WO2015147039A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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WO2015147039A1
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substrate
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PCT/JP2015/059090
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青木　保夫
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株式会社ニコン
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    • G—PHYSICS
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    • 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
    • G03F7/70—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
    • G03F7/70816—Bearings

Definitions

  • the present invention relates to a moving body apparatus, an exposure apparatus, a flat panel display manufacturing method, and a device manufacturing method, and more specifically, a moving body apparatus including a moving body movable along a predetermined two-dimensional plane,
  • the present invention relates to an exposure apparatus including a moving body apparatus, a flat panel display manufacturing method using the exposure apparatus, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
  • a lithography process for manufacturing an electronic device such as a liquid crystal display element, a semiconductor element (such as an integrated circuit), a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as “mask”), a glass plate or a wafer (hereinafter referred to as “mask”).
  • a step-and-scan exposure apparatus that transfers a pattern formed on a mask onto a substrate using an energy beam while moving the substrate in a synchronized manner along a predetermined scanning direction.
  • -Steppers also called scanners
  • a table member holding a substrate is supported from below by using a weight canceling device (also referred to as a center column) that is a single columnar member, thereby positioning the table member.
  • a weight canceling device also referred to as a center column
  • a center column that is a single columnar member
  • the table members that hold the substrates also tend to increase in size, and the weight cancellation devices and the guide members that guide the weight cancellation devices have also increased in size accordingly.
  • the present invention has been made under the above circumstances, and from a first viewpoint, the movable body movable along a predetermined two-dimensional plane including first and second axes orthogonal to each other, and the movement A guiding device for guiding a body in a direction parallel to the first and second axes, and a movable device that can move in a direction parallel to the two-dimensional plane in synchronization with the moving body, and cooperate to reduce the weight of the moving body.
  • a plurality of self-weight support devices to be supported and a part of the plurality of self-weight support devices that are provided on one side of the guidance device with respect to a direction parallel to the second axis and move in a direction parallel to the first axis A first guide member that is provided on the other side of the guide device with respect to a direction parallel to the second axis, and guides the other portions of the plurality of self-weight support devices that move in a direction parallel to the first axis. And a two guide member.
  • a plurality of dead weight support devices cooperate to support the dead weight of the moving body. That is, each individual weight support device supports a part of the weight of the moving body. Therefore, compared to a case where one self-weight support device supports the entire weight of the moving body, the load acting on the guide member for guiding the self-weight support device can be dispersed, and the guide member can be made thinner and lighter. Can be realized. In addition, since the moving body is supported at a plurality of locations, the moving body can be made thinner and lighter, and position control and posture control are facilitated.
  • a moving body device in which a predetermined object is held on the moving body, and a pattern forming apparatus that forms a predetermined pattern on the object using an energy beam.
  • An exposure apparatus provided.
  • the present invention is a flat panel display manufacturing method including exposing the object using the exposure apparatus of the present invention and developing the exposed object.
  • the present invention is a device manufacturing method including exposing the object using the exposure apparatus of the present invention and developing the exposed object.
  • FIG. 2 is a plan view (partially omitted) of a substrate stage apparatus included in the liquid crystal exposure apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2. It is a figure which shows the 1st modification of a substrate stage apparatus. It is a figure which shows the 2nd modification of a substrate stage apparatus. It is a figure which shows the 3rd modification of a substrate stage apparatus.
  • FIG. 7 is a plan view of the substrate stage apparatus of FIG. 6 (some elements are omitted). It is a figure which shows the 4th modification of a substrate stage apparatus. It is a figure which shows the 5th modification of a substrate stage apparatus. It is a figure which shows the 6th modification of a substrate stage apparatus.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of a liquid crystal exposure apparatus 10 according to an embodiment.
  • the liquid crystal exposure apparatus 10 employs a step-and-scan method in which a rectangular (square) glass substrate P (hereinafter simply referred to as a substrate P) used in, for example, a liquid crystal display device (flat panel display) is an exposure object.
  • a projection exposure apparatus a so-called scanner.
  • the liquid crystal exposure apparatus 10 includes an illumination system 12, a mask stage 14 that holds a mask M on which a circuit pattern and the like are formed, a projection optical system 16, a pair of stage mounts 18, and a surface (a surface facing the + Z side in FIG. 1). It has a substrate stage device 20 that holds a substrate P coated with a resist (sensitive agent), a control system for these, and the like.
  • the direction in which the mask M and the substrate P are relatively scanned with respect to the projection optical system 16 at the time of exposure is defined as the X-axis direction
  • the direction orthogonal to the X-axis in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction, the X-axis, and the Y-axis.
  • the orthogonal direction is the Z-axis direction
  • the rotation directions around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are the ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z directions, respectively.
  • the positions in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions are the X position, the Y position, and the Z position, respectively.
  • the illumination system 12 is configured similarly to the illumination system disclosed in, for example, US Pat. No. 5,729,331.
  • the illumination system 12 irradiates light emitted from a light source (not shown) (for example, a mercury lamp) through exposure mirrors (not shown), dichroic mirrors, shutters, wavelength selection filters, various lenses, and the like. ) Irradiate the mask M as IL.
  • a light source for example, a mercury lamp
  • the illumination light IL for example, light such as i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or the combined light of the i-line, g-line, and h-line is used.
  • the mask stage 14 holds a light transmission type mask M.
  • a predetermined circuit pattern (mask pattern) is formed on the lower surface of the mask M (the surface facing the ⁇ Z side).
  • the mask stage 14 drives the mask M with a predetermined long stroke in the X-axis direction (scan direction) with respect to the illumination system 12 (illumination light IL) via, for example, a linear motor (not shown), and in the Y-axis direction, And slightly driven in the ⁇ z direction.
  • the position information of the mask M in the horizontal plane is obtained by a mask stage position measurement system (not shown) including a laser interferometer, for example.
  • the projection optical system 16 is disposed below the mask stage 14.
  • the projection optical system 16 is a so-called multi-lens projection optical system having the same configuration as the projection optical system disclosed in, for example, US Pat. No. 6,552,775, and is a double-sided telecentric equal magnification system.
  • a plurality of optical systems for forming a vertical image are provided.
  • the illumination light that has passed through the mask M causes the mask M in the illumination area to pass through the projection optical system 16.
  • a projection image (partial upright image) of the circuit pattern is formed in an irradiation region (exposure region) of illumination light conjugate to the illumination region on the substrate P. Then, the mask M moves relative to the illumination area (illumination light IL) in the scanning direction, and the substrate P moves relative to the exposure area (illumination light IL) in the scanning direction. Scanning exposure of one shot area is performed, and the pattern formed on the mask M is transferred to the shot area.
  • the pair of stage bases 18 are each made of a plate-like member extending in the Y-axis direction and are spaced apart in the X-axis direction.
  • the stage base 18 is installed on the floor 11 of the clean room via a plurality of vibration isolation devices 17. As shown in FIG. 2, for example, three Y linear guides 19a extending in the Y-axis direction are fixed to the upper surface of the stage base 18 at predetermined intervals in the X-axis direction.
  • the pair of stage bases 18 are members constituting an apparatus main body (body) of the liquid crystal exposure apparatus 10, and the mask stage 14 and the projection optical system 16 described above are supported by the apparatus main body.
  • the substrate stage apparatus 20 includes a plurality of (in this embodiment, for example, three) base frames 22, an X beam 30, an X carriage 40, a pair of Y step guides 50, a fine movement stage 60 (a substrate table 62, and a substrate holder 64 ( 2 (not shown in FIG. 2, refer to FIG. 1)) and a plurality (for example, four in this embodiment) of weight cancellation devices 70.
  • FIG. 2 is a plan view of the substrate stage apparatus 20 shown in FIG. 1, but the substrate holder 64 (see FIG. 1) is removed and the substrate table 62 is indicated by a broken line for easy understanding. ing.
  • the three base frames 22 are each composed of a member extending in the Y-axis direction, and are arranged in parallel with each other at a predetermined interval in the X-axis direction.
  • the first base frame 22 is on the + X side of the + X side stage base 18, and the second base frame 22 is on the ⁇ X side of the ⁇ X side stage base 18.
  • the three base frames 22 are installed on the floor 11 (see FIG. 1) between the pair of stage bases 18 with a predetermined clearance from the stage bases 18 respectively.
  • the three base frames 22 have substantially the same structure.
  • a Y linear guide 21a extending in the Y-axis direction is fixed to the upper end surface (the + Z side end) of the base frame 22 as shown in FIG.
  • a Y linear motor stator 23 a including a plurality of magnet units arranged at predetermined intervals in the Y-axis direction is fixed to both side surfaces of the base frame 22.
  • the X beam 30 is made of a rectangular member having a YZ cross section extending in the X-axis direction, and is mounted on, for example, the three base frames 22 described above.
  • the Z position of the lower surface of the X beam 30 is set to the + Z side with respect to the upper surface of the stage base 18, and the X beam 30 is vibrationally separated from the stage base 18.
  • the X beam 30 is formed in a hollow shape, and the height (Z-axis) direction dimension is set larger than the width (Y-axis) direction dimension.
  • members called Y carriages 32 are fixed to the lower surfaces of the X beam 30 in the vicinity of both ends in the longitudinal direction and in the vicinity of the center in the longitudinal direction, for example, corresponding to the three base frames 22.
  • the Y carriage 32 is made of a member having an inverted U-shaped XZ cross section, and the corresponding base frame 22 is inserted between a pair of opposing surfaces.
  • an XZ cross section is formed in an inverted U shape, and slides on a Y linear guide 21a fixed to the corresponding base frame 22 via a rolling element (not shown) (for example, a plurality of balls).
  • a plurality of Y slide members 21b that are freely engaged (overlapping in the depth direction in FIG. 1) are fixed.
  • the Y linear guide 21a corresponding to the Y slide member 21b is a mechanical Y linear guide that linearly guides the X beam 30 (and, for example, three Y carriages 32), for example, along the three base frames 22 in the Y axis direction.
  • a guide device 21 is configured.
  • a Y linear motor movable element 23b is fixed to each of the pair of opposing surfaces of the Y carriage 32 so as to oppose the Y linear motor stator 23a fixed to the corresponding base frame 22.
  • the Y linear motor mover 23b has a coil unit (not shown), and the electric power supplied to the coil unit is controlled by a main controller (not shown).
  • the Y linear motor stator 23a corresponding to the Y linear motor movable element 23b constitutes the Y linear motor 23 that drives the X beam 30 (and, for example, three Y carriages 32) in the Y axis direction with a predetermined stroke. Yes.
  • the central portion of the X beam 30 is driven by the Y linear motor 23 together with the vicinity of both end portions, bending of the central portion in the Y-axis direction is suppressed.
  • at least one of the three base frames 22 is fixed with a Y scale having a Y axis direction as a periodic direction, and the Y carriage 32 corresponding to the base frame 22 has a Y scale.
  • an encoder head constituting a Y linear encoder system for obtaining position information of the Y carriage 32 in the Y-axis direction is fixed.
  • the position of the X beam 30 in the Y-axis direction is controlled by a main controller (not shown) based on the output of the encoder head.
  • a pair of X linear guides 34a are fixed on the upper surface of the X beam 30.
  • the pair of X linear guides 34a are each made of a member extending in the X axis direction, and are arranged in parallel to each other at a predetermined interval in the Y axis direction.
  • X linear motor stators 35 a including a plurality of magnet units arranged at predetermined intervals in the X-axis direction are fixed to both side surfaces of the X beam 30.
  • the X carriage 40 is made of a member having an inverted U-shaped YZ section, and the X beam 30 is inserted between a pair of opposing surfaces.
  • a YZ cross-section is formed in an inverted U shape, and slides on a pair of X linear guides 34a fixed to the X beam 30 via rolling elements (not shown) (for example, a plurality of balls).
  • a plurality of X slide members 34b that are freely engaged (overlapping in the depth direction in FIG. 3) are fixed.
