特許 5863149 露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5863149

(24)【登録日】2016年1月8日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20160202BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20160202BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 501

   G02F1/13 101

   H01L21/68 K

【請求項の数】29

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2012-85535(P2012-85535)

(22)【出願日】2012年4月4日

(65)【公開番号】特開2013-217957(P2013-217957A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2015年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100102901

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 篤司

(72)【発明者】

【氏名】青木 保夫

【審査官】 松岡 智也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１２６９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４４７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３２６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１２９７６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０４４２６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／１３１４９０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４、９／００−９／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

露光処理時に露光用のエネルギビームに対して露光対象の物体を水平面に平行な第１方向に所定の第１ストロークで移動させる走査型の露光装置であって、
前記第１方向に少なくとも前記所定の第１ストロークで移動可能でかつ前記水平面内で前記第１方向に直交する第２方向に第２ストロークで移動可能な移動体と、
前記物体を保持し、前記移動体と共に少なくとも前記水平面に平行な方向に移動可能な物体保持部材と、
前記物体保持部材を下方から支持して該物体保持部材の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、
前記第１方向に延び、前記重量キャンセル装置を下方から支持するとともに、前記重量キャンセル装置を下方から支持した状態で前記第２方向に前記第２ストロークで移動可能な支持部材と、
前記支持部材を支持する支持架台と、
前記支持架台に作用する重力方向の荷重負荷を軽減する荷重軽減装置と、を備える露光装置。

【請求項2】

前記荷重軽減装置は、前記重量キャンセル装置に作用する力の一部を、前記支持架台の外部に逃がすことで、前記荷重負荷を軽減する請求項１に記載の露光装置。

【請求項3】

前記荷重軽減装置は、前記移動体の一部と前記重量キャンセル装置の一部との間に作用する力を利用して、前記荷重負荷を軽減する請求項１又は２に記載の露光装置。

【請求項4】

前記移動体は、前記第１方向に少なくとも前記所定の第１ストロークで移動可能な第１移動部材と、前記第１移動部材の前記第１方向の移動をガイドし、かつ前記水平面内で前記第２方向に前記第１移動部材と共に前記第２ストロークで移動可能な第２移動部材とを含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項5】

前記第１移動部材は、前記第２移動部材に設けられた磁石と、前記第１移動部材に設けられたコイルとを含むリニアモータにより、前記第１方向に前記第１ストロークで駆動され、
前記荷重軽減装置は、前記磁石と、前記重量キャンセル装置の一部又は前記支持部材の一部との間に作用する力を利用して、前記支持部材に作用する重力方向の荷重負荷を軽減する請求項４に記載の露光装置。

【請求項6】

前記重量キャンセル装置には、コア付きコイルが設けられ、
前記重量キャンセル装置は、前記磁石と前記コア付きコイルとの間の電磁相互作用によって発生する電磁力により前記支持部材上で前記第１方向に駆動され、
前記荷重軽減装置は、前記磁石と前記コア付きコイルとの間に作用する磁気力を利用して前記荷重負荷を軽減する請求項５に記載の露光装置。

【請求項7】

前記荷重軽減装置は、前記移動体の一部と前記支持部材の一部との間に作用する力を利用して、前記荷重負荷を軽減する請求項１に記載の露光装置。

【請求項8】

前記荷重軽減装置は、前記支持部材に作用する力の一部を、前記支持架台の外部に逃がすことで、前記荷重負荷を軽減する請求項７に記載の露光装置。

【請求項9】

前記移動体は、前記第１方向に少なくとも前記所定の第１ストロークで移動可能な第１移動部材と、前記第１移動部材の前記第１方向の移動をガイドし、かつ前記水平面内で前記第２方向に前記第１移動部材と共に前記第２ストロークで移動可能な第２移動部材とを含む請求項７又は８に記載の露光装置。

【請求項10】

前記荷重軽減装置は、前記第２移動部材と前記支持部材との間に作用する力を利用して前記荷重負荷を軽減する請求項９に記載の露光装置。

【請求項11】

前記第２移動部材を支持する、前記支持架台とは振動的に分離した支持フレームをさらに備え、
前記第２移動部材は、前記支持フレームに設けられた磁石と、前記第２移動部材に設けられたコア付きコイルとを含むリニアモータにより、前記第２方向に前記第２ストロークで駆動され、
前記荷重軽減装置は、前記磁石と前記コア付きコイルとの間に作用する磁気力を利用して前記荷重負荷をさらに軽減する請求項９又は１０に記載の露光装置。

【請求項12】

前記支持部材は、前記第２移動部材に接続装置により機械的に連結され、前記第２移動部材が移動する際に前記接続装置を介して該第２移動部材に牽引されることにより前記第２方向に移動する請求項４〜６、９〜１１のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項13】

前記接続装置は、前記第２方向の剛性に比べて他の方向の剛性が低い請求項１２に記載の露光装置。

【請求項14】

前記接続装置は、前記支持部材の重心位置を通り、前記第２方向に平行な軸線上で前記支持部材に接続される請求項１２又は１３に記載の露光装置。

【請求項15】

前記支持部材の前記第２方向の移動を機械的にガイドする一軸ガイド装置の要素を含むガイド部材を更に備え、
前記ガイド部材は、前記移動体に対して振動的に分離されている請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項16】

前記一軸ガイド装置は、前記第１方向に所定間隔で複数設けられる請求項１５に記載の露光装置。

【請求項17】

前記ガイド部材は、前記第２方向に沿って互いに離間して複数配置され、
前記支持部材は、前記複数のガイド部材上に渡して搭載される請求項１５又は１６に記載の露光装置。

【請求項18】

前記支持部材は、中実な石材または中空な鋳物から成る請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項19】

前記重量キャンセル装置は、前記支持部材上に非接触状態で搭載される請求項１〜１８のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項20】

前記物体保持部材は、前記移動体に対して少なくとも前記第１方向、前記第２方向、及び前記水平面に直交する軸線周り方向に微少移動可能である請求項１〜１９のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項21】

前記物体保持部材は、更に前記移動体に対して前記水平面に直交する方向、及び前記水平面に平行な軸線周り方向に微少移動可能である請求項２０に記載の露光装置。

【請求項22】

前記物体保持部材を前記水平面に平行な軸線周りに揺動可能に支持する揺動支持装置を更に備える請求項１〜２１のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項23】

前記揺動支持装置は、前記物体保持部材を非接触支持する請求項２２に記載の露光装置。

【請求項24】

前記揺動支持装置は、前記重量キャンセル装置に下方から支持され、
前記重量キャンセル装置は、前記支持部材上に非接触状態で搭載される請求項２２又は２３に記載の露光装置。

【請求項25】

前記重量キャンセル装置は、鉛直方向上向きの力を発生する力発生装置を備え、
前記揺動支持装置は、前記水平面に直交する方向に移動可能に配置され、前記力発生装置が発生する前記力を前記物体保持部材に伝達する請求項２２〜２４のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項26】

露光処理時に露光用のエネルギビームに対して露光対象の物体を水平面に平行な第１方向に所定の第１ストロークで移動させる走査型の露光装置であって、
前記第１方向に少なくとも前記所定の第１ストロークで移動可能な第１移動部材と、
前記第１移動部材の前記第１方向の移動をガイドし、かつ前記水平面内で前記第１方向に直交する第２方向に前記第１移動部材と共に第２ストロークで移動可能な第２移動部材と、
前記物体を保持し、前記第１移動部材と共に少なくとも前記水平面に平行な方向に移動可能な物体保持部材と、
前記物体保持部材を下方から支持して該物体保持部材の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、
前記重量キャンセル装置を下方から支持する定盤を含む支持架台と、
前記第２移動部材に設けられた磁石と、前記第１移動部材に設けられたコイルとを含み、前記第１移動部材を前記第１方向に前記第１ストロークで駆動するリニアモータと、
前記磁石と、前記重量キャンセル装置の一部との間に作用する力を利用して、前記支持架台に作用する重力方向の荷重負荷を軽減する荷重軽減装置と、を備える露光装置。

【請求項27】

前記物体は、フラットパネルディスプレイの製造に用いられる基板である請求項１〜２６のいずれか一項に記載の露光装置。

【請求項28】

請求項２７に記載の露光装置を用いて前記基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法。

【請求項29】

請求項１〜２６のいずれか一項に記載の露光装置を用いて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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、半導体素子、液晶表示素子等を製造するリソグラフィ工程において用いられる露光装置、前記露光装置を用いるフラットパネルディスプレイの製造方法、及び前記露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）と、ガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向（スキャン方向）に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。

【0003】

この種の露光装置は、スキャン方向に長ストロークで移動可能なＸ粗動ステージの上に、クロススキャン方向（スキャン方向に直交する方向）に移動可能なＹ粗動ステージを搭載した積み重ね型（ガントリー型）のステージ装置を有したものが知られ、そのステージ装置としては、例えば石材により形成された定盤上を重量キャンセル装置が水平面に沿って移動する構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

