WO2018181913A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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substrate
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青木 保夫
亮平 吉田
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株式会社ニコン
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Definitions

  • the present invention relates to an object holding apparatus, a processing apparatus, a flat panel display manufacturing method, a device manufacturing method, and an object holding method, and more particularly, an object holding layer apparatus and method for holding an object, and the object holding apparatus.
  • the present invention relates to a processing apparatus and a flat panel display or device manufacturing method using the processing apparatus.
  • a lithography process for manufacturing an electronic device such as a liquid crystal display element, a semiconductor element (integrated circuit, etc.), a pattern formed on a mask or reticle (hereinafter collectively referred to as “mask”) is used as an energy beam.
  • An exposure apparatus is used for transferring to a glass plate or a wafer (hereinafter collectively referred to as “substrate”) using the above.
  • an exposure apparatus including a substrate stage apparatus that holds a substrate by suction is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the substrate stage apparatus is required to hold the substrate with high flatness in order to ensure exposure accuracy.
  • the object is held, and the first surface that is parallel to the predetermined plane including the first direction and the second direction is opposed to the first surface with respect to the third direction that intersects the predetermined plane.
  • a moving body having a second surface; overlaps the first surface and the second surface with respect to the first direction and the second direction; and on the first surface and the second surface with respect to the third direction.
  • An object holding device includes a drive system that is disposed so as to be sandwiched and drives the movable body.
  • a processing apparatus including the object holding device according to the first aspect and a processing unit that executes a predetermined process on the object.
  • a flat panel display manufacturing method including exposing the object using the processing apparatus according to the second aspect and developing the exposed object.
  • a device manufacturing method including exposing the object using the processing apparatus according to the second aspect and developing the exposed object.
  • an object holding method for holding an object, with respect to a first surface parallel to a predetermined plane including a first direction and a second direction, and a third direction intersecting the predetermined plane. Holding the object using a moving body having a second surface facing the first surface, overlapping the first surface and the second surface with respect to the first direction and the second direction, and There is provided an object holding method including: a driving system disposed so as to be sandwiched between the first surface and the second surface with respect to the third direction, and driving the movable body.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 1A-1A in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along arrow 1B-1B in FIG.
  • FIG. 2 is an exploded view of a fine movement stage included in the liquid crystal exposure apparatus of FIG. 1.
  • It is a figure for demonstrating the internal structure of a fine movement stage.
  • It is a top view which shows the upper surface of the chucking tile with which the fine movement stage of FIG. 4 is provided.
  • It is a top view which shows the lower surface of the chucking tile of FIG. It is sectional drawing of the chucking tile of FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line 2A-2A in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along arrow 2B-2B in FIG. 11.
  • FIG. 11 It is a figure which shows the substrate stage apparatus which concerns on 3rd Embodiment. It is an exploded view of the substrate stage apparatus of FIG. It is 3A-3A arrow sectional drawing of FIG. It is 3B-3B arrow sectional drawing of FIG.
  • FIG. 18A is a view of the VCM unit provided in the substrate stage apparatus of FIG. 14 as viewed from above
  • FIG. 18B is a view of the VCM unit as viewed from below
  • FIG. 18C is a view of the VCM unit. It is sectional drawing. It is a perspective view of the fine movement stage which concerns on 4th Embodiment.
  • FIG. 20 is an exploded perspective view of the fine movement stage of FIG. 19.
  • FIG. 20 is a plan view of the fine movement stage of FIG. 19.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line 4A-4A in FIG.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along arrow 4B-4B in FIG. 21.
  • FIG. 20 is a plan view with some members removed from the fine movement stage of FIG. 19.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the fine movement stage of FIG. 19. It is the top view which looked at the chucking tile of FIG. 26 from the back surface side. It is a figure for demonstrating the internal structure of the fine movement stage of FIG. It is a perspective view which shows the fine movement stage which concerns on 5th Embodiment. It is a disassembled perspective view of the fine movement stage of FIG. It is a top view of the base part with which the fine movement stage of FIG. 30 is provided. It is the disassembled perspective view which looked at the fine movement stage of FIG. 30 from the downward direction.
  • FIG. 34A is a perspective view showing the vicinity of the end portion of the slate included in the base portion of FIG. 30,
  • FIG. 34B is a perspective view showing the vicinity of the joining portion of a pair of adjacent slate, and
  • FIG. FIG. 3 is a side view of a slate. It is a figure for demonstrating the internal structure of the fine movement stage of FIG. It is a disassembled perspective view of the fine movement stage which concerns on 6th Embodiment.
  • FIG. 37A is a plan view of the chucking tile according to the seventh embodiment
  • FIG. 37B is a cross-sectional view taken along the line 7A-7A in FIG.
  • FIG. 38A is a perspective view of a chucking tile according to the seventh embodiment, and FIG.
  • 38B is a perspective view in a state where a plurality of chucking tiles are spread. It is a top view of the chucking tile which concerns on 8th Embodiment. It is a figure which shows the substrate stage apparatus which concerns on 9th Embodiment. It is an enlarged view of the 9A part of FIG. It is a top view of the fine movement stage with which the substrate stage apparatus of FIG. 40 is provided. It is a conceptual diagram of the encoder system which concerns on 9th Embodiment. It is a figure which shows the substrate stage apparatus which concerns on 10th Embodiment. It is an enlarged view of the 10A part of FIG. It is a top view of the substrate stage apparatus concerning a 10th embodiment. It is a conceptual diagram of the encoder system which concerns on 10th Embodiment.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of an exposure apparatus (here, a liquid crystal exposure apparatus 10) according to the first embodiment.
  • the liquid crystal exposure apparatus 10 is a so-called scanner, a step-and-scan projection exposure apparatus that uses an object (here, the glass substrate P) as an exposure target.
  • a glass substrate P (hereinafter simply referred to as “substrate P”) is formed in a rectangular shape (planar shape) in plan view, and is used for a liquid crystal display device (flat panel display) or the like.
  • the liquid crystal exposure apparatus 10 includes an illumination system 12, a mask stage device 14 that holds a mask M on which a circuit pattern and the like are formed, a projection optical system 16, and a resist (sensitive agent) on the surface (the surface facing the + Z side in FIG. 1).
  • a moving body device herein, a substrate stage device 20
  • 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 in the same manner as the illumination system disclosed in US Pat. No. 5,729,331 and the like.
  • a light source such as a mercury lamp or a laser diode
  • the mask M is irradiated as a plurality of illumination light (illumination light) IL for exposure via a reflecting mirror, a dichroic mirror, a shutter, a wavelength selection filter, various lenses, etc., not shown.
  • the illumination light IL As the illumination light IL, light such as i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), and h-line (wavelength 405 nm) (or combined light of the i-line, g-line, and h-line) is used.
  • a transmission type photomask having a predetermined circuit pattern formed on the lower surface is used.
  • the main controller 90 moves the mask M through the mask drive system 92 (see FIG. 10) including a linear motor and the like to the illumination system 12 (illumination light IL) in the X-axis direction (scan direction) Are driven with a predetermined long stroke, and are slightly driven in the Y-axis direction and the ⁇ z direction as appropriate.
  • Position information of the mask M in the horizontal plane is obtained by a mask measurement system 94 (see FIG. 10) including an optical interferometer system or an encoder system.
  • the projection optical system 16 is disposed below the mask stage device 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 US Pat. No. 6,552,775 and the like. Are provided with a plurality of lens modules.
  • the illumination area on the mask M is illuminated by the plurality of illumination lights IL from the illumination system 12
  • the illumination light IL that has passed (transmitted) through the mask M is transmitted via the projection optical system 16.
  • a projected image (partial upright image) of the circuit pattern of the mask M in the illumination area is formed in an illumination area (exposure area) of illumination light conjugate to the illumination area on the substrate P.
  • the mask M moves relative to the illumination area (illumination light IL) in the scanning direction
  • 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 substrate stage device 20 is a device for controlling the position of the substrate P with respect to the projection optical system 16 (illumination light IL) with high accuracy. Specifically, the substrate stage 20 is placed on the horizontal plane (X It is driven with a predetermined long stroke along the axial direction and the Y-axis direction, and it is slightly driven in the 6-degree-of-freedom direction (X-axis, Y-axis, Z-axis, ⁇ x, ⁇ y, and ⁇ z directions).
  • the substrate stage device 20 is a stage device having a so-called coarse / fine movement configuration, which is configured in the same manner as that disclosed in US Patent Application Publication No. 2012/0057140, etc., except for the fine movement stage 22 described later.
  • Substrate drive system 60 (not shown in FIG. 1; see FIG. 10) for driving each element constituting fine movement stage 22 holding P, gantry type coarse movement stage 26, self-weight support device 28, and substrate stage device 20 ), And a substrate measurement system 96 (not shown in FIG. 1, refer to FIG. 10) for obtaining position information of each element.
  • the fine movement stage 22 is formed in a plate shape (or box shape) having a rectangular shape in plan view (see FIG. 3) as a whole, and the substrate P is placed on the upper surface (substrate placement surface).
  • the dimensions of the upper surface of fine movement stage 22 in the X-axis and Y-axis directions are set to be approximately the same as substrate P (actually somewhat shorter).
  • the substrate P is vacuum-sucked and held on the fine movement stage 22 in a state of being placed on the upper surface of the fine movement stage 22, so that almost the entire surface (the entire surface) is flattened along the upper surface of the fine movement stage 22. Therefore, it can be said that the fine movement stage 22 of this embodiment is a member having the same function as the substrate holder provided in the conventional substrate stage apparatus.
  • the detailed configuration of fine movement stage 22 will be described later.
  • the coarse movement stage 26 includes a Y coarse movement stage 32 and an X coarse movement stage 34.
  • the Y coarse movement stage 32 is placed on a base frame member (not shown) installed on the floor of the clean room below the fine movement stage 22 ( ⁇ Z side).
  • the Y coarse movement stage 32 has a pair of X beams 36 arranged in parallel in the Y axis direction at predetermined intervals.
  • the pair of X beams 36 are placed on the base frame member so as to be movable in the Y-axis direction.
  • the X coarse movement stage 34 is disposed above (+ Z side) the Y coarse movement stage 32 and below the fine movement stage 22 (between the fine movement stage 22 and the Y coarse movement stage 32).
  • the X coarse movement stage 34 is a member having an inverted U-shaped YZ cross section, and the Y coarse movement stage 32 is inserted between a pair of opposed surfaces of the X coarse movement stage 34.
  • the X coarse movement stage 34 is placed on a pair of X beams 36 included in the Y coarse movement stage 32 via a plurality of mechanical linear guide devices 38, and is in the X-axis direction with respect to the Y coarse movement stage 32. However, the Y-axis direction moves integrally with the Y coarse movement stage 32.
  • the own weight support device 28 includes a weight cancellation device 42 that supports the weight of the fine movement stage 22 from below, and a Y step guide 44 that supports the weight cancellation device 42 from below.
  • the weight cancellation device 42 (also referred to as a core column) is inserted into an opening (not shown) formed in the X coarse movement stage 34 and is also referred to as a flexure device with respect to the X coarse movement stage 34.
  • the plurality of connecting members 40 are mechanically connected. When the weight cancellation device 42 is pulled by the X coarse movement stage 34, it moves integrally with the X coarse movement stage 34 in the X-axis and / or Y-axis direction.
  • the weight canceling device 42 supports the weight of the fine movement stage 22 from below via a supporting device called a leveling device 46.
  • the leveling device 46 supports the fine movement stage 22 so as to freely swing (tilt) with respect to the XY plane.
  • the leveling device 46 is supported in a non-contact state from below by the weight cancellation device 42 via an air bearing (not shown).
  • an air bearing not shown.
  • relative movement in the X axis, Y axis, and ⁇ z directions with respect to the weight cancellation device 42 (and the X coarse movement stage 34) of the fine movement stage 22 and oscillation (relative movement in the ⁇ x and ⁇ y directions) with respect to the horizontal plane are performed. Permissible. Details of the configuration of the weight canceling device 42, the leveling device 46, the connecting member 40, and the like are disclosed in US Patent Application Publication No. 2010/0018950 and the like, and thus the description thereof is omitted.
  • the Y step guide 44 is made of a member extending in parallel with the X axis, and is disposed between the pair of X beams 36 included in the Y coarse movement stage 32.
  • the Y step guide 44 supports the weight canceling device 42 from below through an air bearing 48 in a non-contact state, and functions as a surface plate when the weight canceling device 42 moves in the X-axis direction.
  • the Y step guide 44 is placed on a gantry 18 that is arranged in a vibrationally separated manner from the Y coarse movement stage 34 via a mechanical linear guide device 50, and is in the Y-axis direction with respect to the gantry 18. It has become freely movable.
  • the Y step guide 44 is mechanically connected to the pair of X beams 36 via a plurality of connecting members 52 (flexure devices), and is pulled by the Y coarse movement stage 32, whereby the Y coarse movement is performed. It moves in the Y-axis direction integrally with the stage 32.
  • a substrate drive system 60 (not shown in FIG. 1; see FIG. 10) is a first drive system 62 (FIG. 10) for driving the fine movement stage 22 in the direction of 6 degrees of freedom with respect to the projection optical system 16 (illumination light IL). 2), the second drive system 64 (see FIG. 10) for driving the Y coarse movement stage 32 with a long stroke in the Y axis direction, and the X coarse movement stage 34 on the Y coarse movement stage 32 in the X axis direction.
  • a third drive system 66 (see FIG. 10) for driving with a stroke is provided.
  • the types of actuators constituting the second drive system 64 and the third drive system 66 are not particularly limited, but as an example, a linear motor or a ball screw drive device can be used (in FIG. The motor is shown). Details of the configuration of the second and third drive systems 64 and 66 are disclosed in the specification of US Patent Application Publication No. 2012/0057140, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of fine movement stage 22 (a cross-sectional view taken along arrow 1A-1A in FIG. 1).
  • the first drive system 62 (not shown in FIG. 2, see FIG. 10) has a pair of X linear motors (here, X voices) for applying thrust in the X-axis direction to the fine movement stage 22.
  • Coil motor 70X and a pair of Y linear motors (here, Y voice coil motor 70Y) for applying thrust in the Y-axis direction to fine movement stage 22.
  • the pair of X voice coil motors 70 ⁇ / b> X are arranged in the Y-axis direction in the vicinity of the end on the + X side inside fine movement stage 22.
  • the pair of Y voice coil motors 70 ⁇ / b> Y are arranged in the X-axis direction in the vicinity of the + Y side end in the fine movement stage 22.
  • the pair of X voice coil motors 70 ⁇ / b> X are arranged symmetrically (symmetric in FIG. 1) with respect to the gravity center position G of the fine movement stage 22.
  • the pair of Y voice coil motors 70 ⁇ / b> Y are also arranged symmetrically with respect to the gravity center position G (see FIG. 2, vertically symmetrical in FIG. 2).
  • a moving magnet type is used as each of the pair of X voice coil motors 70X and the pair of Y voice coil motors 70Y.
  • the X voice coil motor 70 ⁇ / b> X is housed in a housing portion 76 that is a space formed near the side surface on the + X side of the fine movement stage 22.
  • a pair of storage portions 76 are formed in the fine movement stage 22 so as to be spaced apart from each other in the Y-axis direction, and each of the pair of X voice coil motors 70X is individually stored.
  • a pair of storage portions 76 for individually storing the pair of Y voice coil motors 70Y are formed in the vicinity of the + Y side surface of fine movement stage 22 so as to be separated from each other in the X-axis direction.
  • a total of four storage portions 76 are formed on the side surface of fine movement stage 22 of the present embodiment, corresponding to a total of four voice coil motors 70X and 70Y.
  • Each storage section 76 is open to the side surface (+ X side or + Y side surface) of fine movement stage 22, and each voice coil motor 70X, 70Y is exposed to the side surface of fine movement stage 22 (see FIG. 1). ).
  • the mover 72X of the X voice coil motor 70X is fixed to the fine movement stage 22 as shown in FIG.
  • the mover 72X is formed in a U-shaped YZ cross section, and a magnet unit including a plurality of permanent magnets is fixed to each of the pair of opposed surfaces.
  • the mover 72X is arranged (laterally) so that the pair of opposed surfaces are parallel to the XY plane.
  • stator 74X of the X voice coil motor 70X is fixed to the tip end portion of the column 54 protruding from the upper surface of the X coarse movement stage 34.
  • the stator 74X is formed in a T-shaped YZ cross section, and is horizontally oriented in the same manner as the mover so that the tip can be inserted between a pair of opposed surfaces of the mover 72X through a predetermined gap. Is arranged.
  • a coil unit (not shown) is accommodated at the tip of the stator 74X (the portion inserted between the pair of opposed surfaces of the mover 72X).
  • the pair of Y voice coil motors 70Y are arranged such that the pair of X voice coil motors 70X are rotated 90 ° around Z. . Since the configuration of the Y voice coil motor 70Y (including the movable element 72Y and the stator 74Y) is the same as that of the X voice coil motor 70X except that the thrust generation direction is different, detailed description thereof is omitted.
  • the main controller 90 moves the X coarse movement stage 34 through the third drive system 66 (see FIG. 10). While moving in the axial direction (scanning direction) with a long stroke, the two X voice coil motors 70X provided in the first drive system 62 are used to move from the X coarse movement stage 34 to the fine movement stage 22 in the X axis direction (+ X direction or -X direction). Direction) thrust.
  • the main controller 90 also uses the two X voice coil motors 70X (or the two Y voice coil motors 70Y) as appropriate based on the alignment measurement results and the like during the scanning exposure operation to move the fine movement stage 22 to the projection optical system. 16 (see FIG. 1) is slightly driven in at least one of the three degrees of freedom in the horizontal plane (X-axis direction, Y-axis direction, and ⁇ z direction). Further, the main controller 90 moves the Y coarse movement stage 32 and the X coarse movement via the second drive system 64 (see FIG. 10) during the movement operation (Y step operation) of the substrate P in the Y axis direction between shot areas.
  • the stage 34 is driven in the Y-axis direction, and two Y voice coil motors 70Y provided in the first drive system 62 are used to move from the X coarse movement stage 34 to the fine movement stage 22 in the Y-axis direction (+ Y direction or -Y direction). Giving thrust.
  • the position (height position) of the stator 74X of the X voice coil motor 70X in the Z-axis direction substantially coincides with the gravity center position G of the fine movement stage 22 in the Z-axis direction.
  • the position of the stator 74Y (see FIG. 2) of the Y voice coil motor 70Y in the Z-axis direction is also substantially coincident with the gravity center position G of the fine movement stage 22 in the Z-axis direction.
  • FIG. 3 shows a view of fine movement stage 22 as viewed from below (a cross-sectional view taken along arrow 1B-1B in FIG. 1).
  • notches (openings) 78 are provided at four locations on the lower surface of the fine movement stage 22 in correspondence with the four voice coil motors 70X and 70YY in order to allow the support column 54 to be inserted therethrough. Is formed.
  • the fine movement stage 22 moves with a small stroke with respect to the X coarse movement stage 34 (see FIG. 1) between the opening end portion forming the notch 78 and the support column 54, the opening end portion and the support column 54 are arranged. And a gap (minimum set in consideration of the maximum feed amount of the voice coil motors 70X and 70Y) is formed.
  • the first drive system 62 (see FIG. 10) is a Z voice coil motor for driving the fine movement stage 22 in at least one direction of the Z axis, ⁇ x, and ⁇ y directions (hereinafter referred to as “Z tilt direction”). 70Z.
  • the Z voice coil motor 70Z is arranged at three places not on the same straight line in the XY plane.
  • the Z voice coil motor 70Z is a moving magnet type similar to the X voice coil motor 70X described above, and its configuration is the same as that of the X voice coil motor 70X except that the direction of thrust generation is different. As shown in FIG.
  • each Z voice coil motor 70 has a mover 72 ⁇ / b> Z including a magnet unit fixed to the lower surface of the fine movement stage 22 via a support 56, and a stator 74 ⁇ / b> Z including a coil unit via a support 58.
  • the X coarse movement stage 34 is fixed to the upper surface.
  • Main controller 90 uses three Z voice coil motors 70Z as appropriate to drive fine movement stage 22 from X coarse movement stage 34 in the Z tilt direction with a small stroke.
  • the number of Z voice coil motors 70Z is not limited to three, but may be four or more, but it is preferable that they are arranged at least at three locations that are not on the same straight line.
  • a substrate measurement system 96 for obtaining position information of the fine movement stage 22 in the direction of 6 degrees of freedom includes an optical interferometer system 96A (see FIG. 10).
  • the optical interferometer system 96A is a measurement system that is used to obtain positional information of the fine movement stage 22 in the three-degree-of-freedom direction (X-axis, Y-axis, and ⁇ z directions) in the horizontal plane. Total).
  • the fine movement stage 22 includes an X bar mirror 80X and a Y bar mirror 80Y for reflecting a plurality of measurement beams MB (not shown in FIG. 2, refer to FIG. 1) irradiated from the irradiation unit.
  • An X bar mirror 80X for obtaining positional information of fine movement stage 22 in the X-axis direction (and ⁇ z direction) is fixed to the side surface on the ⁇ X side of fine movement stage 22, and Y-axis direction (and ⁇ z direction of fine movement stage 22).
  • the Y bar mirror 80Y for obtaining the positional information () is fixed to the side surface on the -Y side of the fine movement stage 22 (see FIG. 1). Details of the measurement system of the stage apparatus including the optical interferometer system are disclosed in US Pat. No. 8,059,260 and the like, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the X bar mirror 80X (including the mirror base 82X) is fixed to the side surface on the ⁇ X side of the fine movement stage 22, whereas the pair of X voice coil motors 70X Is arranged in the vicinity of the + X side end of fine movement stage 22 which is the opposite side.
  • various measuring devices such as an illuminance sensor are fixed to the side surface on the + X side of fine movement stage 22.
  • the dynamic balance in the X-axis direction is adjusted by the X bar mirror 80X, the mover 72X of the X voice coil motor 70X, and the various measuring devices (not shown).
  • a pair of Y voice coil motors 70Y are arranged on the side opposite to the Y bar mirror 80Y, and two of the movers 72Z (see FIG. 3) of the three Z voice coil motors 70Z
  • the fine movement stage 22 is fixed to the lower surface of the + Y side (opposite side to the Y bar mirror 80Y), and the dynamic balance of the fine movement stage 22 in the Y-axis direction is adjusted. With these balance adjustments, the weight canceling device 42 (see FIG. 3) can support the vicinity of the center of gravity of the fine movement stage 22 in the XY plane from below.
  • the position information of fine movement stage 22 in the Z tilt direction is obtained by main controller 90 (see FIG. 10) via Z tilt measurement system 96B including a plurality of Z sensors 84.
  • the Z sensor 84 includes a probe 86 (not shown in FIG. 3) fixed to the lower surface of the fine movement stage 22 and a target 88 fixed to the casing of the weight cancellation device 42. Since the target 88 is fixed to the weight cancellation device 42, the Z sensor 84 can measure the displacement in the Z-axis direction of the fine movement stage 22 with respect to the upper surface (horizontal plane) of the Y step guide 44.
  • the Z sensors 84 are arranged at three locations that are not on the same straight line in the XY plane, and the main control device 90 detects the position (displacement amount) information in the Z tilt direction of the fine movement stage 22 from the outputs of the three Z sensors 84. Ask for.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of fine movement stage 22.
  • the fine movement stage 22 includes a surface plate unit 100 and a plurality of chucking tiles 120 (hereinafter simply referred to as “tiles 120”).
  • the surface plate portion 100 is formed in a rectangular box shape in plan view.
  • the fine movement stage 22 has a two-layer structure as a whole by laying (stacking) a plurality of tiles 120 on the surface plate portion 100.
  • the X voice coil motor 70 ⁇ / b> X, the Y voice coil motor 70 ⁇ / b> Y, the storage portion 76 for storing each of the voice coil motors 70 ⁇ / b> X and 70 ⁇ / b> Y, and the support 54 are inserted from the viewpoint of avoiding complications in the drawing.
  • the notch 78, the bar mirrors 80X and 80Y, and a plurality of ribs 108 are not shown.
  • the lower surface plate portion 100 includes a lower surface portion 102, an upper surface portion 104, an outer wall portion 106, and a plurality of ribs 108 as stiffening members (not shown in FIG. 4, see FIG. 2). It has.
  • the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 are each a rectangular plate-like member that is formed of CFRP (carbon-fiber-reinforced plastic) and has a rectangular shape in a plan view, and is disposed facing (parallel) in the Z-axis direction.
  • the outer wall portion 106 is a rectangular frame member in plan view, and is formed of CFRP.
  • the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 are integrally bonded to the upper end portion and the lower end portion of the outer wall portion 106 with an adhesive, respectively.
  • the upper surface portion 104 of the present embodiment is formed by connecting two plate-like members, but is not limited thereto, and is formed by a single plate-like member. It may be formed by three or more plate-like members.
  • the lower surface portion 102 and the outer wall portion 106 may be formed by connecting a plurality of plate-like members.
  • the X-axis and Y-axis direction dimensions of the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 are set to be the same, but the present invention is not limited to this and may be different.
  • FIG. 5 is a view for explaining the internal structure of fine movement stage 22 (the drawing showing the + X side surface portion of outer wall portion 106 and some ribs 108 not shown). It does not show a specific cross section.
  • the plurality of ribs 108 are integrally bonded to the lower surface portion 102, the upper surface portion 104, and the outer wall portion 106 with an adhesive.
  • the surface plate part 100 is lightweight and highly rigid (especially highly rigid in the thickness direction), and is easy to create.
  • a member extending in the X-axis direction, a member extending in the Y-axis direction, and a member extending radially (X-shaped) from the vicinity of the center of the fine movement stage 22 are arranged as the plurality of ribs 108.
  • the arrangement, number, and configuration of the ribs 108 are not particularly limited, and can be changed as appropriate.
  • each element constituting the surface plate portion 100 is not limited to the above-described material (CFRP), and may be a metal material such as an aluminum alloy or a synthetic resin material.
  • the fastening structure of the lower surface portion 102, the upper surface portion 104, the outer wall portion 106, and the rib 108 is not limited to adhesion, and a mechanical fastening structure such as a bolt may be used.
  • the dimension of the surface plate portion 100m in the thickness direction (Z-axis direction) is set to be thicker than the layer formed by the plurality of tiles 100. Further, the weight of the surface plate portion 100 is heavier than the sum of all the tiles 100, and has a weight of about 2.5 times, for example.
  • the mover 72 ⁇ / b> X of the X voice coil motor 70 ⁇ / b> X (see FIG. 2) is sandwiched between the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 inside the surface plate portion 100. And is fixed to at least one of the lower surface portion 102, the upper surface portion 104, and the rib 108.
  • the stator 74X of the X voice coil motor 70X is similarly disposed in a space sandwiched between the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 (however, a notch 78 is formed). Except the part).
  • the pair of X voice coil motors 70X and the pair of Y voice coil motors 70Y of the present embodiment are located within the region where the positions in the XY plane overlap the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 of the surface plate portion 100. (Refer to FIGS. 2 and 3), and the position in the Z-axis direction is a region between the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 (the upper surface portion 104 and the lower surface portion 102 and the Z position do not overlap). It is set to be inside. As described above, the notch 78 (see FIG.
