122) 과 기판 (P) (도 1 참조) 에 의해 형성된 공간 (공기) 을 관통공 (132) 을 통해서 진공 흡인하여 기판 (P) 을 흡착 유지한다. 관통공 (134) 은, 공기를 배기하는 (분사하기) 위한 압공 배기공이며, 관통공 (132) 보다 직경 (개구 직경) 이 작게 구성되어 있고, 타일 (120) 의 상면에 흡착된 기판 (P) 의 흡착을 해제할 때에, 관통공 (134) 을 통해서 기판 (P) 에 대해 기판 (P) 을 부상시킬 만큼의 힘을 갖는 에어를 분사한다. 볼록부 (130) 와 정반부 (100) 의 접촉면에는, 공기도 누설이 생기지 않도록, 고무제 링 부재 (136) (소위 O-링) 가 개재되어 있다.
또한, 핀 (126), 및 볼록부 (130) 의 개수 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또, 복수의 핀 (122) 과 복수의 핀 (126) 의 XY 평면 내의 위치는, 동일해도 되고, 상이해도 된다. 미동 스테이지 (22) 에서는, 타일 (120) 이 정반부 (100) 상에 재치된 상태에서, 주벽부 (128) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력이 공급됨으로써 타일 (120) 이 정반부 (100) 에 흡착 유지된다. 즉 타일 (120) 의 하면 (이면) 측에 있어서, 정반부 (100) 와, 타일 (120) 의 주벽부 (128), 핀 (126), 및 볼록부 (130) 에 의해 둘러싸인 공간 (진공 흡인되는 공간) 을 개재하여, 타일 (120) 은 정반부 (100) 에 고착된다. 그 한편으로, 상기 서술한 바와 같이, 타일 (120) 의 하면의 관통공 (132, 134) 은, 정반부 (100) 의 관통공 (112P, 112V) 에 연통하고 있는 바와 같이 배치되어 있기 때문에, 정반부 (100) 에 고착되는 경우는 없다.
여기서 본 실시형태에 있어서의 타일 (120) 의 정반부 (100) 에 대한 고착이란, 상기 서술한 진공 흡착과 같이, 정반부 (100) 의 하면의 일부 (상기 공간) 에 대해 흡착력이 작용하고 있는 동안에는, 정반부 (100) 로부터 떨어지지 않고 (Z 방향의 위치 어긋남을 발생시키지 않고), 또한 정반부 (100) 에 대한 상대적인 위치 어긋남 (X, Y 방향의 위치 어긋남) 을 발생시키지 않는 상태를 유지하는 것이다. 또한, 이 진공 흡착을 해제하여 타일 (120) 에 대한 상기 서술한 흡착력의 작용이 없어지면, 정반부 (100) 로부터 타일 (120) 을 이탈할 (떼어낼) 수 있도록 되는 것이기도 하다. 또한, 정반부 (100) 의 상면을 따라 타일 (120) 을 재치한다고 설명하였지만, 평면이 아니어도 된다. 정반부 (100) 의 상면과 타일 (120) 의 하면의 형상이 실질적으로 동일하다면, 정반부 (100) 의 상면이 평면이 아니라 곡면이어도 된다.
여기서, 미동 스테이지 (22) 는, 복수의 타일 (120) 의 정반부 (100) 로부터의 부상을 방지하기 위한 각종 기구를 갖고 있다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 타일 (120) 의 ＋X 측 및 -X 측의 단부 각각에는, 오목부 (138) 가 형성되어 있다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (22) 의 외주를 따라 배치된 타일 (120) 은, 오목부 (138) 에 일부가 삽입되는 체결 부재 (140) 에 의해 정반부 (100) 에 기계적으로 체결되어 있다. 또, 인접하는 1 쌍의 타일 (120) 은, 대향하는 1 쌍의 오목부 (138) 내에 밴드 (142) 가 삽입되어 있다. 밴드 (142) 는, 정반부 (100) 에 체결되어 있고, 이에 따라, 타일 (120) 의 정반부 (100) 로부터의 부상이 방지된다.
다음으로, 상기 서술한 미동 스테이지 (22) 에 있어서의, 타일 (120) 의 흡착 유지 구조, 기판 (P) 의 흡착 유지 구조, 및 기판 (P) 의 부상 지지 구조에 대해, 각각 도 9 를 사용하여 설명한다. 상기 서술한 바와 같이 미동 스테이지 (22) 의 정반부 (100) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수의 파이프 (110) 를 갖고 있다. 복수의 파이프 (110) 에는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 타일 (120) 을 흡착하는 진공 흡인력을 공급하기 위한 흡인용 파이프 (110Vc), 기판 (P) 을 흡착하는 진공 흡인력을 공급하기 위한 흡인용 파이프 (110Vp), 및 기판 (P) 을 부상시키는 가압 기체를 공급하기 위한 배기용의 파이프 (110P) 가 포함된다. 또한, 도 9 에서는, 4 개 1 세트의 파이프 (110) (척부 흡인용의 파이프 (110Vc) 가 2 개, 기판 흡인용의 파이프 (110Vp) 가 1 개, 배기용의 파이프 (110P) 가 1 개) 가 1 매의 타일 (120) 에 대응하여 배치되는 예가 나타나 있지만, 각 파이프의 개수, 조합, 배치 등은, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또, 흡인, 및 배기를 겸용하는 파이프를 형성하도록 해도 된다.
상기 서술한 바와 같이, 정반부 (100) 의 상면부 (104) 에는, 파이프 (110Vp) 의 내부와 연통하는 구멍부 (112V) 가 형성되어 있다. 또, 타일 (120) 에는, 정반부 (100) 에 재치된 상태에서, 구멍부 (112V) 와 XY 평면 내의 위치가 거의 동일해지는 위치에 관통공 (132) 이 형성되어 있다. 구멍부 (112V) 및 관통공 (132) 은, 연통하고 있고, 파이프 (110V) 내에 진공 흡인력이 공급되면, 상기 구멍부 (112V) 및 관통공 (132) 을 통해서 타일 (120) 상면 중, 주벽부 (124) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력 (VF) 이 공급된다. 이에 따라, 미동 스테이지 (22) 는, 타일 (120) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 을 흡착 유지한다.
또한, 관통공 (132) 에 공급되는 진공 흡인력의 강도를, 미동 스테이지 (22) 내의 위치에 따라 변경해도 된다. 예를 들어, 미동 스테이지 (22) 의 중앙부에 배치된 관통공 (132) 에 공급되는 진공 흡인력의 강도를 강하게 함으로써, 기판 (P) 의 중앙부에 발생하는 공기 고임을 없앨 수 있다. 또, 공기 고임이 없어졌을 때에, 진공 흡인력의 강도를 약하게 하도록 해도 된다. 또, 미동 스테이지 (22) 의 중앙부에 배치된 관통공 (132) 에 공급되는 진공 흡인력을 미동 스테이지 (22) 의 주변부에 배치된 관통공 (132) 보다 빨리, 요컨대 시간차를 두고, 공급하도록 해도 된다. 여기서, 관통공 (132) 은, 볼록부 (130) (굵은 핀) 를 관통하도록 형성되어 있고, 또한 링 부재 (136) 가 개재하고 있기 때문에, 파이프 (110Vp) 로부터의 진공 흡인력이 타일 (120) 의 하면측에 공급되는 경우가 없다.
또한, 관통공 (132) (대응하는 구멍부 (112V, 112P) 도 동일) 의 수, 및 배치는, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또, 구멍부 (112V) 및 관통공 (132) 의 직경은 각각 상이해도 된다. 보다 하방에 위치하는 구멍의 직경을 크게 하거나, 요컨대 구멍부 (112V) 의 직경을 관통공 (132) 의 직경보다 크게 하거나, 이와는 반대로, 보다 상방에 위치하는 구멍의 직경을 크게 하거나, 요컨대 관통공 (132) 의 직경을 구멍부 (112V) 의 직경보다 크게 하도록 해도 된다. 이에 따라, 정반부 (100) 상에 타일 (120) 을 적층 (재치) 할 때의 위치 맞춤이 용이해진다. 또, 구멍부 (112V) 및 관통공 (132) 의 직경은, 미동 스테이지 (22) 의 중앙 부근에 위치하는 구멍부 (112V) 및 관통공 (132) 일수록 크게 하도록 해도 된다. 또, 구멍부 (112V) 및 관통공 (132) 의 직경은, Y 축 방향에 관하여, 폐색단에 가까울수록 크게 하도록 해도 된다.
타일 (120) 의 흡착 유지 구조는, 상기 기판 (P) 의 흡착 유지 구조와 대체로 동일하게 구성되어 있다. 즉, 척부 흡인용의 파이프 (110Vc) 의 내부에는, 미동 스테이지 (22) 의 외부로부터 진공 흡인력 (VF) 이 공급된다. 정반부 (100) 의 상면부 (104) 에는, 파이프 (110Vc) 의 내부와 연통하도록 구멍부 (112V) 가 형성되고, 그 구멍부 (112V) 를 통해서, 타일 (120) 하면 중, 주벽부 (128) (도 7 참조) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력이 공급된다. 구멍부 (112V) 는, 타일 (120) 이 정반부 (100) 상에 재치된 상태에서, 핀 (126) 및 볼록부 (130) (각각 도 7 참조) 와 겹치지 않는 위치에 형성되어 있고, 핀 (126) 및 볼록부 (130) 에 진공 흡인력이 작용하지 않도록 되어 있다.
기판 (P) 의 부상 지지는, 기판 부상용의 파이프 (110P) 에 가압 기체 (PG) 를 공급함으로써 실시한다. 파이프 (110P) 내에 가압 기체 (PG) 가 공급되면, 정반부 (100) 의 상면부 (104) 에 형성된 구멍부 (112P), 및 타일 (120) 의 관통공 (134) 을 통해서, 타일 (120) 상면측의 주벽부 (124) 내에 가압 기체가 공급된다. 이에 따라, 미동 스테이지 (22) 는, 타일 (120) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 을 하방으로부터 부상시킬 수 있다. 이상과 같이, 미동 스테이지 (22) 는, 정반부 (100), 및 타일 (120) 에 의해, 기판 (P) 이 흡착 유지되고, 기판 재치면을 따라 평면 교정된다. 요컨대, 정반부 (100), 및 복수의 타일 (120) 의 2 층 구조에 의해, 기판 홀더의 기능을 갖고 있다고도 말할 수 있다.
도 10 에는, 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 의 제어계를 중심적으로 구성하고, 구성 각 부를 통괄 제어하는 주제어장치 (90) 의 입출력 관계를 나타내는 블록도가 나타나 있다. 주제어장치 (90) 는, 워크 스테이션 (또는 마이크로 컴퓨터) 등을 포함하고, 액정 노광 장치 (10) 의 구성 각 부를 통괄 제어한다.
이상과 같이 하여 구성된 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 에서는, 주제어장치 (90) (도 10 참조) 의 관리 아래, 도시하지 않는 플레이트 로더에 의해, 미동 스테이지 (22) 상으로의 기판 (P) 의 로드가 실시됨과 함께, 도시하지 않는 얼라인먼트 검출계를 사용하여 얼라인먼트 계측이 실행되고, 그 얼라인먼트 계측의 종료후, 기판 (P) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역에 축차 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작이 실시된다. 이 노광 동작은 종래부터 실시되고 있는 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.
상기 얼라인먼트 계측시, 및 주사 노광시에 있어서, 미동 스테이지 (22) 는, 2 개의 X 보이스 코일 모터 (70X), 및 2 개의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 로부터 부여되는 추력에 의해, X 축, 및 Y 축 방향으로 소정의 장스트로크로 이동함과 함께, 상기 추력에 의해, 투영 광학계 (16) (도 1 참조) 에 대해, XY 평면 내의 3 자유도 방향으로 서브미크론 오더의 미소 스트로크로 이동한다.
이상 설명한 본 실시형태에 의하면, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (가동자 (72X, 72Y), 및 고정자 (74X, 74Y)) 가, 미동 스테이지 (22) 의 내부이고, 정반부 (100) 의 서로 대향하는 상면부 (104) 와 하면부 (102) 사이에 배치되어 있으므로, 만일 정반부 (100) 의 외측에 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 를 배치하는 경우 (이 경우, 각 가동자 (72X, 72Y) 가 정반부 (100) 의 측면에 고정된다) 에 비해, 정반부 (100) 의 강성 저하를 억제할 수 있다 (정반부 (100) 가 잘 휘지 않는다). 따라서, 미동 스테이지 (22) 의 기판 재치면의 평면도를 고정밀도로 확보할 수 있고, 기판 (P) 에 대한 노광 정밀도가 향상된다.
또, 미동 스테이지 (22) 에 있어서, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 를 수납하기 위한 수납부 (76) (공간) 는, 정반부 (100) 의 측면에 개구되어 있고, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 메인터넌스 (수리, 또는 교환 등) 를 용이하게 실시할 수 있다. 또, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 는, 통전에 의해 발열하지만, 상기 수납부 (76) 가 개구되어 있기 때문에, 용이하게 미동 스테이지 (22) 외부로 방열할 수 있다.
《제 2 실시형태》
다음으로 제 2 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 11 ∼ 도 13 을 사용하여 설명한다. 제 2 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치는, 미동 스테이지 (220) 의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
도 12 에는, 미동 스테이지 (220) 의 단면도 (도 11 의 2A-2A 선 화살표 방향에서 본 도면) 가 나타나 있다. 상기 제 1 실시형태에 있어서, 합계 4 개의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 각각은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (22) 의 측면에 개구되는 (미동 스테이지 (22) 의 단부 근방에 형성된) 수납부 (76) 내에 수납된 데에 반해, 본 제 2 실시형태에서는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 4 개의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 는, 미동 스테이지 (22) 의 중앙부 근처의 위치에 형성된 수납부 (276) 내에 각각 수납되는 점이 상이하다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (220) 는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 하면부 (102), 상면부 (104), 외벽부 (106), 및 복수의 리브 (108) 를 구비하고 있고, 전체적으로 경량 또한 고강성인 중공의 상자형으로 형성되어 있다. 또, 미동 스테이지 (220) 의 내부에 있어서의 중앙부 근방에는, 직방체상 (혹은 입방체상) 의 센터 블록 (114) 이 배치되어 있다. 센터 블록 (114) 은, 상면부 (104) 및 복수의 리브 (108) (도 12 참조) 에 일체적으로 접속되어 있다. 센터 블록 (114) 의 하방에는, 레벨링 장치 (46) 의 일부가 삽입되는 오목부가 형성되어 있고, 미동 스테이지 (220) 는, 센터 블록 (114) 이 하방으로부터 레벨링 장치 (46) 를 개재하여 중량 캔슬 장치 (42) 에 지지된다. 미동 스테이지 (220) 의 무게 중심 위치 (G) 는, 센터 블록 (114) 내에 위치하고 있다.