上記特許文献１に記載の露光装置では、重量キャンセル装置がステップ・アンド・スキャン動作に対応した広い範囲で移動するため、広範囲に渡って定盤上面（重量キャンセル装置の移動ガイド面）の平面度を高く仕上げる必要がある。しかるに、近年、露光装置の露光対象である基板は、より大型化される傾向にあり、それに伴い定盤も大型化されるため、コスト増に加え、露光装置の運搬性、組付け時の作業性の悪化などが懸念されていた。このため、定盤を小さくするための新たな技術の出現が期待されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

定盤を小さくするために、重量キャンセル装置を支持する定盤がクロススキャン方向に移動するステップ定盤と称される定盤を備えた露光装置を、発明者は、先に提案した（米国特許出願第１３／２２１５６８号）。このステップ定盤を備えた露光装置は、露光対象の基板を保持する基板保持部材を下方から支持する重量キャンセル装置のスキャン方向の移動をガイドするステップ定盤が、クロススキャン方向に移動可能な状態で防振装置に支持された架台上に搭載されている。ステップ定盤を備えた露光装置では、自身の重量も大きいステップ定盤が基板保持部材及び重量キャンセル装置等を支持した状態でクロススキャン方向に駆動されるため、駆動前後において露光装置全体の重心移動が大きくなる。このため、ステップ定盤を用いた露光装置では、防振装置に大きな偏荷重が加わることになり、特に大型の基板を保持する基板保持部材は重量化するため、基板保持部材を支持する重量キャンセル装置を介してステップ定盤、さらにはステップ定盤を介して架台に作用する偏荷重が増大して、露光動作時に防振装置に支持されている架台に加わる偏荷重により露光装置全体が僅かに傾き、露光精度の低下を招くおそれのあることが最近になって判明した。

【0007】

本発明の第１の態様によれば、露光処理時に露光用のエネルギビームに対して露光対象の物体を水平面に平行な第１方向に所定の第１ストロークで移動させる走査型の露光装置であって、前記第１方向に少なくとも前記所定の第１ストロークで移動可能でかつ前記水平面内で前記第１方向に直交する第２方向に第２ストロークで移動可能な移動体と、前記物体を保持し、前記移動体と共に少なくとも前記水平面に平行な方向に移動可能な物体保持部材と、前記物体保持部材を下方から支持して該物体保持部材の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記第１方向に延び、前記重量キャンセル装置を下方から支持するとともに、前記重量キャンセル装置を下方から支持した状態で前記第２方向に前記第２ストロークで移動可能な支持部材と、前記支持部材を支持する支持架台と、前記支持架台に作用する重力方向の荷重負荷を軽減する荷重軽減装置と、を備える第１の露光装置が、提供される。

【0008】

これによれば、物体への露光処理時、支持架台には物体保持部材、重量キャンセル装置及び支持部材の自重による重力方向（鉛直方向下向き）の荷重負荷が作用するが、その荷重負荷が、荷重軽減装置により軽減される。従って、物体保持部材、重量キャンセル装置及び支持部材、並びに支持架台を含む系の重心移動による支持架台に作用する偏荷重を低減させ、これにより露光精度を十分な精度に維持することが可能になる。

【0009】

本発明の第２の態様によれば、露光処理時に露光用のエネルギビームに対して露光対象の物体を水平面に平行な第１方向に所定の第１ストロークで移動させる走査型の露光装置であって、前記第１方向に少なくとも前記所定の第１ストロークで移動可能な第１移動部材と、前記第１移動部材の前記第１方向の移動をガイドし、かつ前記水平面内で前記第１方向に直交する第２方向に前記第１移動部材と共に第２ストロークで移動可能な第２移動部材と、前記物体を保持し、前記第１移動部材と共に少なくとも前記水平面に平行な方向に移動可能な物体保持部材と、前記物体保持部材を下方から支持して該物体保持部材の重量をキャンセルする重量キャンセル装置と、前記重量キャンセル装置を下方から支持する定盤を含む支持架台と、前記第２移動部材に設けられた磁石と、前記第１移動部材に設けられたコイルとを含み、前記第１移動部材を前記第１方向に前記第１ストロークで駆動するリニアモータと、前記磁石と、前記重量キャンセル装置の一部との間に作用する力を利用して、前記支持架台に作用する重力方向の荷重負荷を軽減する荷重軽減装置と、を備える第２の露光装置が、提供される。

【0010】

これによれば、物体への露光処理時、物体を保持する物体保持部材と共に水平面に平行な方向へ移動可能な第１移動部材は、リニアモータによって第１方向に駆動される。このとき、支持架台には、物体保持部材、及び重量キャンセル装置の自重による重力方向の荷重負荷が作用するが、その荷重負荷が、荷重軽減装置によって、重量キャンセル装置の一部との間に作用する力を利用して軽減される。従って、物体保持部材、重量キャンセル装置及び支持架台を含む系の重心移動による支持架台に作用する偏荷重を低減させ、これにより露光精度を十分な精度に維持することができる。

【0011】

本発明の第３の態様によれば上記第１及び第２の露光装置のいずれかを用いて基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むフラットパネルディスプレイの製造方法である。

【0012】

本発明の第４の態様によれば上記第１及び第２の露光装置のいずれかを用いて物体を露光することと、露光された前記物体を現像することと、を含むデバイス製造方法である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態に係る露光装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】図1の露光装置が有する基板ステージを、微動ステージを取り去って示す平面図である。

【図3】図１の露光装置が有する基板ステージを＋Ｘ方向から見て示す図である。

【図4】基板ステージ装置の自重による力の流れを模式的に示す図である。

【図5】重量キャンセル装置に作用する磁気吸引力について説明するための図である。

【図6】図６（Ａ）は、重量キャンセル装置に作用する磁気吸引力の発生装置を設けていない基板ステージ装置の重心移動を模式的に示す図、図６（Ｂ）は、重量キャンセル装置に対して鉛直方向上向きの磁気吸引力が作用する基板ステージ装置の重心移動を模式的に示す図である。

【図7】第２の実施形態に係る基板ステージ装置を＋Ｘ方向から見て示す図である。

【図8】第３の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。

【図9】第３の実施形態に係る基板ステージ装置を＋Ｘ方向から見て一部断面して示す図である。

【図10】第４の実施形態に係る基板ステージ装置＋Ｘ方向から見て一部断面して示す図である。

【図11】第４の実施形態に係る基板ステージ装置の平面図である。

【図12】図１２（Ａ）は、磁気吸引力を発生させる永久磁石と磁性体との組み合わせの一例を示す図、図１２（Ｂ）は、磁気吸引力を発生させる永久磁石と永久磁石との組み合わせの一例を示す図である。

【図13】第４の実施形態の第１の変形例に係る基板ステージ装置を＋Ｘ方向から見て一部断面して示す図である。

【図14】第４の実施形態の第２の変形例に係る基板ステージ装置を＋Ｘ方向から見て一部断面して示す図である。

【図15】第５の実施形態に係る露光装置が備える基板ステージ装置を、−Ｙ方向から見て一部断面して示す図である。

【図16】図１５の基板ステージ装置を＋Ｘ方向から見て一部断面して示す図である。

【図17】第５の実施形態の変形例に係る基板ステージ装置を、−Ｙ方向から見て示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図６（Ｂ）に基づいて説明する。

【0015】

図１には、第１の実施形態に係る露光装置１０の構成が概略的に示されている。露光装置１０は、液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）に用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（スキャナとも呼ばれる）である。

【0016】

露光装置１０は、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、一対の基板ステージ架台３３、基板Ｐを保持する基板ホルダ３１を含む基板ステージ装置ＰＳＴ、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ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内で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。なお、基板Ｐの表面（＋Ｚ側の面）には、レジスト（感応剤）が塗布されている。

【0017】

照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系ＩＯＰは、マスクＭ上に千鳥状に配置された複数、例えば５つの照明領域のそれぞれを照明する複数、例えば５つの照明系を有し、各照明系は、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）から射出された光を、図示しない反射鏡、ダイクロイックミラー、シャッター、波長選択フィルタ、各種レンズなどを介して、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。また、照明光ＩＬの波長は、波長選択フィルタにより、例えば要求される解像度に応じて適宜切り替えることが可能になっている。

【0018】

マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面（図１における下面）に形成されたマスクＭが、例えば真空吸着により固定されている。マスクステージＭＳＴは、不図示のガイド部材上に非接触状態で搭載され、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系（不図示）により走査方向（Ｘ軸方向）に所定のストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に適宜微少駆動される。マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、例えばマスクＭに固定された（あるいは形成された）反射面にレーザビーム（測長ビーム）を照射するレーザ干渉計を含む不図示のマスク干渉計システムにより計測される。この計測結果は、不図示の主制御装置に供給される。主制御装置は、マスク干渉計システムによる上記計測結果に基づいて、マスクステージ駆動系（不図示）を介してマスクステージＭＳＴを駆動（位置制御）する。なお、マスク干渉計システムに代えて、あるいはマスク干渉計システムとともにエンコーダ（又は複数のエンコーダから構成されるエンコーダシステム）を用いても良い。

【0019】

投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの図１における下方に配置されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書に開示された投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、前述した複数の照明領域に対応して、マスクＭのパターン像の投影領域が千鳥状に配置された複数、例えば５つの投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の単一のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系それぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。