  • the positions of the voice coil motors 70X and 70Y in the Z-axis direction are set to positions overlapping the deformation center when the upper surface portion 104 is deformed by an external force acting on the surface plate portion 100.
  • an opening 102 a is formed at the center of the lower surface 102.
  • a concave portion (dent) is formed in a portion corresponding to the opening 102 a inside the surface plate portion 100, and the above-described leveling device 46 is fitted in the concave portion.
  • the configuration of the leveling device 46 is not particularly limited as long as it has a function of swinging the fine movement stage 22 with respect to the horizontal plane (in the ⁇ x and ⁇ y directions). Therefore, although the spherical bearing device is illustrated in FIG. 1, the leveling device 46 is not limited to this, and is a pseudo- hinge as disclosed in an elastic hinge device, US Patent Application Publication No. 2010/0018950, and the like. A spherical bearing device or the like may be used.
  • a plurality of pipes 110 are accommodated in the surface plate portion 100.
  • the pipe 110 is a member extending in the Y-axis direction, and the XZ cross section is formed in a U shape (so as to open to the + Z side).
  • the pipes 110 are arranged in the X-axis direction at a predetermined interval, which will be described later.
  • most of the pipes 110 are not shown from the viewpoint of avoiding the complexity of the drawings.
  • FIGS. 2 and 5 and the like all the pipes 110 are not shown from the viewpoint of avoiding the complexity of the drawings.
  • FIG. 9 shows the internal structure of fine movement stage 22 (and surface plate portion 100).
  • the plurality of pipes 110 in FIG. 9, pipes 110Vc, 110P, and 110Vp
  • pipes 110Vc, 110P, and 110Vp are bonded so that the upper end portions (open end portions) are in contact with the lower surface of the upper surface portion 104 without a gap.
  • the pipe 110 and the lower surface of the upper surface portion 104 form a flow path for supplying a pressurized gas, which will be described later, or supplying a vacuum suction force.
  • the intervals in the X-axis direction of the plurality of pipes 110 are set so that four pipes 110 are arranged for one tile 120.
  • a notch for avoiding contact with the pipe 110 is formed in the rib 108 (see FIG. 2) in the surface plate portion 100.
  • the outer wall portion 106 of the surface plate portion 100 is also formed with a notch for exposing the end portion of the pipe 110 to the outside of the surface plate portion 100.
  • a joint (not shown) is connected to one end of the pipe 110 exposed from the outer wall portion 106, and compressed air or a vacuum suction force is supplied from the outside of the fine movement stage 22 through the joint.
  • the other end of the pipe 110 is closed by a plug (not shown).
  • One of four pipes 110 (pipes 110Vc, 110P, 110Vp in FIG. 9) corresponding to one tile 120 (pipe 110P in FIG. 9) is pressurized gas (see the upward arrow PG in FIG. 9). ) Is supplied. Further, a hole 112P for discharging the pressurized gas supplied from the outside of the fine movement stage 22 through the pipe 110P to the upper surface side of the upper surface portion 104 is formed in the upper surface portion 104.
  • three of the four pipes 110 corresponding to one tile 120 (in FIG. 9, one pipe 110Vp and two pipes 110Vc) have a vacuum suction force (downward arrow in FIG. 9). (See VF).
  • the upper surface portion 104 is provided with a hole portion 112V for causing the vacuum suction force supplied from the outside of the fine movement stage 22 via the pipes 110Vp and 100Vc to act on the upper surface side of the upper surface portion 104.
  • Two holes 112 ⁇ / b> P and 112 ⁇ / b> V are formed so as to correspond to one tile 120 and are separated in the Y-axis direction (the depth direction of the paper surface).
  • a plurality of tiles 120 are spread on the upper surface (on the upper surface portion 104) of the surface plate portion 100 (partially omitted in FIG. 4).
  • the plurality of tiles 120 are sucked and held on the surface plate unit 100 so as to be detachable (exchangeable / separable) individually.
  • a structure for adsorbing and holding the tile 120 on the surface plate unit 100 (adsorption holding structure of the tile 120) will be described later.
  • the tile 120 is a thin plate member having a rectangular shape in plan view, and is formed of a hard material such as ceramics.
  • the formation of static electricity from the substrate P can be suppressed by forming the tile 120 from ceramics.
  • the material of the tile 120 is not particularly limited, but a material that is lightweight and easy to process with high accuracy is preferable, and thus deformation of the surface plate portion 100 can be suppressed.
  • substrate P (see FIG. 1) is placed on a plane formed by laying a plurality of tiles 120.
  • the plurality of tiles 120 suck and hold the substrate P in cooperation with the surface plate unit 100.
  • a structure for adsorbing and holding the substrate P on the plurality of tiles 120 (adsorption holding structure of the substrate P) will be described later.
  • the substrate placement surface is formed by the plurality of tiles 120 in the fine movement stage 22, the plurality of tiles 120 are formed by the plurality of tiles 120 in a state where they are laid on the surface plate unit 100.
  • the surface is required to have high flatness. Therefore, in this embodiment, the flatness of the upper surface of the surface plate portion 100 is processed in advance so as to be equal to or less than a desired flatness (for example, 20 ⁇ m), and a plurality of tiles 120 are spread on the surface plate portion 100. After that, the flatness of the surface formed by the plurality of tiles 120 is finished to be higher (for example, 10 ⁇ m or less) by hand wrap processing.
  • the planar processing of the upper surface of the surface plate portion 100 is preferably performed after the movers 72X and 72Y (see FIG. 2 respectively) of the voice coil motors 70X and 70Y are fixed to the surface plate portion 100, but is not limited thereto. This may be done before the movers 72X and 72Y are fixed.
  • the fine movement stage 22 is a so-called pin chuck type substrate holder, and a plurality of pins 122 and a peripheral wall 124 protrude from the upper surface of each tile 120 as shown in FIG. 6 and 8, most of the pins 122 are not illustrated from the viewpoint of avoiding the complexity of the drawings, but the plurality of pins 122 are arranged at almost equal intervals on the entire top surface of the tile 120. Since the diameter of the pin 122 in the pin chuck type holder is very small (for example, about 1 mm in diameter) and the width of the peripheral wall portion 124 is thin, the possibility of sandwiching and supporting dust and foreign matter on the back surface of the substrate P can be reduced.
  • the number and arrangement of the pins 122 are not particularly limited and can be changed as appropriate.
  • the peripheral wall portion 124 is formed so as to surround the outer periphery of the upper surface of the tile 120.
  • the plurality of pins 122 and the peripheral wall portion 124 are set to have the same tip height position (Z position).
  • the surface of the tile 120 is subjected to various surface treatments such as coating treatment and ceramic spraying so that the surface becomes black.
  • fine movement stage 22 vacuum suction force is supplied to the space surrounded by peripheral wall portion 124 with substrate P (see FIG. 1) placed on pins 122 and peripheral wall portion 124.
  • substrate P see FIG. 1 placed on pins 122 and peripheral wall portion 124.
  • the substrate P is adsorbed and held on the tile 120.
  • the substrate P is flattened following the plurality of pins 122 and the distal end portions of the peripheral wall portion 124. A structure for adsorbing and holding the substrate P on the tile 120 (adsorption holding structure of the substrate P) will be described later.
  • the fine movement stage 22 is a pressurized gas in a space surrounded by the peripheral wall portion 124 in a state where the substrate P (see FIG. 1) is placed on the plurality of pins 122 and the peripheral wall portion 124.
  • the adsorption of the substrate P on the substrate placement surface can be released and the substrate P can be floated on the substrate placement surface.
  • a structure for releasing the adsorption of the substrate P on the substrate placement surface and for supporting the floating (floating support structure of the substrate P) will be described later.
  • a plurality of pins 126 and a peripheral wall portion 128 are formed to protrude from the lower surface of the tile 120.
  • most of the pins 126 are not shown from the viewpoint of avoiding the confusion of the drawings, but the plurality of pins 126 are also arranged at almost equal intervals on the entire lower surface of the tile 120. That is, the lower surface of the tile 120 also has a pin chuck structure.
  • a plurality of (eight in the present embodiment) convex portions 130 are formed so as to protrude separately from the pins 126. Through holes 132 and 134 are formed at substantially the center of the convex portion 130, respectively.
  • the tile 120 is placed on the surface plate portion 100 (see FIG. 9), and the tips of the plurality of pins 126, the peripheral wall portion 128, and the plurality of convex portions 130 are in contact with the upper surface of the surface plate portion 100.
  • the height position (Z position) of the tip is set to be the same.
  • the convex portion 130 is set such that the radial dimension is larger (thicker) than the pin 126, and the contact area with the surface plate portion 100 is wider than the pin 126.
  • the back-side pin 126 is formed thicker than the front-side pin 122 (see FIG. 6).
  • the through holes 132 and 134 formed in the convex portion 130 are configured to penetrate the tile 120, and the tile 120 is placed on the surface plate portion 100. In this state, it communicates with a suction hole 112V or an exhaust hole 112P formed in the upper surface part 104.
  • the through hole 132 is a hole for sucking air, and the space (air) formed by the plurality of pins 122 and the substrate P (see FIG. 1) formed on the upper surface of the tile 120 passes through the through hole 132. The substrate P is sucked and held by vacuum suction.
  • the through hole 134 is a compressed air exhaust hole for exhausting (blowing out) air, and has a diameter (opening diameter) smaller than that of the through hole 132, and absorbs the substrate P adsorbed on the upper surface of the tile 120. When canceling, air having a force sufficient to float the substrate P is blown to the substrate P through the through hole 134.
  • a rubber ring member 136 (so-called O-ring) is interposed on the contact surface between the convex portion 130 and the surface plate portion 100 so that air does not leak.
  • the number and arrangement of the pins 126 and the protrusions 130 are not particularly limited, and can be changed as appropriate. Further, the positions in the XY plane of the plurality of pins 122 and the plurality of pins 126 may be the same or different.
  • the tile 120 is sucked and held on the surface plate unit 100 by supplying a vacuum suction force to the space surrounded by the peripheral wall portion 128 with the tile 120 placed on the surface plate unit 100. The That is, on the lower surface (back surface) side of the tile 120, the tile 120 is interposed via a space (vacuum sucked space) surrounded by the surface plate portion 100 and the peripheral wall portion 128, the pin 126, and the convex portion 130 of the tile 120.
  • the through-holes 132 and 134 on the lower surface of the tile 120 are arranged so as to communicate with the through-holes 112P and 112V of the surface plate portion 100, and thus are fixed to the surface plate portion 100. It is never done.
  • the fixation of the tile 120 to the surface plate portion 100 in the present embodiment means that the suction force is acting on a part of the lower surface (the space) of the surface plate portion 100 as in the above-described vacuum suction. Is to maintain a state in which the platen 100 is not peeled off (no displacement in the Z direction occurs) and the relative displacement with respect to the platen 100 (the displacement in the X and Y directions) does not occur. . Furthermore, if the suction force is not applied to the tile 120 after the vacuum suction is released, the tile 120 can be detached (removed) from the surface plate portion 100. In addition, although it demonstrated that the tile 120 was mounted following the upper surface of the surface plate part 100, it does not need to be a plane. As long as the shape of the upper surface of the surface plate portion 100 and the lower surface of the tile 120 are substantially the same, the upper surface of the surface plate portion 100 may be a curved surface instead of a flat surface.
  • the fine movement stage 22 has various mechanisms for preventing the plurality of tiles 120 from floating from the surface plate portion 100.
  • a concave portion 138 is formed at each of the + X side and ⁇ X side ends of the tile 120.
  • the tiles 120 arranged along the outer periphery of the fine movement stage 22 are mechanically fastened to the surface plate part 100 by fastening members 140 that are partially inserted into the recesses 138.
  • a band 142 is inserted into a pair of opposed recesses 138. The band 142 is fastened to the surface plate portion 100, thereby preventing the tile 120 from being lifted from the surface plate portion 100.
  • the surface plate portion 100 of the fine movement stage 22 has a plurality of pipes 110 as shown in FIG.
  • the plurality of pipes 110 include a suction pipe 110Vc for supplying a vacuum suction force for sucking the tile 120, and a suction pipe 110Vp for supplying a vacuum suction force for sucking the substrate P.
  • an exhaust pipe 110P for supplying a pressurized gas for floating the substrate P.
  • a tile 120 includes a set of four pipes 110 (two chuck suction pipes 110Vc, one board suction pipe 110Vp, and one exhaust pipe 110P).
  • positioned corresponding to is shown, the number of pipes, a combination, arrangement
  • the upper surface portion 104 of the surface plate portion 100 is formed with a hole portion 112V that communicates with the inside of the pipe 110Vp.
  • the tile 120 has a through hole 132 at a position where the position in the XY plane is substantially the same as that of the hole 112 ⁇ / b> V when the tile 120 is placed on the surface plate unit 100.
  • the hole 112V and the through hole 132 are in communication, and when a vacuum suction force is supplied into the pipe 110V, the hole 112V and the through hole 132 are surrounded by the peripheral wall 124 on the upper surface of the tile 120.
  • a vacuum suction force VF is supplied to the space. Thereby, fine movement stage 22 sucks and holds substrate P (see FIG. 1) placed on tile 120.
  • the strength of the vacuum suction force supplied to the through hole 132 may be changed depending on the position in the fine movement stage 22. For example, by increasing the strength of the vacuum suction force supplied to the through hole 132 disposed in the central portion of the fine movement stage 22, it is possible to eliminate an air pocket generated in the central portion of the substrate P. Further, when the air pool disappears, the strength of the vacuum suction force may be reduced. Further, the vacuum suction force supplied to the through-hole 132 disposed in the central portion of the fine movement stage 22 is supplied earlier than the through-hole 132 disposed in the peripheral portion of the fine movement stage 22, that is, with a time difference. May be.
  • the through hole 132 is formed so as to penetrate the convex portion 130 (thick pin) and the ring member 136 is interposed, the vacuum suction force from the pipe 110Vp is applied to the lower surface side of the tile 120. Will not be supplied.
  • the number and arrangement of the through holes 132 are not limited to this, and can be changed as appropriate.
  • the diameters of the hole 112V and the through hole 132 may be different from each other. Increasing the diameter of the hole located further downward, that is, increasing the diameter of the hole 112V larger than the diameter of the through hole 132, or conversely increasing the diameter of the hole positioned further upward, That is, the diameter of the through hole 132 may be larger than the diameter of the hole 112V. This facilitates alignment when the tiles 120 are stacked (placed) on the surface plate unit 100.
  • the diameters of the hole 112V and the through hole 132 may be made larger as the hole 112V and the through hole 132 located near the center of the fine movement stage 22.
  • the diameters of the hole 112V and the through hole 132 may be increased as they are closer to the closed end in the Y-axis direction.
  • the suction holding structure of the tile 120 is configured substantially the same as the suction holding structure of the substrate P. That is, the vacuum suction force VF is supplied from the outside of the fine movement stage 22 into the chuck portion suction pipe 110Vc.
  • a hole 112V is formed in the upper surface portion 104 of the surface plate portion 100 so as to communicate with the inside of the pipe 110Vc, and the peripheral wall portion 128 (see FIG. 7) of the lower surface of the tile 120 is formed through the hole 112V.
  • a vacuum suction force is supplied to the enclosed space.
  • the hole 112 ⁇ / b> V is formed at a position where the tile 120 is placed on the surface plate 100 and does not overlap with the pin 126 and the protrusion 130 (see FIG. 7). The vacuum suction force does not work.
  • the floating support of the substrate P is performed by supplying a pressurized gas PG to the substrate floating pipe 110P.
  • the pressurized gas PG is supplied into the pipe 110P, the inside of the peripheral wall portion 124 on the upper surface side of the tile 120 through the hole portion 112P formed in the upper surface portion 104 of the surface plate portion 100 and the through hole 134 of the tile 120.
  • the fine movement stage 22 can float the board
  • substrate P (refer FIG. 1) mounted on the tile 120 from the downward direction.
  • the substrate P is sucked and held by the surface plate unit 100 and the tile 120, and the plane is corrected along the substrate placement surface. That is, it can be said that the two-layer structure of the surface plate portion 100 and the plurality of tiles 120 has a function of a substrate holder.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the input / output relationship of the main controller 90 that centrally configures the control system of the liquid crystal exposure apparatus 10 (see FIG. 1) and controls the overall components.
  • the main controller 90 includes a workstation (or a microcomputer) and the like, and comprehensively controls each part of the liquid crystal exposure apparatus 10.
  • the substrate P is loaded onto the fine movement stage 22 by a plate loader (not shown) under the control of the main controller 90 (see FIG. 10).
  • alignment measurement is performed using an alignment detection system (not shown), and after the alignment measurement is completed, a step-and-scan exposure operation is sequentially performed on a plurality of shot areas set on the substrate P. Done. Since this exposure operation is the same as a conventional step-and-scan exposure operation, a detailed description thereof will be omitted.
  • the fine movement stage 22 has a predetermined length in the X-axis and Y-axis directions by the thrust applied from the two X voice coil motors 70X and the two Y voice coil motors 70Y.
  • the thrust moves with respect to the projection optical system 16 (see FIG. 1) with a small stroke of submicron order in the direction of three degrees of freedom in the XY plane.
  • the voice coil motors 70X and 70Y (the movable elements 72X and 72Y and the stators 74X and 74Y) are inside the fine movement stage 22 and the upper surfaces of the surface plate unit 100 facing each other. Since the voice coil motors 70 ⁇ / b> X and 70 ⁇ / b> Y are temporarily arranged outside the surface plate part 100 (in this case, the movers 72 ⁇ / b> X and 72 ⁇ / b> Y are connected to the surface plate part 100). Compared to a case where the platen 100 is fixed to the side), it is possible to suppress a decrease in rigidity of the platen 100 (the platen 100 is difficult to bend). Therefore, the flatness of the substrate placement surface of the fine movement stage 22 can be ensured with high accuracy, and the exposure accuracy for the substrate P is improved.
  • storage portion 76 (space) for storing voice coil motors 70 ⁇ / b> X and 70 ⁇ / b> Y is opened on the side surface of surface plate portion 100, and maintenance (repair or repair) of voice coil motors 70 ⁇ / b> X and 70 ⁇ / b> Y is performed. Exchange etc.) can be performed easily.
  • the voice coil motors 70 ⁇ / b> X and 70 ⁇ / b> Y generate heat when energized, but can easily radiate heat to the outside of the fine movement stage 22 because the storage portion 76 is open.
  • Second Embodiment a substrate stage apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Since the substrate stage apparatus according to the second embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the fine movement stage 220 is different, only the differences will be described below, and the first embodiment will be described. Elements having the same configuration or function are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description and illustration thereof are omitted.
  • FIG. 12 shows a sectional view of fine movement stage 220 (a view taken along the line 2A-2A in FIG. 11).
  • a total of four voice coil motors 70X and 70Y each open to the side of fine movement stage 22 (formed near the end of fine movement stage 22), as shown in FIG.
  • the four voice coil motors 70X and 70Y are formed at positions closer to the center of the fine movement stage 22 as shown in FIG. Different points are stored in the storage units 276.
  • the fine movement stage 220 includes a lower surface portion 102, an upper surface portion 104, an outer wall portion 106, and a plurality of ribs 108 as in the first embodiment. It is formed in a highly rigid hollow box shape.
  • a rectangular parallelepiped (or cubic) center block 114 is disposed in the vicinity of the center in the fine movement stage 220.
  • the center block 114 is integrally connected to the upper surface portion 104 and the plurality of ribs 108 (see FIG. 12).
  • a recess into which a part of the leveling device 46 is inserted is formed below the center block 114, and the fine movement stage 220 is supported by the weight cancellation device 42 via the leveling device 46 from the lower side of the center block 114. .
  • the center of gravity position G of fine movement stage 220 is located in center block 114.
  • the pair of X voice coil motors 70X and the pair of Y voice coil motors 70Y are moved in three free directions in the horizontal plane in the same manner as in the first embodiment. Although thrust is applied, the arrangement of the voice coil motors 70X and 70Y is different from that of the first embodiment.
  • the pair of X voice coil motors 70X are symmetrically arranged on the + Y side and the ⁇ Y side of the center block 114 with the center block 114 (the center of gravity position of the fine movement stage 22) interposed therebetween.
  • the pair of Y voice coil motors 70Y are symmetrically disposed on the + X side and the ⁇ X side of the center block 114 with the center block 114 interposed therebetween.
  • the mover 72 ⁇ / b> X of the X voice coil motor 70 is disposed horizontally as in the first embodiment (see FIG. 1).
  • the pair of movers 72X are arranged in opposite directions (back to back) and are fixed to the center block 114, respectively.
  • the point that the stator 74Y is fixed to the upper surface of the X coarse movement stage 34 via the support column 54 is the same as in the first embodiment.
  • the point that the tip of the support 54 is inserted into the fine movement stage 220 through a notch (opening) 278 formed in the lower surface portion 102 of the fine movement stage 22 is the same as in the first embodiment.
  • the pair of Y voice coil motors 70Y is also arranged in such a manner that the pair of X voice coil motors 70X are rotated by 90 ° around Z, as in the first embodiment. Accordingly, the mover of the Y voice coil motor 70Y is also fixed to the center block 114.
  • the notch 78 is formed with a minimum size in consideration of the maximum feed amount of the voice coil motors 70X and 70Y (see FIG. 3), whereas
  • the notch 278 is compared to the first embodiment. Largely formed.
  • the pair of X voice coil motors 70X is housed in a space sandwiched between the lower surface portion 102 and the upper surface portion 104 of the fine movement stage 22, as in the first embodiment. Has been. The same applies to the pair of Y voice coil motors 70Y.
  • the voice coil motors 70X and 70Y are arranged in the vicinity of the support point by the weight canceling device 42. Since the bending of the surface plate portion 100 at the time of occurrence can be suppressed and the moment of inertia is small, the controllability of the fine movement stage 220 can be improved.
  • the lid is placed so as to close a part of the notch 278 (so that a minimum gap is formed around the column 54). You may attach to the lower surface part 102 so that attachment or detachment is possible. Thereby, the rigidity of the surface plate part 100 can be improved.
  • a cooling mechanism that cools the inside of the storage portion 276 that has risen in temperature due to the heat generated by the voice coil motors 70X and 70Y may be arranged. As a cooling mechanism, it is preferable to supply the temperature-controlled (cooled) gas from the tip end portion (the portion inserted into the surface plate portion 100) of the support column 54 into the storage portion 76.
  • a substrate stage apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 14 to 18C.
  • the substrate stage apparatus according to the third embodiment is the same as the second embodiment except that the configuration of the fine movement stage 320 is different. Therefore, only the differences will be described below, and the second embodiment will be described. Elements having the same configuration or function are denoted by the same reference numerals as those in the second embodiment, and description and illustration thereof are omitted.
  • a pair of X voice coil motors 70X are arranged in the vicinity of the center of the fine movement stage 320, as in the second embodiment.
  • the movable element 72X is fixed to the center block 114.
  • the Y voice coil motor 70Y (see FIG. 16) is also arranged in the same manner as in the second embodiment.
  • a plurality of voice coil motors 70 ⁇ / b> X and 70 ⁇ / b> Y are united together with the center block 114 and the leveling device 46.
  • the point that the voice coil motor unit 340 (hereinafter referred to as “VCM unit 340”) is detachable from the surface plate unit 100 of the fine movement stage 320 is different from the second embodiment. .
  • the VCM unit 340 includes a + -shaped plate-like member 342 in plan view.
  • the central portion of the plate-shaped member 342 has a cup-shaped recess 344 so as to protrude toward the + Z side.
  • a leveling device 46 is inserted.
  • the center block 114 is integrally connected above the recess 344. Since the plate-like member 342 is formed in a flange shape extending in the ⁇ X direction and the ⁇ Y direction when viewed from the center block 114, the plate-like member 342 will be hereinafter referred to as a flange portion 342.
  • the flange portion 342 is detachably fastened to the lower surface portion 102 of the surface plate portion 100 via a plurality of bolts 346.
  • the flange portion 342 is a part of the lower surface portion 104 of the surface plate portion 100.
  • the voice coil motors 70X and 70Y (see FIG. 16 for the voice coil motor 70Y). ) Is disposed in a space between the upper surface portion 104 and the lower surface portion 104 (actually, the flange portion 342) of the surface plate portion 100.
  • the bottom surface portion 102 of the surface plate portion 100 is formed with an opening (notch) 372 having a + shape in plan view for inserting the VCM unit 340 (see FIG. 16). .
  • the point that a plurality of ribs 108 are arranged in a position that does not conflict with the VCM unit 340 inside the surface plate unit 100 is the same as in the second embodiment.
  • a spacer 374 is fixed to the center of the lower surface of the upper surface portion 104 (the inner surface of the surface plate portion 100). As shown in FIG. With the 340 mounted on the surface plate portion 100, the tip of the center block 114 comes into contact with the spacer 374.
  • the stator 74 ⁇ / b> X of the X voice coil motor 70 ⁇ / b> X is supported from below by the upper end portion of the column 54.
  • a support 54 (not shown in FIG. 16) is provided between the opening end portion forming the opening portion 372 and the flange portion 342. 14 (see FIG. 14) is formed only with the minimum necessary opening for insertion, and a decrease in the rigidity of fine movement stage 320 is suppressed.
  • the suction holding structure of the substrate P by the plurality of tiles 120 (see FIG. 14), the floating support structure of the substrate P, and the suction holding structure of the tile 120 by the surface plate unit 100 are the same as in the first embodiment. Therefore, explanation is omitted.
  • the planar finishing of the upper surface portion 104 of the surface plate portion 100 is preferably performed after the VCM unit 340 is assembled to the surface plate portion 100, whereby a plurality of tiles 120 are spread on the upper surface of the surface plate portion 100. The flatness of the substrate mounting surface formed by the above can be ensured.
  • the VCM unit 340 has rigidity equivalent to that of the fine movement stage 220 (see FIG. 11) of the second embodiment.
  • a substrate stage apparatus according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. Since the substrate stage apparatus according to the fourth embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the fine movement stage 422 is different, only the differences will be described below, and the first embodiment will be described. Elements having the same configuration or function are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description and illustration thereof are omitted.
  • the fine movement stage 22 has a two-layer structure in which a plurality of tiles 120 are spread on the surface plate unit 100, but as shown in FIG.
  • the fine movement stage 422 according to the fourth embodiment includes a surface plate 450, a pipe line 460 laminated on the surface plate 450, a base 470 laminated on the pipe 460, and a base 470. The difference is that it has a four-layer structure including stacked chuck portions 480.
  • a plurality of voice coil motors 70X and 70Y included in the first drive system 62 are provided for the fine movement stage 422.
  • the point of applying thrust in the direction of three degrees of freedom in the horizontal plane is the same as in the first to third embodiments.
  • the arrangement of the voice coil motors 70X and 70Y (not shown) is not particularly limited, and any of the arrangements of the voice coil motors 70X and 70Y according to the first to third embodiments is selectively used. Can do.