  • the X linear guide 34 a corresponding to the X slide member 34 b constitutes a mechanical X linear guide device 34 that guides the X carriage 40 linearly along the X beam 30 in the X axis direction.
  • an X linear motor movable element 35 b is fixed to each of the pair of opposed surfaces of the X carriage 40 so as to face the X linear motor stator 35 a fixed to the X beam 30.
  • the X linear motor movable element 35b has a coil unit (not shown), and electric power supplied to the coil unit is controlled by a main controller (not shown).
  • the X linear motor movable element 35b and the corresponding X linear motor stator 35a constitute an X linear motor 35 that drives the X carriage 40 with a predetermined stroke in the X-axis direction.
  • the X carriage 40 is restricted from moving relative to the X beam 30 in the Y-axis direction by the action of the X linear guide device 35. Therefore, in the substrate stage apparatus 20, when the X beam 30 moves with a predetermined stroke in the Y axis direction, the X beam 30 and the X carriage 40 move together in the Y axis direction. That is, the X beam 30 and the X carriage 40 constitute a so-called gantry type two-dimensional stage apparatus.
  • the X beam 30 is fixed with an X scale having the X axis direction as a periodic direction, and the X carriage 40 obtains positional information about the X carriage 40 along with the X scale in the X axis direction.
  • the encoder head constituting the X linear encoder system is fixed. The position of the X carriage 40 in the X axis direction is controlled by a main controller (not shown) based on the output of the encoder head.
  • the pair of Y step guides 50 are arranged on the pair of stage mounts 18 as shown in FIG. Of the pair of Y step guides 50, the first Y step guide 50 is on the + Y side of the X carriage 40, and the second Y step guide 50 is on the ⁇ Y side of the X carriage 40, respectively. Are arranged in parallel with each other through the clearance.
  • the Y step guide 50 is made of a rectangular member having a YZ cross section extending in the X-axis direction. The longitudinal dimension of the Y step guide 50 is set longer than the movement stroke of the fine movement stage 60 in the X-axis direction.
  • the width direction dimension of the Y step guide 50 is set to be substantially the same as the width direction dimension of the X beam 30, but the height direction dimension (thickness) of the Y step guide 50 is smaller than that of the X beam 30. Specifically, as shown in FIG. 3, the thickness is set to about half that of the X beam 30.
  • the upper surface of the Y step guide 50 is finished with high flatness.
  • the bottom surface of the Y step guide 50 is formed in an inverted U-shaped XZ cross section, and is slidable on a Y linear guide 19a fixed to the stage base 18 via a rolling element (not shown) (for example, a plurality of balls). A plurality of Y slide members 19b to be engaged (in FIG.
  • the Y linear guide 19a corresponding to the Y slide member 19b constitutes a mechanical Y linear guide device 19 that guides the Y step guide 50 linearly on the pair of stage bases 18 in the Y axis direction.
  • each of the pair of Y step guides 50 is connected to the X beam 30 via a plurality of (for example, two in this embodiment) coupling devices 52.
  • the connecting device 52 includes a rod-like member extending in the Y-axis direction and a smoothing device (for example, a ball joint) provided at each of both ends in the longitudinal direction of the rod-like member, and the rod-like member is interposed via the smoothing device. It is installed between the Y step guide 50 and the X beam 30. Therefore, the Y step guide 50 and the X beam 30 are vibrationally separated with respect to the Z-axis direction, the ⁇ x direction, and the ⁇ y direction (hereinafter referred to as the Z / tilt direction).
  • the Y step guide 50 on the other side moves, for example, two coupling devices 52.
  • the X beam 30 moves integrally to one side (for example, + Y direction), and the Y step guide 50 on one side (for example, + Y side) moves to the Y of the rod-shaped member. Due to the rigidity in the axial direction, for example, when the X beam 30 is pressed via the two coupling devices 52, the X beam 30 moves integrally to one side (for example, + Y direction).
  • the height position (Z position) of the plurality of coupling devices 52 is substantially coincident with the center of gravity height position of the Y step guide 50. For this reason, when the Y step guide 50 is pulled or pressed by the X beam 30 and moves in the Y axis direction, a moment around the X axis (pitching moment) does not act on the Y step guide 50, so the stage base 18 ( There is no risk of vibration of the device body.
  • the pair of Y step guides 50 may be connected to each other by a member having high rigidity. In this case, the Y step guide 50 is only pulled by the connecting device 52 on one side (+ Y side or ⁇ Y side). And can be moved in the Y-axis direction.
  • the coupling device 52 a rope having a low rigidity in the Y-axis direction or a thin plate-like member can be used instead of the rod-like member.
  • the Y step guide 50 and the X beam 30 are connected by the connecting device 52 in the vicinity of the end in the longitudinal direction of the Y step guide 50, but the number and positions of the connecting devices 52 are particularly It is not limited.
  • cables for supplying power and the like to the X carriage 40 are guided between the X beam 30 and each of the pair of Y step guides 50 according to the operation of the X carriage 40.
  • the cable guide device is arranged.
  • the fine movement stage 60 has a substrate table 62 and a substrate holder 64 as shown in FIG.
  • the substrate table 62 is made of a box-shaped member having a rectangular shape in plan view. In the present embodiment, the substrate table 62 is formed hollow, but may be formed solid.
  • the substrate holder 64 is made of a plate-like member having a rectangular shape in plan view, and is fixed to the upper surface of the substrate table 62 via, for example, a bolt (not shown).
  • a substrate P is placed on the upper surface of the substrate holder 64.
  • the substrate holder 64 sucks and holds the substrate P using a vacuum suction force supplied from a vacuum device (not shown) installed outside the substrate stage device 20.
  • the fine movement stage 60 is slightly driven in the three-degree-of-freedom direction (X axis, Y axis, ⁇ z direction) on the horizontal plane on the X carriage 40 by a fine movement stage drive system including a plurality of voice coil motors.
  • the plurality of voice coil motors include, for example, two X voice coil motors 66x and, for example, two Y voice coil motors 66y, as shown in FIG.
  • one of the two X voice coil motors 66x and one of the two Y voice coil motors 66y are arranged on the + X side of the substrate table 62, for example.
  • one X voice coil motor 66x is on the ⁇ Y side from the Y position of the center (center of gravity) of the substrate table 62
  • one Y voice coil motor 66y is the Y position of the center (center of gravity) of the substrate table 62.
  • the other of the two X voice coil motors 66x is on the ⁇ X side of the substrate table 62, and is diagonally opposite to the one X voice coil motor 66x with respect to the center (center of gravity) of the substrate table 62.
  • the other of the two Y voice coil motors 66 y is on the ⁇ X side of the substrate table 62, and the diagonal of the one Y voice coil motor 66 y with respect to the center (center of gravity) of the substrate table 62. Is arranged.
  • the X voice coil motor 66x (on the + X side of the substrate table 62) includes a stator 68a having a T-shaped cross section fixed to the upper surface of the X carriage 40 via a support column 67, And a mover 68b having a U-shaped cross section fixed to the side surface of the substrate table 62 on the + X side.
  • the X voice coil motor 66x is a moving magnet type linear motor in which the stator 68a has a coil unit (not shown) and the mover 68b has a magnet unit (not shown), and generates thrust in a direction parallel to the X axis.
  • the configuration of the other X voice coil motor 66x (not shown in FIG. 3; see FIG.
  • the two Y voice coil motors 66y are moving magnet type linear motors having substantially the same configuration as the X voice coil motor 66x except that they generate thrust parallel to the Y axis. Since there is, description is abbreviate
  • the X voice coil motor 66x and the Y voice coil motor 66y may be a moving coil type.
  • the substrate table 62 may be finely driven in the three-degree-of-freedom direction in the horizontal plane using a two-degree-of-freedom voice coil motor capable of generating thrust in the X-axis and Y-axis directions.
  • the height positions (Z positions) of the two X voice coil motors 66x and the two Y voice coil motors 66y substantially coincide with the height position of the center of gravity of the fine movement stage 60, for example.
  • the fine movement stage 60 rotates in the ⁇ x and ⁇ y directions due to thrust applied from the two X voice coil motors 66x and the two Y voice coil motors 66y (generation of pitching moment). It is suppressed.
  • the main controller moves the X carriage 40 with a predetermined stroke in the X-axis and / or Y-axis direction
  • the plurality of voice coil motors X voice coil motors 66x, Y A thrust in the X-axis and / or Y-axis direction is applied (accelerated) to the substrate table 62 via the voice coil motor 66y).
  • the fine movement stage 60 including the substrate holder 64 holding the substrate P moves (integrally) with a predetermined stroke in the X-axis direction and / or the Y-axis direction in synchronization with the X carriage 40.
  • the main controller (not shown), for example, makes the fine movement stage 60 relative to the X carriage 40 by making the outputs (thrust) of the two X voice coil motors 66x (or the two Y voice coil motors 66y) different. Slightly drives in the ⁇ z direction.
  • the above-described X carriage 40 has a stopper member that mechanically defines the movement range of the fine movement stage 60 relative to the X carriage 40 or the fine movement stage 60 with respect to the X-axis and Y-axis directions. A gap sensor or the like for measuring a relative movement amount with respect to the X carriage 40 is attached.
  • the fine movement stage drive system has a plurality of Z voice coil motors 66z for finely driving the fine movement stage 60 in the Z / tilt direction with respect to the X carriage 40.
  • a total of four Z voice coil motors 66 z are arranged corresponding to the four corners of the substrate table 62.
  • the Z voice coil motor 66z includes a stator 68a having a coil unit (not shown) and a movable element 68b having a magnet unit (not shown), as with the X voice coil motor 66x described above. Including a moving magnet type linear motor that generates thrust parallel to the Z-axis.
  • the stator 68a is fixed to the side surface of the X carriage 40 so that the mover 68b is disposed in the space between the substrate table 62 and the Y step guide 50. It is fixed to the lower surface of the substrate table 62 via a bracket 69.
  • the position information of the three-degree-of-freedom direction (X-axis, Y-axis, ⁇ z direction) in the horizontal plane of fine movement stage 60 is not shown, which is fixed to the apparatus body using a mirror (not shown) provided on substrate table 62, for example. Of the laser interferometer. Further, the position information of the fine movement stage 60 in the Z / tilt direction is fixed to the upper surface of the Y step guide 50 (or to the weight canceling device 70) by a plurality of laser displacement meters (not shown) fixed to the substrate table 62, for example. Target).
  • the configuration of the position measurement system of the fine movement stage 60 in the direction of 6 degrees of freedom is disclosed in, for example, US Patent Application Publication No. 2010/0018950. The configuration of the position measurement system of fine movement stage 60 is not limited to this, and an encoder system, for example, may be used.
  • weight cancellation devices 70 are provided, and the substrate table 62 is supported by the four weight cancellation devices 70 from below, for example.
  • two of the four weight cancellation devices 70 are placed on the Y step guide 50 on the + Y side so as to be separated from each other in the X-axis direction, and the other two are on the Y step guide 50 on the -Y side. Are spaced apart from each other in the X-axis direction.
  • the two weight cancellation devices 70 on the + Y side are arranged in the space between the + Y side, for example, two Z voice coil motors 66z, and the two weight cancellation devices 70 on the -Y side, for example, it is disposed in the space between the two Z voice coil motors 66z.
  • the four weight cancellation apparatuses 70 since the four weight cancellation apparatuses 70 have substantially the same structure, one of them will be described below.
  • the weight canceling device 70 includes a casing 72 made of a bottomed cylindrical member opened to the + Z side, an air bearing 73 attached to the lower surface of the casing 72, and a bottom surface of the casing 72.
  • An air spring 74 mounted on the air spring 74, a Z slide member 76 mounted on the air spring 74, and an air bearing 77 attached to the Z slide member 76.
  • a plurality of cases 72 are provided for the X carriage 40 or for the X carriage 40 via a bracket 78 having a T-shape in plan view fixed to the X carriage 40 (in this embodiment).