【0020】

このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、投影光学系ＰＬの第１面（物体面）とパターン面とがほぼ一致して配置されるマスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、投影光学系ＰＬの第２面（像面）側に配置される、基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）に形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板ステージ装置ＰＳＴの一部を構成する後述する微動ステージ３０との同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向に相対移動させるとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向に相対移動させることで、基板Ｐ上の１つのショット領域（区画領域）の走査露光が行われ、そのショット領域にマスクＭのパターン（マスクパターン）が転写される。すなわち、本実施形態では照明系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬによって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板Ｐ上の感応層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。

【0021】

一対の基板ステージ架台３３は、それぞれＹ軸方向に延びる部材から成り（図３参照）、その長手方向の両端部が床（床面）１１上に設置された防振装置３４により下方から支持されている。一対の基板ステージ架台３３は、Ｘ軸方向に所定間隔で平行に配置されている。一対の基板ステージ架台３３それぞれの上面には、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延びる機械的なＹリニアガイド装置（一軸ガイド装置）の要素である複数（例えば各基板ステージ架台３３に対して３本）のＹリニアガイド３５ａがＸ軸方向に離間して互いに平行に固定されている。

【0022】

一対の基板ステージ架台３３は、露光装置１０の装置本体（ボディ）を構成し、投影光学系ＰＬ、及びマスクステージＭＳＴなどは、装置本体に搭載されている。

【0023】

基板ステージ装置ＰＳＴは、図１に示されるように、一対のベースフレーム１４、補助ベースフレーム１５、粗動ステージ２３、微動ステージ３０、重量キャンセル装置５０、及び重量キャンセル装置５０を下方から支持するＹステップ定盤９０などを備えている。

【0024】

一対のベースフレーム１４のうちの一方は、図１及び図２に示されるように、＋Ｘ側の基板ステージ架台３３の＋Ｘ側に配置され、他方は、−Ｘ側の基板ステージ架台３３の−Ｘ側に配置されている。一対のベースフレーム１４は、同じ構造を有しているため、以下、＋Ｘ側のベースフレーム１４について説明する。ベースフレーム１４は、図１に示されるように、ＹＺ平面に平行な一面と他面とを有しＹ軸方向に延びる板状部材から成る本体部１４ａと、本体部１４ａを下方から支持する複数の脚部１４ｂとを含む。脚部１４ｂは、Ｙ軸方向に所定間隔で、例えば３つ設けられている。各脚部１４ｂの下端部には、複数のアジャスタ１４ｃが設けられ、本体部１４ａのＺ位置が調整できるようになっている。

【0025】

本体部１４ａのＸ軸方向の両側面（すなわち、上述した一面と他面）には、それぞれリニアモータの要素であるＹ固定子７３が固定されている。Ｙ固定子７３は、Ｙ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを有している。また、本体部１４ａの上面には、Ｙ軸方向に延びる機械的なＹリニアガイド装置（一軸ガイド装置）の要素であるＹリニアガイド１６ａが固定されている。

【0026】

補助ベースフレーム１５は、一対の基板ステージ架台３３の間に配置されている。補助ベースフレーム１５は、大きさは異なるが、ベースフレーム１４の本体部１４ａを除く部分と同様に構成されている。すなわち、補助ベースフレーム１５は、Ｙ軸方向に延びる板状部材から成る本体部１５ａと、本体部１５ａを下方から支持し本体部１４ａのＺ位置が調整可能なアジャスタ１５ｂとを含む。補助ベースフレーム１５の本体部１５ａ上面には、ベースフレーム１４と同様にＹ軸方向に延びるＹリニアガイド１６ａが固定されている。補助ベースフレーム１５の上端のＺ位置は、一対の基板ステージ架台３３の上面に比べて幾分低く（又はほぼ同じに）設定されている。

【0027】

粗動ステージ２３は、Ｙ粗動ステージ２３ｙと、Ｙ粗動ステージ２３ｙ上に搭載されたＸ粗動ステージ２３ｘとを含む。

【0028】

Ｙ粗動ステージ２３ｙは、一対のベースフレーム１４及び補助ベースフレーム１５上に搭載されている。Ｙ粗動ステージ２３ｙは、図２に示されるように、一対のＸビーム２５を有している。一対のＸビーム２５のそれぞれは、Ｘ軸方向に延びる部材から成り、Ｙ軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている。一対のＸビーム２５のそれぞれは、図３に示されるように、ＹＺ断面の形状が、上辺が底辺に比べて幾分長い倒立したほぼ等脚台形状である。この台形は、上下の２辺以外にＹＺ平面内でＺ軸に対して角θ（θは、４５度より小さい、例えば１０度）傾いた一辺と、ＹＺ平面内でＺ軸に対して角−θ傾いた他辺とを有している。

【0029】

一対のＸビーム２５のそれぞれの長手方向両端部近傍の下面には、図２に示されるように、Ｙキャリッジ７５と称される部材が固定されている。すなわち、Ｙ粗動ステージ２３ｙの下面には、例えば計４つのＹキャリッジ７５が取り付けられている。＋Ｘ側に配置された２つのＹキャリッジ７５は、それぞれの上面に固定されたプレート７６によって互いに連結されている。同様に、−Ｘ側に配置された２つのＹキャリッジ７５もプレート７６によって互いに連結されている。例えば計４つのＹキャリッジ７５のそれぞれは、同じ構造を有しているため、以下、＋Ｘ側のベースフレーム１４に対応する１つのＹキャリッジ７５について説明する。

【0030】

Ｙキャリッジ７５は、図１に示されるように、ＸＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、一対の対向面間にベースフレーム１４の本体部１４ａが挿入されている。Ｙキャリッジ７５の一対の対向面のそれぞれには、一対のＹ固定子７３のそれぞれに所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向する一対のＹ可動子７２のそれぞれが固定されている。各Ｙ可動子７２は、不図示のコイルユニットを含み、対向するＹ固定子７３と共にＹ粗動ステージ２３ｙをＹ軸方向に所定のストロークで駆動する電磁力（ローレンツ力）駆動方式のムービングコイル型のＹリニアモータを構成している。なお、Ｙ粗動ステージ２３ｙのＹ位置情報は、不図示のリニアエンコーダシステムにより求められる。

【0031】

Ｙキャリッジ７５の天井面には、転動体（例えば、複数のボールなど）を含み、Ｙリニアガイド１６ａにスライド可能に係合するスライダ１６ｂがそれぞれのＹキャリッジ７５に対して複数（例えば２つ（図２参照））固定されている。Ｙ粗動ステージ２３ｙは、Ｙリニアガイド１６ａとスライダ１６ｂとを含む複数のＹリニアガイド装置により、Ｙ軸方向に直進案内される。

【0032】

また、一対のＸビーム２５の長手方向中央部の下面には、支持部材７７を介して補助キャリッジ７８が複数（例えば２つ）固定されている。補助キャリッジ７８は、直方体状の部材から成り、その下面には、Ｙキャリッジ７５と同様に、Ｙリニアガイド１６ａにスライド可能に係合するスライダ１６ｂが固定されている。これにより、Ｙ粗動ステージ２３ｙは、基板ステージ架台３３に対して振動的に切り離されている。なお、図１では紙面奥行き方向に重なって隠れているが、１つの補助キャリッジ７８につき、スライダ１６ｂは、紙面奥行き方向（Ｙ軸方向）に所定間隔で、例えば２つ取り付けられている。このように、Ｙ粗動ステージ２３ｙは、長手方向の中央部が補助キャリッジ７８を介して補助ベースフレーム１５に下方から支持されており、自重に起因する撓みが抑制されている。

【0033】

一対のＸビーム２５それぞれの上面には、図２及び図３に示されるように、Ｘ軸方向に延びる機械的な一軸ガイド装置の要素であるＸリニアガイド１７ａが、Ｙ軸方向に所定間隔で複数本（本実施形態では、１つのＸビーム２５につき、例えば２本）、互いに平行に固定されている。また、一対のＸビーム２５のＹＺ断面における２つの斜辺（斜面）には、図１及び図２に示されるように、Ｘビーム２５の−Ｘ側端部近傍から＋Ｘ側の端部近傍にかけて延設されたＸ固定子８２が固定されている。Ｘ固定子８２は、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニットを有している。

【0034】

Ｘ粗動ステージ２３ｘは、図２に示されるように一対のＸキャリッジ４０と一対のＸキャリッジ４０を連結する一対の連結プレート４１とを含む。なお、一対のＸキャリッジ４０は、同じ構造を有しているため、以下、＋Ｙ側のＸキャリッジ４０について説明する。

【0035】

Ｘキャリッジ４０は、図２及び図３に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視長方形の平板部材６１と、平板部材６１の長手方向の一端部と他端部のＹ軸方向の両端面に、それぞれの上端面が平板部材６１の上面とほぼ面一になる状態で固定された各一対、合計４つの側壁部材６２とを有している。Ｘキャリッジ４０は、＋Ｘ方向から見て、図３に示されるように、逆Ｕ字状の形状を有し、互いに対を成す＋Ｙ側と−Ｙ側の側壁部材６２相互間にＸビーム２５が挿入されている。平板部材６１のＸ軸方向両端は、＋Ｘ側及び−Ｘ側の側壁部材６２のそれぞれに対してＸ軸方向の外側に幾分突出している（図２参照）。互いに対を成す＋Ｙ側と−Ｙ側の側壁部材６２は、それぞれ、上端（＋Ｚ側端）から中央部近傍にかけてのＸＺ平面に平行な第１部分と、中央部近傍から下端（−Ｚ側端）にかけて−Ｙ側又は＋Ｙ側に傾斜し、上述のＸビーム２５の２つの斜面に対向する第２部分とを有している。Ｘキャリッジ４０の長手方向（Ｘ軸方向）中央部近傍には、Ｘキャリッジ４０のＸ軸方向長さの１／３よりも幾分短い範囲で側壁部材６２が存在しない部分（以下、切り欠き部と呼ぶ）４２が設けられている（図２参照）。