  • fine movement stage 422 includes a surface plate part 450, a pipe line part 460, a base part 470, and a chuck part 480.
  • the platen portion 450 is formed in a rectangular box shape in plan view, and the duct portion 460, the base portion 470, and the chuck portion 480 are each formed in a rectangular plate shape in plan view.
  • the fine movement stage 422 has a pipe section 460 disposed (stacked) on the surface plate 450, a base section 470 disposed on the pipe section 460 (stacked), and a chuck section 480 disposed on the base section 470 ( 4 layer structure as a whole.
  • the length of the surface plate 450, the pipe line 460, the base 470, and the chuck 480 are set to be substantially the same in length and width (X-axis and Y-axis directions).
  • the dimension of the portion 450 in the thickness direction (Z-axis direction) is set larger (thicker) than the pipe line portion 460, the base portion 470, and the chuck portion 480.
  • the dimension in the thickness direction (Z-axis direction) of the surface plate portion 450, the pipe line portion 460, and the base portion 470 is set larger (thicker) than that of the chuck portion 480.
  • the combined weight of the surface plate portion 450, the pipe line portion 460, and the base portion 470 is heavier than that of the chuck portion 480, and is about 2.5 times as heavy, for example.
  • the surface plate 450 which is the lowermost layer, is a portion that becomes the base of the fine movement stage 422. As shown in FIG. 20, the surface plate portion 450 includes a lower surface portion 452, an upper surface portion 454, an outer wall portion 456, and a honeycomb structure 458. Each of the lower surface portion 452 and the upper surface portion 454 is a plate member having a rectangular shape in plan view and formed of CFRP (carbon-fiber-reinforced plastic).
  • the outer wall portion 456 is a frame member having a rectangular shape in plan view, and is formed of aluminum alloy or CFRP.
  • a honeycomb structure 458 is filled in the outer wall portion 456. Honeycomb structure 458 is formed of an aluminum alloy. In FIG. 20, only a part of the honeycomb structure is illustrated from the viewpoint of avoiding the complexity of the drawing, but actually, the honeycomb structure 458 is arranged in the outer wall portion 456 with almost no gap. (See FIGS. 22 and 23).
  • the outer wall portion 456 filled with the honeycomb structure 458 has the upper surface portion 454 bonded to the upper surface and the lower surface portion 452 bonded to the lower surface.
  • the surface plate 450 has a so-called sandwich structure, is lightweight and highly rigid (particularly highly rigid in the thickness direction), and is easy to create.
  • the material which forms each element which comprises the surface plate part 450 is not restricted to what was demonstrated above, It can change suitably.
  • the fastening structure of the lower surface portion 452, the upper surface portion 454, and the outer wall portion 456 is not limited to adhesion.
  • the opening 452a is formed in the center part of the lower surface part 452.
  • a recess (dent) is formed in a portion corresponding to the opening 452a (see FIGS. 22 and 23), and the above-described leveling device 46 is fitted in the recess (see FIG. 25).
  • the configuration of the leveling device 46 is not particularly limited as long as it has a function of swinging the fine movement stage 422 with respect to the horizontal plane (in the ⁇ x and ⁇ y directions). Therefore, although the spherical bearing device is illustrated in FIG. 1, the leveling device 46 is not limited to this and may be an elastic hinge device as shown in FIGS. 22 and 23.
  • the pipe section 460 includes a plurality of pipes 462 extending in the Y-axis direction.
  • the plurality of pipes 462 are arranged side by side at a predetermined interval in the X-axis direction.
  • the dimension of the pipe 462 in the longitudinal direction (Y-axis direction) is set to be approximately the same as the dimension of the surface plate portion 450 in the Y-axis direction.
  • the number of pipes 462 is not particularly limited, and can be changed as appropriate according to desired performance required for fine movement stage 422. In FIG. 23 and the like, the number of pipes 462 is smaller than the actual number in order to facilitate understanding of the configuration or function of the fine movement stage 422.
  • the cross-sectional shape of the XZ cross section of the pipe 462 is not particularly limited.
  • a so-called square pipe having a rectangular XZ cross section is used as the pipe 462.
  • the pipe 462 is not limited to this, and a so-called round pipe as shown in FIG. 29 may be used.
  • the pipe 462 is formed of CFRP, but the material of the pipe 462 is not particularly limited, and can be changed as appropriate.
  • the plurality of pipes 462 extend in the Y-axis direction and are arranged side by side in the X-axis direction.
  • the present invention is not limited thereto, and the pipes 462 extend in the X-axis direction and are arranged in line in the Y-axis direction. Also good.
  • the base portion 470 is formed of a plurality of members called slate 472 as shown in FIG.
  • the slate 472 is a thin plate-like member having a rectangular shape in plan view, and is formed of stone or ceramics.
  • the material of the slate 472 is not particularly limited, but a material that is excellent in hardness and easy to process with high precision is preferable.
  • a plurality of slate 472 is placed on a plurality of pipes 462 constituting pipe line portion 460.
  • Each slate 472 is tiled on the pipe line portion 460 in a state of being in close contact with each other (the gap is negligible), and is fixed to the plurality of pipes 462 with an adhesive.
  • Each slate 472 is processed (lapping or the like) so that the flatness of the surface (the surface opposite to the surface bonded to the pipe 462) is very high.
  • the surface height positions of the plurality of slate 472 are adjusted so that the level difference between the slate 472 is substantially negligible while being laid on the pipe line portion 460. If a plane having an area equivalent to that of the substrate P (see FIG. 1) can be formed above the duct portion 460, the size (area) of each slate 472 is as shown in FIG. They may have a common size, or as shown in FIG. 24, slate 472 having different sizes may be mixed. Further, the total number of slate 472 is not particularly limited, and may be composed of one slate 472.
  • the slate 472 has been described as being processed so as to have a very high flatness, but is not limited thereto.
  • One or some of the slate 472 may be lower than the other slate 472, or some of the slate 472 may be missing or indented.
  • it is only necessary that the flatness of the surface of the chuck portion 480 is high when the chuck portion 480 is placed on the slate 472, and accordingly, a chip or a dent smaller than the size of the chuck portion 480 may be present in the slate 472. .
  • the surface height position adjustment between the slate 472 described above may be performed by lapping or the like.
  • various accessories such as bar mirrors 80X and 80Y (see FIG. 2)
  • FIG. 27 the vicinity of the end portion on the upper surface of the slate 472 is chamfered, and a plurality of slate 472 is laid down, and there is a V-shaped groove between adjacent slate 472. It is formed.
  • the V-shaped groove is filled with a joint material 472a, and moisture and the like during lapping can be prevented from entering between adjacent slate 472.
  • the chuck portion 480 is a portion on which the substrate P (see FIG. 1) is placed.
  • the chuck portion 480 holds the substrate P by suction in cooperation with the pipe line portion 460 and the slate 472.
  • the chuck portion 480 is formed by a plurality of tiles 482.
  • the tile 482 is a thin plate member having a rectangular shape in plan view, and is formed of ceramics or the like. The formation of static electricity from the substrate P can be suppressed by forming the tile 482 from ceramics.
  • the material of the tile 482 is not particularly limited, but a material that is lightweight and easy to process with high precision is preferable.
  • the thickness of the tile 482 (for example, 8 mm) is set thinner than the thickness of the slate 472 (for example, 12 mm).
  • a plurality of tiles 482 are laid on a plane formed by laying a plurality of slate 472 (partially omitted in FIGS. 19 and 20).
  • the tile 482 is held by suction on the corresponding slate 472 (below the tile 482).
  • a structure for adsorbing and holding the tile 482 on the slate 472 (adsorption holding structure of the tile 482) will be described later.
  • the area of one (one) tile 482 is set smaller than that of one (one) slate 472.
  • a case where two tiles 482 are placed on one slate 472 is shown, but the number of tiles 482 placed on one slate 472 is There is no particular limitation.
  • the area of one tile 482 is not limited to the above, and may have the same area as one slate 472 or may have an area larger than one slate 472. If the area is the same, one tile 482 may be placed on one slate 472. If the area of the tile 482 is larger, multiple tiles 482 are provided.
  • the slate 472 may be supported.
  • the base part 470 and the chuck part 480 may be collectively referred to as a holder part.
  • the holder portion has a two-layer structure including a plurality of slate 472 (lower layer) and a plurality of tiles 482 (upper layer).
  • the fine movement stage 422 has a four-layer structure of the surface plate portion 450, the conduit portion 460, the base portion 470, and the chuck portion 480, but the surface plate portion 450, the conduit portion 460, and the holder portion. It can also be said that it has a three-layer structure.
  • a substrate placement surface is formed by a plurality of tiles 482 placed (laid) on a plurality of slate 472s.
  • Each tile 482 is processed with high precision so that the thickness is substantially the same. Accordingly, the substrate placement surface of fine movement stage 422 formed by the plurality of tiles 482 is formed with high flatness following the plane formed by the plurality of slate 472.
  • the tile 482 is placed on the slate 472 so as to be replaceable and separable. Further, the tile 482 is placed so as to be replaceable / separable with respect to the surface plate part 450 and / or the pipe line part 460.
  • the fine movement stage 422 is a so-called pin chuck type holder, and a plurality of pins 482a and a peripheral wall portion 482b are formed on the upper surface of each tile 482 as shown in FIG.
  • the plurality of pins 482a are arranged at substantially equal intervals. Since the diameter of the pin 482a in the pin chuck type holder is very small (for example, about 1 mm in diameter) and the width of the peripheral wall portion 482b is small, the possibility of sandwiching and supporting dust or foreign matter on the back surface of the substrate P can be reduced. It is also possible to reduce the possibility of deformation of the substrate P due to foreign matter being caught.
  • the peripheral wall portion 482b is formed so as to surround the outer periphery of the upper surface of the tile 482.
  • the plurality of pins 482a and the peripheral wall 482b are set to have the same tip height position (Z position). Further, in order to suppress the reflection of the illumination light IL (see FIG. 1), the surface of the tile 482 is subjected to various surface treatments such as coating treatment and ceramic spraying so that the surface becomes black.
  • fine movement stage 422 (see FIG. 19), vacuum suction force is supplied to the space surrounded by peripheral wall portion 482b with substrate P (see FIG. 1) placed on pins 482a and peripheral wall portion 482b. By doing so (air in the space is vacuumed), the substrate P is adsorbed and held on the tile 482. The substrate P is flattened following the tips of the plurality of pins 482a and the peripheral wall portion 482b. A structure for adsorbing and holding the substrate P on the tile 482 (adsorption holding structure of the substrate P) will be described later.
  • the fine movement stage 422 includes a pressurized gas (such as compressed air) in a space surrounded by the peripheral wall 482b in a state where the substrate P (see FIG. 1) is placed on the plurality of pins 482a and the peripheral wall 482b. , The adsorption of the substrate P on the substrate mounting surface can be released.
  • a structure for floating the substrate P on the substrate placement surface floating support structure of the substrate P
  • a plurality of pins 482c and 482d and a peripheral wall portion 482e are also formed on the lower surface of the tile 482. That is, the lower surface of the tile 482 also has a pin chuck structure.
  • the tile 482 is placed on the slate 472 (see FIG. 19), and the tips of the pins 482c and 482d and the peripheral wall 482e are in contact with the upper surface of the slate 472.
  • the plurality of pins 482c and 482d are arranged at substantially equal intervals.
  • the pin 482d has a radial dimension larger (thicker) than that of the pin 482c, and a contact area with the slate 472 (see FIG. 27) is wider than that of the pin 482c.
  • Through holes 482f and 482g are provided at substantially the center of the pin 482d, respectively. These through-holes 482f and 482g are configured to penetrate the tile 482, and through-holes 472b (see FIG. 27) communicating with the suction pipe 462b (see FIG. 27) provided in the slate 472, exhaust
  • the pipe 462c communicates with the through hole of the slate 472 that communicates with the through hole of the pipe 462c (see FIG. 24).
  • the through hole 482f is a hole for sucking air, and the space (air) formed by the pin chuck formed on the upper surface of the tile 482 and the substrate P is vacuum-sucked through the through hole 482f to obtain the substrate P. Adsorb and hold.
  • the through hole 482g is a compressed air exhaust hole for exhausting (blowing out) air, and has a diameter (opening diameter) smaller than that of the through hole 482f, and cancels adsorption of the substrate P adsorbed on the upper surface of the tile 482. In doing so, air having a force sufficient to float the substrate P is blown to the substrate P through the through hole 482g.
  • the number and arrangement of the pins 482c and 482d are not particularly limited, and can be changed as appropriate.
  • the plurality of pins 482a and the plurality of pins 482c and 482d may have the same position in the XY direction, or may be arranged at different positions.
  • the peripheral wall 482e is formed so as to surround the outer periphery of the lower surface of the tile 482.
  • the plurality of pins 482c, 482d and the peripheral wall 482e are set to have the same tip height position (Z position).
  • the tile 482 is sucked and held on the slate 472 by supplying a vacuum suction force to the space surrounded by the peripheral wall portion 482 e in a state where the tile 482 is placed on the slate 472. That is, on the lower surface (back surface) side of the slate 472 tile 482, the tile 482 is interposed via a space (vacuum sucked space) surrounded by the slate 472 and the peripheral wall portion 482e, the pin 482c, and the pin 482d of the tile 482. Secured to slate 472.
  • the through holes 482f and 482g on the lower surface of the tile 482 are arranged so as to communicate with the through holes of the slate 472 and are not fixed to the slate 472.
  • the fixation of the tile 482 to the slate 472 in the present embodiment means that the slate 472 is in a state where an adsorption force is acting on a part of the lower surface of the tile 482 (the space) as in the vacuum adsorption described above. This is to maintain a state in which it does not peel off (does not cause a displacement in the Z direction) and does not cause a relative displacement (a displacement in the X and Y directions) relative to the slate 472. Furthermore, if the suction force is not applied to the tile 482 after the vacuum suction is released, the tile 482 can be detached (removed) from the slate 472.
  • the tile 482 is placed following the plane formed by the plurality of slate 472, it may not be a plane. As long as the shape formed by the plurality of slate 472 and the bottom surface of the tile 482 are substantially the same, the plurality of slate 472 may be a curved surface instead of a flat surface.
  • fine movement stage 422 has various mechanisms for preventing a plurality of tiles 482 from floating from slate 472.
  • a flat convex portion 476 is formed at the + Y side end portion of the tile 482, and a concave portion (convex portion 476) corresponding to the convex portion 476 is formed at the ⁇ Y side end portion.
  • the adjacent tiles 482 are mechanically fastened by fitting the convex portions 476 and the corresponding concave portions.
  • the tile 482 arranged along the outer periphery of the fine movement stage 422 is mechanically fastened to the slate 472 by a fastening member 478.
  • each tile 482 may be fastened to the surface plate part 450 or the pipe line part 460 (refer FIG. 29).
  • the fastening member 478 is provided at, for example, the + X side and + Y side corners of the slate 472, the surface plate part 450, or the pipe line part 460, and the tile 482 is formed from the ⁇ X side and the ⁇ Y side by using another member.
  • the fastening member 478 may be pressed and fastened.
  • a recess 492 is formed at each of the + Y side and ⁇ Y side ends of the tile 482, and a band-shaped member 494 (band 494) is formed in a pair of opposing recesses 492.
  • the band 494 is fastened to the surface plate portion 450 (which may be the slate 472 or the pipe line portion 460), thereby preventing the tile 482 from being lifted from the slate 472. Note that the fastening structure of the tile 482 and the lifting prevention structure can be changed as appropriate.
  • the convex portion 476 and the concave portion corresponding to the convex portion 476 are provided at the Y side end portion of the tile 482, it may be provided at the X side end portion or both ends of the Y side and the X side. It may be provided in the part
  • the pipe section 460 of the fine movement stage 422 is configured by a plurality of pipes 462.
  • the plurality of pipes 462 include a suction pipe 462a for supplying a vacuum suction force for sucking the tile 482 and a suction pipe 462b for supplying a vacuum suction force for sucking the substrate P.
  • the pipe 462d is not supplied with a vacuum suction force or pressurized gas, and functions exclusively as a member for supporting the plurality of slate 472 together with the pipes 462a to 462c.
  • FIG. 24 an example in which a tile 482 is placed via a slate 472 on a set of five pipes 462 (two pipes 462a, one pipe 462b, and two pipes 462c) (one sheet).
  • An example in which a set of five pipes 462 is arranged corresponding to the tile 482 is shown, but the number, combination, arrangement, etc. of each of the pipes 462a to 462c are not limited to this, and can be changed as appropriate. It is. Further, instead of providing the suction pipe 462b and the exhaust pipe 462c, it is also possible to provide dual-purpose pipes that also serve the respective functions.
  • a plug 464 is fitted into one end in the longitudinal direction of the substrate suction pipe 462b (in this embodiment, the end on the -Y side). Further, a plug 466 with a joint (hereinafter simply referred to as “joint 466”) is fitted into the other end in the longitudinal direction of the pipe 462b.
  • a vacuum suction force (see the black arrow in FIG. 27) is supplied to the joint 466 from the outside of the fine movement stage 422 via a pipe member (tube or the like) (not shown) (the inside of the pipe 462b is in a vacuum state).
  • the dual-purpose pipe is provided, the vacuum suction force and the pressurized gas are supplied in a switchable manner.
  • a plurality of through holes 468 are formed on the upper surface of the pipe 462b. Further, a through hole 472b is formed in the slate 472 of the base portion 470 at a position where the position in the XY plane is substantially the same as the through hole 468 when placed on the pipe 462b. Further, in the tile 482 of the chuck portion 480, a through hole 482f is formed at a position where the position in the XY plane is substantially the same as the through holes 468, 472b when placed on the slate 472.
  • the through holes 468, 472b, and 482f communicate with each other, and when a vacuum suction force is supplied into the pipe 462b, the peripheral wall portion 482b (FIG.
  • the strength of the vacuum suction force supplied to the through holes 468, 472b, and 482f may be changed according to the position in the fine movement stage.
  • an air pocket generated in the central portion of the substrate P can be eliminated.
  • the strength of the vacuum suction force may be reduced.
  • the vacuum suction force supplied to the through holes 468, 472b, and 482f arranged at the center of the fine movement stage 422 is earlier than the through holes 468, 472b, and 482f arranged at the periphery of the fine movement stage 422, that is, time difference.
  • the through hole 482f is formed so as to penetrate the pin 482d (thick pin), and the vacuum suction force from the pipe 462b is supplied to the lower surface side of the tile 482. There is no.
  • FIG. 26 an example in which two through holes 482f are formed in the tile 482 is shown, but the number and arrangement of the through holes 482f (the same applies to the corresponding through holes 468 and 472b) are not limited thereto. However, it can be changed as appropriate.
  • the diameters of the through holes 468, 472b, and 482f may be different from each other.
  • the diameter of the through hole located below is increased, that is, the diameter of the through hole 468 is made larger than the diameter of the through hole 482f, and conversely, the diameter of the through hole located above is increased. In other words, the diameter of the through hole 482f may be larger than the diameter of the through hole 468.
  • the diameters of the through holes 468, 472b, and 482f may be made larger as the through holes 468, 72b, and 482f located near the center of the fine movement stage. Further, the diameters of the through holes 468, 472b, and 482f may be increased as the diameter is closer to the plug 464 in the Y-axis direction.
  • the suction holding structure of the tile 482 is substantially the same as the suction holding structure of the substrate P. That is, a plug 464 and a joint 466 are fitted into both ends of the chuck part suction pipe 462a, and a vacuum suction force is supplied into the pipe 462a from the outside of the fine movement stage 422 via the joint 466.
  • a through-hole is formed in the upper surface of the pipe 462a (see FIG. 24), and the peripheral wall portion 482e (see FIG. 24) of the lower surface of the tile 482 through the through-hole and the through-hole formed in the slate 472 (see FIG. 24). 28)), a vacuum suction force is supplied to the space surrounded by. 28 indicates a region corresponding to the through hole formed in the slate 472, and it can be seen that the vacuum suction force is supplied to a position where it does not overlap the pins 482c and 482d.
  • the method (configuration) for vacuum suction is described as the method (configuration) for fixing the tile 482 to the slate 472, but the method for fixing the tile 482 is not limited to suction.
  • the tile 482 may be fixed to the slate 472 by adhering a part of the back surface of the tile 482 to the slate 472 with an adhesive.
  • the performance required for the adhesive that bonds the tile 482 and the slate 472 is that both are easy to peel off and difficult to shift.
  • the adhesive is cured, it becomes very hard and expands, and it is required that the adhesive does not lift the tile 482 from the slate 472, that is, does not cause a step.
  • the adhesive enters the groove on the back surface of the tile 482 in a paste form before curing.
  • a moisture-curable peelable deformable silicone sealant it is preferable to use.
  • the above-described vacuum adsorption method and adhesion method may be used in combination.
  • a magnet may be built in the tile 482, and the slate 472 may be formed of a magnetic material, and the tile 482 may be fixed to the slate 472 by the magnetic force of the magnet.
  • the tile 482 is made of a magnetic material and the slate 472 is provided with a magnet.
  • the magnetic material is, for example, a metal. Since static electricity tends to be generated on the surface of the tile 482, countermeasures against static electricity (use of a static eliminator) are necessary. It is also necessary to take measures against heat, such as irradiation heat from exposure light and heat transmitted from the stage, and temperature management (use of cooling gas).
  • the tile 482 when the tile 482 cannot be attracted and held (vacuum attracted) to the slate 472, such as when the apparatus is transported or assembled, the tile 482 does not deviate from the slate 472 (does not come off) using the adhesive, magnet, or the like. You may do it.
  • the floating support structure of the substrate P is also substantially the same as the suction holding structure of the substrate P. That is, when pressurized gas is supplied to the substrate levitation pipe 462c, the through-hole formed in the vibrator 462c, the through-hole of the slate 472 communicating with the through-hole, and the through-hole 482g ( The pressurized gas is supplied into the peripheral wall portion 482b via FIG. As a result, fine movement stage 422 can float substrate P (see FIG. 1) placed on tile 482 from below. As described above, the substrate P is sucked and held by the duct portion 460, the slate 472, and the tile 482, and the plane is corrected along the substrate placement surface. That is, it can be said that the substrate holder function is provided by the three-layer structure of the pipe line portion 460, the base portion 470 (slate 472), and the chuck portion 480 (tile 482).
  • fine movement stage 422 may have a floating pin that causes substrate P to float from tile 482 using a mechanical member.
  • the flying pin has a surface that comes into contact with the substrate P, and is configured by a member on a rod that supports the surface.
  • a substrate mounting surface is formed by the surface of the floating pin and the upper surface of the tile 482.
  • the floating pin functions as a structure for preventing the tile 482 from being lifted by being disposed between the tiles 482. Note that the number and arrangement of the floating pins are not particularly limited.
  • pipe line part 460 was demonstrated as a structure provided with the some pipe 462, a groove
  • a flow path through which pressurized gas (compressed air or the like) flows may be formed, or a flow path to which a vacuum suction force is supplied (air in the space is vacuumed) may be formed.
  • the surface plate portion 450 has a structure in which the honeycomb structure 458 is filled as a stiffening member.
  • the rib 108 (see FIG. 2 and the like) may be disposed inside the surface plate 450 as a stiffening member.
  • the honeycomb structure 458 may be filled in the inside of the surface plate portion 100 instead of the ribs 108 as in the fourth embodiment.
  • the honeycomb structure 458 and the rib 108 may be used in combination as a stiffening member. In this case, the movers of the voice coil motors 70X and 70Y may be fixed to the ribs 108.
  • a substrate stage apparatus according to a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. Since the substrate stage apparatus according to the fifth embodiment is the same as the fourth embodiment except that the configuration of the fine movement stage 522 is different, only the differences will be described below, and the fourth embodiment will be described. Elements having the same configuration or function are denoted by the same reference numerals as those in the fourth embodiment, and description and illustration thereof are omitted.
  • the fine movement stage 422 of the fourth embodiment has a four-layer structure in which a pipe line part 460, a base part 470, and a chuck part 480 are laminated on a surface plate part 450, respectively.
  • base portion 560 is laminated on surface plate portion 450
  • chuck portion 480 is laminated on base portion 560. The difference is that it has a three-layer structure.
  • a plurality of voice coil motors 70X and 70Y included in the first drive system 62 are provided for the fine movement stage 522 (see FIG. 10 respectively).
  • the point of applying thrust in the direction of three degrees of freedom in the horizontal plane is the same as in the first to third embodiments.
  • the arrangement of the voice coil motors 70X and 70Y (not shown) is not particularly limited, and any of the arrangements of the voice coil motors 70X and 70Y according to the first to third embodiments is selectively used. Can do.
  • fine movement stage 522 includes a surface plate portion 450, a base portion 560, and a chuck portion 480.
  • the fine movement stage 522 according to the fifth embodiment does not include an element corresponding to the pipe line portion 460 (see FIG. 20 and the like) in the fourth embodiment.
  • the base portion 560 also functions as a pipeline portion. Note that the configurations of the surface plate portion 450 and the chuck portion 480 are the same as those in the fourth embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the base portion 560 is formed of a plurality of members called slate 562, like the base portion 470 of the fine movement stage 422 according to the fourth embodiment (see FIG. 20 respectively).
  • the slate 562 is a thin plate-like member having a rectangular shape in plan view, which is formed of the same stone or ceramic as the slate 472 of the fourth embodiment (see FIG. 20).
  • the plurality of slate 562 are tiled on the surface plate portion 450 (not shown in FIG. 32; see FIG. 31), and fixed to the surface plate portion 450 with an adhesive. ing.
  • holes 564P and 564V are opened.
  • the holes 564P and 564V are arranged with a plurality of holes 112P and 112V (see FIG. 9) formed on the upper surface 104 of the surface plate part 100 in the fine movement stage 22 according to the first embodiment (see FIG. 4). It is the same.
  • the pipe line (pipe 110Vc, 110Vp) for supplying a vacuum suction force, and the pipe line (pipe 110P) for supplying pressurized gas are the surface plate parts 100 (each.
  • a plurality of grooves 566 are formed on the lower surface of the slate 562. Is formed.
  • the groove 566 extends in the Y-axis direction and opens at the end on the slate 562 ⁇ Y side.
  • the plurality of holes 564P and 564V are formed at the bottom of the groove 566, and the plurality of holes 564P and 564V communicate with the corresponding groove 566.
  • a joint 568 is connected to the open end portion of the groove 566 in the slate 562 disposed in the vicinity of the ⁇ Y side end portion.
  • a pressurized gas or vacuum suction force is supplied into the groove 566 from the outside of the fine movement stage 522 (see FIG. 33) via a joint 568.
  • a channel connecting member 570 is inserted between a pair of slate 562 adjacent in the Y-axis direction.
  • the grooves 566 formed in the plurality of slate 562 adjacent in the Y-axis direction function as one groove.
  • a plug 572 (see FIG. 32) is attached to the opening end of the groove 566 formed in the slate 562 disposed in the vicinity of the + Y side end.