도 12 로 되돌아와, 본 제 2 실시형태의 미동 스테이지 (220) 도 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X), 및 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 에 의해, 수평면 내 3 자유 방향의 추력이 부여되지만, 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 배치가 상기 제 1 실시형태와 상이하다. 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 는, 센터 블록 (114) (미동 스테이지 (22) 의 무게 중심 위치) 을 사이에 두고, 센터 블록 (114) 의 ＋Y 측, 및 -Y 측 각각에 대칭적으로 배치되어 있다. 또, 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 는, 센터 블록 (114) 을 사이에 두고, 센터 블록 (114) 의 ＋X 측, 및 -X 측 각각에 대칭적으로 배치되어 있다.
도 11 로 되돌아와, X 보이스 코일 모터 (70) 의 가동자 (72X) 는, 상기 제 1 실시형태 (도 1 참조) 와 마찬가지로 횡치 (橫置) 배치되어 있다. 1 쌍의 가동자 (72X) 는, 서로 반대 방향 (표리 관계로) 배치되고, 각각 센터 블록 (114) 에 고정되어 있다. 고정자 (74Y) 가 지주 (54) 를 개재하여 X 조동 스테이지 (34) 의 상면에 고정되어 있는 점은, 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 지주 (54) 의 선단부가 미동 스테이지 (22) 의 하면부 (102) 에 형성된 절결 (개구부) (278) 을 통해서 미동 스테이지 (220) 의 내부에 삽입되어 있는 점도 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 가, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 를 Z 둘레로 90° 회전시킨 것처럼 배치되어 있는 점도, 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 따라서, Y 보이스 코일 모터 (70Y) 의 가동자도, 센터 블록 (114) 에 고정되어 있다.
여기서, 상기 제 1 실시형태에 있어서, 절결 (78) 은, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 최대 이송량을 고려하여 최저한의 크기로 형성된 (도 3 참조) 데에 반해, 본 제 2 실시형태에서는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 장착시의 작업성, 및 메인터넌스성을 고려하여, 상기 제 1 실시형태에 비해 절결 (278) 은, 크게 형성되어 있다. 단, 도 11 로부터 알 수 있는 바와 같이, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 는, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 미동 스테이지 (22) 의 하면부 (102) 와 상면부 (104) 의 사이에 끼인 공간 내에 수납되어 있다. 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 도 동일하다.
복수의 Z 보이스 코일 모터 (70Z) 의 구성 또는 기능, 및 미동 스테이지 (220) 의 계측계 등에 관해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 설명은 생략한다. 또, 복수의 타일 (120) (도 11 참조) 에 의한 기판 (P) 의 흡착 유지 구조, 및 기판 (P) 의 부상 지지 구조, 그리고 정반부 (100) 에 의한 타일 (120) 의 흡착 유지 구조에 관해서도, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 설명을 생략한다.
이상 설명한 제 2 실시형태에 의하면, 상기 제 1 실시형태에서 얻어지는 효과에 더하여, 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 가 중량 캔슬 장치 (42) 에 의한 지지점의 근방에 배치되어 있으므로, 추력 발생시에 있어서의 정반부 (100) 의 휨을 억제할 수 있고, 또한 관성 모멘트가 작기 때문에, 미동 스테이지 (220) 의 제어성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 제 2 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (220) 에 있어서, 절결 (278) 의 일부를 폐색하도록 (지주 (54) 의 주위에 최저한의 간극이 형성된 상태가 되도록), 덮개체를 하면부 (102) 에 착탈 가능하게 장착해도 된다. 이에 따라, 정반부 (100) 의 강성을 향상시킬 수 있다. 또, 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 발열에 의해 온도 상승한 수납부 (276) 내를 냉각시키는 냉각 기구를 배치해도 된다. 냉각 기구로는, 지주 (54) 의 선단부 (정반부 (100) 에 삽입되는 부분) 로부터 온조 (냉각) 된 기체를 수납부 (76) 내에 공급하면 된다.
《제 3 실시형태》
다음으로 제 3 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 14 ∼ 도 18(C) 를 사용하여 설명한다. 제 3 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치는, 미동 스테이지 (320) 의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 2 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 2 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 2 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
도 14 에 나타내는 바와 같이, 본 제 3 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (320) 도, 상기 제 2 실시형태와 마찬가지로, 1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X) 가, 미동 스테이지 (320) 의 중앙부 근방에 배치되어, 가동자 (72X) 가 센터 블록 (114) 에 고정되어 있다. 도 14 에서는 도시하지 않지만, Y 보이스 코일 모터 (70Y) (도 16 참조) 도, 상기 제 2 실시형태와 동일하게 배치되어 있다. 여기서, 본 제 3 실시형태에서는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 복수의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (Y 보이스 코일 모터 (70Y) 는 도 16 참조) 가, 센터 블록 (114), 및 레벨링 장치 (46) 와 함께 유닛화 되고, 이 보이스 코일 모터 유닛 (340) (이하, 「VCM 유닛 (340)」 이라고 칭한다) 이, 미동 스테이지 (320) 의 정반부 (100) 에 대해 착탈 가능하게 되어 있는 점이, 상기 제 2 실시형태와 상이하다.
VCM 유닛 (340) 은, 도 18(A) 및 도 18(B) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 평면에서 보았을 때 ＋ 자형의 판상 부재 (342) 를 구비하고 있다. 도 18(B) 및 도 18(C) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 판상 부재 (342) 의 중앙부는, ＋Z 측으로 돌출하도록 컵상으로 오목부 (344) 가 형성되어 있고, 그 오목부 (344) 내에는, 레벨링 장치 (46) 가 삽입되어 있다. 또, 오목부 (344) 의 상방에는, 도 18(C) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 센터 블록 (114) 이 일체적으로 접속되어 있다. 상기 판상 부재 (342) 는, 센터 블록 (114) 에서 보아, ±X 방향, 및 ±Y 방향으로 연장되는 플랜지상으로 형성되기 때문에, 이하, 판상 부재 (342) 를 플랜지부 (342) 라고 칭하여 설명한다. VCM 유닛 (340) 은, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 플랜지부 (342) 가 정반부 (100) 의 하면부 (102) 에 복수의 볼트 (346) 를 개재하여 착탈 가능하게 체결된다. 이와 같이, 플랜지부 (342) 는, 정반부 (100) 의 하면부 (104) 의 일부이며, 도 14 및 도 16 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (보이스 코일 모터 (70Y) 는, 도 16 참조) 는, 정반부 (100) 의 상면부 (104) 와 하면부 (104) (실제로는 플랜지부 (342)) 사이의 공간에 배치된다.
도 17 에 나타내는 바와 같이, 정반부 (100) 의 하면부 (102) 에는, VCM 유닛 (340) (도 16 참조) 을 삽입하기 위한 평면에서 보았을 때 ＋ 자 형상의 개구부 (절결) (372) 가 형성되어 있다. 정반부 (100) 의 내부에 있어서, 상기 VCM 유닛 (340) 과 저촉하지 않는 위치에 복수의 리브 (108) 가 배치되어 있는 점은, 상기 제 2 실시형태와 동일하다. 또, 도 15 및 도 17 로부터 알 수 있는 바와 같이, 상면부 (104) 의 하면 (정반부 (100) 의 내측면) 에 있어서의 중앙부에는, 스페이서 (374) 가 고정되어 있고, 도 14 에 나타내는 바와 같이, VCM 유닛 (340) 이 정반부 (100) 에 장착된 상태에서, 센터 블록 (114) 의 선단이 스페이서 (374) 에 접촉한다.
본 제 3 실시형태에서는, 도 14 에 나타내는 바와 같이, X 보이스 코일 모터 (70X) 의 고정자 (74X) 는, 지주 (54) 의 상단부에 하방으로부터 지지된다. 도 16 으로부터 알 수 있는 바와 같이, VCM 유닛 (340) 이 정반부 (100) 에 장착된 상태에서, 개구부 (372) 를 형성하는 개구 단부와, 플랜지부 (342) 의 사이에는, 지주 (54) (도 16 에서는 도시하지 않음. 도 14 참조) 를 삽입 통과시키기 위한 필요 최저한의 개구부만이 형성되어 있고, 미동 스테이지 (320) 의 강성의 저하가 억제되어 있다.
복수의 Z 보이스 코일 모터 (70Z) 의 구성 및 기능, 미동 스테이지 (320) 의 계측계 등에 관해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 설명은 생략한다. 또, 복수의 타일 (120) (도 14 참조) 에 의한 기판 (P) 의 흡착 유지 구조, 및 기판 (P) 의 부상 지지 구조, 그리고 정반부 (100) 에 의한 타일 (120) 의 흡착 유지 구조에 관해서도, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 설명을 생략한다. 여기서, 정반부 (100) 의 상면부 (104) 의 평면 마무리 가공은, VCM 유닛 (340) 을 정반부 (100) 에 조립한 후에 실시하는 것이 바람직하고, 이에 따라 복수의 타일 (120) 을 정반부 (100) 의 상면에 깔음으로써 형성되는 기판 재치면의 평면도를 확보할 수 있다.
이상 설명한 제 3 실시형태에 의하면, 상기 제 2 실시형태에서 얻어지는 효과에 더하여, 복수의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 가 유닛화 되어 있으므로, 미동 스테이지 (320) 의 조립시의 작업성이 향상된다. 또, VCM 유닛 (340) 은, 플랜지부 (342) 가 정반부 (100) 에 일체적으로 체결되므로, 상기 제 2 실시형태의 미동 스테이지 (220) (도 11 참조) 와 동등한 강성이 확보되어 있다.
《제 4 실시형태》
다음으로 제 4 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 19 ∼ 도 29 를 사용하여 설명한다. 제 4 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치는, 미동 스테이지 (422) 의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
상기 제 1 실시형태 (도 4 참조) 에 있어서, 미동 스테이지 (22) 는, 정반부 (100) 상에 복수의 타일 (120) 이 깔리는 2 층 구조였던 데에 반해, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 본 제 4 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (422) 는, 정반부 (450), 정반부 (450) 상에 적층된 관로부 (460), 관로부 (460) 상에 적층된 베이스부 (470), 및 베이스부 (470) 상에 적층된 척부 (480) 를 구비하는 4 층 구조로 되어 있는 점이 상이하다.
또한, 도 19 등에서는 도시하지 않지만, 본 제 4 실시형태에서도, 미동 스테이지 (422) 에 대해, 제 1 구동계 (62) 가 구비하는 복수의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (각각 도 10 참조) 를 통해서 수평면 내 3 자유도 방향의 추력을 부여하는 점은, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 동일하다. 또, 도시하지 않는 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 배치도, 특별히 한정되지 않고, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 관련된 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 배치 중 어느 것도 선택적으로 사용할 수 있다.
이하, 본 제 4 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (422) 의 구성에 대해서 설명한다. 도 19 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (422) 는, 정반부 (450), 관로부 (460), 베이스부 (470), 및 척부 (480) 를 구비하고 있다. 정반부 (450) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 상자 형상으로 형성되고, 관로부 (460), 베이스부 (470), 및 척부 (480) 는, 각각 평면에서 보았을 때 사각형의 판상으로 형성되어 있다. 미동 스테이지 (422) 는, 정반부 (450) 상에 관로부 (460) 가 배치 (적층) 되고, 관로부 (460) 상에 베이스부 (470) 가 배치 (적층) 되고, 또한 베이스부 (470) 상에 척부 (480) 가 배치 (적층) 됨으로써, 전체적으로 4 층 구조로 되어 있다.
정반부 (450), 관로부 (460), 베이스부 (470), 및 척부 (480) 각각의 길이 및 폭 방향 (X 축 및 Y 축 방향) 의 치수는, 거의 동일하게 설정되어 있는 데에 반해, 정반부 (450) 의 두께 방향 (Z 축 방향) 의 치수는, 관로부 (460), 베이스부 (470), 및 척부 (480) 에 비해 크게 (두껍게) 설정되어 있다. 정반부 (450), 관로부 (460), 및 베이스부 (470) 를 합한 두께 방향 (Z 축 방향) 의 치수는, 척부 (480) 에 비해 크게 (두껍게) 설정되어 있다. 또, 정반부 (450), 관로부 (460), 및 베이스부 (470) 를 합한 무게는, 척부 (480) 에 비해 무겁고, 예를 들어 2.5 배 정도의 무게를 갖고 있다.
최하층인 정반부 (450) 는, 미동 스테이지 (422) 의 베이스가 되는 부분이다. 정반부 (450) 는, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 하면부 (452), 상면부 (454), 외벽부 (456), 및 허니컴 구조체 (458) 를 구비하고 있다. 하면부 (452), 및 상면부 (454) 는, 각각 CFRP (carbon-fiber-reinforced plastic) 에 의해 형성된 평면에서 보았을 때 사각형의 판상 부재이다. 외벽부 (456) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 프레임상 부재로서, 알루미늄 합금, 혹은 CFRP 에 의해 형성되어 있다. 외벽부 (456) 의 내부에는, 허니컴 구조체 (458) 가 충전되어 있다. 허니컴 구조체 (458) 는, 알루미늄 합금에 의해 형성되어 있다. 또한, 도 20 에서는, 도면의 착종을 피하는 관점에서, 허니컴 구조체는, 일부만이 도시되어 있지만, 실제로는, 허니컴 구조체 (458) 는, 외벽부 (456) 의 내부에 거의 간극 없이 배치되어 있다 (도 22 및 도 23 참조).
허니컴 구조체 (458) 가 내부에 충전된 외벽부 (456) 는, 상면에 상면부 (454) 가 접착됨과 함께, 하면에 하면부 (452) 가 접착되어 있다. 이에 따라, 정반부 (450) 는, 이른바 샌드위치 구조로 되어 있고, 경량, 또한 고강성 (특히 두께 방향으로 고강성) 이고, 작성도 용이하다. 또한, 정반부 (450) 를 구성하는 각 요소를 형성하는 재료는, 상기 설명한 것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또, 하면부 (452), 상면부 (454), 및 외벽부 (456) 의 체결 구조도, 접착에 한정되지 않는다.