  • the coupling device 79 includes a rod-shaped member (or a thin plate, a rope, etc.) extending in a direction parallel to the XY plane, and a smoothing device (for example, a ball joint) provided at each longitudinal end of the rod-shaped member.
  • the rod-like member is installed between the weight canceling device 70 and the X carriage 40 (or the bracket 78) via a smoothing device.
  • the three connecting devices 79 are arranged radially at substantially equal intervals around the Z axis.
  • two of the three connecting devices 79 are installed between the housing 72 and the X carriage 40, and the remaining one connecting device 79 is installed between the housing 72 and the bracket 78.
  • the housing 72 is restrained by the X carriage 40 in the three-degree-of-freedom direction (X-axis, Y-axis, and ⁇ z directions) in the horizontal plane by the action of, for example, three coupling devices 79, while the Z / tilt In terms of direction, they are separated vibrationally.
  • the air bearing 73 is attached to the bottom surface of the casing 72 with the bearing surface (gas ejection surface) facing the ⁇ Z side.
  • the bearing surface of the air bearing 73 is opposed to the upper surface of the Y step guide 50, and the weight canceling device 70 uses the static pressure of the pressurized gas ejected from the air bearing 73 to the upper surface of the Y step guide 50. It is placed on the guide 50 in a non-contact state.
  • the number of air bearings 73 is one in the present embodiment, but is not limited to this and may be plural.
  • Compressed gas is supplied to the air spring 74 from the outside of the weight cancellation device 70.
  • the air spring 74 applies an upward force in the gravity direction to the Z slide member 76.
  • the pressure of the pressurized gas supplied to the air spring 74 is appropriately controlled by the main controller.
  • the Z slide member 76 is formed of a cylindrical (or plate) member extending in the Z-axis direction, and is inserted on the inner diameter side of the housing 72.
  • the Z slide member 76 is guided to the casing 72 with low friction via, for example, an air bearing (not shown), and has five degrees of freedom with respect to the casing 72 (X-axis, Y-axis, ⁇ z, ⁇ x, ⁇ y directions). Relative movement is restricted.
  • the air bearing 77 is attached to the upper end surface of the Z slide member 76 so as to be swingable with respect to a horizontal plane via, for example, a hinge device or the like with the bearing surface (gas ejection surface) facing the + Z side.
  • the bearing surface of the air bearing 77 faces the lower surface of the substrate table 62.
  • the portion facing the bearing surface of the air bearing 77 is finished with high flatness.
  • the weight canceling device 70 supports the substrate table 62 from below in a non-contact state by the static pressure of pressurized gas ejected from the air bearing 77 to the lower surface of the substrate table 62.
  • one weight canceling device 70 applies a force in the gravity direction that is 1/4 of the weight of the fine movement stage 60 to the fine movement stage 60.
  • the four weight cancellation devices 70 cooperate to cancel the dead weight of the fine movement stage 60, and, for example, reduce the load on the four Z voice coil motors 66z.
  • the Z / tilt position control of the substrate P is appropriately performed. Done.
  • the substrate table 62 is driven in at least one of the Z-axis, ⁇ x, and ⁇ y directions by a plurality of Z voice coil motors 66z.
  • the Z slide member 76 is caused by the elasticity of the air spring 74 in accordance with the change in the posture of the substrate table 62 (the amount of movement in the direction orthogonal to the horizontal plane and the change in the inclination with respect to the horizontal plane).
  • the air bearing 77 tilts (swings) in accordance with the tilt amount of the lower surface of the substrate table 62.
  • the operations of the four weight cancellation devices 70 are independent.
  • the weight of fine movement stage 60 is always supported by, for example, four weight cancellation devices 70.
  • each of the four weight cancellation devices 70 includes a plurality of connecting devices 79.
  • the X carriage 40 moves integrally with the X carriage 40 in the Y-axis direction with a predetermined stroke.
  • the weight canceling device 70 is not dropped from the corresponding Y step guide 50.
  • each of the four weight cancellation devices 70 is provided. Are pulled (or pressed) by the X carriage 40 via a plurality of connecting devices 79 (and brackets 78), so that the X carriage 40 is integrated with the X carriage 40 in the X-axis direction. Move with a predetermined stroke.
  • the Z position of the three connecting devices 79 described above is set to be substantially the same as the height position of the center of gravity of the weight canceling device 70, and when the X carriage 40 moves, the weight canceling device 70 is orthogonal to the traveling direction. Rotation in the direction around the axis ( ⁇ x, ⁇ y) is prevented.
  • the mask M is loaded onto the mask stage 14 by a mask loader (not shown) under the control of the main controller (not shown), and
  • the substrate P is loaded onto the substrate stage device 20 by a substrate loader (not shown).
  • the main controller performs alignment measurement using an alignment detection system (not shown), and after the alignment measurement is completed, a step-and-scan exposure operation is performed. Since this exposure operation is the same as the conventional step-and-scan method, its detailed description is omitted.
  • the main controller uses the plurality of Z voice coil motors 66z so that the surface of the substrate P is located within the focal depth of the projection optical system 16 (see FIG. 1), for example.
  • Control autofocus control
  • the substrate table 62 is finely driven in the Z / tilt direction by a plurality of Z voice coil motors 66z.
  • the main control device individually controls each of the plurality of weight cancellation devices 70, specifically, for example, with respect to the air spring 74 so as to always generate a predetermined upward force regardless of the Z position of the substrate table 62, for example.
  • the weight of the fine movement stage 60 is supported by, for example, the four weight cancellation apparatuses 70 (that is, each weight cancellation apparatus 70 has its own weight of the fine movement stage 60. Therefore, for example, the load acting on the Y step guide 50 that guides (supports) each of the four weight canceling devices 70 is assumed to be the total weight of the fine movement stage 60 by one weight canceling device.
  • a substrate stage apparatus hereinafter referred to as a comparative substrate stage apparatus (not shown)
  • the Y step guide 50 and the stage base 18 that supports the Y step guide 50
  • the individual weight cancellation device 70 can be reduced in size and weight as compared with the comparative example, the air bearing 73 and the substrate table 62 for floating the weight cancellation device 70 on the Y step guide 50 are not provided.
  • the air bearing 77 for supporting the contact can be reduced in size. Further, the height of the entire substrate stage device 20 is reduced by making the Y step guide 50 thinner and the weight canceling device 70 smaller.
  • the substrate table 62 is configured to support, for example, four locations from below, deformation due to the weight of the substrate table 62 can be suppressed as compared with the substrate stage apparatus of the comparative example. Therefore, the substrate table 62 itself can be reduced in thickness and weight, and the position controllability of the fine movement stage 60 is improved.
  • the weight reduction of the substrate table 62 reduces the size and power consumption of voice coil motors (X voice coil motor 66x, Y voice coil motor 66y, Z voice coil motor 66z) for minutely driving the substrate table 62. It becomes possible.
  • the substrate table 62 is supported by, for example, four weight canceling devices 70, the substrate table 62 has high rigidity against the pitching moment.
  • the attitude of the fine movement stage 60 is more stable than the substrate stage apparatus of the comparative example. Therefore, for example, when the maintenance of the substrate stage apparatus 20 is performed, an auxiliary device for preventing the substrate table 62 from being tilted (turned down) becomes unnecessary. Further, a bearing device (for example, a spherical bearing device or a pseudo-spherical bearing device as disclosed in US Patent Application Publication No. 2010/0018950) that makes the fine movement stage 60 swingable is unnecessary, and the substrate stage. The configuration of the device 20 is simplified.
  • the configuration of the substrate stage apparatus 20 according to the embodiment described above can be changed as appropriate.
  • the lower surface of the substrate table 62 is opposed to the upper end surface (the end surface on the + Z side) of the Z slide member 76 of the weight cancellation device 70A.
  • the air bearing 77 may be attached to be tiltable.
  • the bearing surface of the air bearing 77 is always parallel to the upper end surface (XY plane) of the Z slide member 76 regardless of the attitude of the fine movement stage 60 (inclination angle with respect to the horizontal plane). Maintained. Therefore, the substrate table 62 does not move carelessly along the guide surface formed by the plurality of air bearings 77 due to its own weight.
  • the fine movement stage 60B is mounted on the Y step guide 50 on the + Y side, for example, two (in FIG. 5, the first substrate table 62B 1 that is supported by the weight cancellation device 70 of the overlap in the direction of depth of the page), placed on the Y step guide 50 on the -Y side, for example, two (in FIG. 5, the paper a second substrate table 62B 2 which is supported on the weight cancellation device 70 of the overlapping are) in the depth direction may have a.
  • the first substrate table 62B 1 and the second substrate table 62B 2 is constituted by a separate member, it is disposed at a distance from each other in the Y-axis direction.
  • the substrate holder 64 is fixed on the first and second substrate tables 62B 1 and 62B 2 .
  • the fine movement stage 60B can be reduced in weight as compared with the substrate stage apparatus 20 according to the above embodiment. Also, since the first and second substrate tables 62B 1 and 62B 2 are separated, even if the substrate holder 64 and the first and second substrate tables 62B 1 and 62B 2 are thermally expanded or contracted, Distortion of the substrate holder 64 (a phenomenon similar to the so-called bimetal phenomenon) due to the difference between the expansion amount and contraction amount of each other hardly occurs, and the flatness of the upper surface of the substrate holder 64 is kept good.
  • the substrate stage device 20B, the first substrate table 62B 1 is the + Y side, for example, while being supported by the two weight cancellation device 70
  • the second substrate table 62B 2 is -Y side, for example, two weight
  • the configuration supported by the cancel device 70 (that is, the substrate table 62 (see FIG. 3) of the first embodiment is divided into two members (substrate tables 62B 1 and 62B 2 ) corresponding to the two Y step guides 50.
  • the present invention is not limited to this.
  • the substrate corresponds to two weight canceling devices 70 on the + X side and two weight canceling devices 70 on the ⁇ X side (see FIG. 2 respectively).
  • the table 62 (see FIG. 3) may be divided into two members, or, for example, a base corresponding to each of the four weight cancellation devices 70 may be used.
  • Table 62 may be configured as divided into four members (see Figure 3).
  • each of the spheroids 80a to 80d is rotated around an axis parallel to the Z axis by, for example, an angle of 90 ° by a rotary motor 82 disposed on the X carriage 40 or the bracket 78. It is provided as possible.
  • the spheroid 80a arranged on the + X side of the substrate table 62 has a long axis as shown in FIG. It is rotationally driven to a position parallel to the X axis. Then, the X carriage 40 is moved in the ⁇ X direction in a state where the outer peripheral surface of the spheroid 80a and the side surface of the substrate table 62 are in contact with each other, so that the X is not applied to the substrate table 62 without using the X voice coil motor 66x. Thrust can be applied (accelerated) from the carriage 40.
  • the spheroid 80a is, for example, the spheroids 80b to 80d on the ⁇ X, + Y, and ⁇ Y sides in FIG.
  • the long axis is rotationally driven to a position parallel to the side surface of the opposing substrate table 62.
  • the substrate table 62 can be finely driven.
  • the fine movement stage 60 can be accelerated and decelerated without using the X voice coil motor 66x and the Y voice coil motor 66y, so that energy efficiency is good.
  • the spheroids 80a to 80d are arranged outside the substrate table 62.
  • the present invention is not limited to this.
  • the substrate stage apparatus 20D according to the fourth modification shown in FIG. the spheroids 80e and 80f may be accommodated in the openings 86a and 86b formed in the substrate table 62.
  • the interval in the X-axis direction between the wall surfaces defining the opening 86a and the interval in the Y-axis direction between the wall surfaces defining the opening 86b are substantially the same as the lengths of the major axes of the spheroids 80e and 80f (actually Is set somewhat longer).
  • the major axis of the spheroid 80e is parallel to the X-axis
  • the major axis of the spheroid 80f is parallel to the Y axis.
  • the X beam 30 is driven by the Y linear motor 23 (see FIG. 1), and the X carriage 40 is driven by the X linear motor 35 (see FIG. 3).