【0036】

Ｘキャリッジ４０の平板部材６１それぞれの下面（−Ｚ側の面）には、図３に示されるように、転動体を含み、Ｘリニアガイド１７ａにスライド可能に係合するスライダ１７ｂがそれぞれのＸリニアガイド１７ａに対して複数（例えば４つ（図２参照））固定されている。本実施形態では、Ｘ粗動ステージ２３ｘの下面には、例えば合計１６個のスライダ１７ｂが固定されている。Ｘ粗動ステージ２３ｘは、Ｘリニアガイド１７ａとスライダ１７ｂとを含む複数のＸリニアガイド装置により、Ｘ軸方向に直進案内される。

【0037】

Ｘキャリッジ４０の有する４つの側壁部材６２それぞれの第２部分の内面には、一対のＸ固定子８２のそれぞれに所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向するＸ可動子８１が固定されている。各Ｘ可動子８１は、不図示のコイルユニットを含み、対向するＸ固定子８２と共にＸ粗動ステージ２３ｘをＸ軸方向に所定のストロークで駆動する電磁力（ローレンツ力）駆動方式のムービングコイル型のＸリニアモータを構成している。また、各Ｘ可動子８１は、不図示の鉄心を含み、対向するＸ固定子８２との間で磁気吸引力が発生している。すなわち、各可動子８１はコア付きコイルユニットを構成している。なお、Ｘ粗動ステージ２３ｘのＸ位置情報は、不図示のリニアエンコーダシステムにより求められる。

【0038】

一対の連結プレート４１のぞれぞれは、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延設された平板部材から成る。一方の連結プレート４１は、＋Ｙ側に配置されたＸキャリッジ４０のＹ軸方向中央よりも幾分−Ｙ側から、−Ｙ側に配置されたＸキャリッジ４０のＹ軸方向中央よりも幾分＋Ｙ側にかけて固定され、一対のＸキャリッジ４０の＋Ｘ端部同士を連結している。他方の連結プレート４１は、＋Ｙ側に配置されたＸキャリッジ４０のＹ軸方向中央よりも幾分−Ｙ側から、−Ｙ側に配置されたＸキャリッジ４０のＹ軸方向中央よりも幾分＋Ｙ側にかけて固定され、一対のＸキャリッジ４０の−Ｘ端部同士を連結している。すなわち、一対のＸキャリッジ４０と一対の連結プレート４１とを有するＸ粗動ステージ２３ｘは、平面視で中央に開口部を有する略矩形の形状を有している。

【0039】

また、不図示であるが、Ｘ粗動ステージ２３ｘには、後述する微動ステージ３０のＸ粗動ステージ２３ｘに対する移動可能量を機械的に制限（規制）するストッパ部材、あるいはＸ軸、及びＹ軸方向に関して微動ステージ３０のＸ粗動ステージ２３ｘに対する相対移動量を計測するためのギャップセンサなどが取り付けられている。

【0040】

微動ステージ３０は、図１及び図３から分かるように、平面視ほぼ正方形の板状部材（又は箱形（中空の直方体）の部材）から成り、その上面に基板ホルダ３１を介して基板Ｐを、例えば真空吸着（又は静電吸着）により吸着保持する。

【0041】

微動ステージ３０は、Ｘ粗動ステージ２３ｘに固定された固定子と、微動ステージ３０に固定された可動子とをそれぞれ含んで構成される複数のボイスコイルモータ（あるいはリニアモータ）を含む微動ステージ駆動系により、Ｘ粗動ステージ２３ｘ上でＸＹ平面内の３自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、及びθｚの各方向）に微少駆動される。複数のボイスコイルモータとしては、図１に示されるように、微動ステージ３０をＸ軸方向に微少駆動するＸボイスコイルモータ１８ｘがＹ軸方向に離間して一対設けられ（紙面内奥側のＸボイスコイルモータ１８ｘは不図示）、図３に示されるように、微動ステージ３０をＹ軸方向に微少駆動するＹボイスコイルモータ１８ｙがＸ軸方向に離間して一対設けられている（紙面内奥側のＹボイスコイルモータ１８ｙは不図示）。微動ステージ３０は、上記Ｘボイスコイルモータ１８ｘ、及び／又はＹボイスコイルモータ１８ｙを用いてＸ粗動ステージ２３ｘに同期駆動（Ｘ粗動ステージ２３ｘと同方向に同速度で駆動）されることにより、Ｘ粗動ステージ２３ｘと共にＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に所定のストロークで移動する。従って、微動ステージ３０は、投影光学系ＰＬ（図１参照）に対し、ＸＹ２軸方向に長ストロークで移動（粗動）可能、かつＸ，Ｙ、θｚ方向の３自由度方向に微少移動（微動）可能となっている。

【0042】

また、微動ステージ駆動系は、微動ステージ３０をθｘ、θｙ、及びＺ軸方向の３自由度方向に微少駆動するための不図示の複数のＺボイスコイルモータを有している。複数のボイスコイルモータを含み、微動ステージ駆動系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。

【0043】

微動ステージ３０の−Ｘ側の側面には、図１に示されるように、ミラーベース２１を介して、Ｘ軸に直交する反射面を有するＸ移動鏡（バーミラー）２２ｘが固定されている。また、微動ステージ３０の−Ｙ側の側面には、図３に示されるように、ミラーベース２８を介して、Ｙ軸に直交する反射面を有するＹ移動鏡２２ｙが固定されている。微動ステージ３０のＸＹ平面内の位置情報は、Ｘ移動鏡２２ｘ、及びＹ移動鏡２２ｙにそれぞれ側長ビーム（干渉計ビーム）を照射する複数のレーザ干渉計を含むレーザ干渉計システム（以下、基板干渉計システムと呼ぶ）によって、常時検出されている。なお、実際には、基板干渉計システム９２は、Ｘ移動鏡２２ｘに対応するＸレーザ干渉計、及びＹ移動鏡２２ｙに対応するＹレーザ干渉計をそれぞれ複数備えているが、図１では、代表的にＸレーザ干渉計からの測長ビームのみが図示されている。複数のレーザ干渉計は、それぞれ装置本体に固定されている。また、微動ステージ３０のθｘ、θｙ、及びＺ軸方向に関する位置情報は、微動ステージ３０の下面に固定されたセンサ２６（図３参照）により、例えば後述する重量キャンセル装置５０に固定されたターゲット２７を用いて求められる。上記微動ステージ３０の位置計測系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。

【0044】

重量キャンセル装置５０は、図３に示されるように、Ｚ軸方向に延設された柱状の部材から成り、心柱とも称される。重量キャンセル装置５０は、Ｘ粗動ステージ２３ｘの開口部内に挿入され、後述するＹステップ定盤９０上に搭載されている。重量キャンセル装置５０は、後述するレベリング装置７０を介して微動ステージ３０を下方から支持している。

【0045】

重量キャンセル装置５０は、筐体５１、空気ばね５２及びＺスライダ５３、一対のアーム５４などを有する。

【0046】

筐体５１は、平面視矩形の部材からなり、中央部に＋Ｚ側の面が開口した円形の開口部が形成されている（図２参照）。筐体５１の下面には、軸受面が−Ｚ側を向いた複数のエアベアリング（以下、ベースパッドと呼ぶ）５５が取り付けられている。

【0047】

空気ばね５２は、筐体５１の開口部内に収容されている。空気ばね５２には、外部から加圧気体が供給される。

【0048】

Ｚスライダ５３は、Ｚ軸方向に延びる筒状の部材から成り、筐体５１の開口部内に挿入され、空気ばね５２上に搭載されている。

【0049】

一対のアーム５４のそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる棒状部材から成る。一対のアーム５４のうち＋Ｙ側に配置されたアーム５４は、一端が筐体５１の＋Ｙ側側面に固定され、他端がＸキャリッジ４０の有する切り欠き部４２内に挿入されている。同様に−Ｙ側に配置されたアーム５４は、一端が筐体５１の−Ｙ側側面に固定され、他端がＸキャリッジ４０の有する切り欠き部４２内に挿入されている。一対のアーム５４それぞれの他端は、一対のＸビーム２５のそれぞれが有する斜面のうち、Ｙ軸方向内側に形成された斜面に対して平行に対向する斜面を有している。また、一対のアーム５４それぞれの他端の斜面には、一対のＸビーム２５のそれぞれが有する一対のＸ固定子８２のうち、Ｙ軸方向内側に配置されたＸ固定子８２に対して所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向するＸ可動子５６が固定されている。各Ｘ可動子５６は、不図示のコイルユニットを含み、対向するＸ固定子８２と共に重量キャンセル装置５０をＸ軸方向に所定のストロークで駆動するＸリニアモータを構成している。また、各Ｘ可動子５６は、不図示の鉄心を含み、対向するＸ固定子８２との間で磁気吸引力が発生している。