  • an adhesive groove 574 for bonding the slate 562 and the surface plate portion 450 is provided on the lower surface of the slate 562, as shown in FIG. 34C. Is formed.
  • the groove 574 forms a gas flow path in cooperation with the upper surface portion 454 (see FIG. 33) of the surface plate portion 450 by bonding the slate 562 to the surface plate portion 450.
  • the structure for floating the substrate P placed thereon is substantially the same as that in the first embodiment.
  • a groove (groove 574Vc in FIG. 35) to which a vacuum suction force (see arrow VF) is supplied passes through the hole 564V.
  • the tile 120 is held by vacuum suction.
  • another groove (groove 574Vp in FIG.
  • the fine movement stage 522 has a three-layer structure, and thus the configuration is simpler than that of the fourth embodiment.
  • a plurality of ribs 108 may be disposed as stiffening members inside the surface plate portion 450. Moreover, you may use together the honeycomb structure 458 (refer FIG. 20) and the rib 108 as a stiffening member. In this case, the movers of the voice coil motors 70X and 70Y may be fixed to the ribs 108.
  • a substrate stage apparatus according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG. Since the substrate stage apparatus according to the sixth embodiment is the same as the first embodiment except that the configuration of the fine movement stage 622 is different, only the differences will be described below, and the first embodiment will be described. Elements having the same configuration or function are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description and illustration thereof are omitted.
  • a plurality of ribs 108 are disposed inside the fine movement stage 22 as stiffening members. These ribs 108 are arranged so as to extend radially (X-shaped) from the X-axis direction, the Y-axis direction, or the central portion. Therefore, the total number of radially extending ribs 108 was four.
  • all of the plurality of ribs 608 accommodated in the outer wall portion 106 are arranged so as to extend radially from the center portion of the surface plate portion 650. Has been.
  • the number of ribs 608 is not limited to that shown in FIG. 36 and can be changed as appropriate.
  • a plurality of pipes 110 are accommodated in the surface plate portion 650, and a flow path for supplying pressurized gas and a vacuum suction force is formed in cooperation with the lower surface of the upper surface portion 104 in the first embodiment. It is the same.
  • the first tile also has a point that a plurality of tiles 120 (see FIG. 4) are spread on the upper surface portion 104 of the surface plate portion 650 to form a substrate placement surface. This is the same as the embodiment.
  • a horizontal plane is provided to the fine movement stage 622 via a plurality of voice coil motors 70X and 70Y (see FIG. 10 respectively) provided in the first drive system 62.
  • the point of applying the thrust in the direction of three degrees of freedom is the same as in the first to third embodiments.
  • the arrangement of the voice coil motors 70X and 70Y (not shown) is not particularly limited, and any of the arrangements of the voice coil motors 70X and 70Y according to the first to third embodiments is selectively used. Can do.
  • honeycomb structure and rib 608 which are the stiffening members which concern on the said 4th Embodiment as a stiffening member.
  • ribs for fixing the movers of the voice coil motors 70X and 70Y may be disposed separately from the radially extending ribs 608.
  • a substrate stage apparatus according to a seventh embodiment will be described with reference to FIGS. 37 (A) to 38 (B).
  • the substrate stage apparatus according to the seventh embodiment is the same as that of the first embodiment except that the configuration of the plurality of tiles 720 forming the substrate mounting surface is different. Therefore, only the differences will be described below.
  • the peripheral wall portion 124 (see FIG. 6) of the tile 120 of the first embodiment is formed along the outer peripheral edge portion of the tile 120
  • the tile 720 according to the seventh embodiment is a diagram.
  • a difference is that a peripheral wall portion 724 is formed in a region somewhat inside the outer peripheral edge portion.
  • the height position of the tip of the peripheral wall portion 724 is set to be the same as the height position of the pin 722, but on the outside of the peripheral wall portion 724.
  • the height position of the region is the same as the portion where the pin 122 is not formed on the upper surface.
  • a region outside the peripheral wall portion 724 in the tile 720 will be described as a stepped portion 726.
  • the tiles 720 of the seventh embodiment are chamfered at the four corners.
  • the structure of the back surface of the tile 720 is the same as that of the tile 120 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the peripheral wall portions 724 are separated from each other between a pair of adjacent tiles 720, and the steps between the tiles 720 are separated from each other.
  • the portions 726 are adjacent to each other, a groove is formed at a joint portion between the pair of tiles 720.
  • the adjacent peripheral wall portions 724 are separated from each other, so that even if the adjacent tiles 720 have a difference in thickness. Thus, it is possible to avoid a steep step between adjacent tiles 720.
  • the tile 720 according to the seventh embodiment includes a fine movement stage 220 (see FIG. 11), a fine movement stage 320 (see FIG. 14), and a fine movement stage 422 (see FIG. 19) according to the second to sixth embodiments. ), Fine movement stage 522 (see FIG. 30), and the like.
  • the substrate stage apparatus according to the eighth embodiment is the same as the seventh embodiment except that the configuration of the plurality of tiles 820 forming the substrate placement surface is different. Therefore, only the differences will be described below. And about the element which has the same structure or function as the said 7th Embodiment, the code
  • a peripheral wall portion 724 having the same height as each pin 722 is formed on the outer peripheral edge portion of the tile 820, as in the seventh embodiment. Moreover, it is the same as that of the said 7th Embodiment that the level
  • a plurality of convex portions 822 are formed on the stepped portion 726 from the outer surface of the peripheral wall portion 724 so as to protrude in a comb shape at a predetermined interval.
  • the height position of the convex portion 822 is set to be the same as that of the peripheral wall portion 724 and the pin 722.
  • the plurality of convex portions 822 are arranged such that the tip portions of the convex portions 822 of a pair of adjacent tiles 820 do not contact (displace) (the convex portion of one tile 820). 822 is set to face the step 726 of the other tile 820).
  • the substrate P ( The flatness of the substrate P when adsorbing and holding (see FIG. 1) is improved. Moreover, since the convex portions 822 are arranged so as to be displaced from each other, it is possible to avoid a steep step between the adjacent tiles 820.
  • the tile 820 according to the eighth embodiment includes the fine movement stage 220 (see FIG. 11), the fine movement stage 320 (see FIG. 14), and the fine movement stage 422 (see FIG. 19) according to the second to sixth embodiments. ), Fine movement stage 522 (see FIG. 30), and the like.
  • the substrate stage apparatus 920 according to the ninth embodiment is the same as the second embodiment except that the configuration of the measurement system for measuring the position of the fine movement stage 922 in the horizontal plane is different. Only differences will be described, and elements having the same configuration or function as those of the second embodiment will be denoted by the same reference numerals as those of the second embodiment, and description and illustration thereof will be omitted.
  • optical interferometer system 96A As a measurement system for measuring the position in the horizontal plane of fine movement stage 220 (see FIG. 11) according to the second embodiment, optical interferometer system 96A having the same configuration as in the first embodiment (FIG. 10).
  • the position of the fine movement stage 922 in the horizontal plane is measured using the encoder system 930.
  • the configuration of the substrate stage apparatus 920 is the second implementation described above except that the fine mirror stage 922 is replaced with the bar mirrors 80X and 80Y (see FIG. 12 respectively) and the components of the encoder system described below are arranged. It is the same as the form.
  • the configuration of a drive system (substrate drive system 60; see FIG. 10) for driving each element of the substrate stage apparatus 920, including a plurality of voice coil motors 70X and 70Y (see FIG. 13), is the above-described second configuration. Since it is the same as the embodiment, the description is omitted here.
  • a scale base 932 is attached to each of the side surface on the + Y side and the side surface on the ⁇ Y side of the surface plate portion 100 of the fine movement stage 922.
  • the scale base 932 is made of a member extending in the X-axis direction, and the length in the X-axis direction is set to be slightly longer than the dimension of the substrate P in the X-axis direction.
  • the scale base 932 is preferably formed of a material that hardly undergoes thermal deformation such as ceramics.
  • the upward scale 934 is fixed on the upper surface of each of the pair of scale bases 932.
  • the upward scale 932 is a plate-like (band-like) member extending in the X-axis direction, and has an upper surface (a surface facing the + Z side (upper side)) in two axial directions (in this embodiment, the X-axis).
  • a reflection type two-dimensional diffraction grating (so-called grating) having a periodic direction in the Y-axis direction) is formed.
  • the encoder system 930 has a pair of measurement tables 940.
  • One measurement table 940 is disposed on the + Y side of the projection optical system 16, and the other measurement table 940 is disposed on the ⁇ Y side of the projection optical system 16.
  • the measurement table 940 is predetermined (finely moved) in the Y-axis direction by a Y linear actuator 942 fixed in a suspended state to the lower surface of a support member 19 (hereinafter referred to as “optical surface plate 19”) that supports the projection optical system 16.
  • the stage 922 is driven with a stroke (equivalent to the movable distance in the Y-axis direction).
  • the type of the Y linear actuator 942 is not particularly limited, and a linear motor, a ball screw device, or the like can be used.
  • a pair of downward scales 960 extending in the Y-axis direction are fixed to the lower surface of the optical surface plate 19 corresponding to each measurement table 940 (see FIG. 40).
  • a reflection type two-dimensional diffraction whose periodic direction is a biaxial direction orthogonal to each other (the X axis direction and the Y axis direction in the present embodiment).
  • a lattice (a so-called grating) is formed.
  • two downward X heads 950x and two downward Y heads 950y are attached so as to face the upward scale 932 (each overlapping with the depth direction of the paper surface, one of which is not shown). ).
  • two upward X heads 952x and two downward Y heads 952y (the two X heads 952x overlap with each other in the depth direction of the paper surface, not shown in FIG. 43). It is attached to face the downward scale 960.
  • the positional relationship between the heads 950x, 950y, 952x, and 952y is known.
  • the measurement table 940 is preferably formed of a material that is unlikely to undergo thermal deformation such as ceramics so that the positional relationship between the heads 950x, 950y, 952x, and 952y does not easily change.
  • the encoder system 930 shows a conceptual diagram of the encoder system 930.
  • the XY of the measurement table 940 (downward X head 950x and downward Y head 950y) based on the optical surface plate 19 is formed by the upward X head 952x and the upward Y head 952y, and the downward scale 960 corresponding thereto.
  • a first encoder system for measuring the position in the plane is configured.
  • An encoder system is configured.
  • the position measurement of the fine movement stage 922 based on the optical surface plate 19 is performed via the two-stage encoder system of the first and second encoder systems. Done.
  • main controller 90 moves fine movement stage 922 with a long stroke only in the X-axis direction, upward scale 934 corresponding to measurement table 940 (downward X head 950x and downward Y head 950y)
  • the fine movement stage 922 is moved relative to the stationary measurement table 940 in the X-axis direction while positioning the measurement table 940 in the Y-axis direction so that the opposite state is maintained.
  • the position measurement of the fine movement stage 922 based on the optical surface plate 19 can be performed based on the total value of the first and second encoder systems.
  • main controller 90 moves measurement table 940 together with fine movement stage 922 with a long stroke in the Y-axis direction. .
  • the main controller 90 outputs the output of the first encoder system (position information of the measurement table 940 with reference to the optical surface plate 19) and the output of the second encoder system (position information of the fine movement stage 922 with reference to the measurement table 940). ), The position of fine movement stage 922 is measured using optical surface plate 19 as a reference.
  • the position information of the fine movement stage 922 in the XY plane can be obtained with high accuracy by the encoder system 930 having less influence of air fluctuation or the like than the optical interferometer system.
  • the encoder system 930 includes the fine movement stage 22 (see FIG. 1) and the fine movement stage 320 (see FIG. 14) according to the first and third to eighth embodiments. It can also be applied to the measurement of fine movement stage 422 (see FIG. 19), fine movement stage 522 (see FIG. 30), and the like.
  • the scale in the X-axis direction is somewhat longer than the substrate P as the upward scale 934.
  • shorter scales may be arranged at predetermined intervals in the X-axis direction. .
  • the case where the two-dimensional grating is formed on the scales 934 and 960 has been described.
  • the present invention is not limited to this. It may be formed.
  • the substrate stage apparatus 1020 according to the tenth embodiment is the same as the ninth embodiment except that the configuration of the encoder system for measuring the position of the fine movement stage 1022 in the horizontal plane is different. Only differences will be described, and elements having the same configuration or function as those of the ninth embodiment will be denoted by the same reference numerals as those of the ninth embodiment, and description and illustration thereof will be omitted.
  • the encoder system 930 of the ninth embodiment measures the position of the fine movement stage 922 in the horizontal plane based on the optical surface plate 19 via the measurement table 940 disposed above the fine movement stage 922.
  • the fine movement stage 1022 is based on the optical surface plate 19 via the Y coarse movement stage 32 for moving the fine movement stage 922 with a long stroke in the Y-axis direction.
  • the point of measuring the position in the horizontal plane is different.
  • the configuration of a drive system (substrate drive system 60; see FIG. 10) for driving each element of the substrate stage apparatus 1020, which includes a plurality of voice coil motors 70X and 70Y (see FIG. 13), is the above-described second configuration. Since it is the same as the embodiment, the description is omitted here.
  • FIG. 45 is an enlarged view of a portion indicated by reference numeral 10A in FIG.
  • a head base 1032 is attached to each of the side surface on the + Y side and the side surface on the ⁇ Y side of the surface plate portion 100 of the fine movement stage 922.
  • Two downward X heads 950x and two downward Y heads 950y are attached to the lower surface of the head base 1032 in the same arrangement as the lower surface of the measurement table 940 (see FIG. 41) in the ninth embodiment. (See FIG. 47).
  • a pair of scale bases 1034 are attached to the Y coarse movement stage 32 via L-shaped arm members 1036, respectively.
  • the pair of scale bases 1034 may be attached to a Y step guide 44 that operates integrally with the Y coarse movement stage 32 in the Y-axis direction.
  • the scale base 1034 is substantially the same member as the scale base 932 (see FIG. 42) according to the ninth embodiment.
  • the scale base 1034 is made of a member extending in the X-axis direction, and an upward scale 934 similar to that of the ninth embodiment is fixed to the upper surface thereof.
  • the heads 950x and 950y attached to the head base 1032 are arranged to face the upward scale 934 (see FIG. 47).
  • the head base 1040 is attached to the scale base 1034 (that is, the Y coarse movement stage 32) via the L-shaped arm member 1038.
  • the scale base 1034 that is, the Y coarse movement stage 32
  • the L-shaped arm member 1038 On the upper surface of the head base 1040, two upward X heads 952x and two downward Y heads 952y are fixed in the same arrangement as the upper surface of the measurement table 940 (see FIG. 41) in the ninth embodiment. (See FIG. 47).
  • a pair of downward scales 960 extending in the Y-axis direction are fixed to the lower surface of the optical surface plate 19 (see FIG. 44), which is the same as in the ninth embodiment. .
  • the heads 952x and 952y attached to the head base 1040 are disposed so as to face the downward scale 960.
  • FIG. 46 shows a conceptual diagram of the encoder system 1030.
  • an upward X head 952x, an upward Y head 952y, and a downward scale 960 corresponding to the upward X head 952x and the downward scale 960 corresponding thereto measure the position of the Y coarse movement stage 32 in the XY plane with reference to the optical surface plate 19.
  • a first encoder system is configured.
  • the position of the fine movement stage 1022 in the XY plane is measured with the Y coarse movement stage 32 as a reference by the downward X head 950x and the downward Y head 950y and the upward scale 934 corresponding thereto.
  • a second encoder system is configured. As described above, in the encoder system 1030 according to the tenth embodiment, the position of the fine movement stage 1022 is measured based on the optical surface plate 19 through the two-stage encoder system of the first and second encoder systems. Done.
  • main controller 90 moves fine movement stage 1022 with a long stroke only in the X-axis direction, the facing state of downward X head 950x and downward Y head 950y and upward scale 934 is always maintained.
  • the fine movement stage 922 is moved relative to the stationary Y coarse movement stage 32 in the X-axis direction.
  • the position measurement of the fine movement stage 1022 based on the optical surface plate 19 can be performed based on the total value of the first and second encoder systems.
  • the position of the Y coarse movement stage 32 is measured by the first encoder system. Since the Y coarse movement stage 32 moves with the fine movement stage 1022 in the Y axis direction with a long stroke, the positional information of the fine movement stage 1022 that moves with the long stroke in the Y axis direction is output from the first encoder system (optical surface plate 19). Can be obtained on the basis of the sum of the output of the second encoder system (position information of the fine movement stage 1022 with reference to the Y coarse movement stage 32).
  • an encoder head is attached to the fine movement stage 1022 instead of the scale, so that it is lighter than the ninth embodiment, The position controllability of the substrate P is improved.
  • the encoder system 1030 includes the fine movement stage 22 (see FIG. 1) and the fine movement stage 320 (see FIG. 14) according to the first and third to eighth embodiments. It can also be applied to the measurement of fine movement stage 422 (see FIG. 19), fine movement stage 522 (see FIG. 30), and the like.
  • each element in the first to tenth embodiments described above is not limited to that described above, and can be changed as appropriate.
  • the first drive system 62 of each of the above embodiments includes a total of four voice coil motors (a pair of X voice coil motors 70X and a pair of Y voice coil motors 70Y).
  • the number is not limited to this, and the number of X-axis and Y-axis voice coil motors may be one or three or more, respectively.
  • the X voice coil motor 70X and the Y voice coil motor 70Y may have different numbers.
  • the voice coil motors 70X and 70Y may be moving coil types.
  • the present invention is not limited to this, and other types of actuators may be used. In that case, a plurality of types of actuators may be mixed.
  • the linear motor of 1 axis direction was used as an actuator was demonstrated, the 2 axis actuator which can generate a thrust in the X-axis and the Y-axis direction, or 3 degrees of freedom in the X-axis, Y-axis, and ⁇ z directions An actuator capable of generating a thrust in the direction may be used.
  • one voice coil motor is stored in one storage unit 76 (space formed in the fine movement stage).
  • one storage unit A plurality of voice coil motors (actuators) may be accommodated in the space. In this case, a plurality of voice coil motors having different thrust generation directions may be mixed.
  • the fine movement stage (fine movement stage 22 or the like) accommodates only an actuator (in the above embodiments, voice coil motors 70X and 70Y) that generates thrust in the horizontal plane (X axis or Y axis).
  • an actuator such as the Z voice coil motor 70Z in each of the above embodiments
  • a direction intersecting the horizontal plane such as the Z-axis direction
  • the surface plate part (the surface plate part 100 or the like) which is the lowest layer of the fine movement stage and houses a plurality of voice coil motors has a structure in which a stiffening member is housed in a hollow box.
  • the present invention is not limited to this, and it may be formed of a solid member.
  • the fine movement stage (such as fine movement stage 22) of each embodiment is composed of a plurality of layers (2 to 4 layers) with the surface plate portion (surface plate portion 100, etc.) as the lowermost layer, but is not limited thereto.
  • a single layer structure in which the substrate is directly mounted on the upper surface of the surface plate portion 100 or the like may be used, or a structure of five layers or more (in this case, the surface plate portion 100 or the like may not be the lowest layer) may be employed. .
  • the fine movement stage (such as the fine movement stage 22) is formed by a plurality of plate-like members (such as tiles 120), which are hard members, as the uppermost layer that forms the substrate mounting surface.
  • the member forming the uppermost layer is not limited to this, and may be a member having flexibility.
  • a sheet-like (or film-like) member formed of a synthetic resin-based or rubber-based material can be used. In this case, since the sheet-like member is the uppermost layer, the sheet-like member is flattened along the surface of the second layer (second layer from the top) immediately below the sheet-like member.
  • the substrate P placed on the sheet-like member is also flattened along the upper surface of the second layer. Accordingly, it is preferable that the flatness of the surface (upper surface) of the second layer is high. In this case, it is preferable that a plurality of pin-shaped protrusions that support the lower surface of the substrate P be formed on the sheet-like member, similarly to the tile (the tile 120 or the like).
  • the size of the sheet-like member is not particularly limited, and the uppermost layer may be formed by arranging a plurality of sheet-like members, or a single sheet-like member that covers the entire surface of the second layer. An upper layer may be formed. The sheet-like member may be vacuum-sucked and held on the second layer in the same manner as the tile, but is not limited thereto, and may be fixed by adhesion or the like.
  • the configuration of the substrate stage apparatus (substrate stage apparatus 20 and the like) of each of the above embodiments is not limited to that described in the above embodiment, and can be appropriately changed.
  • a similar substrate driving system 60 can be applied. That is, the substrate stage apparatus may be a coarse movement stage of the type in which the Y coarse movement stage is disposed on the X coarse movement stage as disclosed in US Patent Application Publication No. 2010/0018950. (In this case, fine movement stage 22 and the like are given thrust by each voice coil motor from Y coarse movement stage). Further, the substrate stage device does not necessarily have the self-weight support device 28. Further, the substrate stage apparatus may drive the substrate P for a long stroke only in the scanning direction.
  • 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).
  • the single wavelength laser beam of the infrared region or visible region oscillated from the DFB semiconductor laser or fiber laser is amplified by a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium), You may use the harmonic which wavelength-converted into ultraviolet light using the nonlinear optical crystal.
  • 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 to the square glass plate, but is used for the exposure apparatus for manufacturing an organic EL (Electro-Luminescence) panel, for semiconductor manufacturing.
  • the present invention can 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.
  • 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 substrate stage apparatus substrate stage apparatus 20 or the like
  • the substrate stage apparatus may be used in an apparatus other than the exposure apparatus, for example, a substrate inspection apparatus
  • 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.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, and includes 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 object holding device and the object holding method of the present invention are suitable for holding an object.
  • the processing apparatus of the present invention is suitable for executing a predetermined process 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.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal exposure apparatus, 20 ... Substrate stage apparatus, 22 ... Fine movement stage, 70X ... X voice coil motor, 70Y ... Y voice coil motor, 76 ... Storage part, 100 ... Surface plate part, 102 ... Lower surface part, 104 ... Upper surface Part, 120 ... tile, P ... substrate.