  • the types of actuators for driving the X beam 30 and the X carriage 40 are not limited thereto, and for example, a feed screw device, a belt driving device, a wire driving device, or the like may be used.
  • the X position of the substrate table 62 is controlled with high precision by the fine movement stage drive system including the X voice coil motor 66x (the fine movement stage 60 is finely driven). The positioning accuracy of the X position may be lower than that of the substrate table 62.
  • the X carriage 40E may be driven by, for example, four X actuators 90 including a rotary motor that drives the mechanism.
  • two X actuators 90 disposed on the + X side of the X carriage 40E and, for example, two X actuators 90 disposed on the ⁇ X side of the X carriage 40E cooperate with each other in the X stage.
  • the carriage 40E is driven with a predetermined stroke in the X-axis direction.
  • the X actuator 90 in the fifth modified example has a configuration in which the link mechanism itself has an actuator.
  • the present invention is not limited to this.
  • the link mechanism may be driven by the feed screw device 92 placed on the X beam 30F.
  • the plurality of weight cancellation devices 70 are pulled by the X carriage 40.
  • the X carriage 40 may be configured to press the weight cancellation device 70 (for example, in a non-contact manner via an air bearing). good.
  • a plurality of weight cancellation devices 70 may be connected to each other by a predetermined connecting member, and the connecting member may be pulled (or pressed) by the X carriage 40.
  • the plurality of weight cancellation devices 70 are driven in a non-contact manner with respect to the X carriage 40 by actuators (for example, a voice coil motor having a stator fixed to the X carriage 40 and a mover fixed to the weight cancellation device 70, respectively). It may be configured.
  • two weight cancellation devices 70 support the fine movement stage 60 on the + Y side Y step guide 50 and, for example, two weight cancellation devices on the ⁇ Y side Y step guide 50.
  • 70 is the structure which supports the fine movement stage 60
  • positioning of the weight cancellation apparatus 70 can be changed suitably. That is, one weight canceling device 70 may be provided on each of the Y step guides 50 on the + Y side and the ⁇ Y side. Further, the number of weight cancellation devices 70 placed on the pair of Y step guides 50 may be different. For example, one weight cancellation device 70 is placed on one Y step guide 50 and the other Y step guide 50 is placed on the other Y step guide 50.
  • a configuration in which two weight cancellation devices 70 are placed on the step guide 50 may be adopted.
  • the number of weight cancellation devices 70 placed on one Y step guide 50 is not particularly limited as long as it is one or more, and for example, three or more weight cancellation devices 70 may be placed.
  • the X-axis direction drive mechanism including the X beam 30, the X linear guide device 34, the X linear motor 35, and the X carriage 40 is provided between the pair of Y step guides 50 in the Y axis direction.
  • a plurality of sets of drive mechanisms in the X-axis direction may be arranged so as to sandwich the pair of Y step guides 50 with respect to the Y-axis direction.
  • a connecting device for connecting the pair of Y step guides 50 with respect to the Y-axis direction may be provided instead of the connecting device 52.
  • each X carriage 40 with a fine movement stage drive system for minutely driving the fine movement stage 60 in the direction of three degrees of freedom.
  • one weight canceling device 70 may be provided for the pair of Y step guides 50.
  • the air bearing for supporting one weight cancellation apparatus (in other words, one set of housings and air springs) is disposed across, for example, a pair of Y step guides 50 instead of the air bearing 73. It is preferable to provide a plurality of air bearings corresponding to each Y step guide 50 with respect to one air bearing or one housing.
  • three sets of Y-axis direction drive mechanisms including the base frame 22 and the Y linear guide device 21, the Y linear motor 23, and the Y carriage 32 provided on the base frame 22 are arranged in the X axis direction.
  • four or more sets may be arranged.
  • the stage base 18 and the Y linear guide device 19 are preferably arranged between each of a plurality of drive mechanisms in the Y axis direction with respect to the X axis direction, for example.
  • a sensor (referred to as a Z sensor) capable of measuring the height position of the fine movement stage 60 driven in the Z-axis direction by the Z voice coil motor 66z with respect to a predetermined reference plane is appropriately disposed. Also good.
  • the Z sensor irradiates a beam onto the upper surface of the Y step guide 50 or the surface of a predetermined reference member provided in the weight canceling device 70, and detects the reflected beam, thereby reflecting the reflecting surface. It can be set as the sensor which measures the height position (distance in a Z-axis direction) with respect to.
  • the number and position of the Z sensors can be set as appropriate.
  • a plurality of Z sensors may be provided corresponding to each of the pair of Y step guides 50, and each of the plurality of weight cancellation devices 70 may be provided.
  • a plurality of Z sensors may be provided.
  • one Z sensor that refers to a representative reference plane may be provided instead of providing a plurality of Z sensors.
  • the illumination light may be ultraviolet light such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), or vacuum ultraviolet light such as F 2 laser light (wavelength 157 nm).
  • a single wavelength laser beam oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with, for example, erbium (or both erbium and ytterbium).
  • harmonics converted into ultraviolet light using a nonlinear optical crystal may be used.
  • a solid laser (wavelength: 355 nm, 266 nm) or the like may be used.
  • the projection optical system 16 is a multi-lens projection optical system including a plurality of optical systems has been described, but the number of projection optical systems is not limited to this, and one or more projection optical systems may be used.
  • the projection optical system is not limited to a multi-lens projection optical system, and may be a projection optical system using an Offner type large mirror. Further, the projection optical system 16 may be an enlargement system or a reduction system.