【0050】

重量キャンセル装置５０の上方には、レベリング装置７０が搭載される。レベリング装置７０は、Ｚスライダ５３の＋Ｚ側の端部に取り付けられた、軸受面が＋Ｚ側を向いたエアベアリング（以下、シーリングパッドと呼ぶ）５７により下方から非接触支持されている。レベリング装置７０は、微動ステージ３０をチルト自在（ＸＹ平面に対してθｘ及びθｙ方向に揺動自在）に支持する装置である。重量キャンセル装置５０は、空気ばね５２が発生する鉛直方向上向きの力により、Ｚスライダ５３、及びレベリング装置７０を介して微動ステージ３０を含む系の重量（重力方向の力）を打ち消す（キャンセルする）ことにより、上述した複数のＺボイスコイルモータの負荷を低減する。

【0051】

重量キャンセル装置５０は、図２に示されるように、複数（例えば４本）のフレクシャ装置とも称される連結装置４５（以下、適宜フレクシャ装置４５と称する）を介してＸ粗動ステージ２３ｘ（Ｘキャリッジ４０）に機械的に接続されている。フレクシャ装置４５は、例えばＸＹ平面に平行に配置された厚さの薄い帯状の鋼板（あるいはワイヤロープ、合成樹脂製ロープ、鎖など）と、その鋼板の両端部に設けられた滑節装置（例えばボールジョイント、又はヒンジ装置）とを含み、上記鋼板が滑節装置を介して重量キャンセル装置５０とＸキャリッジ４０との間に架設されている。複数のフレクシャ装置４５のＺ位置は、重量キャンセル装置５０のＺ軸方向に関する重心位置とほぼ一致している。フレクシャ装置４５は、一端が筐体５１の角部（平面視において筐体５１の頂点）に固定され、他端がＸキャリッジ４０の側壁部材６２に固定されている。すなわち、重量キャンセル装置５０は、複数のフレクシャ装置４５のいずれかを介してＸ粗動ステージ２３ｘに牽引されることにより、そのＸ粗動ステージ２３ｘと一体的にＸ軸方向、又はＹ軸方向に移動する。この際、重量キャンセル装置５０には、そのＺ軸方向に関する重心位置を含むＸＹ平面に平行な平面内で牽引力が作用するので、移動方向に直交する軸線周りのモーメント（ピッチングモーメント）が作用しない。なお、レベリング装置７０、フレクシャ装置４５を含み、本実施形態の重量キャンセル装置５０の詳細な構成について、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。

【0052】

Ｙステップ定盤９０は、図１から図３を総合するとわかるように、Ｘ軸方向に伸びるＹＺ断面矩形の部材から成り、平面視において一対のＸビーム２５のそれぞれに所定距離隔てた状態で（非接触状態で）、一対のＸビーム２５間に配置されている。Ｙステップ定盤９０の長手方向の寸法は、微動ステージ３０のＸ軸方向に関する移動ストロークよりも幾分長めに設定されている。また、Ｙステップ定盤９０の幅方向（Ｙ軸方向）の寸法は、重量キャンセル装置５０が有するベースパッド５５を支持可能な幅に設定されている。Ｙステップ定盤９０の材質は、鋳鉄や緻密な石（斑レイ岩）、セラミックス、ＣＦＲＰ材などであり、上面の平坦度が非常に高く仕上げられている。

【0053】

Ｙステップ定盤９０の下面には、転動体（例えば、複数のボールなど）を含み、一対の基板ステージ架台３３それぞれの上面に固定された複数のＹリニアガイド３５ａにスライド可能に係合するスライダ３５ｂが、それぞれのＹリニアガイド３５ａに対して複数（例えば２つ（図２参照））固定されている。Ｙステップ定盤９０は、Ｙリニアガイド３５ａとＹスライダ３５ｂとを含む複数のＹリニアガイド装置３５により、一対の基板ステージ架台３３上でＹ軸方向に所定のストロークで直進案内される。

【0054】

Ｙステップ定盤９０は、図２に示されるように、＋Ｘ側、及び−Ｘ側の端面に固定された固定部材４６それぞれに接続された一対のフレクシャ装置４３を介して各一対のＹキャリッジ７５に機械的に連結されている。フレクシャ装置４３は、上述したフレクシャ装置４５とほぼ同じ構成となっている。これにより、Ｙステップ定盤９０は、Ｙ軸方向の一側又は他側に位置するＹキャリッジ７５がＹ軸方向に駆動されると、そのＹキャリッジ７５に牽引されて一体的にＹ軸方向に移動する。フレクシャ装置４３は、長手方向（ここではＹ軸方向）の剛性に比べて他の５自由度方向（ここではＸ，Ｚ，θｘ、θｙ、θｚ方向）の剛性が低く、上記５自由度方向に関してＹステップ定盤９０とＹ粗動ステージ２３ｙとが振動的に分離される。

【0055】

以上のようにして構成された露光装置１０では、不図示の主制御装置の管理の下、不図示のマスク搬送装置（マスクローダ）によって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、不図示の基板搬入装置によって、基板ステージ装置ＰＳＴ上への基板Ｐの搬入（ロード）が行なわれる。その後、主制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、アライメント計測の終了後、ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。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。

【0056】

ここで、上記ステップ・アンド・スキャン方式の露光動作では、基板Ｐに設定された複数のショット領域に対して順次露光処理が行われる。基板Ｐは、スキャン動作時にはＸ軸方向に所定のストロークで等速駆動され（以下、Ｘスキャン動作と呼ぶ）、ステップ動作時（ショット領域間移動時）にはＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に適宜駆動される（以下、それぞれＸステップ動作、Ｙステップ動作と呼ぶ）。

【0057】

上記Ｘスキャン動作時、及びＸステップ動作時に基板ＰをＸ軸方向に移動させる際、基板ステージ装置ＰＳＴでは、エンコーダシステムの計測値に基づいて、Ｙ粗動ステージ２３ｙ上でＸ粗動ステージ２３ｘがＸ軸方向に駆動されるとともに、基板干渉計システムの計測値に基づいて複数のＸボイスコイルモータ１８ｘにより微動ステージ３０がＸ粗動ステージ２３ｘに同期駆動される。また、Ｘ粗動ステージ２３ｘがＸ軸方向に移動すると、このＸ粗動ステージ２３ｘに牽引されることにより、重量キャンセル装置５０がＸ粗動ステージ２３ｘと共にＸ軸方向に移動する。このとき、重量キャンセル装置５０は、主制御装置により、Ｘ可動子５６とＸ固定子８２とから成るリニアモータを介してＸ粗動ステージ２３ｘに同期してＸ軸方向に駆動される。この際、重量キャンセル装置５０は、Ｙステップ定盤９０上を移動する。なお、上記Ｘスキャン動作、及びＸステップ動作時、Ｘ粗動ステージ２３ｘに対して微動ステージ３０がＹ軸方向、及び／又はθｚ方向に微少駆動される場合があるが、重量キャンセル装置５０のＹ位置は変化しないので、重量キャンセル装置５０は、常にＹステップ定盤９０上のみを移動する。

【0058】

これに対し、上記Ｙステップ動作時、基板ステージ装置ＰＳＴでは、Ｙ粗動ステージ２３ｙが一対のベースフレーム１４上でＹ軸方向に所定のストロークで駆動され、このＹ粗動ステージ２３ｙと一体的にＸ粗動ステージ２３ｘがＹ軸方向に所定のストロークで移動する。また重量キャンセル装置５０は、Ｘ粗動ステージ２３ｘと一体的にＹ軸方向に所定のストロークで移動する。この際、重量キャンセル装置５０を下方から支持するＹステップ定盤９０が、Ｙ粗動ステージ２３ｙに同期駆動される。従って、重量キャンセル装置５０は、常にＹステップ定盤９０に下方から支持される。

【0059】

次に基板ステージ装置ＰＳＴの組立手順について説明する。本第１の実施形態において、基板ステージ装置ＰＳＴは、先ずクリーンルームの床１１上に、図２に示される配置で、一対の基板ステージ架台３３、一対のベースフレーム１４、及び補助ベースフレーム１５がそれぞれ設置される。この後、一対のベースフレーム１４にＹキャリッジ７５が、補助ベースフレーム１５に補助キャリッジ７８が、それぞれＹリニアガイド装置１６を介して搭載されるとともに、一対の基板ステージ架台３３上にＹステップ定盤９０が複数のＹリニアガイド装置３５を介して搭載される。なお、一対のベースフレーム１４にＹキャリッジ７５が、補助ベースフレーム１５に補助キャリッジ７８が、あらかじめ別の場所で組み立てられていても良い。