하면부 (452) 의 중앙부에는, 개구 (452a) 가 형성되어 있다. 허니컴 구조체 (458) 에 있어서, 개구 (452a) 에 대응하는 부분에는, 오목부 (패임) 가 형성되어 있고 (도 22 및 도 23 참조), 그 오목부에는, 상기 서술한 레벨링 장치 (46) 가 끼워 넣어져 있다 (도 25 참조). 여기서, 레벨링 장치 (46) 는, 미동 스테이지 (422) 를 수평면에 대해 (θx 및 θY 방향으로) 자유롭게 요동할 수 있도록 지지하는 기능을 갖고 있으면, 그 구성은, 특별히 한정되지 않는다. 따라서, 도 1 에서는, 구면 베어링 장치가 도시되어 있지만, 레벨링 장치 (46) 로는, 이것에 한정되지 않고, 도 22 및 도 23 에 나타내는 바와 같은 탄성 힌지 장치여도 된다.
도 20 에 나타내는 바와 같이, 관로부 (460) 는, Y 축 방향으로 연장되는 복수의 파이프 (462) 를 구비하고 있다. 복수의 파이프 (462) 는, X 축 방향으로 소정의 간격으로 나란히 배치되어 있다. 파이프 (462) 의 길이 방향 (Y 축 방향) 의 치수는, 정반부 (450) 의 Y 축 방향의 치수와 대체로 동일하게 설정되어 있다. 또한, 파이프 (462) 의 개수는, 특별히 한정되지 않고, 미동 스테이지 (422) 에 요구되는 원하는 성능에 따라 적절히 변경이 가능하다. 도 23 등에서는, 미동 스테이지 (422) 의 구성 또는 기능의 이해를 용이하게 하기 위해서, 파이프 (462) 의 개수가 실제보다 적게 도시되어 있다. 또, 파이프 (462) 의 XZ 단면의 단면 형상도 특별히 한정되지 않는다. 도 23 등에서는, 파이프 (462) 로서 XZ 단면이 사각형의, 이른바 각 파이프가 사용되고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 도 29 에 나타내는 바와 같은, 이른바 둥근 파이프를 사용해도 된다. 둥근 파이프를 사용하는 경우, 그 둥근 파이프의 외주면의 상면과 하면이 서로 평행이 되도록 (길이 방향에 직교하는 단면이 통형이 되도록) 가공하면 된다. 본 실시형태에 있어서, 파이프 (462) 는, CFRP 에 의해 형성되어 있지만, 파이프 (462) 의 소재도 특별히 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 파이프 (462) 의 소재로서 CFRP 를 사용하지 않는 경우, CFRP 와는 팽창 계수가 근사인 부재를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 복수의 파이프 (462) 는 Y 축 방향으로 연장되어 X 축 방향으로 나란히 배치되어 있다고 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, X 축 방향으로 연장되어 Y 축 방향으로 나란히 배치되도록 해도 된다.
베이스부 (470) 는, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 복수 매의 슬레이트 (472) 라고 칭해지는 부재에 의해 형성되어 있다. 슬레이트 (472) 는, 평면에서 보았을 때 사각형의 박판상 부재로서, 석재, 혹은 세라믹스 등에 의해 형성되어 있다. 또한, 슬레이트 (472) 의 소재는, 특별히 한정되지 않지만, 경도가 우수하고 또한 고정밀도 가공이 용이한 재료가 바람직하다. 미동 스테이지 (422) 에서는, 복수 매의 슬레이트 (472) 가, 관로부 (460) 를 구성하는 복수의 파이프 (462) 상에 재치되어 있다. 각 슬레이트 (472) 는, 서로 밀착 (간극을 무시할 수 있을 정도로 접촉) 한 상태로, 관로부 (460) 에 타일상으로 깔려 있고, 복수의 파이프 (462) 에 대해 접착제에 의해 고정되어 있다.
각 슬레이트 (472) 각각은, 표면 (파이프 (462) 에 대한 접착면과는 반대측의 면) 의 평면도가 매우 높아지도록 가공 (랩 가공 등) 되어 있다. 또, 복수의 슬레이트 (472) 는, 관로부 (460) 상에 깔린 상태로, 각 슬레이트 (472) 사이의 단차를 실질적으로 무시할 수 있을 정도가 되도록, 각각의 표면 높이 위치가 조정되어 있다. 또한, 관로부 (460) 의 상방에, 기판 (P) (도 1 참조) 과 동등한 면적을 갖는 평면을 형성할 수 있으면, 각 슬레이트 (472) 의 크기 (면적) 는, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 공통의 크기를 갖고 있어도 되고, 도 24 에 나타내는 바와 같이, 사이즈가 상이한 슬레이트 (472) 가 혼재하고 있어도 된다. 또, 슬레이트 (472) 의 총 매수도, 특별히 한정되지 않고, 1 매의 슬레이트 (472) 에 의해 구성되어 있어도 된다. 또한, 슬레이트 (472) 는, 평면도가 매우 높아지도록 가공되어 있다고 설명하였지만 이것에 한정되지 않는다. 1 개 혹은 일부의 슬레이트 (472) 가 다른 슬레이트 (472) 보다 낮은 경우나, 슬레이트 (472) 의 일부가 결손되어 있거나, 패임이 있거나 해도 된다. 후술하지만, 척부 (480) 가 슬레이트 (472) 상에 재치되었을 때에 척부 (480) 표면의 평면도가 높으면 되고, 따라서 척부 (480) 의 크기보다 작은 결손이나 패임이 슬레이트 (472) 에 있어도 된다.
상기 서술한 각 슬레이트 (472) 사이의 표면 높이 위치 조정은, 랩 가공 등에 의해 실시하면 된다. 이 경우, 랩 가공은, 미동 스테이지 (422) 에 각종 부속물 (바 미러 (80X, 80Y) (도 2 참조) 등) 이 장착된 상태에서 원하는 정밀도가 되도록 휨을 고려하여 실시하는 것이 바람직하다. 또, 도 27 에 나타내는 바와 같이, 슬레이트 (472) 의 상면에 있어서의 단부 근방은, 모따기 가공이 실시되어 있고, 복수의 슬레이트 (472) 를 깔은 상태에서, 인접하는 슬레이트 (472) 사이에는, V 자 홈이 형성된다. 그 V 자 홈에는, 줄눈재 (472a) 가 충전되어 있고, 인접하는 슬레이트 (472) 사이에, 랩 가공시의 수분 등이 침입하는 것을 방지할 수 있다.
도 20 으로 되돌아와, 척부 (480) 는, 기판 (P) (도 1 참조) 이 재치되는 부분이다. 척부 (480) 는, 관로부 (460) 와 슬레이트 (472) 와 협동하여 기판 (P) 을 흡착 유지한다. 척부 (480) 는, 복수 매의 타일 (482) 에 의해 형성되어 있다. 타일 (482) 은, 평면에서 보았을 때 사각형의 박판상 부재로서, 세라믹스 등에 의해 형성되어 있다. 타일 (482) 을 세라믹스에 의해 형성함으로써, 기판 (P) 으로부터의 정전기의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 타일 (482) 의 소재는, 특별히 한정되지 않지만, 경량 또한 고정밀도 가공이 용이한 재료가 바람직하다. 타일 (482) 의 소재로서, 경량인 소재를 사용함으로써, 베이스부 (470) 및/또는 관로부 (460) 의 변형을 방지할 수 있다. 타일 (482) 의 두께 (예를 들어 8 ㎜) 는, 슬레이트 (472) 의 두께 (예를 들어 12 ㎜) 에 대해 얇게 설정되어 있다. 미동 스테이지 (422) 에서는, 복수의 슬레이트 (472) 가 깔림으로써 형성된 평면 상에, 복수 매의 타일 (482) 이 깔려 있다 (도 19 및 도 20 에서는 일부 도시 생략). 타일 (482) 은, 대응하는 (그 타일 (482) 의 하방의) 슬레이트 (472) 에 흡착 유지된다. 슬레이트 (472) 에 타일 (482) 을 흡착 유지시키기 위한 구조 (타일 (482) 의 흡착 유지 구조) 에 관해서는, 뒤에서 설명한다.
1 개 (1 매) 의 타일 (482) 은, 1 개 (1 매) 의 슬레이트 (472) 보다 면적이 작게 설정되어 있다. 도 20 에 나타나는 예에서는, 1 매의 슬레이트 (472) 상에, 2 매의 타일 (482) 이 재치되는 경우가 나타나 있지만, 1 매의 슬레이트 (472) 상에 재치되는 타일 (482) 의 매수는 특별히 한정되지 않는다. 또 1 매의 타일 (482) 의 면적도 상기의 것에 한정되지 않고, 1 매의 슬레이트 (472) 와 동일한 면적을 갖고 있어도 되고, 1 매의 슬레이트 (472) 보다 큰 면적을 갖고 있어도 된다. 그리고 동일한 면적의 경우에는, 1 매의 슬레이트 (472) 에 1 매의 타일 (482) 을 재치하도록 구성해도 되고, 타일 (482) 쪽의 면적이 큰 경우에는 1 매의 타일 (482) 을 복수 매의 슬레이트 (472) 로 지지하도록 해도 된다. 또한, 베이스부 (470) 와 척부 (480) 를 합하여 홀더부라고 칭해도 된다. 이 경우에는, 홀더부는, 복수 매의 슬레이트 (472) (하층) 와 복수 매의 타일 (482) (상층) 의 2 층 구조가 된다. 상기 서술한 바와 같이, 미동 스테이지 (422) 는, 정반부 (450), 관로부 (460), 베이스부 (470), 척부 (480) 의 4 층 구조로 되어 있지만, 정반부 (450), 관로부 (460), 및 홀더부로 이루어지는 3 층 구조라고 할 수도 있다.
미동 스테이지 (422) 에서는, 복수 매의 슬레이트 (472) 상에 재치된 (깔린) 복수 매의 타일 (482) 에 의해 기판 재치면이 형성된다. 각 타일 (482) 은, 두께가 실질적으로 동일해지도록 고정밀도 가공되어 있다. 따라서, 복수 매의 타일 (482) 에 의해 형성되는 미동 스테이지 (422) 의 기판 재치면은, 복수의 슬레이트 (472) 에 의해 형성되는 평면을 따라, 평면도가 높게 형성된다. 타일 (482) 은, 슬레이트 (472) 상에 교환·분리 가능하게 재치되어 있다. 또 타일 (482) 은, 정반부 (450) 및/또는 관로부 (460) 에 대해 교환·분리 가능하게 재치되어 있다.
다음으로 타일 (482) 의 구성에 대해서 설명한다. 미동 스테이지 (422) 는, 이른바 핀척형의 홀더로서, 각 타일 (482) 의 상면에는, 도 26 에 나타내는 바와 같이, 복수의 핀 (482a), 및, 주벽부 (482b) 가 형성되어 있다. 복수의 핀 (482a) 은, 거의 균등한 간격으로 배치되어 있다. 핀척형 홀더에 있어서의 핀 (482a) 의 직경은 매우 작고 (예를 들어 직경 1 ㎜ 정도), 또 주벽부 (482b) 의 폭도 가늘기 때문에, 기판 (P) 의 이면에 먼지나 이물질을 삽입하여 지지할 가능성을 저감시킬 수 있고, 그 이물질의 삽입에 의한 기판 (P) 의 변형의 가능성도 저감시킬 수 있다. 또한, 핀 (482a) 의 개수 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 주벽부 (482b) 는, 타일 (482) 의 상면의 외주를 둘러싸도록 형성되어 있다. 복수의 핀 (482a) 과 주벽부 (482b) 는, 선단의 높이 위치 (Z 위치) 가 동일하게 설정되어 있다. 또, 타일 (482) 의 상면에는, 조명광 (IL) (도 1 참조) 의 반사를 억제하기 위해서, 표면이 흑색이 되도록 피막 처리, 세라믹 용사 등의 각종 표면 가공이 실시되어 있다.
미동 스테이지 (422) (도 19 참조) 에서는, 기판 (P) (도 1 참조) 이 복수의 핀 (482a), 및 주벽부 (482b) 상에 재치된 상태에서, 주벽부 (482b) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력이 공급되는 (공간 내의 공기가 진공 흡인되는) 것에 의해, 기판 (P) 이 타일 (482) 에 흡착 유지된다. 기판 (P) 은, 복수의 핀 (482a), 및 주벽부 (482b) 의 선단부를 따라 평면 교정된다. 타일 (482) 에 기판 (P) 을 흡착 유지시키기 위한 구조 (기판 (P) 의 흡착 유지 구조) 에 관해서는, 뒤에서 설명한다.
또, 미동 스테이지 (422) 는, 기판 (P) (도 1 참조) 이 복수의 핀 (482a), 및 주벽부 (482b) 상에 재치된 상태에서, 주벽부 (482b) 에 둘러싸인 공간에 가압 기체 (압축 공기 등) 를 공급함으로써, 기판 재치면 상의 그 기판 (P) 의 흡착을 해제할 수 있다. 기판 재치면 상의 기판 (P) 의 흡착을 해제시키기 위한, 환언 하면 기판 재치면 상의 기판 (P) 을 부상시키기 위한 구조 (기판 (P) 의 부상 지지 구조) 에 관해서는, 뒤에서 설명한다.