  • the use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for liquid crystal that transfers the liquid crystal display element pattern onto the square glass plate.
  • the exposure apparatus for manufacturing an organic EL (Electro-Luminescence) panel the semiconductor manufacture
  • the present invention can also be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing an exposure apparatus, a thin film magnetic head, a micromachine, a DNA chip, and the like.
  • microdevices such as semiconductor elements but also masks or reticles used in light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates, silicon wafers, etc.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.
  • the object to be exposed is not limited to the glass plate, but may be another object such as a wafer, a ceramic substrate, a film member, or a mask blank. Further, when the exposure object is a substrate for a flat panel display, the thickness of the substrate is not particularly limited, and includes, for example, a film-like (flexible sheet-like member).
  • the exposure apparatus of the present embodiment is particularly effective when a substrate having a side length or diagonal length of 500 mm or more is an exposure target.
  • the step of designing the function and performance of the device the step of producing a mask (or reticle) based on this design step, and the step of producing a glass substrate (or wafer)
  • the above-described exposure method is executed using the exposure apparatus of the above embodiment, and a device pattern is formed on the glass substrate. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with high productivity. .
  • the moving body device of the present invention is suitable for driving the moving body along a predetermined two-dimensional plane.
  • the exposure apparatus of the present invention is suitable for forming a predetermined pattern on an object.
  • the manufacturing method of the flat panel display of this invention is suitable for production of a flat panel display.
  • the device manufacturing method of the present invention is suitable for the production of micro devices.

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Abstract

　基板ステージ装置（２０）は、ＸＹ平面に沿って移動可能な微動ステージ（６０）と、微動ステージをＸＹ平面に平行な方向に誘導するＸＹ２次元ステージ装置（Ｘビーム（３０）、Ｘキャリッジ（４０））と、微動ステージと同期してＸＹ平面に平行な方向に移動可能、且つ協働して微動ステージの自重を支持する複数の重量キャンセル装置（７０）と、Ｙ軸に平行な方向に関してＸビームの＋Ｙ側に設けられ、Ｘ軸に平行な方向に移動する複数の重量キャンセル装置の一部をガイドする第１のＹステップガイド（５０）と、Ｙ軸に平行な方向に関してＸビームの他側に設けられ、Ｘ軸に平行な方向に移動する複数の重量キャンセル装置の他部をガイドする第２のＹステップガイド（５０）と、を備える。

Description

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
　本発明は、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に係り、更に詳しくは、所定の２次元平面内に沿って移動可能な移動体を含む移動体装置、前記移動体装置を含む露光装置、前記露光装置を用いた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た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。
　この種の露光装置としては、基板を保持したテーブル部材を、１本の柱状の部材である重量キャンセル装置（心柱とも称される）を用いて下方から支持することにより、該テーブル部材の位置決めを行うためのアクチュエータの負荷を低減するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　ここで、近年の基板の大型化に伴い、基板を保持するテーブル部材も大型化する傾向にあり、これに対応して重量キャンセル装置、及び重量キャンセル装置をガイドするガイド部材も大型化している。
米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書
　本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の２次元平面に沿って移動可能な移動体と、前記移動体を前記第１及び第２軸に平行な方向に誘導する誘導装置と、前記移動体と同期して前記２次元平面に平行な方向に移動可能、且つ協働して前記移動体の自重を支持する複数の自重支持装置と、前記第２軸に平行な方向に関して前記誘導装置の一側に設けられ、前記第１軸に平行な方向に移動する前記複数の自重支持装置の一部をガイドする第１ガイド部材と、前記第２軸に平行な方向に関して前記誘導装置の他側に設けられ、前記第１軸に平行な方向に移動する前記複数の自重支持装置の他部をガイドする第２ガイド部材と、を備える移動体装置である。
　これによれば、複数の自重支持装置が協働して移動体の自重を支持する。すなわち、個々の自重支持装置は、移動体の自重の一部を支持する。したがって、仮にひとつの自重支持装置が移動体の全自重を支持する場合に比べ、自重支持装置をガイドするためのガイド部材に作用する荷重を分散することができ、該ガイド部材の薄型化、軽量化が可能となる。また、移動体が複数箇所で支持されるので、移動体の薄型化、軽量化が可能となるとともに、位置制御、姿勢制御が容易になる。
　本発明は、第２の観点からすると、前記移動体に所定の物体が保持される本発明の移動体装置と、エネルギビームを用いて前記物体に所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置である。
　本発明は、第３の観点からすると、本発明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、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。
　本発明は、第４の観点からすると、本発明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である。
一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平面図（一部要素省略）である。 図２のＡ－Ａ線断面図である。 基板ステージ装置の第１の変形例を示す図である。 基板ステージ装置の第２の変形例を示す図である。 基板ステージ装置の第３の変形例を示す図である。 図６の基板ステージ装置の平面図（一部要素省略）である。 基板ステージ装置の第４の変形例を示す図である。 基板ステージ装置の第５の変形例を示す図である。 基板ステージ装置の第６の変形例を示す図である。
　以下、一実施形態について、図１～図３を用いて説明する。
　図１には、一実施形態に係る液晶露光装置１０の構成が概略的に示されている。液晶露光装置１０は、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置、いわゆるスキャナである。
　液晶露光装置１０は、照明系１２、回路パターンなどが形成されたマスクＭを保持するマスクステージ１４、投影光学系１６、一対のステージ架台１８、表面（図１で＋Ｚ側を向いた面）にレジスト（感応剤）が塗布された基板Ｐを保持する基板ステージ装置２０、及びこれらの制御系等を有している。以下、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系１６に対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に関する位置をそれぞれＸ位置、Ｙ位置、及びＺ位置として説明を行う。
　照明系１２は、例えば米国特許第５，７２９，３３１号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。照明系１２は、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、それぞれ図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッター、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。
　マスクステージ１４は、光透過型のマスクＭを保持している。マスクＭの下面（－Ｚ側を向いた面）には、所定の回路パターン（マスクパターン）が形成されている。マスクステージ１４は、例えばリニアモータ（不図示）を介してマスクＭを照明系１２（照明光ＩＬ）に対して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とともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に微少駆動する。マスクＭの水平面内の位置情報は、例えばレーザ干渉計を含むマスクステージ位置計測系（不図示）により求められる。
　投影光学系１６は、マスクステージ１４の下方に配置されている。投影光学系１６は、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される投影光学系と同様な構成の、いわゆるマルチレンズ投影光学系であり、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成する複数の光学系を備えている。
　液晶露光装置１０では、照明系１２からの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光により、投影光学系１６を介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光の照射領域（露光領域）に形成される。そして、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭが走査方向に相対移動するとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐが走査方向に相対移動することで、基板Ｐ上の１つのショット領域の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭに形成されたパターンが転写される。
　一対のステージ架台１８は、それぞれＹ軸方向に延びる板状の部材から成り、Ｘ軸方向に離間して配置されている。ステージ架台１８は、複数の防振装置１７を介してクリーンルームの床１１上に設置されている。ステージ架台１８の上面には、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延びるＹリニアガイド１９ａがＸ軸方向に所定間隔で、例えば３本固定されている。一対のステージ架台１８は、液晶露光装置１０の装置本体（ボディ）を構成する部材であり、上述したマスクステージ１４、及び投影光学系１６は、装置本体に支持されている。
　基板ステージ装置２０は、複数（本実施形態では、例えば３つ）のベースフレーム２２、Ｘビーム３０、Ｘキャリッジ４０、一対のＹステップガイド５０、微動ステージ６０（基板テーブル６２、及び基板ホルダ６４（図２では不図示。図１参照））、及び複数（本実施形態では、例えば４つ）の重量キャンセル装置７０を有している。なお、図２は、図１に示される基板ステージ装置２０の平面図であるが、理解を容易にするため、基板ホルダ６４（図１参照）が取り除かれるとともに、基板テーブル６２が破線で示されている。
　例えば３つのベースフレーム２２は、それぞれＹ軸方向に延びる部材から成り、Ｘ軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている。例えば３つのベースフレーム２２のうち、第１のベースフレーム２２は、＋Ｘ側のステージ架台１８の＋Ｘ側に、第２のベースフレーム２２は、－Ｘ側のステージ架台１８の－Ｘ側に、第３のベースフレーム２２は、一対のステージ架台１８の間に、それぞれステージ架台１８に対して所定のクリアランスを介した状態で、床１１（図１参照）上に設置されている。例えば３つのベースフレーム２２は、実質的に同じ構造である。ベースフレーム２２の上端面（＋Ｚ側の端部）には、図１に示されるように、Ｙ軸方向に延びるＹリニアガイド２１ａが固定されている。また、ベースフレーム２２の両側面それぞれには、Ｙ軸方向に所定間隔で配列された複数の磁石ユニットを含むＹリニアモータ固定子２３ａが固定されている。