Abstract

基板ステージ装置(20)は、基板(P)を保持し、X軸方向及びY軸方向を含む所定平面に平行なる上面部(104)と、Z軸方向に関して、上面部と対向する下面部(102)と、を有する微動ステージ(22)と、X軸方向及びY軸方向に関して上面部及び下面部と重なり、且つ、Z軸方向に関して上面部及び下面部に挟まれるように配置され、微動ステージを駆動するXボイスコイルモータ(70X)と、を備える。

Description

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
 本発明は、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、及び物体保持方法に係り、更に詳しくは、物体を保持する物体保持層装置及び方法、前記物体保持装置を備える処理装置、並びに前記処理装置を用いるフラットパネルディスプレイ又はデバイスの製造方法に関する。
 従来、液晶表示素子、半導体素子(集積回路等)等の電子デバイス(マイクロデバイス)を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下、「マスク」と総称する)に形成されたパターンを、エネルギビームを用いてガラスプレート又はウエハ(以下、「基板」と総称する)に転写する露光装置が用いられている。
 この種の露光装置としては、基板を吸着保持する基板ステージ装置を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
 ここで、基板ステージ装置は、露光精度を確保するために、基板を高い平面度で保持することが要求される。
特許第4136363号公報
 第1の態様によれば、物体を保持し、第1方向及び第2方向を含む所定平面に平行なる第1面と、前記所定平面に交差する第3方向に関して、前記第1面と対向する第2面と、を有する移動体と、前記第1方向及び前記第2方向に関して前記第1面及び前記第2面と重なり、且つ、前記第3方向に関して前記第1面及び前記第2面に挟まれるように配置され、前記移動体を駆動する駆動系と、を備える物体保持装置が、提供される。
 第2の態様によれば、第1の態様に係る物体保持装置と、前記物体に対して所定の処理を実行する処理部と、を備える処理装置が、提供される。
 第3の態様によれば、第2の態様に係る処理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が、提供される。
 第4の態様によれば、第2の態様に係る処理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が、提供される。
 第5の態様によれば、物体を保持する物体保持方法であって、第1方向及び第2方向を含む所定平面に平行なる第1面と、前記所定平面に交差する第3方向に関して、前記第1面と対向する第2面と、を有する移動体を用いて前記物体を保持することと、前記第1方向及び前記第2方向に関して前記第1面及び前記第2面と重なり、且つ、前記第3方向に関して前記第1面及び前記第2面に挟まれるように駆動系が配置され、前記移動体を駆動することと、を含む物体保持方法が、提供される。
第1の実施形態に係る液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。 図1の1A-1A矢視断面図である。 図1の1B-1B矢視断面図である。 図1の液晶露光装置が備える微動ステージの分解図である。 微動ステージの内部構造を説明するための図である。 図4の微動ステージが備えるチャッキングタイルの上面を示す平面図である。 図6のチャッキングタイルの下面を示す平面図である。 図6のチャッキングタイルの断面図である。 微動ステージにおけるチャッキングタイルの保持構造を説明するための図である。 液晶露光装置の制御系を中心的に構成する主制御装置の入出力関係を示すブロック図である。 第2の実施形態に係る基板ステージ装置を示す図である。 図11の2A-2A矢視断面図である。 図11の2B-2B矢視断面図である。 第3の実施形態に係る基板ステージ装置を示す図である。 図14の基板ステージ装置の分解図である。 図14の3A-3A矢視断面図である。 図15の3B-3B矢視断面図である。 図18(A)は、図14の基板ステージ装置が備えるVCMユニットを上方から見た図、図18(B)は、VCMユニットの下方から見た図、図18(C)は、VCMユニットの断面図である。 第4の実施形態に係る微動ステージの斜視図である。 図19の微動ステージの分解斜視図である。 図19の微動ステージの平面図である。 図21の4A-4A矢視断面図である。 図21の4B-4B矢視断面図である。 図19の微動ステージから一部の部材を取り除いた平面図である。 図19の微動ステージの組み立て手順を説明するための図である。 図19の微動ステージが備えるチャッキングタイルの平面図である。 図19の微動ステージの断面図である。 図26のチャッキングタイルを裏面側から見た平面図である。 図19の微動ステージの内部構造を説明するための図である。 第5の実施形態に係る微動ステージを示す斜視図である。 図30の微動ステージの分解斜視図である。 図30の微動ステージが備えるベース部の平面図である。 図30の微動ステージを下方から見た分解斜視図である。 図34(A)は、図30のベース部が備えるスレートの端部近傍を示す斜視図、図34(B)は、隣接する一対のスレートの接合部近傍を示す斜視図、図34(C)は、スレートの側面図である。 図30の微動ステージの内部構造を説明するための図である。 第6の実施形態に係る微動ステージの分解斜視図である。 図37(A)は、第7の実施形態に係るチャッキングタイルの平面図、図37(B)は、図37(A)の7A-7A矢視断面図である。 図38(A)は、第7の実施形態に係るチャッキングタイルの斜視図、図38(B)は、複数のチャッキングタイルを敷き詰めた状態での斜視図である。 第8の実施形態に係るチャッキングタイルの平面図である。 第9の実施形態に係る基板ステージ装置を示す図である。 図40の9A部の拡大図である。 図40の基板ステージ装置が備える微動ステージの平面図である。 第9の実施形態に係るエンコーダシステムの概念図である。 第10の実施形態に係る基板ステージ装置を示す図である。 図44の10A部の拡大図である。 第10の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。 第10の実施形態に係るエンコーダシステムの概念図である。
《第1の実施形態》
 以下、第1の実施形態について、図1~図10を用いて説明する。
 図1には、第1の実施形態に係る露光装置(ここでは液晶露光装置10)の構成が概略的に示されている。液晶露光装置10は、物体(ここではガラス基板P)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。ガラス基板P(以下、単に「基板P」と称する)は、平面視矩形(角型)に形成され、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。
 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装置14、投影光学系16、表面(図1で+Z側を向いた面)にレジスト(感応剤)が塗布された基板Pを投影光学系16に対し相対的に移動させる移動体装置(ここでは基板ステージ装置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、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おり、図示しない光源(水銀ランプ、あるいはレーザダイオードなど)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、複数の露光用照明光(照明光)ILとしてマスクMに照射する。照明光ILとしては、i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)などの光(あるいは、上記i線、g線、h線の合成光)が用いられる。
 マスクステージ装置14が保持するマスクMとしては、下面(図1では-Z側を向いた面)に所定の回路パターンが形成された、透過型のフォトマスクが用いられる。主制御装置90(図10参照)は、リニアモータなどを含むマスク駆動系92(図10参照)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方向に適宜微少駆動する。マスクMの水平面内の位置情報は、光干渉計システム、あるいはエンコーダシステムなどを含むマスク計測系94(図10参照)により求められる。
 投影光学系16は、マスクステージ装置14の下方に配置されている。投影光学系16は、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、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レンズモジュールを備えている。
 液晶露光装置10では、照明系12からの複数の照明光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(透過)した照明光IL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。
 基板ステージ装置20は、基板Pを投影光学系16(照明光IL)に対して高精度で位置制御するための装置であり、具体的には、基板Pを照明光ILに対して水平面(X軸方向、及びY軸方向)に沿って所定の長ストロークで駆動するとともに、6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy、及びθzの各方向)に微少駆動する。基板ステージ装置20は、後述する微動ステージ22を除き、米国特許出願公開第2012/0057140号明細書などに開示されるものと同様に構成された、いわゆる粗微動構成のステージ装置であって、基板Pを保持する微動ステージ22、ガントリタイプの粗動ステージ26、自重支持装置28、及び基板ステージ装置20を構成する各要素を駆動するための基板駆動系60(図1では不図示、図10参照)、上記各要素の位置情報を求めるための基板計測系96(図1では不図示、図10参照)などを備えている。
 微動ステージ22は、全体的に平面視矩形(図3参照)の板状(あるいは箱形)に形成され、その上面(基板載置面)に基板Pが載置される。微動ステージ22の上面のX軸及びY軸方向の寸法は、基板Pと同程度に(実際には幾分短く)設定されている。基板Pは、微動ステージ22の上面に載置された状態で微動ステージ22に真空吸着保持されることによって、ほぼ全体(全面)が微動ステージ22の上面に沿って平面矯正される。従って、本実施形態の微動ステージ22は、従来の基板ステージ装置が備える基板ホルダと同機能の部材であると言うこともできる。微動ステージ22の詳細な構成については、後述する。
 粗動ステージ26は、Y粗動ステージ32とX粗動ステージ34とを備えている。Y粗動ステージ32は、微動ステージ22の下方(-Z側)であって、クリーンルームの床上に設置された不図示のベースフレーム部材上に載置されている。Y粗動ステージ32は、Y軸方向に所定間隔で平行に配置された一対のXビーム36を有している。一対のXビーム36は、上記ベースフレーム部材上にY軸方向に移動自在な状態で載置されている。
 X粗動ステージ34は、Y粗動ステージ32の上方(+Z側)であって、微動ステージ22の下方に(微動ステージ22とY粗動ステージ32との間に)配置されている。X粗動ステージ34は、YZ断面逆U字状の部材であって、Y粗動ステージ32は、X粗動ステージ34の一対の対向面間に挿入されている。X粗動ステージ34は、Y粗動ステージ32が有する一対のXビーム36上に複数の機械的なリニアガイド装置38を介して載置されており、Y粗動ステージ32に対してX軸方向に関して自在に相対移動可能であるのに対し、Y軸方向に関しては、Y粗動ステージ32と一体的に移動する。
 自重支持装置28は、微動ステージ22の自重を下方から支持する重量キャンセル装置42と、該重量キャンセル装置42を下方から支持するYステップガイド44とを備えている。重量キャンセル装置42(心柱などとも称される)は、X粗動ステージ34に形成された開口部(不図示)に挿入されており、X粗動ステージ34に対してフレクシャ装置とも称される複数の連結部材40を介して機械的に接続されている。重量キャンセル装置42は、X粗動ステージ34に牽引されることによって、該X粗動ステージ34と一体的にX軸、及び/又はY軸方向に移動する。
 重量キャンセル装置42は、レベリング装置46と称される支持装置を介して微動ステージ22の自重を下方から支持している。レベリング装置46は、微動ステージ22をXY平面に対して揺動(チルト動作)自在に支持している。レベリング装置46は、不図示のエアベアリングを介して重量キャンセル装置42に下方から非接触状態で支持されている。これにより、微動ステージ22の重量キャンセル装置42(及びX粗動ステージ34)に対するX軸、Y軸、及びθz方向への相対移動、及び水平面に対する揺動(θx、θy方向への相対移動)が許容される。重量キャンセル装置42、レベリング装置46、連結部材40などの構成の詳細に関しては、米国特許出願公開第2010/0018950号明細書などに開示されているので、説明を省略する。
 Yステップガイド44は、X軸に平行に延びる部材から成り、Y粗動ステージ32が有する一対のXビーム36間に配置されている。Yステップガイド44は、エアベアリング48を介して重量キャンセル装置42を非接触状態で下方から支持しており、重量キャンセル装置42がX軸方向へ移動する際の定盤として機能する。Yステップガイド44は、Y粗動ステージ34とは振動的に分離して配置された架台18上に機械的なリニアガイド装置50を介して載置されており、架台18に対してY軸方向に移動自在となっている。Yステップガイド44は、一対のXビーム36に対して、複数の連結部材52(フレクシャ装置)を介して機械的に接続されており、Y粗動ステージ32に牽引されることによって、Y粗動ステージ32と一体的にY軸方向に移動する。
 基板駆動系60(図1では不図示。図10参照)は、微動ステージ22を投影光学系16(照明光IL)に対して6自由度方向に駆動するための第1駆動系62(図10参照)、Y粗動ステージ32をY軸方向に長ストロークで駆動するための第2駆動系64(図10参照)、及びX粗動ステージ34をY粗動ステージ32上でX軸方向に長ストロークで駆動するための第3駆動系66(図10参照)を備えている。第2駆動系64、及び第3駆動系66を構成するアクチュエータの種類は、特に限定されないが、一例として、リニアモータ、あるいはボールねじ駆動装置などを使用することが可能である(図1ではリニアモータが図示されている)。第2、及び第3駆動系64、66の構成の詳細に関しては、米国特許出願公開第2012/0057140号明細書などに開示されているので、説明を省略する。
 図2には、微動ステージ22の断面図(図1の1A-1A矢視断面図)が示されている。図2に示されるように、第1駆動系62(図2では不図示。図10参照)は、微動ステージ22にX軸方向の推力を付与するための一対のXリニアモータ(ここではXボイスコイルモータ70X)と、微動ステージ22にY軸方向の推力を付与するための一対のYリニアモータ(ここではYボイスコイルモータ70Y)とを有している。一対のXボイスコイルモータ70Xは、微動ステージ22の内部における+X側の端部近傍において、Y軸方向に離間して配置されている。また、一対のYボイスコイルモータ70Yは、微動ステージ22の内部における+Y側の端部近傍において、X軸方向に離間して配置されている。図1に戻り、一対のXボイスコイルモータ70Xは、微動ステージ22の重心位置Gに対して対称(図1では左右対称)に配置されている。図1では不図示であるが、同様に、一対のYボイスコイルモータ70Yも、重心位置Gに対して対称(図2参照。図2では上下対称)に配置されている。
 図2に示されるように、一対のXボイスコイルモータ70X、及び一対のYボイスコイルモータ70Yとしては、それぞれムービングマグネット型のものが用いられている。Xボイスコイルモータ70Xは、微動ステージ22の+X側の側面近傍に形成された空間部である収納部76内に収納されている。収納部76は、微動ステージ22の内部にY軸方向に離間して一対形成され、一対のXボイスコイルモータ70Xのそれぞれを個別に収納している。同様に、微動ステージ22の+Y側の側面近傍には、一対のYボイスコイルモータ70Yそれぞれを個別に収納するための一対の収納部76が、X軸方向に離間して形成されている。このように、本実施形態の微動ステージ22の側面には、合計で4つのボイスコイルモータ70X、70Yに対応して、合計で4つの収納部76が形成されている。各収納部76は、微動ステージ22の側面(+X側、又は+Y側の側面)に開口しており、各ボイスコイルモータ70X、70Yは、微動ステージ22の側面に露出している(図1参照)。
 Xボイスコイルモータ70Xの可動子72Xは、図1に示されるように、微動ステージ22に固定されている。可動子72Xは、YZ断面U字状に形成されており、一対の対向面それぞれに複数の永久磁石を含む磁石ユニットが固定されている。可動子72Xは、一対の対向面がXY平面と平行となるように(横向きに)配置されている。
 これに対し、Xボイスコイルモータ70Xの固定子74Xは、X粗動ステージ34の上面から突出した支柱54の先端部に固定されている。固定子74Xは、YZ断面T字状に形成されており、先端部が上記可動子72Xの一対の対向面間に所定の隙間を介して挿入可能なように、上記可動子と同様に横向きに配置されている。固定子74Xの先端部(可動子72Xの一対の対向面間に挿入される部分)には、不図示のコイルユニットが収納されている。
 なお、図1では不図示であるが、図2に示されるように、一対のYボイスコイルモータ70Yは、一対のXボイスコイルモータ70XをZ周りに90°回転させたように配置されている。Yボイスコイルモータ70Y(可動子72Y、固定子74Yを含む)の構成は、推力の発生方向が異なる点を除き、Xボイスコイルモータ70Xと同じであるので、詳細な説明は省略する。
 主制御装置90(図10参照)は、走査露光動作時など微動ステージ22をX軸方向に駆動する場合には、第3駆動系66(図10参照)を介してX粗動ステージ34をX軸方向(走査方向)に長ストロークで移動させるとともに、第1駆動系62が備える2つのXボイスコイルモータ70Xを用いてX粗動ステージ34から微動ステージ22にX軸方向(+X方向又は-X方向)の推力を付与する。また、主制御装置90は、走査露光動作時には、アライメント計測結果等に基づいて、2つのXボイスコイルモータ70X(あるいは2つのYボイスコイルモータ70Y)を適宜用いて、微動ステージ22を投影光学系16(図1参照)に対して水平面内3自由度方向(X軸方向、Y軸方向、及びθz方向)のうちの少なくとも一方向に微少駆動する。また、主制御装置90は、Y軸方向に関する基板Pのショット領域間移動動作(Yステップ動作)時には、第2駆動系64(図10参照)を介してY粗動ステージ32、及びX粗動ステージ34をY軸方向に駆動するとともに、第1駆動系62が備える2つのYボイスコイルモータ70Yを用いてX粗動ステージ34から微動ステージ22にY軸方向(+Y方向又は-Y方向)の推力を付与する。
 ここで、図1に示されるように、Xボイスコイルモータ70Xの固定子74XのZ軸方向の位置(高さ位置)は、微動ステージ22のZ軸方向に関する重心位置Gと概ね一致している。図1では不図示であるが、Yボイスコイルモータ70Yの固定子74Y(図2参照)のZ軸方向の位置も、同様に微動ステージ22のZ軸方向に関する重心位置Gと概ね一致している。従って、4つのボイスコイルモータ70X、70Yを用いて微動ステージ22に水平面内3自由度方向の推力を付与する際、微動ステージ22にピッチングモーメントが作用することが抑制される。
 図3には、微動ステージ22を下方から見た図(図1の1B-1B矢視断面図)が示されている。図3に示されるように、微動ステージ22の下面には、上記支柱54を挿通させるために、切り欠き(開口部)78が、上記4つのボイスコイルモータ70X、70YYに対応して4箇所に形成されている。切り欠き78を形成する開口端部と支柱54との間には、微動ステージ22がX粗動ステージ34(図1参照)に対して微少ストロークで移動する際に、上記開口端部と支柱54とが接触しないように(ボイスコイルモータ70X、70Yの最大送り量を考慮して設定された最低限の)隙間が形成されている。
 また、第1駆動系62(図10参照)は、微動ステージ22をZ軸、θx、及びθy方向(以下、「Zチルト方向」と称する)の少なくとも一方向に駆動するためのZボイスコイルモータ70Z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70Zは、XY平面内の同一直線上にない3箇所に配置されている。Zボイスコイルモータ70Zは、上述したXボイスコイルモータ70Xと同様のムービングマグネット型であり、その構成も、推力の発生方向が異なる点を除き、Xボイスコイルモータ70Xと同様である。各Zボイスコイルモータ70は、図1に示されるように、磁石ユニットを含む可動子72Zが支柱56を介して微動ステージ22の下面に固定され、コイルユニットを含む固定子74Zが支柱58を介してX粗動ステージ34の上面に固定されている。主制御装置90(図10参照)は、3つのZボイスコイルモータ70Zを適宜用いて、X粗動ステージ34から微動ステージ22をZチルト方向に微少ストロークで駆動する。なお、Zボイスコイルモータ70Zの数は、3つに限定されず、4つ以上であっても良いが、少なくとも同一直線上にない3箇所に配置することが好ましい。
 次に、微動ステージ22の計測系について説明する。微動ステージ22の6自由度方向の位置情報を求めるための基板計測系96(図10参照)は、光干渉計システム96A(図10参照)を含む。光干渉計システム96Aは、微動ステージ22の水平面内3自由度方向(X軸、Y軸、及びθz方向)の位置情報を求めるために用いられる計測システムであり、不図示の照射部(光干渉計)を備えている。微動ステージ22には、図2に示されるように、照射部から照射される複数の測長ビームMB(図2では不図示。図1参照)を反射するためのXバーミラー80XとYバーミラー80Yとがそれぞれミラーベース82X、82Yを介して固定されている。微動ステージ22のX軸方向(及びθz方向)の位置情報を求めるためのXバーミラー80Xは、微動ステージ22の-X側の側面に固定されており、微動ステージ22のY軸方向(及びθz方向)の位置情報を求めるためのYバーミラー80Yは、微動ステージ22の-Y側の側面に固定されている(図1参照)。光干渉計システムを含むステージ装置の計測システムの詳細については、米国特許第8059260号明細書などに開示されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
 ここで、図2及び図3から分かるように、Xバーミラー80X(ミラーベース82Xを含む)は、微動ステージ22の-X側の側面に固定されているのに対し、一対のXボイスコイルモータ70Xは、これとは反対側である微動ステージ22の+X側の端部近傍に配置されている。また、図2及び図3では不図示であるが、微動ステージ22の+X側の側面には、照度センサなどの各種計測装置が固定されている。微動ステージ22では、上記Xバーミラー80X、Xボイスコイルモータ70Xの可動子72X、及び上記不図示の各種計測装置によって、X軸方向の動的バランスが調整されている。また、Y軸方向に関しても、一対のYボイスコイルモータ70YがYバーミラー80Yとは反対側に配置されるとともに、3つのZボイスコイルモータ70Zの可動子72Z(図3参照)のうち、2つが微動ステージ22の+Y側(Yバーミラー80Yとは反対側)の領域の下面に固定されており、微動ステージ22のY軸方向に関する動的バランスが調整されている。これらのバランス調整により、重量キャンセル装置42(図3参照)は、微動ステージ22のXY平面内の重心位置近傍を下方からを支持できるようになっている。
 図1に戻り、微動ステージ22のZチルト方向の位置情報は、複数のZセンサ84を含むZチルト計測系96Bを介して主制御装置90(それぞれ図10参照)により求められる。Zセンサ84は、微動ステージ22の下面に固定されたプローブ86(図3では不図示)と重量キャンセル装置42の筐体に固定されたターゲット88とを含む。ターゲット88が重量キャンセル装置42に固定されていることから、Zセンサ84は、Yステップガイド44の上面(水平面)を基準とする微動ステージ22のZ軸方向の変位を計測できる。Zセンサ84は、XY平面内における同一直線上にない3箇所に配置されており、主制御装置90は、3つのZセンサ84の出力から微動ステージ22のZチルト方向の位置(変位量)情報を求める。
 次に、微動ステージ22の構成の詳細について、図4及び図5を用いて説明する。図4には、微動ステージ22を分解した斜視図が示されている。図4に示されるように、微動ステージ22は、定盤部100、及び複数のチャッキングタイル120(以下、単に「タイル120」と称する)を備えている。定盤部100は、平面視矩形の箱状に形成されている。微動ステージ22は、定盤部100上に複数のタイル120が敷き詰められる(積層される)ことにより、全体的に2層構造となっている。なお、図4では、図面の錯綜を避ける観点から、上述したXボイスコイルモータ70X、及びYボイスコイルモータ70Y、各ボイスコイルモータ70X、70Yを収納するための収納部76、支柱54を挿通させるための切り欠き78、及びバーミラー80X、80Y、並びに後述する複数のリブ108(それぞれ図2参照)などの図示が省略されている。
 下層である定盤部100は、図4に示されるように、下面部102、上面部104、外壁部106、及び補剛部材としての複数のリブ108(図4では不図示。図2参照)を備えている。下面部102、及び上面部104は、それぞれCFRP(carbon-fiber-reinforced plastic)により形成された平面視矩形の板状部材であり、Z軸方向に関して対向して(平行に)配置されている。外壁部106は、平面視矩形の枠状部材であって、CFRPによって形成されている。下面部102、及び上面部104は、それぞれ外壁部106の上端部、及び下端部に接着剤により一体的に接着されている。なお、本実施形態の上面部104は、図4に示されるように、2枚の板状部材が繋ぎ合わされることによって形成されているが、これに限られず、1枚の板状部材によって形成されていても良いし、3枚以上の板状部材によって形成されても良い。下面部102、外壁部106に関しても同様に、複数の板状部材が繋ぎ合わされることにより形成されていても良い。また、本実施形態では、下面部102、及び上面部104のX軸、及びY軸方向の寸法が同じに設定されているが、これに限られず、異なっていても良い。
 外壁部106の内部には、図5に示されるように、複数のリブ108が下面部102と上面部104とに架設された状態で収納されている。リブ108は、CFRPによって形成されている。リブ108は、XY平面に直交する板状に形成されており、定盤部100の内部は、リブ108が架設されている部分、及びレベリング装置46が収納された部分を除き、中空となっている。なお、図5は、微動ステージ22の内部構造を説明するための図(外壁部106のうち+X側の面部と、一部のリブ108を不図示とした図)であって、微動ステージ22の特定の断面を示すものではない。
 図2及び図5に示されるように、複数のリブ108は、下面部102、上面部104、及び外壁部106それぞれに接着剤により一体的に接着されている。これにより、定盤部100は、軽量、且つ高剛性(特に厚さ方向に高剛性)であり、作成も容易である。なお、図2では、複数のリブ108として、X軸方向に延びる部材、Y軸方向に延びる部材、及び微動ステージ22の中心近傍から放射状(X字状)に延びる部材が配置さているが、定盤部100として所望の剛性を確保できれば、リブ108の配置、数、及び構成は、特に限定されず、適宜変更が可能である。また、定盤部100を構成する各要素を形成する材料は、上記説明したもの(CFRP)に限られず、アルミニウム合金などの金属材料、あるいは合成樹脂材料などであっても良い。また、下面部102、上面部104、及び外壁部106、並びにリブ108の締結構造も、接着に限られず、ボルトなどの機械的な締結構造を用いても良い。定盤部100mの厚さ方向(Z軸方向)の寸法は、複数のタイル100によって形成される層に比べて厚く設定されている。また、定盤部100の重さは、全てのタイル100の合計に比べて重く、たとえば2.5倍程度の重さを有している。
 ここで、図5に示されるように、上述したXボイスコイルモータ70X(図2参照)の可動子72Xは、定盤部100の内部において、下面部102と上面部104との間に挟まれるように配置され、下面部102、上面部104、及びリブ108の少なくとも1つに固定されている。図1に示されるように、Xボイスコイルモータ70Xの固定子74Xも同様に、下面部102と上面部104との間に挟まれた空間内に配置される(ただし切り欠き78が形成された部分を除く)。また、図1では不図示であるが、一対のYボイスコイルモータ70Yの可動子72Y、及び固定子74Y(それぞれ図2参照)も同様である。このように、本実施形態の一対のXボイスコイルモータ70X、及び一対のYボイスコイルモータ70Yは、XY平面内の位置が、定盤部100の下面部102及び上面部104と重なる領域内となるように設定され(図2及び図3参照)、且つZ軸方向の位置が、下面部102と上面部104との間の(上面部104、及び下面部102とZ位置が重ならない)領域内となるように設定されている。上述したように、微動ステージ22の下面部102に形成された支柱54を挿通させるための切り欠き78(図5参照)は、必要最低限の大きさで形成されており、定盤部100(すなわち微動ステージ22)の剛性の低下が抑制されている。また、各ボイスコイルモータ70X、70YのZ軸方向に関する位置は、定盤部100に外力が作用して上面部104が変形する際の変形中心と重なる位置に設定されている。
 図4に戻り、下面部102の中央部には、開口102aが形成されている。図5に示されるように、定盤部100の内部の開口102aに対応する部分には、凹部(窪み)が形成されており、該凹部には、上述したレベリング装置46が嵌め込まれている。ここで、レベリング装置46は、微動ステージ22を水平面に対して(θx及びθy方向に)揺動自在に支持する機能を有していれば、その構成は、特に限定されない。従って、図1では、球面軸受け装置が図示されているが、レベリング装置46としては、これに限られず、弾性ヒンジ装置、米国特許出願公開第2010/0018950号明細書などに開示されるような疑似球面軸受け装置などであっても良い。
 図4に示されるように、定盤部100の内部には、複数のパイプ110が収納されている。パイプ110は、Y軸方向に延びる部材であって、XZ断面がU字状(+Z側に開口するように)に形成されている。パイプ110は、X軸方向に後述する所定の間隔で配置されているが、図4では、図面の錯綜を避ける観点から、パイプ110の大部分の図示が省略されている。また、図2、及び図5などでは、図面の錯綜を避ける観点から、全てのパイプ110の図示が省略されている。