【0060】

次いで、Ｙステップ定盤９０上に、重量キャンセル装置５０が搭載され、また、Ｙキャリッジ７５及び補助キャリッジ７８上には一対のＸビーム２５が搭載される。その後、Ｘキャリッジ４０は、Ｘ固定子８２が重量キャンセル装置５０の有するアーム５４に固定されたＸ可動子５６に対向するよう搭載される。なお、一対のＸビームにはあらかじめ別の場所でＸキャリッジ４０がそれぞれ取り付けられていても良い。その後、Ｘ固定子８２が重量キャンセル装置５０の有するアーム５４に固定されたＸ可動子５６に所定のギャップで対向するように一対のＸビーム２５の位置（Ｙ軸方向間隔）が調整され、一対の連結板７６及び７７によって位置が固定されるようにしても良い。

【0061】

この後、微動ステージ３０（レベリング装置７０を含む）が重量キャンセル装置５０上に載置され、複数のボイスコイルモータの固定子と可動子とが組み合わされる。次いで、重量キャンセル装置５０の空気ばね５２、ベースパッド５５、及びシーリングパッド５７、並びにレベリング装置７０の有する不図示のエアベアリングに加圧気体が供給され、微動ステージ３０が重量キャンセル装置５０に非接触支持される。

【0062】

次に、基板ステージ装置ＰＳＴに加わる力の流れを説明する。なお、以下で説明する基板ステージ装置ＰＳＴに加わる力は、微動ステージ３０の静止中、動作中の如何を問わず生じている。

【0063】

基板ステージ装置ＰＳＴが組み立てられると、基板Ｐ、基板ホルダ３１及び微動ステージ３０（レベリング装置７０を含む）等（以下、微動ステージ３０等と称する）の自重によるＺ軸方向下向きの力は図４に示されるように以下の流れで床１１上に伝わる。なお、図４における基板ステージ装置ＰＳＴは、模式的に示されたものであり図１〜３中に示された形状と多少異なるが、図１〜図３中で示された構成部分に対応する構成部分は同一の符号を用いている。

【0064】

図４に示されるように、微動ステージ３０等の自重は、重量キャンセル装置５０を介してＹステップ定盤９０に支持される。ここで、図５に示されるように、重量キャンセル装置５０の有する一対のアーム５４のうち、＋Ｙ側に取り付けられたアーム５４には、アーム５４の他端に固定された鉄心を含むＸ可動子５６とＸビーム２５の斜面に取り付けられたＸ固定子８２との間にＹＺ平面においてＹ軸に対してθ傾いた方向に磁気吸引力Ｆが作用する。同様に、−Ｙ側に取り付けられたアーム５４には、ＹＺ平面においてＹ軸に対して−θ傾いた方向に磁気吸引力Ｆが作用する。それぞれの磁気吸引力Ｆは、鉛直方向（Ｚ軸方向）の分力Ｆ_１と、水平方向（Ｙ軸方向）の分力Ｆ_２とに分解される。ここで、水平方向の分力Ｆ_２は互いに打ち消しあう方向に働くため、重量キャンセル装置５０には鉛直方向の分力Ｆ_１を足し合わせた力（すなわち２Ｆ_１）のみが働く。そのため、図４に示されるように、微動ステージ３０等の自重は、一部が鉛直方向の分力Ｆ_１（２Ｆ_１）によって打ち消され、残りの力がＹステップ定盤９０に伝達される。Ｙステップ定盤９０に伝達された力は、基板ステージ架台３３及び防振装置３４を介して床１１に伝わる。一方、Ｘビーム２５には、鉛直方向の分力Ｆ_１の反力が加わり、自身の自重と鉛直方向の分力Ｆ_１の反力とがベースフレーム１４及び補助ベースフレーム１５（図１参照）を介して床１１に伝わる。

【0065】

以上説明したように、本実施形態に係る露光装置１０によると、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示されるように、重量キャンセル装置５０とＸビーム２５との間に磁気吸引力が発生しない基板ステージ装置ＰＳＴａ（図６（Ａ））に比べ、本実施形態の基板ステージ装置ＰＳＴ（図６（Ｂ））は、磁気吸引力の作用により見かけ上、微動ステージ３０及び重量キャンセル装置５０を例えば中空部材等のように軽量とみなすことができるので、基板ステージ装置ＰＳＴがクロススキャン方向に駆動される際の重心移動距離Ｌを短くすることができる。すなわち、基板ステージ装置ＰＳＴは、クロススキャン方向に駆動される際に防振装置３４が受ける荷重変化を小さくすることができるので、露光装置１０の歪みを小さくすることができ、露光精度を向上させることができる。

【0066】

また、微動ステージ３０等及び重量キャンセル装置５０の自重による鉛直方向下向きの力の一部をＸビーム２５に伝達するので、Ｙステップ定盤９０は、自身に働く鉛直方向下向きの力を小さくすることができる。そのため、重量キャンセル装置５０を支持するベースパッド５５は、負荷容量の小さい小型のベースパッドにすることができる。すなわち、Ｙステップ定盤９０は、ベースパッド５５を支持するガイド面（Ｙ軸方向寸法）を小さくすることができる。

【0067】

また、Ｙステップ定盤９０は、自身にかかる負荷が低減されるので、Ｙステップ定盤９０の剛性を下げることができる。よって、Ｙステップ定盤９０の厚みを薄くするなど小型化することができる。

【0068】

また、基板ステージ装置ＰＳＴは、Ｙステップ定盤９０が小型化されるので、Ｙステップ定盤９０をＹ軸方向にステップ移動させる駆動力を小さくすることができる。

【0069】

次に、露光装置のその他の実施形態について説明するが、以下の第２の実施形態以降の各実施形態では、基板ステージ装置以外の部分は、前述の第１の実施形態に係る露光装置１０と同じなので、以下では、基板ステージ装置についてのみ説明する。

【0070】

《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図７に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

【0071】

本第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ１は、全体的な構成は、前述の基板ステージ装置ＰＳＴと同様になっているが、Ｘビーム２５に代えてＸビーム１２５が設けられている点及びＸキャリッジ１４０の形状がＸキャリッジ４０の形状と一部異なるなど、一部の構成が基板ステージ装置ＰＳＴと相違している。以下、両者の相違点を中心として説明する。

【0072】

図７に示されるように、基板ステージ装置ＰＳＴ１が備える一対のＸビーム１２５のそれぞれは、ＹＺ断面において矩形（菱形及び正方形を含む）の４つの頂点のそれぞれが切り落とされた（面取りされた）形状、すなわち八角形状を有している。一方（＋Ｙ側）のＸビーム１２５は、θｘ方向に関してＹ軸に対して角φ（例えば４５度）傾いた状態で取り付け部材１２４を介して一方のＹキャリッジ７５の上面に固定されている。他方（−Ｙ側）のＸビーム１２５は、一方のＸビーム１２５と左右対称に、すなわちθｘ方向に関してＹ軸に対して角−φ傾いた状態で取り付け部材１２４を介して他方のＹキャリッジ７５の上面に固定されている。一対のＸビーム１２５のそれぞれは、４つの斜面（ＸＹ平面に対して傾斜した面）を有している。

【0073】

一方のＸビーム１２５の４つの斜面のうち、取り付け部材１２４に固定されていない、互いに対向する一対の斜面、すなわち＋Ｙ側かつ＋Ｚ側の第１斜面と−Ｙ側かつ−Ｚ側の第２斜面には、一対のＸ固定子８２のそれぞれが長手方向（Ｘ軸方向）のほぼ全長に渡って延設されている。また、一方のＸビーム１２５の取り付け部材１２４に固定された第３斜面とは反対側の第４斜面（すなわち−Ｙ側かつ＋Ｚ側の斜面）には、Ｘ軸方向に伸びるＸリニアガイド１７ａが、その斜面に平行な方向に所定間隔で複数本（例えば２本）、互いに平行に固定されている。

【0074】

他方のＸビーム１２５には、上記一方のＸビームと左右対称の配置で、一対のＸ固定子８２、複数本のＸリニアガイド１７ａが設けられている。

【0075】

一対のＸキャリッジ１４０のそれぞれは、天井部と天井部の長手方向両端部にそれぞれ設けられた２対の側壁部とを有するＹＺ断面が逆Ｕ字状の部材から成る。一方（＋Ｙ側）のＸキャリッジ１４０は、側面視（＋Ｘ方向から見て）θｘ方向にＹ軸に対してφ傾けられた状態でＸビーム１２５の第１、第２及び第４斜面に対向して配置されている。また、この一方のＸキャリッジ１４０は、その側壁部（Ｘビーム１２５の第１及び第２斜面にそれぞれ対向する部分）のＸ軸方向中央部近傍に、前述のＸキャリッジ４０と同様に切り欠き部４２が形成され（図２参照）、その一方の切り欠き部４２内にアーム５４が挿入される。

【0076】

一方のＸキャリッジ１４０の一対の側壁部の内面には、前述のＸビーム１２５の第１、第２斜面のそれぞれに固定された一対のＸ固定子８２に所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向する一対のＸ可動子８１のそれぞれが固定されている。また、Ｘキャリッジ１４０の天井部の内面には、転動体を含み、Ｘリニアガイド１７ａにスライド可能に係合するスライダ１７ｂがそれぞれのＸリニアガイド１７ａに対して複数（例えば４つ）固定されている。

【0077】

他方（−Ｙ側）のＸキャリッジ１４０は、一方のＸキャリッジ１４０と左右対称ではあるが、同様に構成され、一対のＸ可動子８１、及び複数のスライダ１７ｂが、同様に設けられている。