　Ｘビーム３０は、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面の矩形の部材から成り、上述した、例えば３つのベースフレーム２２上に載置されている。Ｘビーム３０の下面のＺ位置は、ステージ架台１８の上面よりも＋Ｚ側に設定されており、Ｘビーム３０は、ステージ架台１８から振動的に分離されている。Ｘビーム３０は、図３に示されるように、中空に形成され、高さ（Ｚ軸）方向寸法が、幅（Ｙ軸）方向寸法よりも大きく設定されている。図１に戻り、Ｘビーム３０の長手方向の両端部近傍、及び長手方向中央部近傍それぞれの下面には、例えば３つのベースフレーム２２それぞれに対応して、Ｙキャリッジ３２と称される部材が固定されている。Ｙキャリッジ３２は、ＸＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、一対の対向面間に対応するベースフレーム２２が挿入されている。
　Ｙキャリッジ３２の天井面には、ＸＺ断面逆Ｕ字状に形成され、対応するベースフレーム２２に固定されたＹリニアガイド２１ａに不図示の転動体（例えば、複数のボールなど）を介してスライド自在に係合するＹスライド部材２１ｂが複数（図１では紙面奥行き方向に重なっている）固定されている。Ｙスライド部材２１ｂと対応するＹリニアガイド２１ａとは、Ｘビーム３０（及び、例えば３つのＹキャリッジ３２）を、例えば３つのベースフレーム２２に沿ってＹ軸方向に直進案内する機械的なＹリニアガイド装置２１を構成している。また、Ｙキャリッジ３２の一対の対向面それぞれには、対応するベースフレーム２２に固定されたＹリニアモータ固定子２３ａに対向してＹリニアモータ可動子２３ｂが固定されている。Ｙリニアモータ可動子２３ｂは、不図示のコイルユニットを有しており、該コイルユニットに供給される電力は、不図示の主制御装置により制御される。Ｙリニアモータ可動子２３ｂと対応するＹリニアモータ固定子２３ａとは、Ｘビーム３０（及び、例えば３つのＹキャリッジ３２）をＹ軸方向に所定のストロークで駆動するＹリニアモータ２３を構成している。Ｘビーム３０は、両端部近傍と併せて中央部がＹリニアモータ２３により駆動されるので、中央部のＹ軸方向への撓みが抑制される。なお、不図示であるが、例えば３つのベースフレーム２２の少なくとも１つには、Ｙ軸方向を周期方向とするＹスケールが固定され、該ベースフレーム２２に対応するＹキャリッジ３２には、Ｙスケールと共にＹキャリッジ３２のＹ軸方向に関する位置情報を求めるためのＹリニアエンコーダシステムを構成するエンコーダヘッドが固定されている。Ｘビーム３０のＹ軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッド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ビーム３０の上面には、図３に示されるように、一対のＸリニアガイド３４ａが固定されている。一対のＸリニアガイド３４ａは、それぞれＸ軸方向に延びる部材から成り、Ｙ軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている。また、Ｘビーム３０の両側面それぞれには、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の磁石ユニットを含むＸリニアモータ固定子３５ａが固定されている。
　Ｘキャリッジ４０は、ＹＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、一対の対向面間にＸビーム３０が挿入されている。Ｘキャリッジ４０の天井面には、ＹＺ断面逆Ｕ字状に形成され、Ｘビーム３０に固定された一対のＸリニアガイド３４ａに不図示の転動体（例えば、複数のボールなど）を介してスライド自在に係合するＸスライド部材３４ｂが複数（図３では紙面奥行き方向に重なっている）固定されている。Ｘスライド部材３４ｂと対応するＸリニアガイド３４ａとは、Ｘキャリッジ４０をＸビーム３０に沿ってＸ軸方向に直進案内する機械的なＸリニアガイド装置３４を構成している。また、Ｘキャリッジ４０の一対の対向面それぞれには、Ｘビーム３０に固定されたＸリニアモータ固定子３５ａに対向してＸリニアモータ可動子３５ｂが固定されている。Ｘリニアモータ可動子３５ｂは、不図示のコイルユニットを有しており、該コイルユニットに供給される電力は、不図示の主制御装置により制御される。Ｘリニアモータ可動子３５ｂと対応するＸリニアモータ固定子３５ａとは、Ｘキャリッジ４０をＸ軸方向に所定のストロークで駆動するＸリニアモータ３５を構成している。
　Ｘキャリッジ４０は、上記Ｘリニアガイド装置３５の作用により、Ｘビーム３０に対するＹ軸方向の相対移動が制限されている。したがって、基板ステージ装置２０では、Ｘビーム３０がＹ軸方向に所定のストロークで移動すると、Ｘビーム３０とＸキャリッジ４０とが一体的にＹ軸方向に移動するようになっている。すなわち、Ｘビーム３０とＸキャリッジ４０とは、いわゆるガントリタイプの２次元ステージ装置を構成している。なお、不図示であるが、Ｘビーム３０には、Ｘ軸方向を周期方向とするＸスケールが固定され、Ｘキャリッジ４０には、Ｘスケールと共にＸキャリッジ４０のＸ軸方向に関する位置情報を求めるためのＸリニアエンコーダシステムを構成するエンコーダヘッドが固定されている。Ｘキャリッジ４０のＸ軸方向に関する位置は、上記エンコーダヘッド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。
　一対のＹステップガイド５０は、図２に示されるように、一対のステージ架台１８上に配置されている。一対のＹステップガイド５０のうち、第１のＹステップガイド５０は、Ｘキャリッジ４０の＋Ｙ側に、第２のＹステップガイド５０は、Ｘキャリッジ４０の－Ｙ側に、それぞれＸキャリッジ４０に所定のクリアランスを介して互いに平行に配置されている。Ｙステップガイド５０は、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面の矩形の部材から成る。Ｙステップガイド５０の長手方向寸法は、微動ステージ６０のＸ軸方向に関する移動ストロークよりも長く設定されている。また、Ｙステップガイド５０の幅方向寸法は、Ｘビーム３０の幅方向寸法とほぼ同じに設定されているが、Ｙステップガイド５０の高さ方向寸法（厚さ）は、Ｘビーム３０よりも小さく（薄く）設定されており、具体的には、図３に示されるように、Ｘビーム３０の半分程度の厚さで形成されている。Ｙステップガイド５０の上面は、平面度が高く仕上げられている。Ｙステップガイド５０の下面には、ＸＺ断面逆Ｕ字状に形成され、ステージ架台１８に固定されたＹリニアガイド１９ａに不図示の転動体（例えば、複数のボールなど）を介してスライド自在に係合するＹスライド部材１９ｂが複数（図１では紙面奥行き方向に重なっている）固定されている。Ｙスライド部材１９ｂと対応するＹリニアガイド１９ａとは、Ｙステップガイド５０を一対のステージ架台１８上でＹ軸方向に直進案内する機械的なＹリニアガイド装置１９を構成している。
　図２に戻り、一対のＹステップガイド５０それぞれは、複数（本実施形態では、例えば２つ）連結装置５２を介してＸビーム３０に接続されている。連結装置５２は、Ｙ軸方向に延びる棒状部材と、該棒状部材の長手方向両端部それぞれに設けられた滑節装置（例えばボールジョイント）とを含み、上記滑節装置を介して上記棒状部材がＹステップガイド５０とＸビーム３０との間に架設されている。このため、Ｙステップガイド５０とＸビーム３０とは、Ｚ軸方向、θｘ方向、及びθｙ方向（以下、Ｚ・チルト方向と称する）に関して振動的に分離されている。基板ステージ装置２０では、Ｘビーム３０が、Ｙ軸方向の一側（例えば＋Ｙ方向）に駆動されると、他側（例えば－Ｙ側）のＹステップガイド５０が、例えば２つの連結装置５２を介してＸビーム３０に牽引されることにより該Ｘビーム３０と一体的に一側（例えば＋Ｙ方向）に移動するとともに、一側（例えば、＋Ｙ側）のＹステップガイド５０が上記棒状部材のＹ軸方向の剛性により、例えば２つの連結装置５２を介してＸビーム３０に押圧されることにより該Ｘビーム３０と一体的に一側（例えば、＋Ｙ方向）に移動する。
　複数の連結装置５２の高さ位置（Ｚ位置）は、Ｙステップガイド５０の重心高さ位置と概ね一致している。このため、Ｙステップガイド５０がＸビーム３０に牽引、又は押圧されてＹ軸方向に移動する際、該Ｙステップガイド５０にＸ軸回りのモーメント（ピッチングモーメント）が作用しないので、ステージ架台１８（装置本体）を振動させるおそれがない。なお、一対のＹステップガイド５０を互いに剛性の高い部材で連結しても良く、この場合、一方（＋Ｙ側、あるいは－Ｙ側）の連結装置５２の牽引のみによってＹステップガイド５０をＸビーム３０と一体的にＹ軸方向に移動させることができる。したがって、連結装置５２としては、上記棒状部材に換えて、Ｙ軸方向に剛性の低いロープ、あるいは薄板状の部材を用いることができる。なお、本実施形態では、Ｙステップガイド５０の長手方向の端部近傍においてＹステップガイド５０とＸビーム３０とが連結装置５２により連結されているが、連結装置５２の数、及び位置は、特に限定されない。また、不図示であるが、Ｘビーム３０と一対のＹステップガイド５０それぞれとの間には、Ｘキャリッジ４０に電力等を供給するためのケーブル類をＸキャリッジ４０の動作に応じて案内するためのケーブルガイド装置が配置されている。
　微動ステージ６０は、図３に示されるように、基板テーブル６２、及び基板ホルダ６４を有している。基板テーブル６２は、平面視矩形の箱形の部材から成る。本実施形態において、基板テーブル６２は、中空に形成されているが、中実に形成されても良い。基板ホルダ６４は、平面視矩形の板状部材から成り、基板テーブル６２の上面に、例えばボルト（不図示）などを介して固定されている。基板ホルダ６４の上面には、基板Ｐが載置される。基板ホルダ６４は、基板ステージ装置２０の外部に設置されたバキューム装置（不図示）から供給される真空吸引力を用いて基板Ｐを吸着保持する。
　微動ステージ６０は、複数のボイスコイルモータを含む微動ステージ駆動系により、Ｘキャリッジ４０上で水平面内の３自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、θｚ方向）に微少駆動される。本実施形態において、複数のボイスコイルモータには、図２に示されるように、例えば２つのＸボイスコイルモータ６６ｘ、及び例えば２つのＹボイスコイルモータ６６ｙが含まれる。
　例えば２つのＸボイスコイルモータ６６ｘのうちの一方、及び、例えば２つのＹボイスコイルモータ６６ｙのうちの一方は、基板テーブル６２の＋Ｘ側に配置されている。本実施形態では、一方のＸボイスコイルモータ６６ｘが基板テーブル６２の中心（重心）のＹ位置よりも－Ｙ側に、一方のＹボイスコイルモータ６６ｙが基板テーブル６２の中心（重心）のＹ位置よりも＋Ｙ側にそれぞれ配置されている。また、例えば２つのＸボイスコイルモータ６６ｘのうちの他方は、基板テーブル６２の－Ｘ側であって、基板テーブル６２の中心（重心）に対して上記一方のＸボイスコイルモータ６６ｘの対角に配置されている。同様に、例えば２つのＹボイスコイルモータ６６ｙのうちの他方は、基板テーブル６２の－Ｘ側であって、基板テーブル６２の中心（重心）に対して上記一方のＹボイスコイルモータ６６ｙの対角に配置されている。
　一方（基板テーブル６２の＋Ｘ側）のＸボイスコイルモータ６６ｘは、図３に示されるように、Ｘキャリッジ４０の上面に支持柱６７を介して固定された断面Ｔ字状の固定子６８ａと、基板テーブル６２の＋Ｘ側の側面に固定された断面Ｕ字状の可動子６８ｂとを含む。Ｘボイスコイルモータ６６ｘは、固定子６８ａが不図示のコイルユニット、可動子６８ｂが不図示の磁石ユニットをそれぞれ有するムービングマグネットタイプのリニアモータであり、Ｘ軸に平行な方向の推力を発生する。他方のＸボイスコイルモータ６６ｘ（図３では不図示。図２参照）の構成は、一方のＸボイスコイルモータ６６ｘと同じであるので、説明を省略する。また、例えば２つのＹボイスコイルモータ６６ｙ（図２参照）は、Ｙ軸に平行な推力を発生する点を除き、Ｘボイスコイルモータ６６ｘと実質的に同様の構成のムービングマグネットタイプのリニアモータであるので説明を省略する。なお、Ｘボイスコイルモータ６６ｘ、Ｙボイスコイルモータ６６ｙは、ムービングコイルタイプであっても良い。また、Ｘ軸、及びＹ軸方向の推力を発生可能な２自由度ボイスコイルモータを用いて基板テーブル６２を水平面内の３自由度方向に微小駆動する構成であっても良い。
　また、例えば２つのＸボイスコイルモータ６６ｘ、及び、例えば２つのＹボイスコイルモータ６６ｙ（図２参照）それぞれの高さ位置（Ｚ位置）は、微動ステージ６０の重心の高さ位置と概ね一致しており、例えば２つのＸボイスコイルモータ６６ｘ、及び、例えば２つのＹボイスコイルモータ６６ｙから付与される推力に起因して微動ステージ６０がθｘ及びθｙ方向に回転すること（ピッチングモーメントの発生）が抑制される。
　図１に戻り、不図示の主制御装置は、Ｘキャリッジ４０をＸ軸、及び／又はＹ軸方向に所定のストロークで移動させる際に、上記複数のボイスコイルモータ（Ｘボイスコイルモータ６６ｘ、Ｙボイスコイルモータ６６ｙ）を介して基板テーブル６２にＸ軸、及び／又はＹ軸方向の推力を作用（加速）させる。これにより、基板Ｐを保持した基板ホルダ６４を含み、微動ステージ６０が、Ｘキャリッジ４０に同期して（一体的に）Ｘ軸方向、及び／又はＹ軸方向に所定のストロークで移動する。また、不図示の主制御装置は、例えば２つのＸボイスコイルモータ６６ｘ（あるいは２つのＹボイスコイルモータ６６ｙ）それぞれの出力（推力）を異ならせることにより、微動ステージ６０をＸキャリッジ４０に対してθｚ方向に微少駆動する。なお、不図示であるが、上述したＸキャリッジ４０には、微動ステージ６０のＸキャリッジ４０に対する移動範囲を機械的に規定するストッパ部材、あるいは、Ｘ軸、及びＹ軸方向に関して、微動ステージ６０のＸキャリッジ４０に対する相対移動量を計測するためのギャップセンサなどが取り付けられている。
　また、微動ステージ駆動系は、微動ステージ６０をＸキャリッジ４０に対してＺ・チルト方向に微少駆動するための複数のＺボイスコイルモータ６６ｚを有している。本実施形態において、Ｚボイスコイルモータ６６ｚは、図２に示されるように、基板テーブル６２の四隅部に対応して、例えば合計で４つ配置されている。Ｚボイスコイルモータ６６ｚは、図３に示されるように、上述したＸボイスコイルモータ６６ｘと同様に、不図示のコイルユニットを有する固定子６８ａと、不図示の磁石ユニットを有する可動子６８ｂとを含むムービングマグネットタイプのリニアモータであり、Ｚ軸に平行な推力を発生する。例えば４つのＺボイスコイルモータ６６ｚは、基板テーブル６２とＹステップガイド５０との間の空間内に配置されるように、固定子６８ａがＸキャリッジ４０の側面に固定されるとともに、可動子６８ｂがブラケット６９を介して基板テーブル６２の下面に固定されている。