 図9には、微動ステージ22(及び定盤部100)の内部構造が示されている。図9に示されるように、複数のパイプ110(図9ではパイプ110Vc、110P、110Vp)は、上端部(開口端部)が上面部104の下面に隙間なく接触するように接着されている。パイプ110と上面部104の下面とは、後述する加圧気体供給用、又は真空吸引力供給用の流路を形成する。本実施形態では、1枚のタイル120に対して4本のパイプ110が配置されるように、複数のパイプ110のX軸方向の間隔が設定されている。なお、図4及び図9では不図示であるが、定盤部100内のリブ108(図2参照)には、パイプ110との接触を避けるための切り欠きが形成されている。また、同様に不図示であるが、定盤部100の外壁部106にも、パイプ110の端部を定盤部100の外部に露出させるための切り欠きが形成されている。外壁部106から露出したパイプ110の一端には、不図示の継手が接続され、該継手を介して微動ステージ22の外部から圧縮空気、又は真空吸引力が供給される。パイプ110の他端は、不図示のプラグ(栓)により閉塞されている。
 1枚のタイル120に対応する4本のパイプ110(図9ではパイプ110Vc、110P、110Vp)のうちの1本(図9では、パイプ110P)には加圧気体(図9の上向き矢印PG参照)が供給される。また、上面部104には、パイプ110Pを介して微動ステージ22の外部から供給された上記加圧気体を、上面部104の上面側に吐出するための孔部112Pが形成されている。また、1枚のタイル120に対応する4本のパイプ110のうちの3本(図9では、1本のパイプ110Vp、及び2本のパイプ110Vc)には、真空吸引力(図9の下向き矢印VF参照)が供給される。また、上面部104には、パイプ110Vp、100Vcを介して微動ステージ22の外部から供給された上記真空吸引力を上面部104の上面側に作用させための孔部112Vが形成されている。孔部112P、112Vは、それぞれは1枚のタイル120に対応して、Y軸方向(紙面奥行方向)に離間して、2つ形成されている。
 図4に戻り、定盤部100の上面(上面部104上)には、複数のタイル120が敷き詰められている(図4では一部図示省略)。複数のタイル120は、個別に着脱(交換・分離)可能に定盤部100に吸着保持される。定盤部100にタイル120を吸着保持させるための構造(タイル120の吸着保持構造)に関しては、後に説明する。タイル120は、平面視矩形の薄板状部材であって、セラミックスなどの硬質材料によって形成されている。タイル120をセラミックスにより形成することで、基板Pからの静電気の発生を抑制することができる。なお、タイル120の素材は、特に限定されないが、軽量且つ高精度加工が容易な材料が好ましく、これにより、定盤部100の変形を抑制することができる。
 微動ステージ22では、複数のタイル120が敷き詰められることによって形成された平面上に基板P(図1参照)が載置される。複数のタイル120は、定盤部100と協働して基板Pを吸着保持する。複数のタイル120に基板Pを吸着保持させるための構造(基板Pの吸着保持構造)に関しては、後に説明する。
 ここで、微動ステージ22では、複数のタイル120によって基板載置面が形成されるため、複数のタイル120が定盤部100上に敷き詰められた状態で、これらの複数のタイル120によって形成される面には、高い平面度が要求される。そこで、本実施形態では、予め定盤部100の上面の平面度が所望の平面度(例えば、20μm)以下となるように加工され、該定盤部100上に複数のタイル120が敷き詰められた後、ハンドラップ加工により、複数枚のタイル120によって形成される面の平面度が、更に高く(例えば、10μm以下と)なるように仕上げられる。なお、定盤部100の上面の平面加工は、ボイスコイルモータ70X、70Yの可動子72X、72Y(それぞれ図2参照)を定盤部100に固定した後に行うことが好ましいが、これに限られず、可動子72X、72Yが固定される前に行っても良い。
 次にタイル120の構成について説明する。微動ステージ22は、いわゆるピンチャック型の基板ホルダであって、各タイル120の上面には、図6に示されるように、複数のピン122、及び、周壁部124が突出して形成されている。図6及び図8では図面の錯綜を避ける観点から大部分が不図示であるが、複数のピン122は、タイル120の上面全体にほぼ均等な間隔で配置されている。ピンチャック型ホルダにおけるピン122の径は非常に小さく(例えば直径1mm程度)、また周壁部124の幅も細いので、基板Pの裏面にゴミや異物を挟み込んで支持する可能性を低減でき、その異物の挟み込みによる基板Pの変形の可能性も低減できる。なお、ピン122の本数及び配置は、特に限定されず、適宜変更が可能である。周壁部124は、タイル120の上面の外周を囲むように形成されている。複数のピン122と周壁部124とは、先端の高さ位置(Z位置)が同じに設定されている。また、タイル120の上面には、照明光IL(図1参照)の反射を抑制するために、表面が黒色となるように皮膜処理、セラミック溶射などの各種表面加工が施されている。
 微動ステージ22(図1参照)では、基板P(図1参照)が複数のピン122、及び周壁部124上に載置された状態で、周壁部124に囲まれた空間に真空吸引力が供給される(空間内の空気が真空吸引される)ことによって、基板Pがタイル120に吸着保持される。基板Pは、複数のピン122、及び周壁部124の先端部に倣って平面矯正される。タイル120に基板Pを吸着保持させるための構造(基板Pの吸着保持構造)に関しては、後に説明する。
 また、微動ステージ22(図1参照)は、基板P(図1参照)が複数のピン122、及び周壁部124上に載置された状態で、周壁部124に囲まれた空間に加圧気体(圧縮空気など)を供給することによって、基板載置面上の基板Pの吸着を解除するとともに、基板載置面上に基板Pを浮上させることができる。基板載置面上の基板Pの吸着解除、及び浮上支持のための構造(基板Pの浮上支持構造)に関しては、後に説明する。
 また、タイル120の下面にも、図7に示されるように、複数のピン126、及び周壁部128が突出して形成されている。図7及び図8では図面の錯綜を避ける観点から大部分が不図示であるが、複数のピン126も、タイル120の下面全体にほぼ均等な間隔で配置されている。すなわちタイル120の下面もピンチャック構造となっている。また、タイル120の下面には、上記ピン126とは別に、複数(本実施形態では8本)の凸部130が突出して形成されている。凸部130のほぼ中央には、それぞれ貫通孔132、134が形成されている。タイル120は、定盤部100(図9参照)上に載置された状態で、複数のピン126、周壁部128、及び複数の凸部130の先端部がそれぞれ定盤部100の上面に接触するように、先端の高さ位置(Z位置)が同じに設定されている。凸部130は、ピン126よりも径方向寸法が大きく(太く)設定されており、定盤部100に対する接触面積が、ピン126よりも広い。また、タイル120では、裏面側のピン126が、表面側のピン122(図6参照)よりも太く形成されている。
 上述した凸部130に形成された貫通孔132,134は、図9に示されるように、それぞれタイル120を貫通するように構成されており、タイル120が定盤部100上に載置された状態で、上面部104に形成された吸引用の孔部112V、あるいは排気用の孔部112Pに連通している。貫通孔132は、空気を吸引するための孔であり、タイル120の上面に形成された複数のピン122と基板P(図1参照)とによって形成された空間(空気)を貫通孔132を介して真空吸引して基板Pを吸着保持する。貫通孔134は、空気を排気する(吹き出す)ための圧空排気孔であり、貫通孔132よりも径(開口径)が小さく構成されており、タイル120の上面に吸着された基板Pの吸着を解除する際に、貫通孔134を介して基板Pに対して基板Pを浮上させるだけの勢いを持つエアーを吹きつける。凸部130と定盤部100との接触面には、空気も漏れが生じないように、ゴム製のリング部材136(いわゆO-リング)が介在している。
 なお、ピン126、及び凸部130の本数及び配置は、特に限定されず、適宜変更が可能である。また、複数のピン122と複数のピン126とのXY平面内の位置は、同じでも良いし、異なっていても良い。微動ステージ22では、タイル120が定盤部100上に載置された状態で、周壁部128に囲まれた空間に真空吸引力が供給されることによってタイル120が定盤部100に吸着保持される。すなわちタイル120の下面(裏面)側において、定盤部100と、タイル120の周壁部128、ピン126、および凸部130とによって囲まれた空間(真空吸引される空間)を介して、タイル120は定盤部100に固着される。その一方で、上述したように、タイル120の下面の貫通孔132、134は、定盤部100の貫通孔112P、112Vに連通しているように配置されているため、定盤部100に固着されることは無い。
 ここで本実施形態におけるタイル120の定盤部100に対する固着とは、上述の真空吸着のように、定盤部100の下面の一部(上記空間)に対して吸着力が作用している間は、定盤部100から剥がれず(Z方向の位置ずれを生じず)、且つ定盤部100に対する相対的な位置ずれ(X,Y方向の位置ずれ)を生じない状態を維持することである。更に、この真空吸着を解除してタイル120に対する上述の吸着力の作用がなくなれば、定盤部100からタイル120を離脱(取り外し)できるようになることでもある。なお、定盤部100の上面に倣ってタイル120を載置すると説明したが、平面でなくても良い。定盤部100の上面とタイル120の下面との形状が実質的に同じであれば、定盤部100の上面が平面でなく曲面であっても良い。
 ここで、微動ステージ22は、複数のタイル120の定盤部100からの浮き上がりを防止するための各種機構を有している。図8に示されるように、タイル120の+X側及び-X側の端部それぞれには、凹部138が形成されている。図9に示されるように、微動ステージ22の外周に沿って配置されたタイル120は、凹部138に一部が挿入される締結部材140によって定盤部100に機械的に締結されている。また、隣接する一対のタイル120は、対向する一対の凹部138内にバンド142が挿入されている。バンド142は、定盤部100に締結されており、これによって、タイル120の定盤部100からの浮き上がりが防止される。
 次に、上述した微動ステージ22における、タイル120の吸着保持構造、基板Pの吸着保持構造、及び基板Pの浮上支持構造について、それぞれ図9を用いて説明する。上述したように微動ステージ22の定盤部100は、図4に示されるように、複数のパイプ110を有している。複数のパイプ110には、図9に示されるように、タイル120を吸着する真空吸引力を供給するための吸引用パイプ110Vc、基板Pを吸着する真空吸引力を供給するための吸引用パイプ110Vp、及び基板Pを浮上させる加圧気体を供給するための排気用のパイプ110Pが含まれる。なお、図9では、4本1組のパイプ110(チャック部吸引用のパイプ110Vcが2本、基板吸引用のパイプ110Vpが1本、排気用のパイプ110Pが1本)が1枚のタイル120に対応して配置される例が示されているが、各パイプの本数、組み合わせ、配置などは、これに限られず、適宜変更が可能である。また、吸引、及び排気を兼用するパイプを設けるようにしても良い。
 上述したように、定盤部100の上面部104には、パイプ110Vpの内部と連通する孔部112Vが形成されている。また、タイル120には、定盤部100に載置された状態で、孔部112VとXY平面内の位置がほぼ同じとなる位置に貫通孔132が形成されている。孔部112V及び貫通孔132は、連通しており、パイプ110V内に真空吸引力が供給されると、上記孔部112V及び貫通孔132を介してタイル120上面のうち、周壁部124に囲まれた空間に真空吸引力VFが供給される。これにより、微動ステージ22は、タイル120上に載置された基板P(図1参照)を吸着保持する。
 なお、貫通孔132に供給される真空吸引力の強さを、微動ステージ22内の位置により変更しても良い。例えば、微動ステージ22の中央部に配置された貫通孔132に供給される真空吸引力の強さを強くすることで、基板Pの中央部に生じる空気溜まりを無くすことができる。また、空気溜まりがなくなった際に、真空吸引力の強さを弱めるようにしても良い。また、微動ステージ22の中央部に配置された貫通孔132に供給される真空吸引力を微動ステージ22の周辺部に配置された貫通孔132よりも早く、つまり時間差をつけて、供給するようにしても良い。ここで、貫通孔132は、凸部130(太いピン)を貫通するように形成されており、且つリング部材136が介在していることから、パイプ110Vpからの真空吸引力がタイル120の下面側に供給されることがない。
 なお、貫通孔132(対応する孔部112V、112Pも同様)の数、及び配置は、これに限られず、適宜変更が可能である。また、孔部112V及び貫通孔132の直径はそれぞれ異なっていても良い。より下方に位置する孔の直径を大きくしたり、つまり孔部112Vの直径を貫通孔132の直径よりも大きくしたり、これとは逆に、より上方に位置する孔の直径を大きくしたり、つまり貫通孔132の直径を孔部112Vの直径よりも大きくするようにしても良い。これにより、定盤部100上にタイル120を積層(載置)する際の位置合わせが容易となる。また、孔部112V及び貫通孔132の直径は、微動ステージ22の中央付近に位置する孔部112V及び貫通孔132ほど大きくするようにしても良い。また、孔部112V及び貫通孔132の直径は、Y軸方向に関して、閉塞端に近いほど大きくするようにしても良い。
 タイル120の吸着保持構造は、上記基板Pの吸着保持構造と概ね同じに構成されている。すなわち、チャック部吸引用のパイプ110Vcの内部には、微動ステージ22の外部から真空吸引力VFが供給される。定盤部100の上面部104には、パイプ110Vcの内部と連通するように孔部112Vが形成され、該孔部112Vを介して、タイル120下面のうち、周壁部128(図7参照)に囲まれた空間に真空吸引力が供給される。孔部112Vは、タイル120が定盤部100上に載置された状態で、ピン126及び凸部130(それぞれ図7参照)と重ならない位置に形成されており、ピン126及び凸部130に真空吸引力が作用しないようになっている。
 基板Pの浮上支持は、基板浮上用のパイプ110Pに加圧気体PGを供給することにより行う。パイプ110P内に加圧気体PGが供給されると、定盤部100の上面部104に形成された孔部112P、及びタイル120の貫通孔134を介して、タイル120上面側の周壁部124内に加圧気体が供給される。これにより、微動ステージ22は、タイル120上に載置された基板P(図1参照)を下方から浮上させることができる。以上のように、微動ステージ22は、定盤部100、及びタイル120によって、基板Pが吸着保持され、基板載置面に沿って平面矯正される。つまり、定盤部100、及び複数のタイル120の2層構造によって、基板ホルダの機能を有しているとも言える。
 図10には、液晶露光装置10(図1参照)の制御系を中心的に構成し、構成各部を統括制御する主制御装置90の入出力関係を示すブロック図が示されている。主制御装置90は、ワークステーション(又はマイクロコンピュータ)等を含み、液晶露光装置10の構成各部を統括制御する。
 以上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90(図10参照)の管理の下、不図示のプレートローダによって、微動ステージ22上への基板Pのロードが行われるとともに、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、そのアライメント計測の終了後、基板P上に設定された複数のショット領域に逐次ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。この露光動作は従来から行われているステップ・アンド・スキャン方式の露光動作と同様であるので、その詳細な説明は省略するものとする。
 上記アライメント計測時、及び走査露光時において、微動ステージ22は、2つのXボイスコイルモータ70X、及び2つのYボイスコイルモータ70Yから付与される推力によって、X軸、及びY軸方向に所定の長ストロークで移動するとともに、上記推力によって、投影光学系16(図1参照)に対し、XY平面内の3自由度方向にサブミクロンオーダーの微少ストロークで移動する。
 以上説明した本実施形態によれば、ボイスコイルモータ70X、70Y(可動子72X、72Y、及び固定子74X、74Y)が、微動ステージ22の内部であって、定盤部100の互いに対向する上面部104と下面部102との間に配置されているので、仮に定盤部100の外側にボイスコイルモータ70X、70Yを配置する場合(この場合、各可動子72X、72Yが定盤部100の側面に固定される)に比べ、定盤部100の剛性低下を抑制することができる(定盤部100が撓みにくい)。従って、微動ステージ22の基板載置面の平面度を高精度で確保することができ、基板Pに対する露光精度が向上する。
 また、微動ステージ22において、ボイスコイルモータ70X、70Yを収納するための収納部76(空間)は、定盤部100の側面に開口しており、ボイスコイルモータ70X、70Yのメンテナンス(修理、又は交換など)を容易に行うことができる。また、ボイスコイルモータ70X、70Yは、通電によって発熱するが、上記収納部76が開口しているため、容易に微動ステージ22の外部に放熱することができる。
《第2の実施形態》
 次に第2の実施形態に係る基板ステージ装置について、図11~図13を用いて説明する。第2の実施形態に係る基板ステージ装置は、微動ステージ220の構成が異なる点を除き、上記第1の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第1の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第1の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 図12には、微動ステージ220の断面図(図11の2A-2A線矢視図)が示されている。上記第1の実施形態において、合計で4つのボイスコイルモータ70X、70Yそれぞれは、図2に示されるように、微動ステージ22の側面に開口する(微動ステージ22の端部近傍に形成された)収納部76内に収納されたのに対し、本第2の実施形態では、図12に示されるように、4つのボイスコイルモータ70X、70Yは、微動ステージ22の中央部寄りの位置に形成された収納部276内にそれぞれ収納される点が異なる。
 図11に示されるように、微動ステージ220は、上記第1の実施形態と同様に、下面部102、上面部104、外壁部106、及び複数のリブ108を備えており、全体的に軽量且つ高剛性な中空の箱型に形成されている。また、微動ステージ220の内部における中央部近傍には、直方体状(あるいは立方体状)のセンタブロック114が配置されている。センタブロック114は、上面部104及び複数のリブ108(図12参照)に一体的に接続されている。センタブロック114の下方には、レベリング装置46の一部が挿入される凹部が形成されており、微動ステージ220は、センタブロック114が下方からレベリング装置46を介して重量キャンセル装置42に支持される。微動ステージ220の重心位置Gは、センタブロック114内に位置している。
 図12に戻り、本第2の実施形態の微動ステージ220も上記第1の実施形態と同様に、一対のXボイスコイルモータ70X、及び一対のYボイスコイルモータ70Yによって、水平面内3自由方向の推力が付与されるが、各ボイスコイルモータ70X、70Yの配置が上記第1の実施形態と異なる。一対のXボイスコイルモータ70Xは、センタブロック114(微動ステージ22の重心位置)を挟んで、センタブロック114の+Y側、及び-Y側それぞれに対称的に配置されている。また、一対のYボイスコイルモータ70Yは、センタブロック114を挟んで、センタブロック114の+X側、及び-X側それぞれに対称的に配置されている。
 図11に戻り、Xボイスコイルモータ70の可動子72Xは、上記第1の実施形態(図1参照)と同様に横置き配置されている。一対の可動子72Xは、互いに反対向き(背中合わせに)配置され、それぞれセンタブロック114に固定されている。固定子74Yが支柱54を介してX粗動ステージ34の上面に固定されている点は、上記第1の実施形態と同様である。支柱54の先端部が微動ステージ22の下面部102に形成された切り欠き(開口部)278を介して微動ステージ220の内部に挿入されている点も上記第1の実施形態と同様である。一対のYボイスコイルモータ70Yが、一対のXボイスコイルモータ70XをZ周りに90°回転させたように配置されている点も、上記第1の実施形態と同様である。従って、Yボイスコイルモータ70Yの可動子も、センタブロック114に固定されている。
 ここで、上記第1の実施形態において、切り欠き78は、ボイスコイルモータ70X、70Yの最大送り量を考慮して最低限の大きさで形成された(図3参照)のに対し、本第2の実施形態では、図13に示されるように、各ボイスコイルモータ70X、70Yの取付時の作業性、及びメンテナンス性を考慮して、上記第1の実施形態に比べて切り欠き278は、大きく形成されている。ただし、図11から分かるように、一対のXボイスコイルモータ70Xは、上記第1の実施形態と同様に、微動ステージ22の下面部102と上面部104との間に挟まれた空間内に収納されている。一対のYボイスコイルモータ70Yも同様である。
 複数のZボイスコイルモータ70Zの構成又は機能、及び微動ステージ220の計測系などに関しては、上記第1の実施形態と同じであるので、説明は省略する。また、複数のタイル120(図11参照)による基板Pの吸着保持構造、及び基板Pの浮上支持構造、並びに定盤部100によるタイル120の吸着保持構造に関しても、上記第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
 以上説明した第2の実施形態によれば、上記第1の実施形態で得られる効果に加え、各ボイスコイルモータ70X、70Yが重量キャンセル装置42による支持点の近傍に配置されているので、推力発生時における定盤部100の撓みを抑制することができ、且つ慣性モーメントが小さいことから、微動ステージ220の制御性を向上することができる。
 なお、本第2の実施形態に係る微動ステージ220において、切り欠き278の一部を閉塞するように(支柱54の周囲に最低限の隙間が形成された状態となるように)、蓋体を下面部102に着脱可能に取り付けても良い。これにより、定盤部100の剛性を向上することができる。また、各ボイスコイルモータ70X、70Yの発熱により温度上昇した収納部276内を冷却する冷却機構を配置しても良い。冷却機構としては、支柱54の先端部(定盤部100に挿入される部分)から温調(冷却)された気体を収納部76内に供給すると良い。
《第3の実施形態》
 次に第3の実施形態に係る基板ステージ装置について、図14~図18(C)を用いて説明する。第3の実施形態に係る基板ステージ装置は、微動ステージ320の構成が異なる点を除き、上記第2の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第2の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第2の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 図14に示されるように、本第3の実施形態に係る微動ステージ320も、上記第2の実施形態と同様に、一対のXボイスコイルモータ70Xが、微動ステージ320の中央部近傍に配置されて、可動子72Xがセンタブロック114に固定されている。図14では不図示であるが、Yボイスコイルモータ70Y(図16参照)も、上記第2の実施形態と同様に配置されている。ここで、本第3の実施形態では、図15に示されるように、複数のボイスコイルモータ70X、70Y(Yボイスコイルモータ70Yは図16参照)が、センタブロック114、及びレベリング装置46と共にユニット化され、このボイスコイルモータユニット340(以下、「VCMユニット340」と称する)が、微動ステージ320の定盤部100に対して着脱可能となっている点が、上記第2の実施形態と異なる。
 VCMユニット340は、図18(A)及び図18(B)から分かるように、平面視で+字型の板状部材342を備えている。図18(B)及び図18(C)から分かるように、板状部材342の中央部は、+Z側に張り出すようにカップ状に凹部344が形成されており、該凹部344内には、レベリング装置46が挿入されている。また、凹部344の上方には、図18(C)から分かるように、センタブロック114が一体的に接続されている。上記板状部材342は、センタブロック114から見て、±X方向、及び±Y方向に延びるフランジ状に形成されることから、以下、板状部材342をフランジ部342と称して説明する。VCMユニット340は、図16に示されるように、フランジ部342が定盤部100の下面部102に複数のボルト346を介して着脱可能に締結される。このように、フランジ部342は、定盤部100の下面部104の一部であり、図14及び図16から分かるように、各ボイスコイルモータ70X、70Y(ボイスコイルモータ70Yは、図16参照)は、定盤部100の上面部104と下面部104(実際にはフランジ部342)との間の空間に配置される。
 図17に示されるように、定盤部100の下面部102には、VCMユニット340(図16参照)を挿入するための平面視+字状の開口部(切り欠き)372が形成されている。定盤部100の内部において、上記VCMユニット340と抵触しない位置に複数のリブ108が配置されている点は、上記第2の実施形態と同様である。また、図15及び図17から分かるように、上面部104の下面(定盤部100の内側面)における中央部には、スペーサ374が固定されており、図14に示されるように、VCMユニット340が定盤部100に装着された状態で、センタブロック114の先端がスペーサ374に接触する。
 本第3の実施形態では、図14に示されるように、Xボイスコイルモータ70Xの固定子74Xは、支柱54の上端部に下方から支持される。図16から分かるように、VCMユニット340が定盤部100に装着された状態で、開口部372を形成する開口端部と、フランジ部342との間には、支柱54(図16では不図示。図14参照)を挿通させるための必要最低限の開口部のみが形成されており、微動ステージ320の剛性の低下が抑制されている。
 複数のZボイスコイルモータ70Zの構成及び機能、微動ステージ320の計測系などに関しては、上記第1の実施形態と同じであるので、説明は省略する。また、複数のタイル120(図14参照)による基板Pの吸着保持構造、及び基板Pの浮上支持構造、並びに定盤部100によるタイル120の吸着保持構造に関しても、上記第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。ここで、定盤部100の上面部104の平面仕上げ加工は、VCMユニット340を定盤部100に組み付けた後に行うことが好ましく、これにより複数のタイル120を定盤部100の上面に敷き詰めることによって形成される基板載置面の平面度を確保することができる。
 以上説明した第3の実施形態によれば、上記第2の実施形態で得られる効果に加え、複数のボイスコイルモータ70X、70Yがユニット化されているので、微動ステージ320の組み立て時の作業性が向上する。また、VCMユニット340は、フランジ部342が定盤部100に一体的に締結されるので、上記第2の実施形態の微動ステージ220(図11参照)と同等の剛性が確保されている。
《第4の実施形態》
 次に第4の実施形態に係る基板ステージ装置について、図19~図29を用いて説明する。第4の実施形態に係る基板ステージ装置は、微動ステージ422の構成が異なる点を除き、上記第1の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第1の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第1の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 上記第1の実施形態(図4参照)において、微動ステージ22は、定盤部100上に複数のタイル120が敷き詰められる2層構造であったのに対し、図19に示されるように、本第4の実施形態に係る微動ステージ422は、定盤部450、定盤部450上に積層された管路部460、管路部460上に積層されたベース部470、及びベース部470上に積層されたチャック部480を備える4層構造となっている点が異なる。
 なお、図19などでは不図示であるが、本第4の実施形態でも、微動ステージ422に対し、第1駆動系62が備える複数のボイスコイルモータ70X、70Y(それぞれ図10参照)を介して水平面内3自由度方向の推力を付与する点は、上記第1~第3の実施形態と同様である。また、不図示である各ボイスコイルモータ70X、70Yの配置も、特に限定されず、上記第1~第3の実施形態に係るボイスコイルモータ70X、70Yの配置のいずれをも選択的に用いることができる。
 以下、本第4の実施形態に係る微動ステージ422の構成について説明する。図19に示されるように、微動ステージ422は、定盤部450、管路部460、ベース部470、及びチャック部480を備えている。定盤部450は、平面視矩形の箱状に形成され、管路部460、ベース部470、及びチャック部480は、それぞれ平面視矩形の板状に形成されている。微動ステージ422は、定盤部450上に管路部460が配置(積層)され、管路部460上にベース部470が配置(積層)され、さらにベース部470上にチャック部480が配置(積層)されることにより、全体的に4層構造となっている。
 定盤部450、管路部460、ベース部470、及びチャック部480それぞれの長さ及び幅方向(X軸及びY軸方向)の寸法は、ほぼ同じに設定されているのに対し、定盤部450の厚さ方向(Z軸方向)の寸法は、管路部460、ベース部470、及びチャック部480に比べて大きく(厚く)設定されている。定盤部450、管路部460、及びベース部470をあわせた厚さ方向(Z軸方向)の寸法は、チャック部480に比べて大きく(厚く)設定されている。また、定盤部450、管路部460、及びベース部470をあわせた重さは、チャック部480に比べて重く、たとえば2.5倍程度の重さを有している。
 最下層である定盤部450は、微動ステージ422のベースとなる部分である。定盤部450は、図20に示されるように、下面部452、上面部454、外壁部456、及びハニカム構造体458を備えている。下面部452、及び上面部454は、それぞれCFRP(carbon-fiber-reinforced plastic)により形成された平面視矩形の板状部材である。外壁部456は、平面視矩形の枠状部材であって、アルミニウム合金、あるいはCFRPによって形成されている。外壁部456の内部には、ハニカム構造体458が充填されている。ハニカム構造体458は、アルミニウム合金によって形成されている。なお、図20では、図面の錯綜を避ける観点から、ハニカム構造体は、一部のみが図示されているが、実際には、ハニカム構造体458は、外壁部456の内部にほぼ隙間なく配置されている(図22及び図23参照)。
 ハニカム構造体458が内部に充填された外壁部456は、上面に上面部454が接着されるとともに、下面に下面部452が接着されている。これにより、定盤部450は、いわゆるサンドウィッチ構造とされており、軽量、且つ高剛性(特に厚さ方向に高剛性)であり、作成も容易である。なお、定盤部450を構成する各要素を形成する材料は、上記説明したものに限られず、適宜変更が可能である。また、下面部452、上面部454、及び外壁部456の締結構造も、接着に限られない。
 下面部452の中央部には、開口452aが形成されている。ハニカム構造体458において、開口452aに対応する部分には、凹部(窪み)が形成されており(図22及び図23参照)、該凹部には、上述したレベリング装置46が嵌め込まれている(図25参照)。ここで、レベリング装置46は、微動ステージ422を水平面に対して(θx及びθy方向に)揺動自在に支持する機能を有していれば、その構成は、特に限定されない。従って、図1では、球面軸受け装置が図示されているが、レベリング装置46としては、これに限られず、図22及び図23に示されるような弾性ヒンジ装置であっても良い。