또, 타일 (482) 의 하면에도, 도 28 에 나타내는 바와 같이, 복수의 핀 (482c, 482d), 및 주벽부 (482e) 가 형성되어 있다. 즉 타일 (482) 의 하면도 핀척 구조로 되어 있다. 타일 (482) 은, 슬레이트 (472) (도 19 참조) 상에 재치된 상태에서, 복수의 핀 (482c, 482d), 및 주벽부 (482e) 의 선단부가, 슬레이트 (472) 의 상면에 접촉한다. 복수의 핀 (482c, 482d) 은, 거의 균등한 간격으로 배치되어 있다. 핀 (482d) 은, 핀 (482c) 보다 직경 방향 치수가 크게 (굵게) 설정되어 있어, 슬레이트 (472) (도 27 참조) 에 대한 접촉 면적이, 핀 (482c) 보다 넓다. 핀 (482d) 의 거의 중앙에는, 각각 관통공 (482f, 482g) 이 형성되어 있다. 이들 관통공 (482f, 482g) 은 각각 타일 (482) 을 관통하도록 구성되어 있고, 또한 슬레이트 (472) 에 형성되어 있는 흡인용 파이프 (462b) (도 27 참조) 에 연통하는 관통공 (472b) (도 27 참조), 배기용 파이프 (462c) (도 24 참조) 의 관통공에 연통하는 슬레이트 (472) 의 관통공에 연통하고 있다. 관통공 (482f) 은 공기를 흡인하기 위한 구멍이며, 타일 (482) 의 상면에 형성된 핀척과 기판 (P) 에 의해 형성된 공간 (공기) 을, 관통공 (482f) 을 통해서 진공 흡인하여 기판 (P) 을 흡착 유지한다. 관통공 (482g) 은 공기를 배기하는 (분사하기) 위한 압공 배기공이며, 관통공 (482f) 보다 직경 (개구 직경) 이 작게 구성되어 있고, 타일 (482) 의 상면에 흡착된 기판 (P) 의 흡착을 해제할 때에, 관통공 (482g) 을 통하여 기판 (P) 에 대해 기판 (P) 을 부상시킬 만큼의 힘을 갖는 에어를 분사한다
또한, 핀 (482c, 482d) 의 개수 및 배치는, 특별히 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 복수의 핀 (482a) 과 복수의 핀 (482c, 482d) 의 XY 방향의 위치는 동일해도 되고, 상이한 위치에 배치되어도 된다. 주벽부 (482e) 는, 타일 (482) 의 하면의 외주를 둘러싸도록 형성되어 있다. 복수의 핀 (482c, 482d) 과 주벽부 (482e) 는, 선단의 높이 위치 (Z 위치) 가 동일하게 설정되어 있다. 미동 스테이지 (422) 에서는, 타일 (482) 이 슬레이트 (472) 상에 재치된 상태에서, 주벽부 (482e) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력이 공급됨으로써 타일 (482) 이 슬레이트 (472) 에 흡착 유지된다. 즉 슬레이트 (472) 상의 타일 (482) 의 하면 (이면) 측에 있어서, 슬레이트 (472) 와, 타일 (482) 의 주벽부 (482e), 핀 (482c), 및 핀 (482d) 에 의해 둘러싸인 공간 (진공 흡인되는 공간) 을 개재하여, 타일 (482) 은 슬레이트 (472) 에 고착된다. 그 한편으로, 상기 서술한 바와 같이, 타일 (482) 의 하면의 관통공 (482f, 482g) 은, 슬레이트 (472) 의 관통공에 연통하고 있는 바와 같이 배치되어 있기 때문에 슬레이트 (472) 에 고착되는 경우는 없다.
여기서 본 실시형태에 있어서의 타일 (482) 의 슬레이트 (472) 에 대한 고착이란, 상기 서술한 진공 흡착과 같이, 타일 (482) 의 하면의 일부 (상기 공간) 에 대해 흡착력이 작용하고 있는 동안에는, 슬레이트 (472) 로부터 떨어지지 않고 (Z 방향의 위치 어긋남을 발생시키지 않고), 또한 슬레이트 (472) 에 대한 상대적인 위치 어긋남 (X, Y 방향의 위치 어긋남) 을 발생시키지 않는 상태를 유지하는 것이다. 또한, 이 진공 흡착을 해제하여 타일 (482) 에 대한 상기 서술한 흡착력의 작용이 없어지면, 슬레이트 (472) 로부터 타일 (482) 을 이탈할 (떼어낼) 수 있도록 된 것이기도 하다. 또한, 복수의 슬레이트 (472) 에 의해 형성되는 평면을 따라 타일 (482) 을 재치한다고 설명하였지만, 평면이 아니어도 된다. 복수의 슬레이트 (472) 에 의해 형성되는 면과 타일 (482) 의 하면의 형상이 실질적으로 동일하다면, 복수의 슬레이트 (472) 가 평면이 아니라 곡면이어도 된다.
여기서, 미동 스테이지 (422) 는, 복수의 타일 (482) 의 슬레이트 (472) 로부터의 부상을 방지하기 위한 각종 기구를 갖고 있다. 도 21 ∼ 도 23 에 나타내는 예에서는, 타일 (482) 의 ＋Y 측의 단부에 평판상의 볼록부 (476) 가 형성됨과 함께, -Y 측의 단부에 볼록부 (476) 에 대응하는 오목부 (볼록부 (476) 와 겹쳐 있기 때문에 도시하지 않음) 가 형성되어 있다. 인접하는 타일 (482) 은, 볼록부 (476) 와 대응하는 오목부를 끼워 맞춤으로써 기계적으로 체결된다. 또, 미동 스테이지 (422) 의 외주를 따라 배치된 타일 (482) 은, 체결 부재 (478) 에 의해 슬레이트 (472) 에 기계적으로 체결되어 있다. 또한, 각 타일 (482) 은, 정반부 (450), 혹은 관로부 (460) 에 체결되어도 된다 (도 29 참조). 체결 부재 (478) 는, 슬레이트 (472), 정반부 (450), 혹은 관로부 (460) 의 예를 들어 ＋X 측 또한 ＋Y 측의 모서리에 형성하도록 하고, 다른 부재를 사용하여, -X 측과 -Y 측으로부터 타일 (482) 을 체결 부재 (478) 에 대해 압압 (押壓) 하여, 체결시키도록 해도 된다.
또, 도 29 에 나타내는 체결 구조의 예에서는, 타일 (482) 의 ＋Y 측 및 -Y 측의 단부 각각에 오목부 (492) 가 형성되고, 대향하는 1 쌍의 오목부 (492) 내에 띠형상의 부재 (494) (밴드 (494)) 가 삽입되어 있다. 밴드 (494) 는, 정반부 (450) (슬레이트 (472), 혹은 관로부 (460) 여도 된다) 에 체결되어 있고, 이에 따라, 타일 (482) 의 슬레이트 (472) 로부터의 부상이 방지된다. 또한, 타일 (482) 의 체결 구조, 및 부상 방지 구조는, 적절히 변경이 가능하다. 볼록부 (476) 와 그 볼록부 (476) 에 대응하는 오목부가, 타일 (482) 의 Y 측 단부에 형성되어 있었지만, X 측 단부에 형성되도록 해도 되고, Y 측과 X 측의 양단부에 형성되도록 해도 된다.
다음으로, 상기 서술한 미동 스테이지 (422) 에 있어서의, 타일 (482) 의 흡착 유지 구조, 기판 (P) 의 흡착 유지 구조, 및 기판 (P) 의 부상 지지 구조에 대해서, 각각 도 24 등을 사용하여 설명한다. 상기 서술한 바와 같이 미동 스테이지 (422) 의 관로부 (460) 는, 복수의 파이프 (462) 에 의해 구성되어 있다. 도 24 에 나타내는 바와 같이, 복수의 파이프 (462) 에는, 타일 (482) 을 흡착하는 진공 흡인력을 공급하기 위한 흡인용 파이프 (462a), 기판 (P) 을 흡착하는 진공 흡인력을 공급하기 위한 흡인용 파이프 (462b), 기판 (P) 을 부상시키는 가압 기체를 공급하기 위한 배기용 파이프 (462c), 및 상기 파이프 (462a ∼ 462c) 사이의 간극에 배치된 파이프 (462d) 가 포함된다. 파이프 (462d) 에는, 진공 흡인력, 또는 가압 기체가 공급되지 않고, 오로지 각 파이프 (462a ∼ 462c) 와 함께 복수의 슬레이트 (472) 를 지지하기 위한 부재로서 기능한다. 또한, 도 24 에서는, 5 개 1 세트의 파이프 (462) (파이프 (462a) 가 2 개, 파이프 (462b) 가 1 개, 파이프 (462c) 가 2 개) 상에 슬레이트 (472) 를 개재하여 타일 (482) 이 재치되는 예 (1 매의 타일 (482) 에 대응하여 5 개 1 세트의 파이프 (462) 가 배치되는 예) 가 나타나 있지만, 각 파이프 (462a ∼ 462c) 의 개수, 조합, 배치 등은, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또, 흡인용 파이프 (462b) 와 배기용 파이프 (462c) 를 각각 형성하는 것이 아니라, 각각의 기능을 겸용하는 겸용 파이프를 형성하도록 해도 된다.
도 27 에 나타내는 바와 같이, 기판 흡인용의 파이프 (462b) 의 길이 방향의 일단 (본 실시형태에서는 -Y 측의 단부) 에는, 플러그 (464) 가 끼워 넣어져 있다. 또, 파이프 (462b) 의 길이 방향의 타단에는, 이음매가 있는 플러그 (466) (이하, 간단히 「이음매 (466)」 라고 칭한다) 가 끼워 넣어져 있다. 이음매 (466) 에는, 도시하지 않는 관로 부재 (튜브 등) 를 통해서 미동 스테이지 (422) 의 외부로부터 진공 흡인력 (도 27 의 흑색 화살표 참조) 이 공급 (파이프 (462b) 내부가 진공 상태로) 된다. 겸용 파이프가 형성되는 경우, 진공 흡인력과 가압 기체를 전환 가능 공급된다.
파이프 (462b) 의 상면에는, 복수의 관통공 (468) 이 형성되어 있다. 또, 베이스부 (470) 의 슬레이트 (472) 에는, 파이프 (462b) 상에 재치된 상태에서 관통공 (468) 과 XY 평면 내의 위치가 거의 동일해지는 위치에 관통공 (472b) 이 형성되어 있다. 또한, 척부 (480) 의 타일 (482) 에는, 슬레이트 (472) 상에 재치된 상태에서, 관통공 (468, 472b) 과 XY 평면 내의 위치가 거의 동일해지는 위치에 관통공 (482f) 이 형성되어 있다. 관통공 (468, 472b, 482f) 은, 연통하고 있어, 파이프 (462b) 내에 진공 흡인력이 공급되면, 상기 관통공 (468, 472b, 482f) 을 통해서 타일 (482) 상면 중, 주벽부 (482b) (도 26 참조) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력이 공급된다. 이에 따라, 미동 스테이지 (422) 는, 타일 (482) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 을 흡착 유지한다.
또한, 관통공 (468, 472b, 482f) 에 공급되는 진공 흡인력의 강도를, 미동 스테이지 내의 위치에 따라 변경해도 된다. 미동 스테이지 (422) 의 중앙부에 배치된 관통공 (468, 472b, 482f) 에 공급되는 진공 흡인력의 강도를 강하게 함으로써, 기판 (P) 의 중앙부에 발생하는 공기 고임을 없앨 수 있다. 또, 공기 고임이 없어졌을 때에, 진공 흡인력의 강도를 약하게 하도록 해도 된다. 또, 미동 스테이지 (422) 의 중앙부에 배치된 관통공 (468, 472b, 482f) 에 공급되는 진공 흡인력을 미동 스테이지 (422) 의 주변부에 배치된 관통공 (468, 472b, 482f) 보다 빨리, 요컨대 시간차를 두고, 공급하도록 해도 된다. 여기서, 도 28 에 나타내는 바와 같이, 관통공 (482f) 은, 핀 (482d) (굵은 핀) 을 관통하도록 형성되어 있어, 파이프 (462b) 로부터의 진공 흡인력이 타일 (482) 의 하면측에 공급되는 경우가 없다.
또한, 도 26 에서는, 타일 (482) 에 관통공 (482f) 이 2 개 형성된 예가 나타나 있지만, 관통공 (482f) (대응하는 관통공 (468, 472b) 도 동일) 의 수, 및 배치는, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 또한, 관통공 (468, 472b, 482f) 의 직경은 각각 상이해도 된다. 보다 하방에 위치하는 관통공의 직경을 크게 하거나, 요컨대 관통공 (468) 의 직경을 관통공 (482f) 의 직경보다 크게 하거나, 이와는 반대로, 보다 상방에 위치하는 관통공의 직경을 크게 하거나, 요컨대 관통공 (482f) 의 직경을 관통공 (468) 의 직경보다 크게 하도록 해도 된다. 이에 따라, 타일 (482), 슬레이트 (472), 및 파이프 (462b) 를 적층 (재치) 할 때의 위치 맞춤이 용이해진다. 또, 관통공 (468, 472b, 482f) 의 직경은, 미동 스테이지의 중앙 부근에 위치하는 관통공 (468, 472b, 482f) 일수록 크게 하도록 해도 된다. 또, 관통공 (468, 472b, 482f) 의 직경은, Y 축 방향에 관하여, 플러그 (464) 에 가까울수록 크게 하도록 해도 된다.
타일 (482) 의 흡착 유지 구조는, 상기 기판 (P) 의 흡착 유지 구조와 대체로 동일하게 구성되어 있다. 즉, 척부 흡인용의 파이프 (462a) 의 양단부에는, 플러그 (464) 와 이음매 (466) 가 각각 끼워 넣어져, 이음매 (466) 를 통해서 미동 스테이지 (422) 의 외부로부터 파이프 (462a) 내에 진공 흡인력이 공급된다. 파이프 (462a) 의 상면에는, 관통공이 형성되고 (도 24 참조), 그 관통공과 슬레이트 (472) 에 형성된 관통공 (도 24 참조) 을 통해서, 타일 (482) 하면 중, 주벽부 (482e) (도 28 참조) 에 둘러싸인 공간에 진공 흡인력이 공급된다. 도 28 에 있어서의 부호 Q 는, 슬레이트 (472) 에 형성된 관통공에 대응하는 영역을 나타내고 있고, 진공 흡인력이 핀 (482c, 482d) 과 겹치지 않는 위치에 공급되는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 설명에서는, 타일 (482) 의 슬레이트 (472) 에 대해 고착하는 방법 (구성) 으로서, 진공 흡착하는 방법 (구성) 에 대해서 설명하였지만, 타일 (482) 을 고착하는 방법으로는 흡착에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 타일 (482) 의 이면의 일부를 슬레이트 (472) 에 접착재로 접착함으로써, 타일 (482) 을 슬레이트 (472) 에 고착하도록 해도 된다. 이 경우, 타일 (482) 과 슬레이트 (472) 를 접착하는 접착제에 요구되는 성능은, 양자가 떨어지기 쉽고, 잘 어긋나지 않는 것이다. 접착제가 경화되었을 때에 매우 단단해져 팽창되어, 접착제가 타일 (482) 을 슬레이트 (472) 로부터 들어 올리지 않는 것, 요컨대 단차를 발생시키지 않는 것이 요구된다. 타일 (482) 이면과 슬레이트 (472) 가 밀착됨으로써 타일 (482) 상면의 평면도가 결정되기 때문에, 접착제는, 경화 전에는 페이스트상으로 타일 (482) 이면의 홈부에 들어가지만, 경화 후에는 탄력성이 있는 고무상의 것인 것이 바람직하여, 예를 들어, 습기 경화형의 박리 가능한 변형 실리콘계 실링재 등이 사용되는 것이 바람직하다.