【0078】

互いに対向するＸ固定子８２とＸ可動子８１とは、電磁力（ローレンツ力）駆動方式のムービングコイル型のＸリニアモータを、それぞれ構成している。これらのＸリニアモータによって、Ｘ粗動ステージ１２３ｘは、Ｘ軸方向に駆動されるが、その際に、Ｘリニアガイド１７ａとスライダ１７ｂとを含む複数のＸリニアガイド装置により、Ｘ軸方向に直進案内される。

【0079】

本実施形態では、Ｘ粗動ステージ２３ｘの駆動中、停止中を問わず、一方（＋Ｙ側）のＸビーム１２５とこれに係合するＸキャリッジ１４０との間では、Ｘビーム１２５の第１斜面に固定されたＸ固定子８２とこれに対向するＸ可動子８１との間で磁気吸引力Ｆｂが発生し、Ｘビーム１２５の第２斜面に固定されたＸ固定子８２とこれに対向するＸ可動子８１との間でも磁気吸引力Ｆｂが発生している。２つの磁気吸引力Ｆｂは、大きさが等しく方向が正対している。当然、２つの磁気吸引力Ｆｂは、それぞれの鉛直分力Ｆ_３及び水平分力Ｆ_４も等しい。従って、一方（＋Ｙ側）のＸビーム１２５とＸキャリッジ１４０との間では、全体としてＸビーム１２５に対してＸキャリッジ１４０がＺ軸及びＹ軸方向に駆動される力は働かない。同様に、他方（−Ｙ側）のＸビーム１２５とＸキャリッジ１４０との間でも、全体としてＸビーム１２５に対してＸキャリッジ１４０がＺ軸及びＹ軸方向に駆動される力は働かない。すなわち、重量キャンセル装置５０の一対のアーム５４先端に取り付けられた斜め上向きのＸ可動子５６（コア付きコイルユニット（図５参照））とＸ固定子８２（磁石ユニット）との間の所定の隙間（クリアランス／ギャップ）が保たれる。

【0080】

以上説明したように、本第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ１によると、第１の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴと同等の効果を得ることができる。これに加え、基板ステージ装置ＰＳＴ１によると、一対のＸビーム１２５と一対のＸキャリッジ１４０との間に働く磁気吸引力Ｆｂは相殺されるので、一対のＸキャリッジ１４０（Ｘスライダ１７ｂ）に対して鉛直上向き力が加わることを防止することができる。従って、一対のＸビーム１２５の傾き角φ（−φ）とＸビーム１２５に対向するアーム５４の傾き角φとを任意に所定角度に設定することで、一対のＸキャリッジ１４０の浮き上がりを防止した状態で、ベースパッド５５及びＹステップ定盤９０にかかる鉛直方向下向きの力を任意に設定することが可能になる。これにより、ベースパッド５５の更なる小型化、及びＹステップ定盤９０の更なる小型化が可能になる。

【0081】

《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態について、図８及び図９に基づいて説明する。ここで、前述した第２の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

【0082】

本第３の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ２は、全体的な構成は、前述の第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ１と同様になっているが、Ｘキャリッジ１４０及び重量キャンセル装置５０に代えて、Ｘキャリッジ２４０及び重量キャンセル装置２５０が設けられている点など、一部の構成が基板ステージ装置ＰＳＴ１と相違している。以下、相違点を中心として説明する。

【0083】

一対のＸキャリッジ２４０のそれぞれは、図８に示されるように、Ｘ軸方向に延設された平板状の天井部６３と、天井部６３の長手方向中間部に設けられた一対の側壁部６４とを有する、側面視（＋Ｘ方向から見て）逆Ｕ字状の形状を有している（図９参照）。なお、図８において、一対のＸキャリッジ２４０は、簡略化して図示されている。また、図９に示されるように、一方（＋Ｙ側）のＸキャリッジ２４０は、側面視（＋Ｘ方向から見て）θｘ方向にＹ軸に対してφ傾けられた状態でＸビーム１２５の第１、第２及び第４斜面に対向して配置されている。一方のＸキャリッジ２４０は、図２と図８とを比較するとわかるように、前述のＸキャリッジ４０、１４０に比べてＸ軸方向寸法が小さく、Ｘ軸方向中央部近傍に切り欠きは形成されていない。

【0084】

図９に示されるように、一方のＸキャリッジ２４０の一対の側壁部６４の内面には、前述のＸビーム１２５の第１、第２斜面のそれぞれに固定された一対のＸ固定子８２に所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向する一対のＸ可動子８１のそれぞれが固定されている。また、Ｘキャリッジ２４０の天井部６３の内面には、転動体を含み、Ｘリニアガイド１７ａにスライド可能に係合するスライダ１７ｂがそれぞれのＸリニアガイド１７ａに対して複数（例えば４つ）固定されている。

【0085】

他方（−Ｙ側）のＸキャリッジ２４０は、一方のＸキャリッジ１４０と左右対称ではあるが、同様に構成され、一対のＸ可動子８１、及び複数のスライダ１７ｂが、同様に設けられている。

【0086】

互いに対向するＸ固定子８２とＸ可動子８１とは、電磁力（ローレンツ力）駆動方式のムービングコイル型のＸリニアモータを、それぞれ構成している。これらのＸリニアモータによって、Ｘ粗動ステージ２２３ｘは、Ｘ軸方向に駆動されるが、その際に、Ｘリニアガイド１７ａとスライダ１７ｂとを含む複数のＸリニアガイド装置により、Ｘ軸方向に直進案内される。

【0087】

図８に戻り、重量キャンセル装置２５０は、筐体５１のＹ軸方向両側面に一対のＸアーム２５４が固定されている。一対のＸアーム２５４のそれぞれは、Ｘ軸方向に延設された棒状部材からなり、そのＸ軸方向長さは、Ｘキャリッジ２４０の有する断面逆Ｕ字状部のＸ軸方向長さよりも幾分長い。一対のＸアーム２５４のそれぞれは、Ｙ軸方向外側面のＸ軸方向中央位置において、フレクシャ装置４５を介してＸキャリッジ２４０の側壁部６４に接続されている。フレクシャ装置４５の高さは、重量キャンセル装置２５０の重心位置のＺ軸方向の位置とほぼ一致している。一対のＸアーム２５４のそれぞれは、長手方向両端部が、一対のＹアーム２５５に連結されている。一対のＹアーム２５５のそれぞれは、Ｙ軸方向に延設された棒状部材からなり、Ｙ軸方向長さは一対のＸキャリッジ２４０相互間の間隔とほぼ同じ長さとなっている。また、一対のＹアーム２５５のそれぞれは、Ｘ軸方向外側面のＹ軸方向中央位置において、フレクシャ装置４５を介して連結プレート４１に接続されている。一対のＹアーム２５５の長手方向両端面には、一対のＸビーム１２５のそれぞれが有する一対のＸ固定子８２のうち、Ｙ軸方向内側に配置されたＸ固定子８２に対して所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向するＸ可動子５６が固定されている。各Ｘ可動子５６は、不図示のコア付きコイルユニットを含み、対向するＸ固定子８２（磁石ユニット）と共に重量キャンセル装置２５０をＸ軸方向に駆動するムービングコイル型のリニアモータを構成している。

【0088】

以上説明したように、本第３の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ２によると、第２の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ１と同等の効果を得ることができる。これに加え、基板ステージ装置ＰＳＴ２によると、一対のＹアーム２５５両端に磁気吸引力が働くので、重量キャンセル装置２５０に働く鉛直方向上向きの力をより大きくすることができる。また、重量キャンセル装置２５０は、磁気吸引力が働くＹアーム２５５の長手方向中央近傍の２箇所をＸアーム２５４によって支持（固定）されているので、Ｙアーム２５５の両端に磁気吸引力が働いた際のＹアーム２５５の撓みを防止することができ、常に一定の磁気吸引力を重量キャンセル装置２５０に発生させることが可能になる。

【0089】

《第４の実施形態》
次に、第４の実施形態について、図１０〜図１２に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

【0090】

本第４の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３は、全体的な構成は、前述の基板ステージ装置ＰＳＴと同様になっているが、Ｘビーム３２５、Ｘキャリッジ３４０及び重量キャンセル装置３５０の形状が、前述のＸビーム２５、Ｘキャリッジ４０及び重量キャンセル装置５０と一部異なる点などが、基板ステージ装置ＰＳＴと相違している。以下、相違点を中心として説明する。

【0091】

図１０及び図１１に示されるように、一対のＸビーム３２５は、Ｘ軸方向に延設された棒状部材からなる。一対のＸビーム３２５のそれぞれは、ＹＺ断面の形状がＸビーム２５と異なる。すなわち、一対のＸビーム３２５のそれぞれは、ＹＺ断面の外形が矩形でＹ軸方向中央に設けられたＸ軸方向に延びるＸＺ平面に平行なリブ部によって２部分に仕切られた中空部を有する中空部材となっている。一対のＸビーム３２５のそれぞれは、Ｙ軸方向両側面にＸ軸方向に延びるＸ固定子８２が固定され、上面にＸ軸方向に延びるＸリニアガイド１７ａが複数本（例えば２本）Ｙ軸方向に所定間隔で固定されている。