 図20に示されるように、管路部460は、Y軸方向に延びる複数のパイプ462を備えている。複数のパイプ462は、X軸方向に所定の間隔で並んで配置されている。パイプ462の長手方向(Y軸方向)の寸法は、定盤部450のY軸方向の寸法と概ね同じに設定されている。なお、パイプ462の本数は、特に限定されず、微動ステージ422に要求される所望の性能に応じて適宜変更が可能である。図23などでは、微動ステージ422の構成又は機能の理解を容易にするため、パイプ462の本数が実際よりも少なく図示されている。また、パイプ462のXZ断面の断面形状も特に限定されない。図23などでは、パイプ462としてXZ断面が矩形の、いわゆる角パイプが用いられているが、これに限られず、図29に示されるような、いわゆる丸パイプを用いても良い。丸パイプを用いる場合、該丸パイプの外周面の上面と下面とが互いに平行となるように(長手方向に直交する断面が樽型となるように)加工すると良い。本実施形態において、パイプ462は、CFRPによって形成されているが、パイプ462の素材も特に限定されず、適宜変更が可能である。パイプ462の素材としてCFRPを使わない場合、CFRPとは膨張係数が近似の部材を用いることが好ましい。また、複数のパイプ462はY軸方向に延びX軸方向に並んで配置されていると説明したが、これに限定されず、X軸方向に延びY軸方向に並んで配置されるようにしても良い。
 ベース部470は、図20に示されるように、複数枚のスレート472と称される部材により形成されている。スレート472は、平面視矩形の薄板状部材であって、石材、あるいはセラミックスなどによって形成されている。なお、スレート472の素材は、特に限定されないが、硬度に優れ且つ高精度加工が容易な材料が好ましい。微動ステージ422では、複数枚のスレート472が、管路部460を構成する複数のパイプ462上に載置されている。各スレート472は、互いに密着(隙間が無視できる程度に接触)した状態で、管路部460にタイル状に敷き詰められており、複数のパイプ462に対して接着剤により固定されている。
 各スレート472それぞれは、表面(パイプ462に対する接着面とは反対側の面)の平面度が非常に高くなるように加工(ラップ加工など)されている。また、複数のスレート472は、管路部460上に敷き詰められた状態で、各スレート472間の段差が実質的に無視できる程度となるように、それぞれの表面高さ位置が調整されている。なお、管路部460の上方に、基板P(図1参照)と同等の面積を有する平面を形成することができれば、各スレート472の大きさ(面積)は、図20に示されるように、共通の大きさを有していても良いし、図24に示されるように、サイズの異なるスレート472が混在していても良い。また、スレート472の総枚数も、特に限定されず、1枚のスレート472により構成されていても良い。なお、スレート472は、平面度が非常に高くなるように加工されていると説明したがこれに限られない。1つもしくは一部のスレート472が他のスレート472よりも低い場合や、スレート472の一部欠けていたり、くぼみがあったりしても良い。後述するが、チャック部480がスレート472上に載置されたときにチャック部480表面の平面度が高ければ良く、従ってチャック部480の大きさよりも小さな欠けやくぼみがスレート472にあっても良い。
 上述した各スレート472間の表面高さ位置調整は、ラップ加工などによって行うと良い。この場合、ラップ加工は、微動ステージ422に各種付属物(バーミラー80X、80Y(図2参照)など)が取り付いた状態で所望の精度になるように撓みを考慮して行うことが望ましい。また、図27に示されるように、スレート472の上面における端部近傍は、面取り加工が施されており、複数のスレート472を敷き詰めた状態で、隣接するスレート472間には、V字溝が形成される。該V字溝には、目地材472aが充填されており、隣接するスレート472間に、ラップ加工時の水分などが侵入することを防止することができる。
 図20に戻り、チャック部480は、基板P(図1参照)が載置される部分である。チャック部480は、管路部460とスレート472と協働して基板Pを吸着保持する。チャック部480は、複数枚のタイル482により形成されている。タイル482は、平面視矩形の薄板状部材であって、セラミックスなどによって形成されている。タイル482をセラミックスにより形成することで、基板Pからの静電気の発生を抑制することができる。なお、タイル482の素材は、特に限定されないが、軽量且つ高精度加工が容易な材料が好ましい。タイル482の素材として、軽量な素材を用いることで、ベース部470および/または管路部460の変形を防止することができる。タイル482の厚み(たとえば8mm)は、スレート472の厚み(たとえば12mm)に対して薄く設定されている。微動ステージ422では、複数のスレート472が敷き詰められることによって形成された平面上に、複数枚のタイル482が敷き詰められている(図19及び図20では一部図示省略)。タイル482は、対応する(該タイル482の下方の)スレート472に吸着保持される。スレート472にタイル482を吸着保持させるための構造(タイル482の吸着保持構造)に関しては、後に説明する。
 1つ(1枚)のタイル482は、1つ(1枚)のスレート472よりも面積が小さく設定されている。図20に示される例では、1枚のスレート472上に、2枚のタイル482が載置される場合が示されているが、1枚のスレート472上に載置されるタイル482の枚数は特に限定されない。また1枚のタイル482の面積も上記のものに限られず、1枚のスレート472と同じ面積を持っていても良いし、1枚のスレート472よりも大きい面積を持っていても良い。そして同じ面積の場合は、1枚のスレート472に1枚のタイル482を載置するように構成しても良いし、タイル482の方の面積が大きい場合には1枚のタイル482を複数枚のスレート472で支持するようにしても良い。なお、ベース部470とチャック部480とを合わせてホルダ部と称しても良い。この場合は、ホルダ部は、複数枚のスレート472(下層)と複数枚のタイル482(上層)との2層構造となる。上述したように、微動ステージ422は、定盤部450、管路部460、ベース部470、チャック部480の4層構造となっているが、定盤部450、管路部460、及びホルダ部から成る3層構造であると言うこともできる。
 微動ステージ422では、複数枚のスレート472上に載置された(敷き詰められた)複数枚のタイル482によって基板載置面が形成される。各タイル482は、厚みが実質的に同じとなるように高精度加工されている。従って、複数枚のタイル482によって形成される微動ステージ422の基板載置面は、複数のスレート472によって形成される平面に倣って、平面度が高く形成される。タイル482は、スレート472上に交換・分離可能に載置されている。またタイル482は、定盤部450および/または管路部460に対して交換・分離可能に載置されている。
 次にタイル482の構成について説明する。微動ステージ422は、いわゆるピンチャック型のホルダであって、各タイル482の上面には、図26に示されるように、複数のピン482a、及び、周壁部482bが形成されている。複数のピン482aは、ほぼ均等な間隔で配置されている。ピンチャック型ホルダにおけるピン482aの径は非常に小さく(例えば直径1mm程度)、また周壁部482bの幅も細いので、基板Pの裏面にゴミや異物を挟み込んで支持する可能性を低減でき、その異物の挟み込みによる基板Pの変形の可能性も低減できる。なお、ピン482aの本数及び配置は、特に限定されず、適宜変更が可能である。周壁部482bは、タイル482の上面の外周を囲むように形成されている。複数のピン482aと周壁部482bとは、先端の高さ位置(Z位置)が同じに設定されている。また、タイル482の上面には、照明光IL(図1参照)の反射を抑制するために、表面が黒色となるように皮膜処理、セラミック溶射などの各種表面加工が施されている。
 微動ステージ422(図19参照)では、基板P(図1参照)が複数のピン482a、及び周壁部482b上に載置された状態で、周壁部482bに囲まれた空間に真空吸引力が供給される(空間内の空気が真空吸引される)ことによって、基板Pがタイル482に吸着保持される。基板Pは、複数のピン482a、及び周壁部482bの先端部に倣って平面矯正される。タイル482に基板Pを吸着保持させるための構造(基板Pの吸着保持構造)に関しては、後に説明する。
 また、微動ステージ422は、基板P(図1参照)が複数のピン482a、及び周壁部482b上に載置された状態で、周壁部482bに囲まれた空間に加圧気体(圧縮空気など)を供給することによって、基板載置面上の該基板Pの吸着を解除することができる。基板載置面上の基板Pの吸着を解除させるため、換言すると基板載置面上の基板Pを浮上させるための構造(基板Pの浮上支持構造)に関しては、後に説明する。
 また、タイル482の下面にも、図28に示されるように、複数のピン482c、482d、及び周壁部482eが形成されている。すなわちタイル482の下面もピンチャック構造となっている。タイル482は、スレート472(図19参照)上に載置された状態で、複数のピン482c、482d、及び周壁部482eの先端部が、スレート472の上面に接触する。複数のピン482c、482dは、ほぼ均等な間隔で配置されている。ピン482dは、ピン482cよりも径方向寸法が大きく(太く)設定されており、スレート472(図27参照)に対する接触面積が、ピン482cよりも広い。ピン482dのほぼ中央には、それぞれ貫通孔482f、482gが設けられている。これら貫通孔482f、482gはそれぞれタイル482を貫通するように構成されており、且つスレート472に設けられている吸引用パイプ462b(図27参照)に連通する貫通孔472b(図27参照)、排気用パイプ462c(図24参照)の貫通孔に連通するスレート472の貫通孔に連通している。貫通孔482fは空気を吸引するための孔であり、タイル482の上面に形成されたピンチャックと基板Pとによって形成された空間(空気)を、貫通孔482fを介して真空吸引して基板Pを吸着保持する。貫通孔482gは空気を排気する(吹き出す)ための圧空排気孔であり、貫通孔482fよりも径(開口径)が小さく構成されており、タイル482の上面に吸着された基板Pの吸着を解除する際に、貫通孔482gを介して基板Pに対して基板Pを浮上させるだけの勢いを持つエアーを吹きつける。
 なお、ピン482c、482dの本数及び配置は、特に限定されず、適宜変更が可能である。複数のピン482aと複数のピン482c、482dのXY方向の位置は同じでも良いし、異なる位置に配置されても良い。周壁部482eは、タイル482の下面の外周を囲むように形成されている。複数のピン482c、482dと周壁部482eとは、先端の高さ位置(Z位置)が同じに設定されている。微動ステージ422では、タイル482がスレート472上に載置された状態で、周壁部482eに囲まれた空間に真空吸引力が供給されることによってタイル482がスレート472に吸着保持される。すなわちスレート472タイル482の下面(裏面)側において、スレート472と、タイル482の周壁部482e、ピン482c、およびピン482dとによって囲まれた空間(真空吸引される空間)を介して、タイル482はスレート472に固着される。その一方で、上述したように、タイル482の下面の貫通孔482f、482gは、スレート472の貫通孔に連通しているように配置されているためスレート472に固着されることは無い。
 ここで本実施形態におけるタイル482のスレート472に対する固着とは、上述の真空吸着のように、タイル482の下面の一部(上記空間)に対して吸着力が作用している間は、スレート472から剥がれず(Z方向の位置ずれを生じず)、且つスレート472に対する相対的な位置ずれ(X,Y方向の位置ずれ)を生じない状態を維持することである。更に、この真空吸着を解除してタイル482に対する上述の吸着力の作用がなくなれば、スレート472からタイル482を離脱(取り外し)できるようになることでもある。なお、複数のスレート472によって形成される平面に倣ってタイル482を載置すると説明したが、平面でなくても良い。複数のスレート472によって形成される面とタイル482の下面との形状が実質的に同じであれば、複数のスレート472が平面でなく曲面であっても良い。
 ここで、微動ステージ422は、複数のタイル482のスレート472からの浮き上がりを防止するための各種機構を有している。図21~図23に示される例では、タイル482の+Y側の端部に平板状の凸部476が形成されるともに、-Y側の端部に凸部476に対応する凹部(凸部476と重なっているため不図示)が形成されている。隣接するタイル482は、凸部476と対応する凹部とを嵌合させることによって機械的に締結される。また、微動ステージ422の外周に沿って配置されたタイル482は、締結部材478によってスレート472に機械的に締結されている。なお、各タイル482は、定盤部450、あるいは管路部460に締結されても良い(図29参照)。締結部材478は、スレート472、定盤部450、あるいは管路部460のたとえば+X側かつ+Y側の角に設けるようにし、別の部材を使って、-X側と-Y側からタイル482を締結部材478に対して押圧して、締結させるようにしても良い。
 また、図29に示される締結構造の例では、タイル482の+Y側及び-Y側の端部それぞれに凹部492が形成され、対向する一対の凹部492内に帯状の部材494(バンド494)が挿入されている。バンド494は、定盤部450(スレート472、あるいは管路部460でも良い)に締結されており、これによって、タイル482のスレート472からの浮き上がりが防止される。なお、タイル482の締結構造、及び浮き上がり防止構造は、適宜変更が可能である。凸部476と該凸部476に対応する凹部が、タイル482のY側端部に設けられていたが、X側端部に設けられるようにしても良いし、Y側とX側との両端部に設けられるようにしても良い
 次に、上述した微動ステージ422における、タイル482の吸着保持構造、基板Pの吸着保持構造、及び基板Pの浮上支持構造について、それぞれ図24などを用いて説明する。上述したように微動ステージ422の管路部460は、複数のパイプ462によって構成されている。図24に示されるように、複数のパイプ462には、タイル482を吸着する真空吸引力を供給するための吸引用パイプ462a、基板Pを吸着する真空吸引力を供給するための吸引用パイプ462b、基板Pを浮上させる加圧気体を供給するための排気用パイプ462c、及び上記パイプ462a~462c間の隙間に配置されたパイプ462dが含まれる。パイプ462dには、真空吸引力、又は加圧気体が供給されず、専ら各パイプ462a~462cとともに複数のスレート472を支持するための部材として機能する。なお、図24では、5本1組のパイプ462(パイプ462aが2本、パイプ462bが1本、パイプ462cが2本)上にスレート472を介してタイル482が載置される例(1枚のタイル482に対応して5本1組のパイプ462が配置される例)が示されているが、各パイプ462a~462cの本数、組み合わせ、配置などは、これに限られず、適宜変更が可能である。また、吸引用パイプ462bと排気用パイプ462cとをそれぞれ設けるのではなく、それぞれの機能を兼用する兼用パイプを設けるようにしても良い。
 図27に示されるように、基板吸引用のパイプ462bの長手方向の一端(本実施形態では-Y側の端部)には、プラグ464が嵌め込まれている。また、パイプ462bの長手方向の他端には、継手付きのプラグ466(以下、単に「継手466」と称する)が嵌め込まれている。継手466には、不図示の管路部材(チューブなど)を介して微動ステージ422の外部から真空吸引力(図27の黒矢印参照)が供給(パイプ462b内部が真空状態と)される。兼用パイプが設けられる場合、真空吸引力と加圧気体とを切り替え可能供給される。
 パイプ462bの上面には、複数の貫通孔468が形成されている。また、ベース部470のスレート472には、パイプ462b上に載置された状態で貫通孔468とXY平面内の位置がほぼ同じとなる位置に貫通孔472bが形成されている。さらに、チャック部480のタイル482には、スレート472上に載置された状態で、貫通孔468、472bとXY平面内の位置がほぼ同じとなる位置に貫通孔482fが形成されている。貫通孔468、472b、482fは、連通しており、パイプ462b内に真空吸引力が供給されると、上記貫通孔468、472b、482fを介してタイル482上面のうち、周壁部482b(図26参照)に囲まれた空間に真空吸引力が供給される。これにより、微動ステージ422は、タイル482上に載置された基板P(図1参照)を吸着保持する。
 なお、貫通孔468、472b、482fに供給される真空吸引力の強さを、微動ステージ内の位置に応じて変更しても良い。微動ステージ422の中央部に配置された貫通孔468、472b、482fに供給される真空吸引力の強さを強くすることで、基板Pの中央部に生じる空気溜まりを無くすことができる。また、空気溜まりがなくなった際に、真空吸引力の強さを弱めるようにしても良い。また、微動ステージ422の中央部に配置された貫通孔468、472b、482fに供給される真空吸引力を微動ステージ422の周辺部に配置された貫通孔468、472b、482fよりも早く、つまり時間差をつけて、供給するようにしても良い。ここで、図28に示されるように、貫通孔482fは、ピン482d(太いピン)を貫通するように形成されており、パイプ462bからの真空吸引力がタイル482の下面側に供給されることがない。
 なお、図26では、タイル482に貫通孔482fが2つ形成された例が示されているが、貫通孔482f(対応する貫通孔468、472bも同様)の数、及び配置は、これに限られず、適宜変更が可能である。なお、貫通孔468、472b、482fの直径はそれぞれ異なっていても良い。より下方に位置する貫通孔の直径を大きくしたり、つまり貫通孔468の直径を貫通孔482fの直径よりも大きくしたり、これとは逆に、より上方に位置する貫通孔の直径を大きくしたり、つまり貫通孔482fの直径を貫通孔468の直径よりも大きくするようにしても良い。これにより、タイル482、スレート472、及びパイプ462bを積層(載置)する際の位置合わせが容易となる。また、貫通孔468、472b、482fの直径は、微動ステージの中央付近に位置する貫通孔468、72b、482fほど大きくするようにしても良い。また、貫通孔468、472b、482fの直径は、Y軸方向に関して、プラグ464に近いほど大きくするようにしても良い。
 タイル482の吸着保持構造は、上記基板Pの吸着保持構造と概ね同じに構成されている。すなわち、チャック部吸引用のパイプ462aの両端部には、プラグ464と継手466とがそれぞれ嵌め込まれ、継手466を介して微動ステージ422の外部からパイプ462a内に真空吸引力が供給される。パイプ462aの上面には、貫通孔が形成され(図24参照)、該貫通孔とスレート472に形成された貫通孔(図24参照)を介して、タイル482下面のうち、周壁部482e(図28参照)に囲まれた空間に真空吸引力が供給される。図28における符号Qは、スレート472に形成された貫通孔に対応する領域を示しており、真空吸引力がピン482c、482dと重ならない位置に供給されることが分かる。
 なお、上記説明では、タイル482のスレート472に対して固着する方法(構成)として、真空吸着する方法(構成)について説明したが、タイル482を固着する方法としては吸着に限られるものでは無い。たとえば、タイル482の裏面の一部をスレート472に接着材で接着することで、タイル482をスレート472に固着するようにしても良い。この場合、タイル482とスレート472とを接着する接着剤に求められる性能は、両者が剥がしやすく、ずれにくいことである。接着剤が硬化した際に非常に硬くなって膨張し、接着剤がタイル482をスレート472から持ち上げてしまわないこと、つまり段差を生じさせないことが求められる。タイル482裏面とスレート472とが密着することによってタイル482上面の平面度が決まるため、接着剤は、硬化前はペースト状でタイル482裏面の溝部に入り込むが、硬化後は弾力性のあるゴム状のものであることが好ましく、たとえば、湿気硬化型の剥離可能な変形シリコーン系シーリング材などが用いられることが好ましい。
 またタイル482をスレート472に固着する方法として、上述の真空吸着による方法と接着による方法とを兼用しても良い。
 なおタイル482に接着材を塗布した場所からは、空気の出し入れが出来なくなるので、タイル482の裏面における接着剤の塗布する場合には、基板Pを吸着保持するための空気の流路および吸引孔を塞がないような位置に塗布する。
 また、タイル482の内部にマグネットを内蔵するとともに、スレート472を磁性材料によって形成しておき、このマグネットの磁気力によってタイル482をスレート472に固着するようにしても良い。
 またマグネットと磁性材料の関係を逆転させて、タイル482を磁性材料で形成し、スレート472にマグネットを設けるように構成することも考えられるが、この場合には、磁性材料が例えば金属である場合には、タイル482の表面で静電気が生じ易くなるため、静電気対策(除電装置の利用)が必要になる。また露光光による照射熱やステージから伝わる熱などの熱対策、温度管理(冷却用気体の利用)も行う必要がある。
 なお、装置の運搬時や組み立て時など、タイル482をスレート472に吸着保持(真空吸着)できない場合には、上記接着剤やマグネット等を用いて、タイル482がスレート472からずれない(外れない)ようにしても良い。
 基板Pの浮上支持構造も、上記基板Pの吸着保持構造と概ね同じに構成されている。すなわち、基板浮上用のパイプ462cに加圧気体が供給されると、該バイブ462cに形成がされた貫通孔、該貫通孔にそれぞれ連通するスレート472の貫通孔、及びタイル482の貫通孔482g(図26参照)を介して、周壁部482b内に加圧気体が供給される。これにより、微動ステージ422は、タイル482上に載置された基板P(図1参照)を下方から浮上させることができる。以上のように、管路部460、スレート472、タイル482によって、基板Pが吸着保持され基板載置面に沿って平面矯正される。つまり、管路部460、ベース部470(スレート472)、及びチャック部480(タイル482)の3層構造によって、基板ホルダの機能を有しているとも言える。
 なお、微動ステージ422は、基板Pをタイル482からメカ部材を使って浮上させる浮上ピンを有していても良い。浮上ピンは基板Pに当接する面を有しており、該面を支持する棒上の部材によって構成される。浮上ピンの面とタイル482の上面とで、基板載置面を形成する。また、浮上ピンは、各タイル482との間に配置されることでタイル482の浮き上がり防止構造としても機能する。なお、浮上ピンの数や配置は特に限定されない。
 なお、管路部460は、複数のパイプ462を備える構成として説明をしたが、一枚もしくは複数の板状の部材に溝を設け、定盤部450および/またはスレート472により該溝を覆うことで、加圧気体(圧縮空気など)が流れる流路を形成したり、真空吸引力が供給される(空間内の空気が真空吸引される)流路を形成したりするようにしても良い。
 また、本第4の実施形態では、定盤部450では、内部に補剛部材としてハニカム構造体458が充填される構造であったが、上記第1~第3の実施形態のように、複数のリブ108(図2など参照)を補剛部材として、定盤部450の内部に配置しても良い。同様に、上記第1~第3の実施形態において、定盤部100の内部にリブ108に替えて、本第4の実施形態と同様に、ハニカム構造体458を充填しても良い。また、本第4の実施形態で補剛部材としてハニカム構造体458とリブ108とを併用しても良い。この場合、ボイスコイルモータ70X、70Yの可動子をリブ108に固定しても良い。
《第5の実施形態》
 次に第5の実施形態に係る基板ステージ装置について、図30~図35を用いて説明する。第5の実施形態に係る基板ステージ装置は、微動ステージ522の構成が異なる点を除き、上記第4の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第4の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第4の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 図20に示されるように、上記第4の実施形態の微動ステージ422が定盤部450上に管路部460、ベース部470、及びチャック部480がそれぞれ積層された4層構造であったのに対し、図31に示されるように、本第5の実施形態に係る微動ステージ522は、定盤部450上にベース部560が積層され、そのベース部560上にチャック部480が積層される3層構造である点が異なる。
 なお、図30などでは不図示であるが、本第5の実施形態でも、微動ステージ522に対し、第1駆動系62が備える複数のボイスコイルモータ70X、70Y(それぞれ図10参照)を介して水平面内3自由度方向の推力を付与する点は、上記第1~第3の実施形態と同様である。また、不図示である各ボイスコイルモータ70X、70Yの配置も、特に限定されず、上記第1~第3の実施形態に係るボイスコイルモータ70X、70Yの配置のいずれをも選択的に用いることができる。
 以下、本第5の実施形態に係る微動ステージ522の構成について説明する。図30に示されるように、微動ステージ522は、定盤部450、ベース部560、及びチャック部480を備えている。このように、本第5の実施形態に係る微動ステージ522は、上記第4の実施形態における管路部460(図20など参照)に相当する要素を備えていない。これに対し、本第5の実施形態では、ベース部560が管路部の機能を兼用する。なお、定盤部450、及びチャック部480の構成に関しては、上記第4の実施形態と同じであるので、説明を省略する。また、ここでは、チャック部480を構成する複数のタイルとして、上記第1の実施形態と同様のタイル120が用いられる場合について説明するが、タイルとしては、上記第4の実施形態と同様のタイル482(図26など参照)を用いても良い。
 図31に示されるように、ベース部560は、上記第4の実施形態に係る微動ステージ422のベース部470(それぞれ図20参照)と同様に、複数枚のスレート562と称される部材により形成されている。スレート562は、上記第4の実施形態のスレート472と(図20参照)同様の石材、あるいはセラミックスなどによって形成された平面視矩形の薄板状部材である。複数枚のスレート562は、図32に示されるように、定盤部450(図32では不図示。図31参照)上にタイル状に敷き詰められ、定盤部450に対して接着剤により固定されている。
 各スレート562の上面には、図35に示されるように、孔部564P、及び564Vが開口している。孔部564P、564Vの配置は、第1の実施形態(図4参照)に係る微動ステージ22における定盤部100の上面部104に形成された複数の孔部112P、112V(図9参照)と同様である。
 ここで、上記第1の実施形態では、真空吸引力を供給するための管路(パイプ110Vc、110Vp)、及び加圧気体を供給するための管路(パイプ110P)が定盤部100(それぞれ図9参照)の内部に形成されていたのに対し、本第5の実施形態では、これに替わるものとして、図34(A)に示されるように、スレート562の下面に複数の溝566が形成されている。溝566は、Y軸方向に延び、スレート562±Y側の端部に開口している。上記複数の孔部564P、及び564Vは、溝566の底部に形成されており、複数の孔部564P、及び564Vは、対応する溝566と連通している。
 ベース部560(図33参照)において、-Y側の端部近傍に配置されるスレート562には、上記溝566の開口端部に継手568が接続される。溝566内には、継手568を介して微動ステージ522(図33参照)の外部から加圧気体、又は真空吸引力が供給される。また、Y軸方向に隣接する一対のスレート562間には、図34(B)に示されるように、流路接続部材570が挿入される。これにより、Y軸方向に隣接する複数のスレート562に形成された溝566が、1本の溝として機能する。+Y側の端部近傍に配置されるスレート562に形成された溝566の開口端部には、プラグ572(図32参照)が装着される。
 スレート562の下面には、上記複数の溝566とは別に、図34(C)に示されるように、スレート562と定盤部450(図33参照)とを接着する接着剤用の溝574が形成されている。溝574は、スレート562が定盤部450に接着されることにより、定盤部450の上面部454(図33参照)と協働して、気体の流路を形成する。
 溝566に供給される加圧気体、又は真空吸引力を用いてタイル120を吸着保持する構造、及びタイル120上に載置された基板P(図1参照)を吸着保持する構造、並びにタイル120上に載置された基板Pを浮上させる構造に関しては上記第1の実施形態と概ね同じである。図35に示されるように、タイル120がスレート562上に載置された状態で、真空吸引力(矢印VF参照)が供給される溝(図35では溝574Vc)は、孔部564Vを介してタイル120を真空吸着保持する。また、真空吸引力が供給される別の溝(図35では、溝574Vp)は、孔部564V、及び貫通孔132を介してタイル120上に載置された基板P(図1参照)を真空吸着保持する。また、加圧気体(矢印PG参照)が供給される溝(図35では溝574P)は、孔部564P、及び貫通孔134を介してタイル120上に載置された基板Pの下面に加圧気体を噴出する。
 以上説明した第5の実施形態では、微動ステージ522が3層構造であるので、上記第4の実施形態に比べて構成が簡単である。
 なお、本第5の実施形態でも、定盤部450の内部に補剛部材として複数のリブ108(図2など参照)を配置しても良い。また、補剛部材としてハニカム構造体458(図20参照)とリブ108とを併用しても良い。この場合、ボイスコイルモータ70X、70Yの可動子をリブ108に固定しても良い。
《第6の実施形態》
 次に第6の実施形態に係る基板ステージ装置について、図36を用いて説明する。第6の実施形態に係る基板ステージ装置は、微動ステージ622の構成が異なる点を除き、上記第1の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第1の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第1の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 上記第1の実施形態では、図2に示されるように、微動ステージ22の内部には、補剛部材として複数のリブ108が配置された。これらのリブ108は、X軸方向、Y軸方向、又は中心部から放射状(X字状)に延びるように配置されていた。従って、放射状に延びるリブ108の枚数は、合計で4枚であった。これに対し、本第6の実施形態では、図36に示されるように、外壁部106内に収納される複数のリブ608の全てが、定盤部650の中央部から放射状に延びるように配置されている。なお、リブ608の枚数は、図36に示されるものに限定されず、適宜変更が可能である。定盤部650の内部に複数のパイプ110が収容され、上面部104の下面と協働して加圧気体、及び真空吸引力供給用の流路を形成する点は、上記第1の実施形態と同様である。また、図36では、不図示であるが、複数のタイル120(図4参照)が定盤部650の上面部104上に敷き詰められ、基板載置面を形成する点についても、上記第1の実施形態と同様である。
 なお、図36では不図示であるが、本第6の実施形態でも、微動ステージ622に対し、第1駆動系62が備える複数のボイスコイルモータ70X、70Y(それぞれ図10参照)を介して水平面内3自由度方向の推力を付与する点は、上記第1~第3の実施形態と同様である。また、不図示である各ボイスコイルモータ70X、70Yの配置も、特に限定されず、上記第1~第3の実施形態に係るボイスコイルモータ70X、70Yの配置のいずれをも選択的に用いることができる。