또 타일 (482) 을 슬레이트 (472) 에 고착하는 방법으로서, 상기 서술한 진공 흡착에 의한 방법과 접착에 의한 방법을 겸용해도 된다.
또한 타일 (482) 에 접착재를 도포한 장소로부터는, 공기의 출입이 불가능해지기 때문에, 타일 (482) 의 이면에 있어서의 접착제를 도포하는 경우에는, 기판 (P) 을 흡착 유지하기 위한 공기의 유로 및 흡인공을 막지 않는 위치에 도포한다.
또, 타일 (482) 의 내부에 마그넷을 내장함과 함께, 슬레이트 (472) 를 자성 재료에 의해 형성해 두고, 이 마그넷의 자기력에 의해 타일 (482) 을 슬레이트 (472) 에 고착하도록 해도 된다.
또 마그넷과 자성 재료의 관계를 역전시켜, 타일 (482) 을 자성 재료로 형성하고, 슬레이트 (472) 에 마그넷을 형성하도록 구성하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우에는, 자성 재료가 예를 들어 금속인 경우에는, 타일 (482) 의 표면에서 정전기가 발생하기 쉬워지기 때문에, 정전기 대책 (제전 장치의 이용) 이 필요해진다. 또 노광 광에 의한 조사열이나 스테이지로부터 전달되는 열 등의 열 대책, 온도 관리 (냉각용 기체의 이용) 도 실시할 필요가 있다.
또한, 장치의 운반시나 조립시 등, 타일 (482) 을 슬레이트 (472) 에 흡착 유지 (진공 흡착) 할 수 없는 경우에는, 상기 접착제나 마그넷 등을 사용하여, 타일 (482) 이 슬레이트 (472) 로부터 어긋나지 (빠지지) 않도록 해도 된다.
기판 (P) 의 부상 지지 구조도, 상기 기판 (P) 의 흡착 유지 구조와 대체로 동일하게 구성되어 있다. 즉, 기판 부상용의 파이프 (462c) 에 가압 기체가 공급되면, 그 파이프 (462c) 에 형성이 된 관통공, 그 관통공에 각각 연통하는 슬레이트 (472) 의 관통공, 및 타일 (482) 의 관통공 (482g) (도 26 참조) 을 통해서, 주벽부 (482b) 내에 가압 기체가 공급된다. 이에 따라, 미동 스테이지 (422) 는, 타일 (482) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 을 하방으로부터 부상시킬 수 있다. 이상과 같이, 관로부 (460), 슬레이트 (472), 타일 (482) 에 의해, 기판 (P) 이 흡착 유지되고 기판 재치면을 따라 평면 교정된다. 요컨대, 관로부 (460), 베이스부 (470) (슬레이트 (472)), 및 척부 (480) (타일 (482)) 의 3 층 구조에 의해, 기판 홀더의 기능을 갖고 있다고도 말할 수 있다.
또한, 미동 스테이지 (422) 는, 기판 (P) 을 타일 (482) 로부터 메커니컬 부재를 사용하여 부상시키는 부상 핀을 갖고 있어도 된다. 부상 핀은 기판 (P) 에 맞닿는 면을 갖고 있고, 그 면을 지지하는 봉 위의 부재에 의해 구성된다. 부상 핀의 면과 타일 (482) 의 상면으로, 기판 재치면을 형성한다. 또, 부상 핀은, 각 타일 (482) 과의 사이에 배치됨으로써 타일 (482) 의 부상 방지 구조로서도 기능한다. 또한, 부상 핀의 수나 배치는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 관로부 (460) 는, 복수의 파이프 (462) 를 구비하는 구성으로서 설명을 하였지만, 1 매 혹은 복수의 판상의 부재에 홈을 형성하고, 정반부 (450) 및/또는 슬레이트 (472) 에 의해 그 홈을 덮음으로써, 가압 기체 (압축 공기 등) 가 흐르는 유로를 형성하거나, 진공 흡인력이 공급되는 (공간 내의 공기가 진공 흡인되는) 유로를 형성하거나 하도록 해도 된다.
또, 본 제 4 실시형태에서는, 정반부 (450) 에서는, 내부에 보강 부재로서 허니컴 구조체 (458) 가 충전되는 구조였지만, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 같이, 복수의 리브 (108) (도 2 등 참조) 를 보강 부재로 하여, 정반부 (450) 의 내부에 배치해도 된다. 마찬가지로, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 있어서, 정반부 (100) 의 내부에 리브 (108) 를 대신하여, 본 제 4 실시형태와 마찬가지로, 허니컴 구조체 (458) 를 충전해도 된다. 또, 본 제 4 실시형태에서 보강 부재로서 허니컴 구조체 (458) 와 리브 (108) 를 병용해도 된다. 이 경우, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 가동자를 리브 (108) 에 고정해도 된다.
《제 5 실시형태》
다음으로 제 5 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 30 ∼ 도 35 를 사용하여 설명한다. 제 5 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치는, 미동 스테이지 (522) 의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 4 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 4 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 4 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
도 20 에 나타내는 바와 같이, 상기 제 4 실시형태의 미동 스테이지 (422) 가 정반부 (450) 상에 관로부 (460), 베이스부 (470), 및 척부 (480) 가 각각 적층된 4 층 구조이었던 데에 반해, 도 31 에 나타내는 바와 같이, 본 제 5 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (522) 는, 정반부 (450) 상에 베이스부 (560) 가 적층되고, 그 베이스부 (560) 상에 척부 (480) 가 적층되는 3 층 구조인 점이 상이하다.
또한, 도 30 등에서는 도시하지 않지만, 본 제 5 실시형태에서도, 미동 스테이지 (522) 에 대해, 제 1 구동계 (62) 가 구비하는 복수의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (각각 도 10 참조) 를 통해서 수평면 내 3 자유도 방향의 추력을 부여하는 점은, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 동일하다. 또, 도시하지 않는 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 배치도, 특별히 한정되지 않고, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 관련된 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 배치 중 어느 것도 선택적으로 사용할 수 있다.
이하, 본 제 5 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (522) 의 구성에 대해서 설명한다. 도 30 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (522) 는, 정반부 (450), 베이스부 (560), 및 척부 (480) 를 구비하고 있다. 이와 같이, 본 제 5 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (522) 는, 상기 제 4 실시형태에 있어서의 관로부 (460) (도 20 등 참조) 에 상당하는 요소를 구비하고 있지 않다. 이에 대해, 본 제 5 실시형태에서는, 베이스부 (560) 가 관로부의 기능을 겸용한다. 또한, 정반부 (450), 및 척부 (480) 의 구성에 관해서는, 상기 제 4 실시형태와 동일하므로, 설명을 생략한다. 또, 여기서는, 척부 (480) 를 구성하는 복수의 타일로서, 상기 제 1 실시형태와 동일한 타일 (120) 이 사용되는 경우에 대해서 설명하지만, 타일로는, 상기 제 4 실시형태와 동일한 타일 (482) (도 26 등 참조) 을 사용해도 된다.
도 31 에 나타내는 바와 같이, 베이스부 (560) 는, 상기 제 4 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (422) 의 베이스부 (470) (각각 도 20 참조) 와 마찬가지로, 복수 매의 슬레이트 (562) 라고 칭해지는 부재에 의해 형성되어 있다. 슬레이트 (562) 는, 상기 제 4 실시형태의 슬레이트 (472) 와 (도 20 참조) 동일한 석재, 혹은 세라믹스 등에 의해 형성된 평면에서 보았을 때 사각형의 박판상 부재이다. 복수 매의 슬레이트 (562) 는, 도 32 에 나타내는 바와 같이, 정반부 (450) (도 32 에서는 도시하지 않음. 도 31 참조) 상에 타일상으로 깔리고, 정반부 (450) 에 대해 접착제에 의해 고정되어 있다.
각 슬레이트 (562) 의 상면에는, 도 35 에 나타내는 바와 같이, 구멍부 (564P 및 564V) 가 개구되어 있다. 구멍부 (564P, 564V) 의 배치는, 제 1 실시형태 (도 4 참조) 에 관련된 미동 스테이지 (22) 에 있어서의 정반부 (100) 의 상면부 (104) 에 형성된 복수의 구멍부 (112P, 112V) (도 9 참조) 와 동일하다.
여기서, 상기 제 1 실시형태에서는, 진공 흡인력을 공급하기 위한 관로 (파이프 (110Vc, 110Vp)), 및 가압 기체를 공급하기 위한 관로 (파이프 (110P)) 가 정반부 (100) (각각 도 9 참조) 의 내부에 형성되어 있었던 데에 반해, 본 제 5 실시형태에서는, 이것을 대신하는 것으로서 도 34(A) 에 나타내는 바와 같이, 슬레이트 (562) 의 하면에 복수의 홈 (566) 이 형성되어 있다. 홈 (566) 은, Y 축 방향으로 연장되어, 슬레이트 (562) ±Y 측의 단부에 개구되어 있다. 상기 복수의 구멍부 (564P 및 564V) 는, 홈 (566) 의 저부에 형성되어 있고, 복수의 구멍부 (564P 및 564V) 는, 대응하는 홈 (566) 과 연통하고 있다.
베이스부 (560) (도 33 참조) 에 있어서, -Y 측의 단부 근방에 배치되는 슬레이트 (562) 에는, 상기 홈 (566) 의 개구 단부에 이음매 (568) 가 접속된다. 홈 (566) 내에는, 이음매 (568) 를 통해서 미동 스테이지 (522) (도 33 참조) 의 외부로부터 가압 기체, 또는 진공 흡인력이 공급된다. 또, Y 축 방향으로 인접하는 1 쌍의 슬레이트 (562) 사이에는, 도 34(B) 에 나타내는 바와 같이, 유로 접속 부재 (570) 가 삽입된다. 이에 따라, Y 축 방향으로 인접하는 복수의 슬레이트 (562) 에 형성된 홈 (566) 이, 1 개의 홈으로서 기능한다. ＋Y 측의 단부 근방에 배치되는 슬레이트 (562) 에 형성된 홈 (566) 의 개구 단부에는, 플러그 (572) (도 32 참조) 가 장착된다.
슬레이트 (562) 의 하면에는, 상기 복수의 홈 (566) 과는 별도로, 도 34(C) 에 나타내는 바와 같이, 슬레이트 (562) 와 정반부 (450) (도 33 참조) 를 접착하는 접착제용의 홈 (574) 이 형성되어 있다. 홈 (574) 은, 슬레이트 (562) 가 정반부 (450) 에 접착됨으로써, 정반부 (450) 의 상면부 (454) (도 33 참조) 와 협동하여, 기체의 유로를 형성한다.
홈 (566) 에 공급되는 가압 기체, 또는 진공 흡인력을 사용하여 타일 (120) 을 흡착 유지하는 구조, 및 타일 (120) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 을 흡착 유지하는 구조, 그리고 타일 (120) 상에 재치된 기판 (P) 을 부상시키는 구조에 관해서는 상기 제 1 실시형태와 대체로 동일하다. 도 35 에 나타내는 바와 같이, 타일 (120) 이 슬레이트 (562) 상에 재치된 상태에서, 진공 흡인력 (화살표 VF 참조) 이 공급되는 홈 (도 35 에서는 홈 (574Vc)) 은, 구멍부 (564V) 를 통해서 타일 (120) 을 진공 흡착 유지한다. 또, 진공 흡인력이 공급되는 다른 홈 (도 35 에서는, 홈 (574Vp)) 은, 구멍부 (564V), 및 관통공 (132) 을 통해서 타일 (120) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 을 진공 흡착 유지한다. 또, 가압 기체 (화살표 PG 참조) 가 공급되는 홈 (도 35 에서는 홈 (574P)) 은, 구멍부 (564P), 및 관통공 (134) 을 통해서 타일 (120) 상에 재치된 기판 (P) 의 하면에 가압 기체를 분출한다.
이상 설명한 제 5 실시형태에서는, 미동 스테이지 (522) 가 3 층 구조이므로, 상기 제 4 실시형태에 비해 구성이 간단하다.
또한, 본 제 5 실시형태에서도, 정반부 (450) 의 내부에 보강 부재로서 복수의 리브 (108) (도 2 등 참조) 를 배치해도 된다. 또, 보강 부재로서 허니컴 구조체 (458) (도 20 참조) 와 리브 (108) 를 병용해도 된다. 이 경우, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 가동자를 리브 (108) 에 고정시켜도 된다.
《제 6 실시형태》
다음으로 제 6 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 36 을 사용하여 설명한다. 제 6 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치는, 미동 스테이지 (622) 의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
상기 제 1 실시형태에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 미동 스테이지 (22) 의 내부에는, 보강 부재로서 복수의 리브 (108) 가 배치되었다. 이들 리브 (108) 는, X 축 방향, Y 축 방향, 또는 중심부로부터 방사상 (X 자 형상) 으로 연장되도록 배치되어 있었다. 따라서, 방사상으로 연장되는 리브 (108) 의 매수는, 합계 4 매였다. 이에 반해, 본 제 6 실시형태에서는, 도 36 에 나타내는 바와 같이, 외벽부 (106) 내에 수납되는 복수의 리브 (608) 모두가, 정반부 (650) 의 중앙부로부터 방사상으로 연장되도록 배치되어 있다. 또한, 리브 (608) 의 매수는, 도 36 에 나타내는 것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 정반부 (650) 의 내부에 복수의 파이프 (110) 가 수용되고, 상면부 (104) 의 하면과 협동하여 가압 기체, 및 진공 흡인력 공급용의 유로를 형성하는 점은, 상기 제 1 실시형태와 동일하다. 또, 도 36 에서는, 도시하지 않지만, 복수의 타일 (120) (도 4 참조) 이 정반부 (650) 의 상면부 (104) 상에 깔리고, 기판 재치면을 형성하는 점에 대해서도, 상기 제 1 실시형태와 동일하다.