　微動ステージ６０の水平面内の３自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、θｚ方向）の位置情報は、例えば基板テーブル６２に設けられた不図示の鏡を用いて、装置本体に固定された不図示のレーザ干渉計により求められる。また、微動ステージ６０のＺ・チルト方向の位置情報は、例えば基板テーブル６２に固定された複数のレーザ変位計（不図示）により、Ｙステップガイド５０の上面（あるいは重量キャンセル装置７０に固定されたターゲット）を基準にして求められる。上述した微動ステージ６０の６自由度方向の位置計測系の構成は、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。なお、微動ステージ６０の位置計測系の構成は、これに限られず、例えばエンコーダシステムを用いても良い。
　重量キャンセル装置７０は、本実施形態においては、図２に示されるように、例えば４つ設けられており、基板テーブル６２は、例えば４つの重量キャンセル装置７０に下方から支持されている。例えば４つの重量キャンセル装置７０のうち、２つは、＋Ｙ側のＹステップガイド５０上にＸ軸方向に互いに離間して載置され、他の２つは、－Ｙ側のＹステップガイド５０上にＸ軸方向に互いに離間して載置されている。＋Ｙ側の、例えば２つの重量キャンセル装置７０は、＋Ｙ側の、例えば２つのＺボイスコイルモータ６６ｚの間の空間内に配置され、－Ｙ側の、例えば２つの重量キャンセル装置７０は、－Ｙ側の、例えば２つのＺボイスコイルモータ６６ｚの間の空間内に配置されている。例えば４つの重量キャンセル装置７０は、実質的に同じ構造であるので、以下、そのうちのひとつについて説明する。
　重量キャンセル装置７０は、図３に示されるように、＋Ｚ側に開口した有底筒状の部材から成る筐体７２、筐体７２の下面に取り付けられたエアベアリング７３、筐体７２の底面上に載置された空気ばね７４、空気ばね７４上に載置されたＺスライド部材７６、及びＺスライド部材７６に取り付けられたエアベアリング７７を有している。
　筐体７２は、図２に示されるように、Ｘキャリッジ４０に対し、あるいはＸキャリッジ４０に固定された平面視Ｔ字状のブラケット７８を介してＸキャリッジ４０に対し、複数（本実施形態では、例えば３つ）の連結装置７９を介して接続されている。連結装置７９は、ＸＹ平面に平行な方向に延びる棒状部材（あるいは薄板、ロープなど）と、該棒状部材の長手方向両端部それぞれに設けられた滑節装置（例えばボールジョイント）とを含み、上記滑節装置を介して上記棒状部材が重量キャンセル装置７０とＸキャリッジ４０（あるいはブラケット７８）との間に架設されている。例えば３つの連結装置７９は、Ｚ軸回りにほぼ均等な間隔で放射状に配置されている。本実施形態では、例えば３つの連結装置７９のうちの２つが筐体７２とＸキャリッジ４０との間に架設され、残りのひとつの連結装置７９が筐体７２とブラケット７８との間に架設されている。筐体７２は、例えば３つの連結装置７９の作用により、水平面内の３自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、及びθｚ方向）の位置がＸキャリッジ４０に拘束されるのに対し、Ｚ・チルト方向に関しては、振動的に分離されている。
　エアベアリング７３は、軸受け面（気体噴出面）が－Ｚ側を向いた状態で、筐体７２の底面に取り付けられている。エアベアリング７３の軸受け面は、Ｙステップガイド５０の上面に対向しており、重量キャンセル装置７０は、エアベアリング７３からＹステップガイド５０の上面に噴出される加圧気体の静圧により、Ｙステップガイド５０上に非接触状態で載置されている。なお、エアベアリング７３の数は、本実施形態では1つであるが、これに限られず、複数でも良い。
　空気ばね７４には、重量キャンセル装置７０の外部から加圧気体が供給されている。空気ばね７４は、Ｚスライド部材７６に対して重力方向上向きの力を作用させる。空気ばね７４に供給される加圧気体の圧力は、主制御装置により適宜制御される。Ｚスライド部材７６は、Ｚ軸方向に延びる筒状（あるいは板状）の部材から成り、筐体７２の内径側に挿入されている。Ｚスライド部材７６は、例えば不図示のエアベアリングを介して低摩擦で筐体７２にガイドされており、筐体７２に対する５自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、θｚ、θｘ、θｙ方向）の相対移動が制限されている。エアベアリング７７は、軸受け面（気体噴出面）が＋Ｚ側を向いた状態で、Ｚスライド部材７６の上端面に、例えばヒンジ装置などを介して水平面に対して揺動自在に取り付けられている。エアベアリング７７の軸受け面は、基板テーブル６２の下面に対向している。基板テーブル６２の下面のうち、エアベアリング７７の軸受け面に対向する部分は、平面度が高く仕上げられている。重量キャンセル装置７０は、エアベアリング７７から基板テーブル６２の下面に噴出される加圧気体の静圧により、基板テーブル６２を非接触状態で下方から支持している。
　基板ステージ装置２０では、１つの重量キャンセル装置７０が、微動ステージ６０の重量の１／４の重力方向上向きの力を微動ステージ６０に作用させる。これにより、例えば４つの重量キャンセル装置７０が協働して微動ステージ６０の自重を打ち消し、例えば４つのＺボイスコイルモータ６６ｚの負荷を軽減する。
　また、基板ステージ装置２０では、基板Ｐを保持した微動ステージ６０がＸキャリッジ４０とともにＸ軸、及び／又はＹ軸方向に所定のストロークで移動する際に、基板ＰのＺ・チルト位置制御が適宜行われる。この際、基板テーブル６２が複数のＺボイスコイルモータ６６ｚにより、Ｚ軸、θｘ、θｙ方向の少なくとも１方向に駆動される。例えば、４つの重量キャンセル装置７０それぞれでは、基板テーブル６２の姿勢の変化（水平面に直交する方向の移動量、水平面に対する傾斜量の変化）に応じて、Ｚスライド部材７６が空気ばね７４の弾性によりＺ軸方向に微小ストロークで移動するとともに、エアベアリング７７が基板テーブル６２の下面の傾斜量に応じて傾動（揺動）する。この際、例えば、４つの重量キャンセル装置７０それぞれの動作は、独立している。これにより、微動ステージ６０の姿勢に関わらず、常に、例えば４つの重量キャンセル装置７０により、微動ステージ６０の自重が支持される。
　基板ステージ装置２０では、Ｘキャリッジ４０（及び微動ステージ６０）とＸビーム３０とが一体的にＹ軸方向に所定のストロークで移動すると、例えば４つの重量キャンセル装置７０それぞれは、複数の連結装置７９（及びブラケット７８）を介してＸキャリッジ４０に牽引（又は押圧）されることにより、該Ｘキャリッジ４０と一体的にＹ軸方向に所定のストロークで移動する。この際、Ｘビーム３０と、例えば２つのＹステップガイド５０とが、一体的にＹ軸方向に移動することから、重量キャンセル装置７０が対応するＹステップガイド５０から脱落することがない。また、Ｘキャリッジ４０（及び微動ステージ６０）がＸビーム３０に沿ってＸ軸方向に所定のストロークで移動（Ｙ軸方向への移動を伴う場合も含む）すると、例えば４つの重量キャンセル装置７０それぞれは、複数の連結装置７９（及びブラケット７８）を介してＸキャリッジ４０に牽引（又は押圧）されることにより、該Ｘキャリッジ４０と一体的に、対応するＹステップガイド５０上をＸ軸方向に所定のストロークで移動する。上述した、例えば３つの連結装置７９のＺ位置は、重量キャンセル装置７０の重心の高さ位置とほぼ同じに設定されており、Ｘキャリッジ４０が移動する際、重量キャンセル装置７０が進行方向に直交する軸回り方向（θｘ、θｙ）に回転することが防止される。
　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、主制御装置（不図示）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１４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、基板ステージ装置２０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。
　上記露光動作時において、不図示の主制御装置は、例えば基板Ｐの表面が投影光学系１６（図１参照）の焦点深度内に位置するように、上記複数のＺボイスコイルモータ６６ｚを用いて適宜微動ステージ６０をＺ・チルト方向に駆動する制御（オートフォーカス制御）を行う。該オートフォーカス制御の際、基板テーブル６２は、複数のＺボイスコイルモータ６６ｚによりＺ・チルト方向に微小駆動される。そして、主制御装置は、複数の重量キャンセル装置７０それぞれを個別に制御、具体的には、例えば基板テーブル６２のＺ位置に関わらず、常に所定の上向き力を発生するように空気ばね７４に対して供給される加圧気体の圧力を制御する。これにより、複数のＺボイスコイルモータ６６ｚの負荷が軽減される。
　以上説明した一実施形態に係る基板ステージ装置２０によれば、例えば４つの重量キャンセル装置７０により、微動ステージ６０の自重を支持する（すなわち、個々の重量キャンセル装置７０は、微動ステージ６０の自重の、例えば１／４を支持すれば良い）ので、例えば４つの重量キャンセル装置７０それぞれをガイド（支持）するＹステップガイド５０に作用する荷重が、仮にひとつの重量キャンセル装置により微動ステージ６０の全自重を支持する基板ステージ装置（以下、比較例の基板ステージ装置（不図示）と称する）に比べ分散する。したがって、上記比較例の基板ステージ装置に比べてＹステップガイド５０（及びＹステップガイド５０を支持するステージ架台１８）の薄型化、軽量化が可能となる。また、個々の重量キャンセル装置７０を上記比較例に比べて小型化、軽量化することができるので、重量キャンセル装置７０をＹステップガイド５０上に浮上させるためのエアベアリング７３、基板テーブル６２を非接触支持するためのエアベアリング７７を、それぞれ小型化できる。また、Ｙステップガイド５０の薄型化、重量キャンセル装置７０の小型化により、基板ステージ装置２０全体の高さが低くなる。
　また、基板テーブル６２の、例えば４箇所を下方から支持する構成であるので、上記比較例の基板ステージ装置に比べて、基板テーブル６２の自重に起因する変形を抑制できる。したがって、基板テーブル６２自体の薄型化、軽量化を図ることができ、微動ステージ６０の位置制御性が向上する。また、基板テーブル６２の軽量化により、該基板テーブル６２を微小駆動するためのボイスコイルモータ（Ｘボイスコイルモータ６６ｘ、Ｙボイスコイルモータ６６ｙ、Ｚボイスコイルモータ６６ｚ）の小型化、省電力化が可能となる。また、基板テーブル６２は、例えば４つの重量キャンセル装置７０に支持されているので、ピッチングモーメントに対する剛性が高い。
　また、基板テーブル６２を、同一直線上にない４箇所で支持する構成であるため、上記比較例の基板ステージ装置に比べて、微動ステージ６０の姿勢が安定する。したがって、例えば基板ステージ装置２０のメンテナンスなどを行う際などに、基板テーブル６２の傾き（転倒）を防止するための補助装置が不要となる。また、微動ステージ６０を揺動可能な状態にする軸受け装置（例えば球面軸受け装置、あるいは米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるような疑似球面軸受け装置）が不要となり、基板ステージ装置２０の構成が簡単になる。
　また、一対のＹステップガイド５０間に微動ステージ６０をＸＹ平面に沿って誘導するためのＸＹ２次元ステージ（Ｘビーム３０及びＸキャリッジ４０）が配置されているので、基板ステージ装置２０全体の構成がコンパクトである。また、重量キャンセル装置７０のメンテナンス性も向上する。
　なお、以上説明した一実施形態に係る基板ステージ装置２０の構成は、適宜変更が可能である。例えば、図４に示される第１の変形例に係る基板ステージ装置２０Ａのように、重量キャンセル装置７０ＡのＺスライド部材７６の上端面（＋Ｚ側の端面）に対向して、基板テーブル６２の下面にエアベアリング７７が傾動自在に取り付けられても良い。本第１の変形例に係る基板ステージ装置２０Ａでは、微動ステージ６０の姿勢（水平面に対する傾斜角度）に関わらず、常にエアベアリング７７の軸受け面がＺスライド部材７６の上端面（ＸＹ平面）に平行に維持される。したがって、基板テーブル６２が自重により複数のエアベアリング７７により形成されるガイド面に沿って不用意に移動することがない。
　また、例えば図５に示される第２の変形例に係る基板ステージ装置２０Ｂのように、微動ステージ６０Ｂは、＋Ｙ側のＹステップガイド５０上に載置された、例えば２つ（図５では、紙面奥行き方向に重なっている）の重量キャンセル装置７０に支持される第１の基板テーブル６２Ｂ１と、－Ｙ側のＹステップガイド５０上に載置された、例えば２つ（図５では、紙面奥行き方向に重なっている）の重量キャンセル装置７０に支持される第２の基板テーブル６２Ｂ２と、を有していても良い。第１の基板テーブル６２Ｂ１と第２の基板テーブル６２Ｂ２とは、別部材により構成され、Ｙ軸方向に離間して配置されている。基板ホルダ６４は、第１及び第２の基板テーブル６２Ｂ１、６２Ｂ２上に固定されている。本第２の変形例によれば、上記実施形態に係る基板ステージ装置２０に比べ、微動ステージ６０Ｂを軽量化できる。また、第１及び第２の基板テーブル６２Ｂ１、６２Ｂ２が分離しているので、仮に基板ホルダ６４、第１及び第２の基板テーブル６２Ｂ１、６２Ｂ２が熱膨張又は熱収縮したとしても、互いの膨張量又は収縮量の差に起因した基板ホルダ６４の歪み（いわゆるバイメタル現象と同様の現象）が生じにくく、基板ホルダ６４上面の平面度が良好に保たれる。
　なお、基板ステージ装置２０Ｂは、第１の基板テーブル６２Ｂ１が＋Ｙ側の、例えば２つの重量キャンセル装置７０に支持されるとともに、第２の基板テーブル６２Ｂ２が－Ｙ側の、例えば２つの重量キャンセル装置７０に支持される構成（すなわち、第１の実施形態の基板テーブル６２（図３参照）を、２つのＹステップガイド５０に対応して２つの部材（基板テーブル６２Ｂ１、６２Ｂ２）に分割したような構成）であったが、これに限られず、例えば＋Ｘ側の２つの重量キャンセル装置７０、及び－Ｘ側の２つの重量キャンセル装置７０（それぞれ図２参照）に対応して、基板テーブル６２（図３参照）を２つの部材に分割したような構成であっても良いし、あるいは、例えば４つの重量キャンセル装置７０それぞれに対応して基板テーブル６２（図３参照）を４つの部材に分割したような構成であっても良い。
　また、例えば図６及び図７に示される第３の変形例に係る基板ステージ装置２０Ｃのように、微動ステージ６０（図７では、基板テーブル６２のみ図示）を加速、及び減速する際に、Ｘキャリッジ４０に基板テーブル６２を押圧させるための回転楕円体８０ａ～８０ｄを、図７に示されるように、基板テーブル６２の＋Ｘ、－Ｘ、＋Ｙ、及び－Ｙ側それぞれの側面に対向して配置しても良い。回転楕円体８０ａ～８０ｄそれぞれは、図６に示されるように、Ｘキャリッジ４０、あるいはブラケット７８上に配置された回転モータ８２により、Ｚ軸に平行な軸回りに、例えば９０°の角度で回転可能に設けられている。