 なお、補剛部材として上記第4の実施形態に係る補剛部材であるハニカム構造体とリブ608とを併用しても良い。また、ボイスコイルモータ70X、70Yの可動子を固定するためのリブを、上記放射状に延びるリブ608とは別に配置しても良い。
《第7の実施形態》
 次に第7の実施形態に係る基板ステージ装置について、図37(A)~図38(B)を用いて説明する。第7の実施形態に係る基板ステージ装置は、基板載置面を形成する複数のタイル720の構成が異なる点を除き、上記第1の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第1の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第1の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 上記第1の実施形態のタイル120の周壁部124(それぞれ図6参照)が、タイル120の外周縁部に沿って形成されたのに対し、本第7の実施形態に係るタイル720は、図37(A)に示されるように、外周縁部よりも幾分内側の領域に周壁部724が形成されている点が異なる。図37(B)に示されるように、タイル720において、周壁部724の先端の高さ位置は、ピン722の高さ位置と同じに設定されているのに対し、周壁部724よりも外側の領域の高さ位置は、上面におけるピン122が形成されていない部分と同じとなっている。以下、タイル720において、周壁部724よりも外側の領域を、段差部726と称して説明する。また、図38(A)及び図38(B)から分かるように、本第7の実施形態のタイル720は、四隅部が面取り加工されている。なお、タイル720の裏面の構造は、上記第1の実施形態のタイル120と同じであるので、説明を省略する。
 本第7の実施形態に係るタイル720を複数枚並べて配置すると、図37(A)に示されるように、隣接する一対のタイル720間で、互いの周壁部724が離間するとともに、互いの段差部726が隣接することにより、一対のタイル720の接合部分に溝が形成される。
 本第7の実施形態によれば、図37(B)に示されるように、隣接する周壁部724同士が離間しているので、仮に隣接するタイル720に厚みの差がある場合であっても、隣接するタイル720間に急峻な段差が形成されることが回避できる。
 なお、本第7の実施形態に係るタイル720は、上記第2~第6の実施形態に係る微動ステージ220(図11参照)、微動ステージ320(図14参照)、微動ステージ422(図19参照)、微動ステージ522(図30参照)などにも適用することができる。
《第8の実施形態》
 次に第8の実施形態に係る基板ステージ装置について、図39を用いて説明する。第8の実施形態に係る基板ステージ装置は、基板載置面を形成する複数のタイル820の構成が異なる点を除き、上記第7の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第7の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第7の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 図39に示されるように、タイル820の外周縁部には、上記第7の実施形態と同様に、各ピン722と同じ高さの周壁部724が形成されている。また、周壁部724よりも外側の領域に段差部726が形成されている点も上記第7の実施形態と同じである。
 本第8の実施形態に係るタイル820では、周壁部724の外側面から段差部726上に複数の凸部822が所定の間隔で、櫛歯状に突き出して形成されている。凸部822の高さ位置は、周壁部724、及びピン722と同じに設定されている。複数の凸部822のそれぞれは、複数のタイル820を並べて配置した場合に、隣接する一対のタイル820の凸部822の先端部同士が接触しない(ずれる)ように(一方のタイル820の凸部822が他方のタイル820の段差部726に対向するように)設定されている。
 本第8の実施形態によれば、上記第7の実施形態の効果に加え、対向する一対の周壁部724間に形成される溝内に複数の凸部822が配置されるので、基板P(図1参照)を吸着保持する際の基板Pの平面度が向上する。また、また、互いの凸部822がずれて配置されるので、隣接するタイル820間に急峻な段差が形成されることを回避できる。なお、本第8の実施形態に係るタイル820は、上記第2~第6の実施形態に係る微動ステージ220(図11参照)、微動ステージ320(図14参照)、微動ステージ422(図19参照)、微動ステージ522(図30参照)などにも適用することができる。
《第9の実施形態》
 次に第9の実施形態に係る基板ステージ装置について、図40~43を用いて説明する。第9の実施形態に係る基板ステージ装置920は、微動ステージ922の水平面内の位置を計測するための計測系の構成が異なる点を除き、上記第2の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第2の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第2の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 上記第2の実施形態に係る微動ステージ220(図11参照)の水平面内の位置を計測するための計測系としては、上記第1の実施形態と同様の構成の光干渉計システム96A(図10参照)が用いられたのに対し、本第9の実施形態に係る基板ステージ装置920では、エンコーダシステム930を用いて微動ステージ922の水平面内の位置が計測される。なお、基板ステージ装置920の構成は、微動ステージ922に、バーミラー80X、80Y(それぞれ図12参照)に替わり、以下に説明するエンコーダシステムの構成要素が配置される点を除き、上記第2の実施形態と同様である。なお、複数のボイスコイルモータ70X、70Y(図13参照)を含み、基板ステージ装置920の各要素を駆動するための駆動系(基板駆動系60。図10参照)の構成は、上記第2の実施形態と同じであるので、ここでは説明を省略する。
 図41は、図40において符号9Aで示される部分の拡大図である。図40及び図41から分かるように、微動ステージ922の定盤部100の+Y側の側面、及び-Y側の側面それぞれには、スケールベース932が取り付けられている。スケールベース932は、図42に示されるように、X軸方向に延びる部材から成り、そのX軸方向の長さは、基板PのX軸方向の寸法よりも幾分長く設定されている。スケールベース932は、セラミックスなどの熱変形が生じにくい素材で形成することが好ましい。
 一対のスケールベース932それぞれの上面には、上向きスケール934が固定されている。上向きスケール932は、X軸方向に延びる板状(帯状)の部材であって、その上面(+Z側(上側)を向いた面)には、互いに直交する2軸方向(本実施形態ではX軸及びY軸方向)を周期方向とする反射型の2次元回折格子(いわゆるグレーティング)が形成されている。
 図40に戻り、エンコーダシステム930は、一対の計測テーブル940を有している。一方の計測テーブル940は、投影光学系16の+Y側に配置され、他方の計測テーブル940は、投影光学系16の-Y側に配置されている。計測テーブル940は、投影光学系16を支持する支持部材19(以下、「光学定盤19」と称する)の下面に吊り下げ状態で固定されたYリニアアクチュエータ942によってY軸方向に所定の(微動ステージ922のY軸方向への移動可能距離と同等の)ストロークで駆動される。Yリニアアクチュエータ942の種類は特に限定されず、リニアモータ、あるいはボールねじ装置などを用いることができる。
 また、光学定盤19の下面には、各計測テーブル940に対応して、Y軸方向に延びる一対の下向きスケール960が固定されている(図40参照)。下向きスケール960の下面(-Z側(下側)を向いた面)には、互いに直交する2軸方向(本実施形態ではX軸及びY軸方向)を周期方向とする反射型の2次元回折格子(いわゆるグレーティング)が形成されている。
 計測テーブル940の下面には、2つの下向きXヘッド950xと、2つの下向きYヘッド950yとが、上向きスケール932に対向するように取り付けられている(それぞれ紙面奥行方向に重なっており一方は不図示)。また、計測テーブル940の上面には、2つの上向きXヘッド952xと、2つの下向きYヘッド952y(2つのXヘッド952xに対して紙面奥行方向に重なっており不図示。図43参照)とが、下向きスケール960に対向するように取り付けられている。各ヘッド950x、950y、952x、952yの位置関係は、既知である。また、各ヘッド950x、950y、952x、952yの位置関係が容易に変化しないように、計測テーブル940は、セラミックスなどの熱変形が生じにくい素材で形成することが好ましい。
 図43には、エンコーダシステム930の概念図が示されている。エンコーダシステム930では、上向きXヘッド952x及び上向きYヘッド952yと、これらに対応する下向きスケール960とによって、光学定盤19を基準とした計測テーブル940(下向きXヘッド950x及び下向きYヘッド950y)のXY平面内の位置計測を行うための第1エンコーダシステムが構成されている。またエンコーダシステム930では、下向きXヘッド950x及び下向きYヘッド950yと、これに対応する上向きスケール934とによって、計測テーブル940を基準とした微動ステージ922のXY平面内の位置計測を行うための第2エンコーダシステムが構成されている。このように、本第9の実施形態に係るエンコーダシステム930では、上記第1及び第2エンコーダシステムの2段階のエンコーダシステムを介して、光学定盤19を基準とした微動ステージ922の位置計測が行われる。
 主制御装置90(図10参照)は、微動ステージ922をX軸方向にのみ長ストロークで移動させる際には、計測テーブル940(下向きXヘッド950x及び下向きYヘッド950y)と対応する上向きスケール934との対向状態が維持されるように、計測テーブル940のY軸方向の位置決めを行いつつ、微動ステージ922を静止状態の計測テーブル940に対してX軸方向に相対移動させる。これにより、第1及び第2のエンコーダシステムの合算値に基づく、光学定盤19を基準とした微動ステージ922の位置計測を行うことができる。
 これに対し、微動ステージ922をY軸方向に長ストロークで移動させる際には、主制御装置90(図10参照)は、計測テーブル940を微動ステージ922とともに、Y軸方向に長ストロークで移動させる。この際、計測テーブル940の位置計測が上記第1エンコーダシステムにより常時行われることから、微動ステージ922と計測テーブル940とを厳密に同期移動させる必要がない。主制御装置90は、第1エンコーダシステムの出力(光学定盤19を基準とした計測テーブル940の位置情報)と、第2エンコーダシステムの出力(計測テーブル940を基準とした微動ステージ922の位置情報)との合算値に基いて、光学定盤19を基準とした微動ステージ922の位置計測を行う。
 本第9の実施形態によれば、光干渉計システムに比べて空気ゆらぎなどの影響が小さいエンコーダシステム930によって微動ステージ922のXY平面内の位置情報を高精度で求めることができる。
 なお、以上説明した本第9の実施形態に係るエンコーダシステム930は、上記第1、及び第3~第8の実施形態に係る微動ステージ22(図1参照)、微動ステージ320(図14参照)、微動ステージ422(図19参照)、微動ステージ522(図30参照)などの計測にも適用することができる。
 また、上記説明では、上向きスケール934として、X軸方向の寸法が基板Pよりも幾分長いスケールを用いる場合を説明したが、より短いスケールをX軸方向に所定間隔で並べて配置しても良い。この場合、隣接するスケールの少なくとも一方に常にヘッドが対向するように、隣接するスケール(及びヘッド)の間隔を設定し、各ヘッドの出力の繋ぎ処理を行うと良い。また、スケール934、960に2次元グレーティングが形成された場合を説明したが、これに限られず、X軸方向を周期方向とするXスケールと、Y軸方向を周期方向とするYスケールとが個別に形成されていても良い。
《第10の実施形態》
 次に第10の実施形態に係る基板ステージ装置について、図44~47を用いて説明する。第10の実施形態に係る基板ステージ装置1020は、微動ステージ1022の水平面内の位置を計測するためのエンコーダシステムの構成が異なる点を除き、上記第9の実施形態と同じであるので、以下、相違点についてのみ説明し、上記第9の実施形態と同じ構成又は機能を有する要素については、上記第9の実施形態と同じ符号を付してその説明、及び図示を省略する。
 上記第9の実施形態(図40参照)のエンコーダシステム930は、微動ステージ922の上方に配置された計測テーブル940を介して、光学定盤19を基準に微動ステージ922の水平面内の位置を計測したのに対し、本第10の実施形態のエンコーダシステム1030では、微動ステージ922をY軸方向に長ストロークで移動させるためのY粗動ステージ32を介して光学定盤19を基準に微動ステージ1022の水平面内の位置を計測する点が異なる。なお、複数のボイスコイルモータ70X、70Y(図13参照)を含み、基板ステージ装置1020の各要素を駆動するための駆動系(基板駆動系60。図10参照)の構成は、上記第2の実施形態と同じであるので、ここでは説明を省略する。
 図45は、図44において符号10Aで示される部分の拡大図である。図44及び図45から分かるように、微動ステージ922の定盤部100の+Y側の側面、及び-Y側の側面それぞれには、ヘッドベース1032が取り付けられている。ヘッドベース1032の下面には、上記第9の実施形態における計測テーブル940(図41参照)の下面と同様の配置で2つの下向きXヘッド950xと、2つの下向きYヘッド950yとが取り付けられている(図47参照)。
 Y粗動ステージ32には、一対のスケールベース1034がそれぞれL字状のアーム部材1036を介して取り付けられている。なお、一対のスケールベース1034は、Y軸方向に関してY粗動ステージ32と一体的に動作するYステップガイド44に取り付けられても良い。スケールベース1034は、上記第9の実施形態に係るスケールベース932(図42参照)と実質的に同じ部材である。スケールベース1034は、図46に示されるように、X軸方向に延びる部材から成り、その上面には、上記第9の実施形態と同様の上向きスケール934が固定されている。上記ヘッドベース1032に取り付けてられた各ヘッド950x、950yは、上向きスケール934に対向するように配置されている(図47参照)。
 図45に戻り、エンコーダシステム1030では、スケールベース1034(すなわちY粗動ステージ32)にL字状のアーム部材1038を介してヘッドベース1040が取り付けられている。ヘッドベース1040の上面には、上記第9の実施形態における計測テーブル940(図41参照)の上面と同様の配置で2つの上向きXヘッド952xと、2つの下向きYヘッド952yとが固定されている(図47参照)。
 一対のヘッドベース1040に対応して、光学定盤19の下面にY軸方向に延びる一対の下向きスケール960が固定されている(図44参照)点は、上記第9の実施形態と同様である。上記ヘッドベース1040に取り付けてられた各ヘッド952x、952yは、下向きスケール960に対向するように配置されている。
 図46には、エンコーダシステム1030の概念図が示されている。エンコーダシステム1030では、上向きXヘッド952x及び上向きYヘッド952yと、これらに対応する下向きスケール960とによって、光学定盤19を基準としたY粗動ステージ32のXY平面内の位置計測を行うための第1エンコーダシステムが構成されている。またエンコーダシステム1030では、下向きXヘッド950x及び下向きYヘッド950yと、これに対応する上向きスケール934とによって、Y粗動ステージ32を基準とした微動ステージ1022のXY平面内の位置計測を行うための第2エンコーダシステムが構成されている。このように、本第10の実施形態に係るエンコーダシステム1030では、上記第1及び第2エンコーダシステムの2段階のエンコーダシステムを介して、光学定盤19を基準とした微動ステージ1022の位置計測が行われる。
 主制御装置90(図10参照)は、微動ステージ1022をX軸方向にのみ長ストロークで移動させる際には、下向きXヘッド950x及び下向きYヘッド950yと、上向きスケール934との対向状態が常に維持された状態で(Y粗動ステージ32が静止状態)で、微動ステージ922を静止状態のY粗動ステージ32に対してX軸方向に相対移動させる。これにより、第1及び第2のエンコーダシステムの合算値に基づく、光学定盤19を基準とした微動ステージ1022の位置計測を行うことができる。
 これに対し、微動ステージ1022をY軸方向に長ストロークで移動させる際には、Y粗動ステージ32の位置計測を上記第1エンコーダシステムによって行う。Y粗動ステージ32が微動ステージ1022とともにY軸方向に長ストロークで移動することから、Y軸方向に長ストロークで移動する微動ステージ1022の位置情報は、第1エンコーダシステムの出力(光学定盤19を基準としたY粗動ステージ32の位置情報)と、第2エンコーダシステムの出力(Y粗動ステージ32を基準とした微動ステージ1022の位置情報)との合算値に基いて求めることができる。
 本第10の実施形態によれば、上記第9の実施形態の効果に加え、微動ステージ1022には、スケールに替えてエンコーダヘッドが取り付けられるので、上記第9の実施形態よりも軽量であり、基板Pの位置制御性が向上する。
 なお、以上説明した本第10の実施形態に係るエンコーダシステム1030は、上記第1、及び第3~第8の実施形態に係る微動ステージ22(図1参照)、微動ステージ320(図14参照)、微動ステージ422(図19参照)、微動ステージ522(図30参照)などの計測にも適用することができる。
 なお、以上説明した第1~第10の実施形態の各要素の構成は、上記説明したものに限定されず、適宜変更が可能である。一例として、上記各実施形態の第1駆動系62は、合計で4つのボイスコイルモータ(一対のXボイスコイルモータ70X、及び一対のYボイスコイルモータ70Y)を備えていたが、ボイスコイルモータの数は、これに限られず、X軸用、及びY軸用のボイスコイルモータがそれぞれ1つであっても良いし、それぞれ3つ以上であっても良い。また、Xボイスコイルモータ70XとYボイスコイルモータ70Yとで、互いの数が異なっていても良い。また、ボイスコイルモータ70X、70Yは、ムービングコイル型であっても良い。また、リニアモータとして、ボイスコイルモータを用いる場合を説明したが、これに限られず、他の種類のアクチュエータを用いても良く、その場合、複数種類のアクチュエータが混在していても良い。また、1軸方向のリニアモータがアクチュエータとして用いられる場合を説明したが、X軸及びY軸方向に推力を発生可能な2軸アクチュエータ、あるいは、X軸、Y軸、及びθz方向の3自由度方向に推力を発生可能なアクチュエータを用いても良い。
 また、上記各実施形態では、1つの収納部76(微動ステージに形成された空間)内に、1つのボイスコイルモータが収納される構成であったが、これに限られず、1つの収納部(空間)内に複数のボイスコイルモータ(アクチュエータ)が収納されても良い。この場合、複数のボイスコイルモータは、推力の発生方向が異なるものが混在していても良い。
 また、微動ステージ(微動ステージ22など)は、水平面内(X軸、又はY軸)の推力を発生するアクチュエータ(上記各実施形態では、ボイスコイルモータ70X、70Y)のみを、その内部に収納する構成であったが、水平面に交差する方向(Z軸方向など)に推力を発生するアクチュエータ(上記各実施形態のZボイスコイルモータ70Zなど)の少なくとも一部を内部に収容しても良い。
 また、上記各実施形態において、微動ステージの最下層であって、複数のボイスコイルモータを収納する定盤部(定盤部100など)は、中空の箱体内に補剛部材が収納される構造であったが、これに限られず、中実の部材により形成されても良い。また、各実施形態の微動ステージ(微動ステージ22など)は、定盤部(定盤部100など)を最下層とする複数層(2~4層)によって構成されたが、これに限られず、定盤部100などの上面に直接基板が載置される1層構造でも良いし、5層以上(この場合、定盤部100などが最下層でなくても良い)の構造であっても良い。
 また、上記各実施形態において、微動ステージ(微動ステージ22のなど)は、基板載置面を形成する最上層が、硬質の部材である複数の板状部材(タイル120など)によって形成されたが、最上層(基板載置面)を形成する部材は、これに限られず、柔軟性を有する部材であっても良い。柔軟性を有する部材としては、合成樹脂系、あるいはゴム系の材料によって形成されたシート状(あるいはフィルム状)の部材を用いることができる。この場合、このシート状部材が最上層となることから、このシート状部材の直下の第2層(上から2番目の層)の表面に沿って(倣って)上記シート状部材が平面矯正され、さらにシート状部材上に載置される基板Pも、第2層の上面に倣って平面矯正される。従って、この第2層の表面(上面)の平面度を高く形成することが好ましい。この場合、シート状部材には、上記タイル(タイル120など)と同様に、基板Pの下面を支持する複数のピン状の突起が形成されていることが好ましい。シート状部材の大きさは、特に限定されず、複数枚のシート状部材を並べることにより最上層を形成しても良いし、第2層の全面を覆うような1枚のシート状部材で最上層を形成しても良い。なお、シート状部材は、第2層に対して、タイルと同様に真空吸着保持されても良いが、これに限られず、接着などによって固着されても良い。
 また、上記各実施形態の基板ステージ装置(基板ステージ装置20など)の構成も、上記実施形態で説明したものに限られず、適宜変更が可能であり、それらの変形例にも、上記実施形態と同様の基板駆動系60を適用することが可能である。すなわち、基板ステージ装置としては、米国特許出願公開第2010/0018950号明細書に開示されるような、X粗動ステージ上にY粗動ステージが配置されるタイプの粗動ステージであっても良い(この場合、微動ステージ22などは、Y粗動ステージから各ボイスコイルモータによって推力が付与される)。また、基板ステージ装置としては、必ずしも自重支持装置28を有していなくても良い。また、基板ステージ装置は、基板Pを走査方向にのみ長ストローク駆動するものであっても良い。
 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、F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、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、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、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、上記各実施形態に係る基板ステージ装置(基板ステージ装置20など)は、露光装置以外の装置、例えば基板検査装置、あるいは基板に所定の処理を施すための処理装置などに用いても良い。
 また、露光対象となる物体はガラスプレートに限られず、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、フィルム状(可撓性を有するシート状の部材)のものも含まれる。なお、本実施形態の露光装置は、一辺の長さ、又は対角長が500mm以上の基板が露光対象物である場合に特に有効である。
 液晶表示素子(あるいは半導体素子)などの電子デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたマスク(あるいはレチクル)を製作するステップ、ガラス基板(あるいはウエハ)を製作するステップ、上述した各実施形態の露光装置、及びその露光方法によりマスク(レチクル)のパターンをガラス基板に転写するリソグラフィステップ、露光されたガラス基板を現像する現像ステップ、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去るエッチングステップ、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除くレジスト除去ステップ、デバイス組み立てステップ、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の露光方法が実行され、ガラス基板上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを生産性良く製造することができる。
 以上説明したように、本発明の物体保持装置及び物体保持方法は、物体を保持するのに適している。また、本発明の処理装置は、物体に対して所定の処理を実行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。
 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開、米国特許出願公開明細書及び米国特許明細書などの開示を援用して本明細書の記載の一部とする。
 10…液晶露光装置、20…基板ステージ装置、22…微動ステージ、70X…Xボイスコイルモータ、70Y…Yボイスコイルモータ、76…収納部、100…定盤部、102…下面部、104…上面部、120…タイル、P…基板。

Claims (31)

  1.  物体を保持し、第1方向及び第2方向を含む所定平面に平行なる第1面と、前記所定平面に交差する第3方向に関して、前記第1面と対向する第2面と、を有する移動体と、
     前記第1方向及び前記第2方向に関して前記第1面及び前記第2面と重なり、且つ、前記第3方向に関して前記第1面及び前記第2面に挟まれるように配置され、前記移動体を駆動する駆動系と、を備える物体保持装置。
  2.  前記駆動系は、前記移動体に設けられる請求項1に記載の物体保持装置。
  3.  前記駆動系は、前記第1面または前記第2面の少なくとも何れか一方の面に設けられる請求項1又は2に記載の物体保持装置。
  4.  前記移動体は、前記第1面または前記第2面の少なくとも一方の面と前記駆動系とを連結する中間部材を有する請求項3に記載の物体保持装置。
  5.  前記駆動系の一部は、前記第1面及び前記第2面とは重ならない位置に設けられる請求項1から4の何れか一項に記載の物体保持装置。
  6.  前記第2面は、前記駆動系の一部が通過可能に設けられた開口を有する請求項1から5の何れか一項に記載の物体保持装置。
  7.  前記移動体に設けられ、前記第1方向と前記第2方向とに関して、前記開口の領域を狭める蓋部をさらに備える請求項6に記載の物体保持装置。
  8.  前記蓋部は、前記移動体に着脱可能に設けられる請求項7に記載の物体保持装置。
  9.  前記駆動系は、前記移動体を前記第1方向に駆動する第1駆動系を複数有し、
     前記複数の第1駆動系は、前記移動体の所定点から、前記第1方向に延ばした第1所定線を挟むように前記第2方向に並んで配置される1から8の何れか一項に記載の物体保持装置。
  10.  前記駆動系は、前記移動体を前記第2方向に駆動する第2駆動系を複数有し、
     前記複数の第2駆動系は、前記所定点から、前記第2方向に延ばした第2所定線を挟むように前記第1方向に並んで配置される請求項9に記載の物体保持装置。
  11.  前記第1駆動系および前記第2駆動系は、前記第3方向に関して、前記所定点である前記移動体の重心と重なる位置に設けられる請求項9又は10に記載の物体保持装置。
  12.  前記移動体を、前記重心位置にて前記第3方向から支持する支持装置を更に備え、
     前記駆動系は、前記第1方向と前記第2方向に関して、前記支持装置に周囲に設けられる請求項11に記載の物体保持装置。
  13.  前記駆動系は、前記第1方向と前記第2方向に関して、前記重心位置から対称の位置に設けられる請求項11又は12に記載の物体保持装置。
  14.  前記駆動系は、前記第3方向に関して、前記第1面が変形する変形中心と重なる位置に設けられる請求項9から13の何れか一項に記載の物体保持装置。
  15.  前記第3方向に関して、前記移動体を前記第1駆動系に対して相対駆動する駆動部をさらに備え、
     前記駆動部は、前記第1及び第2方向の少なくとも一方向に関して、前記移動体のうち前記重心に対して前記駆動系よりも離れた位置に設けられる請求項11から14の何れか一項に記載の物体保持装置。
  16.  前記駆動部は、前記第3方向に関して、前記移動体のうち前記重心に対して前記第2駆動系よりも離れた位置に設けられる請求項15に記載の物体保持装置。
  17.  前記駆動部は、前記第1面と前記第2面とに挟まれない位置に設けられる請求項15又は16に記載の物体保持装置。
  18.  前記移動体の前記第1及び第2方向に関する位置情報に基づく情報を取得する取得部をさらに備える請求項1から17の何れか一項に記載の物体保持装置。
  19.  前記取得部の一部は、前記第3方向に関して前記第1面側に設けられる請求項18に記載の物体保持装置。
  20.  前記移動体に対して、前記第3方向に関して前記第1面側に設けられ、前記物体が載置され前記移動体に対して交換可能な交換部材をさらに備える請求項1から19の何れか一項に記載の物体保持装置。
  21.  前記交換部材は、前記交換部材と前記物体との間に気体を供給する供給孔を有する請求項20に記載の物体保持装置。
  22.  前記交換部材は、前記交換部材と前記物体との間に気体を吸引する吸引孔を有する請求項20又は21に記載の物体保持装置。
  23.  前記第3方向に関して、前記交換部材と前記移動体との間に設けられ、前記交換部材が載置される中間部材をさらに備える請求項20から22の何れか一項に記載の物体保持装置。
  24.  請求項1~23の何れか一項に記載の物体保持装置と、
     前記物体に対して所定の処理を実行する処理部と、を備える処理装置。
  25.  前記処理装置は、エネルギビームにより前記物体を露光する請求項24に記載の処理装置。
  26.  前記物体は、1辺またはその対角長の長さが少なくとも500mm以上である請求項24又は25に記載の処理装置。
  27.  請求項24から26の何れか一項に記載の処理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。
  28.  請求項24から26の何れか一項に記載の処理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。
  29.  物体を保持する物体保持方法であって、
     第1方向及び第2方向を含む所定平面に平行なる第1面と、前記所定平面に交差する第3方向に関して、前記第1面と対向する第2面と、を有する移動体を用いて前記物体を保持することと、
     前記第1方向及び前記第2方向に関して前記第1面及び前記第2面と重なり、且つ、前記第3方向に関して前記第1面及び前記第2面に挟まれるように駆動系が配置され、前記移動体を駆動することと、を含む物体保持方法。
  30.  前記駆動することでは、前記移動体に設けられた前記駆動系を用いて前記移動体を駆動する請求項29に記載の物体保持方法。
  31.  前記駆動することでは、前記第1面または前記第2面の少なくとも何れか一方の面に設けられた前記駆動系を用いて前記移動体を駆動する請求項29又は30に記載の物体保持方法。
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