또한, 도 36 에서는 도시하지 않지만, 본 제 6 실시형태에서도, 미동 스테이지 (622) 에 대해, 제 1 구동계 (62) 가 구비하는 복수의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (각각 도 10 참조) 를 통해서 수평면 내 3 자유도 방향의 추력을 부여하는 점은, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태와 동일하다. 또, 도시하지 않는 각 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 배치도, 특별히 한정되지 않고, 상기 제 1 ∼ 제 3 실시형태에 관련된 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 배치 중 어느 것도 선택적으로 사용할 수 있다.
또한, 보강 부재로서 상기 제 4 실시형태에 관련된 보강 부재인 허니컴 구조체와 리브 (608) 를 병용해도 된다. 또, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 의 가동자를 고정시키기 위한 리브를, 상기 방사상으로 연장되는 리브 (608) 와는 별도로 배치해도 된다.
《제 7 실시형태》
다음으로 제 7 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 37(A) ∼ 도 38(B) 를 사용하여 설명한다. 제 7 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치는, 기판 재치면을 형성하는 복수의 타일 (720) 의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
상기 제 1 실시형태의 타일 (120) 의 주벽부 (124) (각각 도 6 참조) 가, 타일 (120) 의 외주연부를 따라 형성된 것에 반해, 본 제 7 실시형태에 관련된 타일 (720) 은, 도 37(A) 에 나타내는 바와 같이, 외주연부보다 약간 내측의 영역에 주벽부 (724) 가 형성되어 있는 점이 상이하다. 도 37(B) 에 나타내는 바와 같이, 타일 (720) 에 있어서, 주벽부 (724) 의 선단의 높이 위치는, 핀 (722) 의 높이 위치와 동일하게 설정되어 있는 데에 반해, 주벽부 (724) 보다 외측의 영역의 높이 위치는, 상면에 있어서의 핀 (122) 이 형성되어 있지 않은 부분과 동일하게 되어 있다. 이하, 타일 (720) 에 있어서, 주벽부 (724) 보다 외측의 영역을, 단차부 (726) 라고 칭하여 설명한다. 또, 도 38(A) 및 도 38(B) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 제 7 실시형태의 타일 (720) 은, 네 귀퉁이부가 모따기 가공되어 있다. 또한, 타일 (720) 의 이면의 구조는, 상기 제 1 실시형태의 타일 (120) 과 동일하므로, 설명을 생략한다.
본 제 7 실시형태에 관련된 타일 (720) 을 복수 매 나란히 배치하면, 도 37(A) 에 나타내는 바와 같이, 인접하는 1 쌍의 타일 (720) 사이에서, 서로의 주벽부 (724) 가 이간됨과 함께, 서로의 단차부 (726) 가 인접함으로써, 1 쌍의 타일 (720) 의 접합 부분에 홈이 형성된다.
본 제 7 실시형태에 의하면, 도 37(B) 에 나타내는 바와 같이, 인접하는 주벽부 (724) 끼리가 이간되어 있으므로, 만일 인접하는 타일 (720) 에 두께의 차가 있는 경우이더라도, 인접하는 타일 (720) 간에 급준한 단차가 형성되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 제 7 실시형태에 관련된 타일 (720) 은, 상기 제 2 ∼ 제 6 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (220) (도 11 참조), 미동 스테이지 (320) (도 14 참조), 미동 스테이지 (422) (도 19 참조), 미동 스테이지 (522) (도 30 참조) 등에도 적용할 수 있다.
《제 8 실시형태》
다음으로 제 8 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 39 를 사용하여 설명한다. 제 8 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치는, 기판 재치면을 형성하는 복수의 타일 (820) 의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 7 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 7 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 7 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
도 39 에 나타내는 바와 같이, 타일 (820) 의 외주연부에는, 상기 제 7 실시형태와 마찬가지로, 각 핀 (722) 과 동일한 높이의 주벽부 (724) 가 형성되어 있다. 또, 주벽부 (724) 보다 외측의 영역에 단차부 (726) 가 형성되어 있는 점도 상기 제 7 실시형태와 동일하다.
본 제 8 실시형태에 관련된 타일 (820) 에서는, 주벽부 (724) 의 외측면으로부터 단차부 (726) 상에 복수의 볼록부 (822) 가 소정의 간격으로, 빗살 형상으로 돌출되어 형성되어 있다. 볼록부 (822) 의 높이 위치는, 주벽부 (724), 및 핀 (722) 과 동일하게 설정되어 있다. 복수의 볼록부 (822) 의 각각은, 복수의 타일 (820) 을 나란히 배치했을 경우에, 인접하는 1 쌍의 타일 (820) 의 볼록부 (822) 의 선단부끼리가 접촉하지 않 (어긋나) 도록 (일방의 타일 (820) 의 볼록부 (822) 가 타방의 타일 (820) 의 단차부 (726) 에 대향하도록) 설정되어 있다.
본 제 8 실시형태에 의하면, 상기 제 7 실시형태의 효과에 더하여, 대향하는 1 쌍의 주벽부 (724) 사이에 형성되는 홈 내에 복수의 볼록부 (822) 가 배치되므로, 기판 (P) (도 1 참조) 을 흡착 유지할 때의 기판 (P) 의 평면도가 향상된다. 또, 서로의 볼록부 (822) 가 어긋나 배치되므로, 인접하는 타일 (820) 사이에 급준한 단차가 형성되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 본 제 8 실시형태에 관련된 타일 (820) 은, 상기 제 2 ∼ 제 6 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (220) (도 11 참조), 미동 스테이지 (320) (도 14 참조), 미동 스테이지 (422) (도 19 참조), 미동 스테이지 (522) (도 30 참조) 등에도 적용할 수 있다.
《제 9 실시형태》
다음으로 제 9 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 40 ∼ 43 을 사용하여 설명한다. 제 9 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치 (920) 는, 미동 스테이지 (922) 의 수평면 내의 위치를 계측하기 위한 계측계의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 2 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 2 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 2 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
상기 제 2 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (220) (도 11 참조) 의 수평면 내의 위치를 계측하기 위한 계측계로는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성의 광 간섭계 시스템 (96A) (도 10 참조) 이 사용된 데에 반해, 본 제 9 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치 (920) 에서는, 인코더 시스템 (930) 을 사용하여 미동 스테이지 (922) 의 수평면 내의 위치가 계측된다. 또한, 기판 스테이지 장치 (920) 의 구성은, 미동 스테이지 (922) 에, 바 미러 (80X, 80Y) (각각 도 12 참조) 대신에, 이하에 설명하는 인코더 시스템의 구성 요소가 배치되는 점을 제외하고, 상기 제 2 실시형태와 동일하다. 또한, 복수의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (도 13 참조) 를 포함하고, 기판 스테이지 장치 (920) 의 각 요소를 구동하기 위한 구동계 (기판 구동계 (60). 도 10 참조) 의 구성은, 상기 제 2 실시형태와 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다.
도 41 은, 도 40 에 있어서 부호 9A 로 나타내는 부분의 확대도이다. 도 40 및 도 41 로부터 알 수 있는 바와 같이, 미동 스테이지 (922) 의 정반부 (100) 의 ＋Y 측의 측면, 및 -Y 측의 측면 각각에는, 스케일 베이스 (932) 가 장착되어 있다. 스케일 베이스 (932) 는, 도 42 에 나타내는 바와 같이, X 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, 그 X 축 방향의 길이는, 기판 (P) 의 X 축 방향의 치수보다 약간 길게 설정되어 있다. 스케일 베이스 (932) 는, 세라믹스 등의 열 변형이 잘 발생하지 않는 소재로 형성하는 것이 바람직하다.
1 쌍의 스케일 베이스 (932) 각각의 상면에는, 상향 스케일 (934) 이 고정되어 있다. 상향 스케일 (932) 은, X 축 방향으로 연장되는 판상 (띠형상) 의 부재로서, 그 상면 (＋Z 측 (상측) 을 향한 면) 에는, 서로 직교하는 2 축 방향 (본 실시형태에서는 X 축 및 Y 축 방향) 을 주기 방향으로 하는 반사형의 2 차원 회절 격자 (이른바 그레이팅) 가 형성되어 있다.
도 40 으로 되돌아와, 인코더 시스템 (930) 은, 1 쌍의 계측 테이블 (940) 을 갖고 있다. 일방의 계측 테이블 (940) 은, 투영 광학계 (16) 의 ＋Y 측에 배치되고, 타방의 계측 테이블 (940) 은, 투영 광학계 (16) 의 -Y 측에 배치되어 있다. 계측 테이블 (940) 은, 투영 광학계 (16) 를 지지하는 지지 부재 (19) (이하, 「광학 정반 (19)」 이라고 칭한다) 의 하면에 매달은 상태로 고정된 Y 리니어 액추에이터 (942) 에 의해 Y 축 방향으로 소정의 (미동 스테이지 (922) 의 Y 축 방향으로의 이동 가능 거리와 동등한) 스트로크로 구동된다. Y 리니어 액추에이터 (942) 의 종류는 특별히 한정되지 않고, 리니어 모터, 혹은 볼 나사 장치 등을 사용할 수 있다.
또, 광학 정반 (19) 의 하면에는, 각 계측 테이블 (940) 에 대응하여, Y 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 하향 스케일 (960) 이 고정되어 있다 (도 40 참조). 하향 스케일 (960) 의 하면 (-Z 측 (하측) 을 향한 면) 에는, 서로 직교하는 2 축 방향 (본 실시형태에서는 X 축 및 Y 축 방향) 을 주기 방향으로 하는 반사형의 2 차원 회절 격자 (이른바 그레이팅) 가 형성되어 있다.
계측 테이블 (940) 의 하면에는, 2 개의 하향 X 헤드 (950x) 와, 2 개의 하향 Y 헤드 (950y) 가, 상향 스케일 (932) 에 대향하도록 장착되어 있다 (각각 지면 안길이 방향과 겹쳐 있고 일방은 도시하지 않음). 또, 계측 테이블 (940) 의 상면에는, 2 개의 상향 X 헤드 (952x) 와, 2 개의 하향 Y 헤드 (952y) (2 개의 X 헤드 (952x) 에 대해 지면 안길이 방향과 겹쳐 있고 도시하지 않음. 도 43 참조) 가, 하향 스케일 (960) 에 대향하도록 장착되어 있다. 각 헤드 (950x, 950y, 952x, 952y) 의 위치 관계는, 이미 알려져 있다. 또, 각 헤드 (950x, 950y, 952x, 952y) 의 위치 관계가 용이하게 변화하지 않도록, 계측 테이블 (940) 은, 세라믹스 등의 열 변형이 잘 발생하지 않는 소재로 형성하는 것이 바람직하다.
도 43 에는, 인코더 시스템 (930) 의 개념도가 나타나 있다. 인코더 시스템 (930) 에서는, 상향 X 헤드 (952x) 및 상향 Y 헤드 (952y) 와, 이들에 대응하는 하향 스케일 (960) 에 의해, 광학 정반 (19) 을 기준으로 한 계측 테이블 (940) (하향 X 헤드 (950x) 및 하향 Y 헤드 (950y)) 의 XY 평면 내의 위치 계측을 실시하기 위한 제 1 인코더 시스템이 구성되어 있다. 또 인코더 시스템 (930) 에서는, 하향 X 헤드 (950x) 및 하향 Y 헤드 (950y) 와, 이것에 대응하는 상향 스케일 (934) 에 의해, 계측 테이블 (940) 을 기준으로 한 미동 스테이지 (922) 의 XY 평면 내의 위치 계측을 실시하기 위한 제 2 인코더 시스템이 구성되어 있다. 이와 같이, 본 제 9 실시형태에 관련된 인코더 시스템 (930) 에서는, 상기 제 1 및 제 2 인코더 시스템의 2 단계의 인코더 시스템을 개재하여, 광학 정반 (19) 을 기준으로 한 미동 스테이지 (922) 의 위치 계측이 실시된다.
주제어장치 (90) (도 10 참조) 는, 미동 스테이지 (922) 를 X 축 방향으로만 장스트로크로 이동시킬 때에는, 계측 테이블 (940) (하향 X 헤드 (950x) 및 하향 Y 헤드 (950y)) 과 대응하는 상향 스케일 (934) 과의 대향 상태가 유지되도록, 계측 테이블 (940) 의 Y 축 방향의 위치 결정을 실시하면서, 미동 스테이지 (922) 를 정지 상태의 계측 테이블 (940) 에 대해 X 축 방향으로 상대 이동시킨다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 인코더 시스템의 합산치에 기초하는, 광학 정반 (19) 을 기준으로 한 미동 스테이지 (922) 의 위치 계측을 실시할 수 있다.
이에 반해, 미동 스테이지 (922) 를 Y 축 방향으로 장스트로크로 이동시킬 때에는, 주제어장치 (90) (도 10 참조) 는, 계측 테이블 (940) 을 미동 스테이지 (922) 와 함께, Y 축 방향으로 장스트로크로 이동시킨다. 이 때, 계측 테이블 (940) 의 위치 계측이 상기 제 1 인코더 시스템에 의해 항상 실시되기 때문에, 미동 스테이지 (922) 와 계측 테이블 (940) 을 엄밀하게 동기 이동시킬 필요가 없다. 주제어장치 (90) 는, 제 1 인코더 시스템의 출력 (광학 정반 (19) 을 기준으로 한 계측 테이블 (940) 의 위치 정보) 과, 제 2 인코더 시스템의 출력 (계측 테이블 (940) 을 기준으로 한 미동 스테이지 (922) 의 위치 정보) 의 합산치에 기초하여, 광학 정반 (19) 을 기준으로 한 미동 스테이지 (922) 의 위치 계측을 실시한다.
본 제 9 실시형태에 의하면, 광 간섭계 시스템에 비해 공기 흔들림 등의 영향이 작은 인코더 시스템 (930) 에 의해 미동 스테이지 (922) 의 XY 평면 내의 위치 정보를 고정밀도로 구할 수 있다.
또한, 이상 설명한 본 제 9 실시형태에 관련된 인코더 시스템 (930) 은, 상기 제 1, 및 제 3 ∼ 제 8 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (22) (도 1 참조), 미동 스테이지 (320) (도 14 참조), 미동 스테이지 (422) (도 19 참조), 미동 스테이지 (522) (도 30 참조) 등의 계측에도 적용할 수 있다.