　基板ステージ装置２０Ｃでは、例えば停止状態の基板テーブル６２を－Ｘ方向に加速させる際に、図７に示されるように、基板テーブル６２の＋Ｘ側に配置された回転楕円体８０ａが、長軸がＸ軸に平行となる位置に回転駆動される。そして、回転楕円体８０ａの外周面と基板テーブル６２の側面とが当接した状態で、Ｘキャリッジ４０を－Ｘ方向に移動させることにより、Ｘボイスコイルモータ６６ｘを用いることなく基板テーブル６２にＸキャリッジ４０から推力を付与する（加速させる）ことができる。これに対し、基板テーブル６２の水平面内の位置を高精度で制御する場合には、回転楕円体８０ａは、例えば図７における－Ｘ、＋Ｙ、及び－Ｙ側それぞれの回転楕円体８０ｂ～８０ｄのように、長軸が対向する基板テーブル６２の側面と平行となる位置に回転駆動される。この状態では、回転楕円体８０ａ～８０ｄと基板テーブル６２との間に所定のクリアランスが形成されるので、基板テーブル６２の微小駆動が可能となる。本第３の変形例によれば、Ｘボイスコイルモータ６６ｘ、Ｙボイスコイルモータ６６ｙを用いることなく微動ステージ６０を加減速できるので、エネルギ効率が良い。
　なお、上記第３の変形例では、回転楕円体８０ａ～８０ｄが基板テーブル６２の外側に配置されたが、これに限られず、例えば図８に示される第４の変形例に係る基板ステージ装置２０Ｄのように、基板テーブル６２に形成された開口部８６ａ、８６ｂ内に回転楕円体８０ｅ、８０ｆを収容しても良い。開口部８６ａを規定する壁面間のＸ軸方向の間隔、及び開口部８６ｂを規定する壁面間のＹ軸方向の間隔は、回転楕円体８０ｅ、８０ｆの長軸の長さとほぼ同じに（実際には幾分長く）設定されている。本第４の変形例では、基板テーブル６２をＸ軸方向に加減速する際には、回転楕円体８０ｅの長軸がＸ軸に平行とされ、基板テーブル６２をＹ軸方向に加減速する際には、回転楕円体８０ｆの長軸がＹ軸に平行とされる。また、基板テーブル６２を微小駆動する際には、回転楕円体８０ｅの長軸がＹ軸に平行とされ、回転楕円体８０ｆの長軸がＸ軸に平行とされる。
　また、上記実施形態（及び第１～第４の変形例）では、Ｘビーム３０がＹリニアモータ２３（図１参照）により、Ｘキャリッジ４０がＸリニアモータ３５（図３参照）により、それぞれ駆動されたが、Ｘビーム３０、及びＸキャリッジ４０を駆動するためのアクチュエータの種類は、これに限定されず、例えば送りねじ装置、ベルト駆動装置、ワイヤ駆動装置などを用いても良い。また、基板ステージ装置２０、２０Ａ～２０Ｄでは、基板テーブル６２のＸ位置がＸボイスコイルモータ６６ｘを含む微動ステージ駆動系により高精度制御され（微動ステージ６０が微小駆動され）るので、Ｘキャリッジ４０のＸ位置の位置決め精度は、基板テーブル６２に比べて低くても良い。このため、例えば図９に示される第５の変形例に係る基板ステージ装置２０Ｅのように、Ｘキャリッジ４０ＥとＹキャリッジ３２との間に架設された平面視Ｖ字状のリンク機構と、該リンク機構を駆動する回転モータとを含む、例えば４つのＸアクチュエータ９０によりＸキャリッジ４０Ｅを駆動しても良い。基板ステージ装置２０Ｅでは、Ｘキャリッジ４０Ｅの＋Ｘ側に配置された、例えば２つのＸアクチュエータ９０と、Ｘキャリッジ４０Ｅの－Ｘ側に配置された、例えば２つのＸアクチュエータ９０とが協働してＸキャリッジ４０ＥをＸ軸方向に所定のストロークで駆動する。
　なお、上記第５の変形例におけるＸアクチュエータ９０は、リンク機構自体がアクチュエータを有する構成であったが、これに限られず、例えば図１０に示される第６の変形例に係る基板ステージ装置２０Ｆのように、Ｘビーム３０Ｆ上に載置された送りネジ装置９２によりリンク機構が駆動されても良い。
　また、上記一実施形態（第１～第５の変形例を含む。以下同じ）では、複数の重量キャンセル装置７０がＸキャリッジ４０に牽引される構成であったが、重量キャンセル装置７０をＸキャリッジ４０と一体的に移動されるための構造は、適宜変更が可能であり、例えば、Ｘキャリッジ４０が重量キャンセル装置７０を（例えばエアベアリングを介して非接触で）押圧するように構成しても良い。また、複数の重量キャンセル装置７０を所定の連結部材で相互に連結し、その連結部材がＸキャリッジ４０に牽引（あるいは押圧）されるように構成しても良い。また、複数の重量キャンセル装置７０がアクチュエータ（例えばＸキャリッジ４０に固定子、重量キャンセル装置７０に可動子がそれぞれ固定されたボイスコイルモータなど）によりＸキャリッジ４０に対して非接触駆動されるように構成されても良い。
　また、上記実施形態では、＋Ｙ側のＹステップガイド５０上で、例えば２つの重量キャンセル装置７０が微動ステージ６０を支持するとともに、－Ｙ側のＹステップガイド５０上で、例えば２つの重量キャンセル装置７０が微動ステージ６０を支持する構成であったが、重量キャンセル装置７０の数、及び配置は、適宜変更が可能である。すなわち、重量キャンセル装置７０は、＋Ｙ側、及び－Ｙ側のＹステップガイド５０上に、それぞれ１つずつであっても良い。また、一対のＹステップガイド５０上に載置される重量キャンセル装置７０の数が異なっていても良く、例えば一方のＹステップガイド５０上に１つの重量キャンセル装置７０が載置され、他方のＹステップガイド５０上に２つの重量キャンセル装置７０が載置されるような構成であっても良い。また、１つのＹステップガイド５０上に載置される重量キャンセル装置７０の数も、１つ以上であれば特に限定されず、例えば３つ以上の重量キャンセル装置７０が載置されても良い。
　また、上記実施形態では、Ｘビーム３０、Ｘリニアガイド装置３４、Ｘリニアモータ３５およびＸキャリッジ４０を含むＸ軸方向の駆動機構が、Ｙ軸方向に関して一対のＹステップガイド５０の間に１組設けられる構成であったが、一対のＹステップガイド５０をＹ軸方向に関して挟み込むようにＸ軸方向の駆動機構を複数組配置する構成としても良い。その場合、連結装置５２に代えて、例えば一対のＹステップガイド５０をＹ軸方向に関して相互に連結する連結装置を設けると良い。また、一方のＹステップガイド５０上の重量キャンセル装置７０と他方のＹステップガイド５０上の重量キャンセル装置７０とを相互に連結する連結装置を設けると良い。また、微動ステージ６０を３自由度方向に微小駆動させるための微動ステージ駆動系を各Ｘキャリッジ４０に設けると良い。また、この場合には、一対のＹステップガイド５０に対して１つの重量キャンセル装置７０を設ける構成とすることもできる。その際、１つの重量キャンセル装置（換言すると、１組の筐体および空気ばね）を支持するためのエアベアリングは、エアベアリング７３に代えて、例えば、一対のＹステップガイド５０に跨って配置されるエアベアリング、もしくは１つの筐体に対して各Ｙステップガイド５０に対応させた複数のエアベアリングを設けると良い。
　また、上記実施形態では、ベースフレーム２２と、それに設けられたＹリニアガイド装置２１、Ｙリニアモータ２３およびＹキャリッジ３２とを含むＹ軸方向の駆動機構がＸ軸方向に関して３組配置された構成であったが、４組以上配置する構成としても良い。その場合、ステージ架台１８およびＹリニアガイド装置１９は、例えばＸ軸方向に関して複数のＹ軸方向の駆動機構の各々の間に配置すると良い。
　また、上記実施形態において、Ｚボイスコイルモータ６６ｚによりＺ軸方向に駆動される微動ステージ６０の高さ位置を所定の基準面に対して計測可能なセンサ（Ｚセンサと呼ぶ）を適宜配置しても良い。その場合、Ｚセンサは、例えばＹステップガイド５０の上面又は重量キャンセル装置７０に設けられた所定の基準部材の表面等に対してビームを照射し、その反射ビームを検出することにより、その反射面に対する高さ位置（Ｚ軸方向の距離）を計測するセンサとすることができる。また、Ｚセンサを配置する数および位置は適宜設定可能であり、例えば一対のＹステップガイド５０のそれぞれに対応させて複数のＺセンサを設けても良く、複数の重量キャンセル装置７０のそれぞれに対応させて複数のＺセンサを設けても良い。さらに、複数のＺセンサの相互の計測結果を較正（キャリブレーション）するための機構を設けると良い。あるいは、複数のＺセンサを設ける代わりに、代表的な基準面を参照する１つのＺセンサを設けるようにしても良い。
　また、照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。
　また、投影光学系１６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１６としては、拡大系、又は縮小系であっても良い。
　また、露光装置の用途としては角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル製造用の露光装置、半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。
　また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が５００ｍｍ以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。
　液晶表示素子（あるいは半導体素子）などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク（あるいはレチクル）を製作するステップ、ガラス基板（あるいはウエハ）を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク（レチクル）のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
　なお、上記実施形態で引用した露光装置などに関する全ての公報、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。
　以上説明したように、本発明の移動体装置は、移動体を所定の２次元平面に沿って駆動するのに適している。また、本発明の露光装置は、物体に所定のパターンを形成するのに適している。また、本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの生産に適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの生産に適している。
　１０…液晶露光装置、２０…基板ステージ装置、３０…Ｘビーム、４０…Ｘキャリッジ、５０…Ｙステップガイド、６０…微動ステージ、７０…重量キャンセル装置、Ｐ…基板。

Claims (20)

  1. 　互いに直交する第１及び第２軸を含む所定の２次元平面に沿って移動可能な移動体と、
    　前記移動体を前記第１及び第２軸に平行な方向に誘導する誘導装置と、
    　前記移動体と同期して前記２次元平面に平行な方向に移動可能、且つ協働して前記移動体の自重を支持する複数の自重支持装置と、
    　前記第２軸に平行な方向に関して前記誘導装置の一側に設けられ、前記第１軸に平行な方向に移動する前記複数の自重支持装置の一部をガイドする第１ガイド部材と、
    　前記第２軸に平行な方向に関して前記誘導装置の他側に設けられ、前記第１軸に平行な方向に移動する前記複数の自重支持装置の他部をガイドする第２ガイド部材と、を備える移動体装置。
  2. 　前記第１及び第２ガイド部材は、前記第１軸に平行な方向に延び、前記移動体に同期して前記第２軸に平行な方向に沿って移動する請求項１に記載の移動体装置。
  3. 　前記自重支持装置は、少なくとも前記２次元平面内で同一直線上にない３箇所に対応する位置に配置される請求項１又は２に記載の移動体装置。
  4. 　前記自重支持装置は、前記第１及び第２ガイド部材上に非接触状態で載置される請求項１～３のいずれか一項に記載の移動体装置。
  5. 　前記自重支持装置は、前記移動体を非接触支持する請求項１～４のいずれか一項に記載の移動体装置。
  6. 　前記自重支持装置は、前記自重支持装置及び前記移動体の一方に設けられたエアベアリングを介して前記移動体を非接触支持する請求項５に記載の移動体装置。
  7. 　前記エアベアリングは、前記２次元平面に対して傾動可能な状態で前記自重支持装置及び前記移動体の一方に設けられる請求項６に記載の移動体装置。
  8. 　前記複数の自重支持装置は、前記誘導装置により前記２次元平面に平行な方向に誘導される請求項１～７のいずれか一項に記載の移動体装置。
  9. 　前記第１及び第２ガイド部材上には、少なくとも２つの前記自重支持装置が載置され、該少なくとも２つの前記自重支持装置の前記第２軸に平行な方向に関する位置が同じである請求項１～８のいずれか一項に記載の移動体装置。
  10. 　前記誘導装置は、前記移動体と分離して設けられ、非接触で前記移動体を前記２次元平面に平行な方向に誘導する請求項１～９のいずれか一項に記載の移動体装置。
  11. 　前記移動体は、前記２次元平面内に対して傾斜する方向に更に移動可能であり、
    　前記複数の自重支持装置は、前記移動体の前記傾斜する方向の姿勢に応じて独立して動作する請求項１～１０のいずれか一項に記載の移動体装置。
  12. 　前記誘導装置は、前記第１軸に平行な方向に延び、前記第２軸に平行な方向に移動可能な第１移動部と、前記第１移動部に設けられ、前記第１移動部に沿って前記第１軸に平行な方向に移動可能、且つ前記第１移動部と共に前記第２軸に平行な方向に移動可能な第２移動部とを含む請求項１～１１のいずれか一項に記載の移動体装置。
  13. 　前記誘導装置は、第１ベース部材上に設けられ、
    　前記第１及び第２ガイド部材は、前記第１ベース部材とは振動的に分離された第２ベース部材上に設けられる請求項１～１２のいずれか一項に記載の移動体装置。
  14. 　前記移動体に所定の物体が保持される請求項１～１３のいずれか一項に記載の移動体装置と、
    　エネルギビームを用いて前記物体に所定のパターンを形成するパターン形成装置と、を備える露光装置。
  15. 　前記物体に前記所定のパターンが形成される際に、前記物体を保持した前記移動体が前記エネルギビームに対して前記第１軸に平行な方向に相対移動する請求項１４に記載の露光装置。
  16. 　前記移動体は、前記複数の自重支持装置に支持される本体部と、前記本体部上に固定され、前記物体が載置される物体載置部とを有し、
    　前記本体部は、前記２次元平面に平行な方向に関して互いに分離して設けられた複数の部材を含み、該複数の部材は、互いに異なる前記自重支持装置に支持される請求項１４又は１５に記載の露光装置。
  17. 　前記物体は、フラットパネルディスプレイに用いられる基板である請求項１４～１６のいずれか一項に記載の露光装置。
  18. 　前記基板は、少なくとも一辺の長さ又は対角長が５００ｍｍ以上である請求項１７に記載の露光装置。
  19. 　請求項１７又は１８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、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。
  20. 　請求項１４～１６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて前記物体を露光することと、
    　露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法。
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