또, 상기 설명에서는, 상향 스케일 (934) 로서, X 축 방향의 치수가 기판 (P) 보다 약간 긴 스케일을 사용하는 경우를 설명하였지만, 보다 짧은 스케일을 X 축 방향으로 소정 간격으로 늘어놓아 배치해도 된다. 이 경우, 인접하는 스케일의 적어도 일방에 항상 헤드가 대향하도록, 인접하는 스케일 (및 헤드) 의 간격을 설정하고, 각 헤드의 출력의 이음 처리를 실시하면 된다. 또, 스케일 (934, 960) 에 2 차원 그레이팅이 형성된 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, X 축 방향을 주기 방향으로 하는 X 스케일과, Y 축 방향을 주기 방향으로 하는 Y 스케일이 개별적으로 형성되어 있어도 된다.
《제 10 실시형태》
다음으로 제 10 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치에 대해서, 도 44 ∼ 47 을 사용하여 설명한다. 제 10 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치 (1020) 는, 미동 스테이지 (1022) 의 수평면 내의 위치를 계측하기 위한 인코더 시스템의 구성이 상이한 점을 제외하고, 상기 제 9 실시형태와 동일하므로, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 9 실시형태와 동일한 구성 또는 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 9 실시형태와 동일한 부호를 붙여 그 설명, 및 도시를 생략한다.
상기 제 9 실시형태 (도 40 참조) 의 인코더 시스템 (930) 은, 미동 스테이지 (922) 의 상방에 배치된 계측 테이블 (940) 을 개재하여, 광학 정반 (19) 을 기준으로 미동 스테이지 (922) 의 수평면 내의 위치를 계측한 데에 반해, 본 제 10 실시형태의 인코더 시스템 (1030) 에서는, 미동 스테이지 (922) 를 Y 축 방향으로 장스트로크로 이동시키기 위한 Y 조동 스테이지 (32) 를 개재하여 광학 정반 (19) 을 기준으로 미동 스테이지 (1022) 의 수평면 내의 위치를 계측하는 점이 상이하다. 또한, 복수의 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) (도 13 참조) 를 포함하고, 기판 스테이지 장치 (1020) 의 각 요소를 구동하기 위한 구동계 (기판 구동계 (60). 도 10 참조) 의 구성은, 상기 제 2 실시형태와 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다.
도 45 는, 도 44 에 있어서 부호 10A 로 나타내는 부분의 확대도이다. 도 44 및 도 45 로부터 알 수 있는 바와 같이, 미동 스테이지 (922) 의 정반부 (100) 의 ＋Y 측의 측면, 및 -Y 측의 측면 각각에는, 헤드 베이스 (1032) 가 장착되어 있다. 헤드 베이스 (1032) 의 하면에는, 상기 제 9 실시형태에 있어서의 계측 테이블 (940) (도 41 참조) 의 하면과 동일한 배치로 2 개의 하향 X 헤드 (950x) 와, 2 개의 하향 Y 헤드 (950y) 가 장착되어 있다 (도 47 참조).
Y 조동 스테이지 (32) 에는, 1 쌍의 스케일 베이스 (1034) 가 각각 L 자 형상의 아암 부재 (1036) 를 개재하여 장착되어 있다. 또한, 1 쌍의 스케일 베이스 (1034) 는, Y 축 방향에 관하여 Y 조동 스테이지 (32) 와 일체적으로 동작하는 Y 스텝 가이드 (44) 에 장착되어도 된다. 스케일 베이스 (1034) 는, 상기 제 9 실시형태에 관련된 스케일 베이스 (932) (도 42 참조) 와 실질적으로 동일한 부재이다. 스케일 베이스 (1034) 는, 도 46 에 나타내는 바와 같이, X 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, 그 상면에는, 상기 제 9 실시형태와 동일한 상향 스케일 (934) 이 고정되어 있다. 상기 헤드 베이스 (1032) 에 장착된 각 헤드 (950x, 950y) 는, 상향 스케일 (934) 에 대향하도록 배치되어 있다 (도 47 참조).
도 45 로 되돌아와, 인코더 시스템 (1030) 에서는, 스케일 베이스 (1034) (즉 Y 조동 스테이지 (32)) 에 L 자 형상의 아암 부재 (1038) 를 개재하여 헤드 베이스 (1040) 가 장착되어 있다. 헤드 베이스 (1040) 의 상면에는, 상기 제 9 실시형태에 있어서의 계측 테이블 (940) (도 41 참조) 의 상면과 동일한 배치로 2 개의 상향 X 헤드 (952x) 와, 2 개의 하향 Y 헤드 (952y) 가 고정되어 있다 (도 47 참조).
1 쌍의 헤드 베이스 (1040) 에 대응하여, 광학 정반 (19) 의 하면에 Y 축 방향으로 연장되는 1 쌍의 하향 스케일 (960) 이 고정되어 있는 (도 44 참조) 점은, 상기 제 9 실시형태와 동일하다. 상기 헤드 베이스 (1040) 에 장착된 각 헤드 (952x, 952y) 는, 하향 스케일 (960) 에 대향하도록 배치되어 있다.
도 46 에는, 인코더 시스템 (1030) 의 개념도가 나타나 있다. 인코더 시스템 (1030) 에서는, 상향 X 헤드 (952x) 및 상향 Y 헤드 (952y) 와, 이들에 대응하는 하향 스케일 (960) 에 의해, 광학 정반 (19) 을 기준으로 한 Y 조동 스테이지 (32) 의 XY 평면 내의 위치 계측을 실시하기 위한 제 1 인코더 시스템이 구성되어 있다. 또 인코더 시스템 (1030) 에서는, 하향 X 헤드 (950x) 및 하향 Y 헤드 (950y) 와, 이것에 대응하는 상향 스케일 (934) 에 의해, Y 조동 스테이지 (32) 를 기준으로 한 미동 스테이지 (1022) 의 XY 평면 내의 위치 계측을 실시하기 위한 제 2 인코더 시스템이 구성되어 있다. 이와 같이, 본 제 10 실시형태에 관련된 인코더 시스템 (1030) 에서는, 상기 제 1 및 제 2 인코더 시스템의 2 단계의 인코더 시스템을 개재하여, 광학 정반 (19) 을 기준으로 한 미동 스테이지 (1022) 의 위치 계측이 실시된다.
주제어장치 (90) (도 10 참조) 는, 미동 스테이지 (1022) 를 X 축 방향으로만 장스트로크로 이동시킬 때에는, 하향 X 헤드 (950x) 및 하향 Y 헤드 (950y) 와, 상향 스케일 (934) 과의 대향 상태가 항상 유지된 상태로 (Y 조동 스테이지 (32) 가 정지 상태) 로, 미동 스테이지 (922) 를 정지 상태의 Y 조동 스테이지 (32) 에 대해 X 축 방향으로 상대 이동시킨다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 인코더 시스템의 합산치에 기초하는, 광학 정반 (19) 을 기준으로 한 미동 스테이지 (1022) 의 위치 계측을 실시할 수 있다.
이에 반해, 미동 스테이지 (1022) 를 Y 축 방향으로 장스트로크로 이동시킬 때에는, Y 조동 스테이지 (32) 의 위치 계측을 상기 제 1 인코더 시스템에 의해 실시한다. Y 조동 스테이지 (32) 가 미동 스테이지 (1022) 와 함께 Y 축 방향으로 장스트로크로 이동하기 때문에, Y 축 방향으로 장스트로크로 이동하는 미동 스테이지 (1022) 의 위치 정보는, 제 1 인코더 시스템의 출력 (광학 정반 (19) 을 기준으로 한 Y 조동 스테이지 (32) 의 위치 정보) 과, 제 2 인코더 시스템의 출력 (Y 조동 스테이지 (32) 를 기준으로 한 미동 스테이지 (1022) 의 위치 정보) 의 합산치에 기초하여 구할 수 있다.
본 제 10 실시형태에 의하면, 상기 제 9 실시형태의 효과에 더하여, 미동 스테이지 (1022) 에는, 스케일 대신에 인코더 헤드가 장착되므로, 상기 제 9 실시형태보다 경량이며, 기판 (P) 의 위치 제어성이 향상된다.
또한, 이상 설명한 본 제 10 실시형태에 관련된 인코더 시스템 (1030) 은, 상기 제 1, 및 제 3 ∼ 제 8 실시형태에 관련된 미동 스테이지 (22) (도 1 참조), 미동 스테이지 (320) (도 14 참조), 미동 스테이지 (422) (도 19 참조), 미동 스테이지 (522) (도 30 참조) 등의 계측에도 적용할 수 있다.
또한, 이상 설명한 제 1 ∼ 제 10 실시형태의 각 요소의 구성은, 상기 설명한 것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 일례로서, 상기 각 실시형태의 제 1 구동계 (62) 는, 합계 4 개의 보이스 코일 모터 (1 쌍의 X 보이스 코일 모터 (70X), 및 1 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (70Y)) 를 구비하고 있었지만, 보이스 코일 모터의 수는, 이것에 한정되지 않고, X 축용, 및 Y 축용의 보이스 코일 모터가 각각 1 개여도 되고, 각각 3 개 이상이어도 된다. 또, X 보이스 코일 모터 (70X) 와 Y 보이스 코일 모터 (70Y) 에서, 서로의 수가 상이해도 된다. 또, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y) 는, 무빙 코일형이어도 된다. 또, 리니어 모터로서, 보이스 코일 모터를 사용하는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 종류의 액추에이터를 사용해도 되고, 그 경우, 복수 종류의 액추에이터가 혼재하고 있어도 된다. 또, 1 축 방향의 리니어 모터가 액추에이터로서 사용되는 경우를 설명하였지만, X 축 및 Y 축 방향으로 추력을 발생 가능한 2 축 액추에이터, 혹은, X 축, Y 축, 및 θz 방향의 3 자유도 방향으로 추력을 발생 가능한 액추에이터를 사용해도 된다.
또, 상기 각 실시형태에서는, 1 개의 수납부 (76) (미동 스테이지에 형성된 공간) 내에, 1 개의 보이스 코일 모터가 수납되는 구성이었지만, 이것에 한정되지 않고, 1 개의 수납부 (공간) 내에 복수의 보이스 코일 모터 (액추에이터) 가 수납되어도 된다. 이 경우, 복수의 보이스 코일 모터는, 추력의 발생 방향이 상이한 것이 혼재하고 있어도 된다.
또, 미동 스테이지 (미동 스테이지 (22) 등) 는, 수평면 내 (X 축, 또는 Y 축) 의 추력을 발생하는 액추에이터 (상기 각 실시형태에서는, 보이스 코일 모터 (70X, 70Y)) 만을, 그 내부에 수납하는 구성이었지만, 수평면에 교차하는 방향 (Z 축 방향 등) 으로 추력을 발생하는 액추에이터 (상기 각 실시형태의 Z 보이스 코일 모터 (70Z) 등) 의 적어도 일부를 내부에 수용해도 된다.
또, 상기 각 실시형태에 있어서, 미동 스테이지의 최하층으로서, 복수의 보이스 코일 모터를 수납하는 정반부 (정반부 (100) 등) 는, 중공의 상자체 내에 보강 부재가 수납되는 구조였지만, 이것에 한정되지 않고, 중실 (中實) 의 부재에 의해 형성되어도 된다. 또, 각 실시형태의 미동 스테이지 (미동 스테이지 (22) 등) 는, 정반부 (정반부 (100) 등) 를 최하층으로 하는 복수 층 (2 ∼ 4 층) 에 의해 구성되었지만, 이것에 한정되지 않고, 정반부 (100) 등의 상면에 직접 기판이 재치되는 1 층 구조여도 되고, 5 층 이상 (이 경우, 정반부 (100) 등이 최하층이 아니어도 된다) 의 구조여도 된다.
또, 상기 각 실시형태에 있어서, 미동 스테이지 (미동 스테이지 (22) 등) 는, 기판 재치면을 형성하는 최상층이, 경질의 부재인 복수의 판상 부재 (타일 (120) 등) 에 의해 형성되었지만, 최상층 (기판 재치면) 을 형성하는 부재는, 이것에 한정되지 않고, 유연성을 갖는 부재여도 된다. 유연성을 갖는 부재로는, 합성 수지계, 혹은 고무계의 재료에 의해 형성된 시트상 (혹은 필름상) 의 부재를 사용할 수 있다. 이 경우, 이 시트상 부재가 최상층으로 되기 때문에, 이 시트상 부재의 바로 아래의 제 2 층 (위로부터 2 번째 층) 의 표면을 따라 (따라서) 상기 시트상 부재가 평면 교정되고, 또한 시트상 부재 상에 재치되는 기판 (P) 도, 제 2 층의 상면에 따라 평면 교정된다. 따라서, 이 제 2 층의 표면 (상면) 의 평면도를 높게 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 시트상 부재에는, 상기 타일 (타일 (120) 등) 과 마찬가지로, 기판 (P) 의 하면을 지지하는 복수의 핀상의 돌기가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 시트상 부재의 크기는, 특별히 한정되지 않고, 복수 매의 시트상 부재를 늘어놓음으로서 최상층을 형성해도 되고, 제 2 층의 전체면을 덮도록 1 매의 시트상 부재로 최상층을 형성해도 된다. 또한, 시트상 부재는, 제 2 층에 대해, 타일과 마찬가지로 진공 흡착 유지되어도 되지만, 이것에 한정되지 않고, 접착 등에 의해 고착되어도 된다.
또, 상기 각 실시형태의 기판 스테이지 장치 (기판 스테이지 장치 (20) 등) 의 구성도, 상기 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하고, 그들의 변형예에도, 상기 실시형태와 동일한 기판 구동계 (60) 를 적용하는 것이 가능하다. 즉, 기판 스테이지 장치로는, 미국 특허출원 공개 제2010/0018950호 명세서에 개시되는 바와 같은, X 조동 스테이지 상에 Y 조동 스테이지가 배치되는 타입의 조동 스테이지여도 된다 (이 경우, 미동 스테이지 (22) 등은, Y 조동 스테이지로부터 각 보이스 코일 모터에 의해 추력이 부여된다). 또, 기판 스테이지 장치로는, 반드시 자중 지지 장치 (28) 를 갖고 있지 않아도 된다. 또, 기판 스테이지 장치는, 기판 (P) 을 주사 방향으로만 장스트로크 구동하는 것이어도 된다.
또, 조명광은, ArF 엑시머 레이저 광 (파장 193 ㎚), KrF 엑시머 레이저 광 (파장 248 ㎚) 등의 자외광이나, F2 레이저 광 (파장 157 ㎚) 등의 진공 자외광이어도 된다. 또, 조명광으로는, DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저로부터 발진되는 적외역, 또는 가시역의 단일 파장 레이저 광을, 에르븀 (또는 에르븀과 이테르븀의 양방) 이 도프된 파이버 앰프로 증폭하고, 비선형 광학 결정을 사용하여 자외광으로 파장 변환한 고조파를 사용해도 된다. 또, 고체 레이저 (파장：355 ㎚, 266 ㎚) 등을 사용해도 된다.
또, 투영 광학계 (16) 가 복수 개의 광학계를 구비한 멀티 렌즈 방식의 투영 광학계인 경우에 대해서 설명하였지만, 투영 광학계의 개수는 이것에 한정되지 않고, 1 개 이상 있으면 된다. 또, 멀티 렌즈 방식의 투영 광학계에 한정되지 않고, 오프너형의 대형 미러를 사용한 투영 광학계 등이어도 된다. 또, 투영 광학계 (16) 로는, 확대계, 또는 축소계여도 된다.
또, 노광 장치의 용도로는 각형의 유리 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사하는 액정용의 노광 장치에 한정되지 않고, 유기 EL (Electro-Luminescence) 패널 제조용의 노광 장치, 반도체 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스 뿐만 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 마스크 또는 레티클을 제조하기 위해서, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또, 상기 각 실시형태에 관련된 기판 스테이지 장치 (기판 스테이지 장치 (20) 등) 는, 노광 장치 이외의 장치, 예를 들어 기판 검사 장치, 혹은 기판에 소정의 처리를 실시하기 위한 처리 장치 등에 사용해도 된다.
또, 노광 대상이 되는 물체는 유리 플레이트에 한정되지 않고, 웨이퍼, 세라믹 기판, 필름 부재, 혹은 마스크 블랭크 등, 다른 물체여도 된다. 또, 노광 대상물이 플랫 패널 디스플레이용의 기판인 경우, 그 기판의 두께는 특별히 한정되지 않고, 필름상 (가요성을 갖는 시트상의 부재) 의 것도 포함된다. 또한, 본 실시형태의 노광 장치는, 한 변의 길이, 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인 기판이 노광 대상물인 경우에 특히 유효하다.
액정 표시 소자 (혹은 반도체 소자) 등의 전자 디바이스는, 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 스텝, 이 설계 스텝에 기초한 마스크 (혹은 레티클) 를 제조하는 스텝, 유리 기판 (혹은 웨이퍼) 을 제조하는 스텝, 상기 서술한 각 실시형태의 노광 장치, 및 그 노광 방법에 의해 마스크 (레티클) 의 패턴을 유리 기판에 전사하는 리소그래피 스텝, 노광된 유리 기판을 현상하는 현상 스텝, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거하는 에칭 스텝, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 스텝, 디바이스 조립 스텝, 검사 스텝 등을 거쳐 제조된다. 이 경우, 리소그래피 스텝에서, 상기 실시형태의 노광 장치를 사용하여 전술한 노광 방법이 실행되어, 유리 기판 상에 디바이스 패턴이 형성되므로, 고집적도의 디바이스를 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.
산업상 이용가능성
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 물체 유지 장치 및 물체 유지 방법은, 물체를 유지하는 데에 적합하다. 또, 본 발명의 처리 장치는, 물체에 대하여 소정의 처리를 실행하는 데에 적합하다. 또, 본 발명의 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법은, 플랫 패널 디스플레이의 생산에 적합하다. 또, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 마이크로 디바이스의 생산에 적합하다.
또한, 상기 실시형태에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개, 미국 특허출원 공개 명세서 및 미국 특허 명세서 등의 개시를 원용하여 본 명세서의 기재의 일부로 한다.
10 : 액정 노광 장치
20 : 기판 스테이지 장치
22 : 미동 스테이지
70X : X 보이스 코일 모터
70Y : Y 보이스 코일 모터
76 : 수납부
100 : 정반부
102 : 하면부
104 : 상면부
120 : 타일
P : 기판

Claims (31)

  1. 물체를 유지하고, 제 1 방향 및 제 2 방향을 포함하는 소정 평면에 평행한 제 1 면과, 상기 소정 평면에 교차하는 제 3 방향에 관하여, 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면을 갖는 이동체와,
    상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면과 겹치고, 또한, 상기 제 3 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면에 끼워지도록 배치되고, 상기 이동체를 구동하는 구동계와,
    상기 이동체에 형성되고, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향에 관하여, 상기 구동계의 일부가 통과 가능하게 형성된 상기 제 2 면상의 개구의 영역을 좁히는 덮개부를 구비하는 물체 유지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동계는, 상기 이동체에 형성되는 물체 유지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동계는, 상기 제 1 면 또는 상기 제 2 면의 적어도 어느 일방의 면에 형성되는 물체 유지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이동체는, 상기 제 1 면 또는 상기 제 2 면의 적어도 일방의 면과 상기 구동계를 연결하는 중간 부재를 갖는 물체 유지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동계의 일부는, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면과는 겹치지 않는 위치에 형성되는 물체 유지 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 덮개부는, 상기 이동체에 착탈 가능하게 형성되는 물체 유지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동계는, 상기 이동체를 상기 제 1 방향으로 구동하는 제 1 구동계를 복수 갖고,
    상기 복수의 제 1 구동계는, 상기 이동체의 소정점으로부터, 상기 제 1 방향으로 연장한 제 1 소정선을 사이에 두도록 상기 제 2 방향으로 나란히 배치되는 물체 유지 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동계는, 상기 이동체를 상기 제 2 방향으로 구동하는 제 2 구동계를 복수 갖고,
    상기 복수의 제 2 구동계는, 상기 소정점으로부터, 상기 제 2 방향으로 연장한 제 2 소정선을 사이에 두도록 상기 제 1 방향으로 나란히 배치되는 물체 유지 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 구동계 및 상기 제 2 구동계는, 상기 제 3 방향에 관하여, 상기 소정점인 상기 이동체의 무게 중심과 겹치는 위치에 형성되는 물체 유지 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동체를, 상기 무게 중심 위치에서 상기 제 3 방향으로부터 지지하는 지지 장치를 추가로 구비하고,
    상기 구동계는, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향에 관하여, 상기 지지 장치에 주위에 형성되는 물체 유지 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 구동계는, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향에 관하여, 상기 무게 중심 위치로부터 대칭의 위치에 형성되는 물체 유지 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동계는, 상기 제 3 방향에 관하여, 상기 제 1 면이 변형하는 변형 중심과 겹치는 위치에 형성되는 물체 유지 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 3 방향에 관하여, 상기 이동체를 상기 제 1 구동계에 대해 상대 구동하는 구동부를 추가로 구비하고,
    상기 구동부는, 상기 제 1 및 제 2 방향의 적어도 일방향에 관하여, 상기 이동체 중 상기 무게 중심에 대해 상기 구동계보다 떨어진 위치에 형성되는 물체 유지 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 제 3 방향에 관하여, 상기 이동체 중 상기 무게 중심에 대해 상기 제 2 구동계보다 떨어진 위치에 형성되는 물체 유지 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 제 1 면과 상기 제 2 면에 끼워지지 않은 위치에 형성되는 물체 유지 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동체의 상기 제 1 및 제 2 방향에 관한 위치 정보에 기초하는 정보를 취득하는 취득부를 추가로 구비하는 물체 유지 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 취득부의 일부는, 상기 제 3 방향에 관하여 상기 제 1 면측에 형성되는 물체 유지 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동체에 대해, 상기 제 3 방향에 관하여 상기 제 1 면측에 형성되고, 상기 물체가 재치 (載置) 되고 상기 이동체에 대해 교환 가능한 교환 부재를 추가로 구비하는 물체 유지 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 교환 부재는, 상기 교환 부재와 상기 물체 사이에 기체를 공급하는 공급공을 갖는 물체 유지 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 교환 부재는, 상기 교환 부재와 상기 물체 사이에 기체를 흡인하는 흡인공을 갖는 물체 유지 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 3 방향에 관하여, 상기 교환 부재와 상기 이동체 사이에 형성되고, 상기 교환 부재가 재치되는 중간 부재를 추가로 구비하는 물체 유지 장치.
  24. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 8 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 기재된 물체 유지 장치와,
    상기 물체에 대해 소정의 처리를 실행하는 처리부를 구비하는 처리 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 처리 장치는, 에너지 빔에 의해 상기 물체를 노광하는 처리 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 물체는, 1 변 또는 그 대각 길이의 길이가 적어도 500 ㎜ 이상인 처리 장치.
  27. 제 24 항에 기재된 처리 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
  28. 제 24 항에 기재된 처리 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
  29. 물체를 유지하는 물체 유지 방법으로서,
    제 1 방향 및 제 2 방향을 포함하는 소정 평면에 평행한 제 1 면과, 상기 소정 평면에 교차하는 제 3 방향에 관하여, 상기 제 1 면과 대향하는 제 2 면을 갖는 이동체를 사용하여 상기 물체를 유지하는 것과,
    상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면과 겹치고, 또한, 상기 제 3 방향에 관하여 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면에 끼워지도록 구동계가 배치되고, 상기 이동체를 구동하는 것과,
    상기 이동체에 형성되는 덮개부를 사용하여, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향에 관하여, 상기 구동계의 일부가 통과 가능하게 형성된 상기 제 2 면상의 개구의 영역을 좁히는 것을 포함하는 물체 유지 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 구동하는 것에서는, 상기 이동체에 형성된 상기 구동계를 사용하여 상기 이동체를 구동하는 물체 유지 방법.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 구동하는 것에서는, 상기 제 1 면 또는 상기 제 2 면의 적어도 어느 일방의 면에 형성된 상기 구동계를 사용하여 상기 이동체를 구동하는 물체 유지 방법.
KR1020197017189A 2017-03-31 2018-03-30 물체 유지 장치, 처리 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 물체 유지 방법 KR102315472B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-072207 2017-03-31
JP2017072207 2017-03-31
PCT/JP2018/013657 WO2018181913A1 (ja) 2017-03-31 2018-03-30 物体保持装置、処理装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び物体保持方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190077564A KR20190077564A (ko) 2019-07-03
KR102315472B1 true KR102315472B1 (ko) 2021-10-21

Family

ID=63676251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197017189A KR102315472B1 (ko) 2017-03-31 2018-03-30 물체 유지 장치, 처리 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 디바이스 제조 방법, 및 물체 유지 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (2) JP6781965B2 (ko)
KR (1) KR102315472B1 (ko)
CN (1) CN110383178B (ko)
TW (1) TWI762610B (ko)
WO (1) WO2018181913A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105482B2 (ja) * 2018-04-03 2022-07-25 株式会社ブイ・テクノロジー 石定盤の温度調整装置およびそれを備えた検査装置
CN113323512B (zh) * 2020-02-28 2022-06-17 上海微电子装备（集团）股份有限公司 版盒解锁装置及掩模传输版库设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011244608A (ja) 2010-05-19 2011-12-01 Nikon Corp リニアモータ、移動体装置、露光装置、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法
JP2013051289A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Nikon Corp 移動体装置、露光装置、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
JP2013217950A (ja) * 2012-04-04 2013-10-24 Nikon Corp 移動体装置、露光装置、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
WO2016190423A1 (ja) * 2015-05-28 2016-12-01 株式会社ニコン 物体保持装置、露光装置、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

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2802157B2 (ja) 1990-09-25 1998-09-24 松下電工株式会社 曲線框用曲線材の製造方法
KR100525521B1 (ko) * 1996-10-21 2006-01-27 가부시키가이샤 니콘 노광장치및노광방법
JP4136363B2 (ja) * 2001-11-29 2008-08-20 キヤノン株式会社 位置決め装置及びそれを用いた露光装置
WO2011108170A1 (ja) * 2010-03-04 2011-09-09 株式会社安川電機 ステージ装置
US8988655B2 (en) * 2010-09-07 2015-03-24 Nikon Corporation Exposure apparatus, movable body apparatus, flat-panel display manufacturing method, and device manufacturing method
JP6738542B2 (ja) * 2015-03-31 2020-08-12 株式会社ニコン 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、デバイス製造方法、及び露光方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011244608A (ja) 2010-05-19 2011-12-01 Nikon Corp リニアモータ、移動体装置、露光装置、デバイス製造方法、及びフラットパネルディスプレイの製造方法
JP2013051289A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Nikon Corp 移動体装置、露光装置、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
JP2013217950A (ja) * 2012-04-04 2013-10-24 Nikon Corp 移動体装置、露光装置、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
WO2016190423A1 (ja) * 2015-05-28 2016-12-01 株式会社ニコン 物体保持装置、露光装置、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

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190077564A (ko) 2019-07-03
JP6781965B2 (ja) 2020-11-11
TWI762610B (zh) 2022-05-01
JP2021015285A (ja) 2021-02-12
JP7192841B2 (ja) 2022-12-20
CN110383178B (zh) 2021-10-26
WO2018181913A1 (ja) 2018-10-04
JPWO2018181913A1 (ja) 2019-12-26
CN110383178A (zh) 2019-10-25
TW201842545A (zh) 2018-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6904384B2 (ja) 移動体装置及び物体の移動方法、露光装置及び露光方法、並びに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
JP7384242B2 (ja) 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
CN107407893B (zh) 曝光装置、平板显示器的制造方法、器件制造方法及曝光方法
TWI718502B (zh) 移動體裝置、曝光裝置、計測裝置及裝置製造方法
JP5348628B2 (ja) 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP5843161B2 (ja) 露光装置、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
JP2013506973A (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
US10935894B2 (en) Movable body apparatus, exposure apparatus, manufacturing method of flat-panel display and device manufacturing method, and movement method of object
JP7414102B2 (ja) 物体保持装置及び露光装置
JP2013506974A (ja) 露光装置及び露光方法、並びにデバイス製造方法
JP7192841B2 (ja) 物体保持装置、処理装置、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
TW201723680A (zh) 移動體裝置、曝光裝置、平板顯示器之製造方法、及元件製造方法
JP2023029356A (ja) 移動体装置、露光装置、及びデバイス製造方法
US8035805B2 (en) Driving apparatus and exposure apparatus, and device fabrication method
JP6508268B2 (ja) 移動体装置、露光装置、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
WO2017057471A1 (ja) 露光装置、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、並びに露光方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right