【0092】

一対のＸキャリッジ３４０のそれぞれは、図１１に示されるように、Ｘ軸方向に延設された平板部材６５と、平板部材６５の長手方向中間部のＹ軸方向の両側面に、それぞれの上端面が平板部材６５の上面とほぼ面一になる状態で固定された一対のＺ軸に平行な側壁部材６６とを有している。すなわち、一対のＸキャリッジ３４０それぞれは、Ｘ軸方向中央部がＹＺ断面において断面逆Ｕ字形状を有し、一対のＸビーム３２５それぞれに跨って配置されている（図１０参照）。

【0093】

一方（＋Ｙ側）のＸキャリッジ３４０は、図１０に示されるように、平板部材６５の下面（天井面）にＸリニアガイド１７ａにスライド可能に係合するスライダ１７ｂがそれぞれのＸリニアガイド１７ａに対して複数（例えば４つ）固定され、また一対の側壁部材６６それぞれの内面には、一対のＸ固定子８２のそれぞれに所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向するＸ可動子８１のそれぞれが固定されている。他方（−Ｙ側）のＸキャリッジ３４０は、一方のＸキャリッジ３４０と同様に構成されている。

【0094】

一対のＸキャリッジ３４０は、図１１に示されるように、それぞれが有する一対の側壁部材６６のうちＹ軸方向内側に配置された側壁部材６６相互間を連結する連結プレート３４１を介して連結されている。連結プレート３４１は、平面視において中央に円形の開口部３４２を有する平板部材からなり、Ｘ軸方向に所定長さ（例えば、側壁部材６６とほぼ同じ長さ）を有している。連結プレート３４１の下面には、開口部３４２周囲の複数箇所（例えば９０度間隔の４箇所）に永久磁石３４３が固定されている（図１０参照）。永久磁石３４３は、材料として特に限定されないが、例えばフェライト磁石、ネオジム磁石及びアルニコ磁石などを用いて形成される。

【0095】

図１０に戻り、重量キャンセル装置３５０は、下方から開口部３４２内に挿入されベースパッド５５を介してＹステップ定盤９０上に支持されている。重量キャンセル装置３５０は、筐体３５１の形状及びフレクシャ装置４５の接続位置などが前述の重量キャンセル装置５０と異なる。

【0096】

筐体３５１は、上面が開口した有底の円筒状部材から成る。筐体３５１は、底面の周囲に円環状のつば部３５２を有している。つば部３５２は、外周縁部の上面に連結プレート３４１に固定された永久磁石３４３に対向するように磁性体３５３が所定間隔（所定角度間隔）で配置されている。重量キャンセル装置３５０は、ベースパッド５５を介してＹステップ定盤９０上に非接触状態で搭載された際に、永久磁石３４３と磁性体３５３とが所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向するように配置されている。磁性体３５３は、一定の厚みを有するブロック状の部材からなり、材料として特に限定されないが例えば酸化鉄、酸化クロム、コバルト又はフェライトなどを用いて形成される。

【0097】

フレクシャ装置４５は、一端が筐体３５１の外周面に所定間隔（所定角度間隔）で複数（例えば４つ）固定され、他端が連結プレート３４１に形成された開口部の内周面に固定されている（図１１参照）。

【0098】

連結プレート３４１の下面の複数箇所に固定される永久磁石３４３としては、それぞれ単一の永久磁石を用いても良いが、これに限らず、複数の磁石を組み合わせて用いても良い。

【0099】

一例として、図１２（Ａ）に示されるように、連結プレート３４１の下面に埋め込まれたヨーク３４４の下面に、極性の異なる一対の永久磁石３４３ａ、３４３ｂを所定間隔を隔てて固定し、これによって１つの永久磁石３４３を構成しても良い。図１２（Ａ）の例では、−Ｙ側に配置された永久磁石３４３ａは、＋Ｚ側面がＳ極、−Ｚ側面がＮ極であり、一方＋Ｙ側に配置された永久磁石３４３ｂは、＋Ｚ側面がＮ極、−Ｚ側面がＳ極である。一対の永久磁石３４３ａ，３４３ｂと磁性体３５３との間には、磁気吸引力Ｆｃが発生している。なお、図１２（Ｂ）に示されるように、磁性体３５３に代えて永久磁石３４５を永久磁石３４３に対向するように配置しても良い。この際、永久磁石３４５は、永久磁石３４３ａに対向する一側がＳ極、永久磁石３４３ｂに対向する他側がＮ極となるよう配置される。

【0100】

以上説明したように、本第４の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３によると、第１の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴと同等の効果を得ることができる。これに加え、基板ステージ装置ＰＳＴ３によると、Ｘキャリッジ３４０を浮上させる力が働かないので、Ｘキャリッジ３４０の浮き上がりを防止することができる。これにより、基板ステージ装置ＰＳＴ３では、永久磁石３４３と磁性体３５３との間に働く磁気吸引力Ｆｃを任意の大きさになるよう調整することが可能になり、結果的にＹステップ定盤９０及び防振装置３４に掛かる荷重を自在に軽減することができる。

【0101】

《第４の実施形態の第１の変形例》
次に、第４の実施形態の第１の変形例について、図１３に基づいて説明する。ここで、前述した第４の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

【0102】

この変形例に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３ａでは、基板ステージ装置ＰＳＴ３における重量キャンセル装置３５０の有するつば部３５２と連結プレート３４１との位置を入れ換えた点、それに伴いフレクシャ装置４５によりつば部３５２とＸキャリッジ３４０とを連結した点、及びＹステップ定盤９０に作用する微動ステージ３０等の重量の一部を永久磁石３４３と永久磁石３４６との間の磁気反発力Ｆｄによって減じる点が、前述の基板ステージ装置ＰＳＴ３と異なる。

【0103】

図１３に示されるように、この変形例に係る重量キャンセル装置３５０ａは、筐体３５１のＺ軸方向中間の位置、具体的には、重量キャンセル装置３５０ａの重心位置にほぼ一致する高さの位置につば部３５２が設けられている。つば部３５２の下面の外周縁部には永久磁石３４３が固定されている。また、つば部３５２の外周面には、複数（例えば４つ）のフレクシャ装置４５の一端が所定間隔（所定角度間隔）で接続されている。フレクシャ装置４５の他端は、Ｘキャリッジ３４０の側壁部材６６のうちＹ軸方向内側に配置された側壁部材６６に接続されている。

【0104】

一対のＸキャリッジ３４０を連結する連結プレート３４１は、一対のＸキャリッジ３４０それぞれの側壁部材６６のうちＹ軸方向内側に配置された側壁部材６６の下端部に固定されている。また、連結プレート３４１の上面の開口部の周囲には、各永久磁石３４３に対向する位置に、永久磁石３４３に対して反発磁気力が働く永久磁石３４６がそれぞれ固定されている。

【0105】

以上説明したように、本第１の変形例に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３ａによると、第４の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３と同等の効果を得られる他、永久磁石３４３が固定されたつば部３５２を重量キャンセル装置３５０ａのＺ軸方向中間位置近傍に固定し、永久磁石３４６が固定された連結プレート３４１をＸキャリッジ３４０の下端部に固定したため、Ｘビーム３２５のＺ位置が重量キャンセル装置３５０ａのＺ位置よりも幾分下方に配置される。これにより、基板ステージ装置ＰＳＴ３ａは、スキャン方向及びクロススキャン方向への可動時の安定性が向上する。

【0106】

《第４の実施形態の第２の変形例》
次に、第４の実施形態の第２の変形例について、図１４に基づいて説明する。ここで、前述した第４の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

【0107】

この変形例に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３ｂは、Ｘビーム３２５ｂの形状及びＸキャリッジ３４０ｂの形状が、前述の基板ステージ装置ＰＳＴ３のＸビーム３２５の形状及びＸキャリッジ３４０の形状と異なる。

【0108】

一対のＸビーム３２５ｂのそれぞれは、Ｘ軸方向に延びる棒状部材からなりＹＺ断面の形状が、上辺が底辺に比べて幾分長い倒立したほぼ等脚台形状である。すなわち一対のＸビームそれぞれは、ＸＹ平面に平行な上面及び下面と、ＸＺ平面に対してθｘ方向に所定角θ、−θ傾いた一対の斜面（Ｙ軸方向両側面）とを有している。Ｘリニアガイド１７ａ及びＸ固定子８２は、Ｘビーム３２５と同様にそれぞれＸビーム３２５ｂの上面及び一対の斜面（Ｙ軸方向両側面）に固定されている。

【0109】

一対のＸキャリッジ３４０ｂは、それぞれが有する一対の側壁部材６８の形状がＸキャリッジ３４０が有する一対の側壁部材６６と異なる。すなわち、互いに対を成す＋Ｙ側と−Ｙ側の側壁部材６８は、それぞれ、上端（＋Ｚ側端）から中央部付近にかけてのＸＺ平面に平行な第１部分と、中央部付近から下端（−Ｚ側端）にかけて−Ｙ側又は＋Ｙ側に傾斜し、上述のＸビーム３２５ｂの２つの斜面に対向する第２部分とを有している。一対のＸキャリッジ３４０ｂの天井面（平板部材６５の下面）には、Ｘリニアガイド１７ａにスライド可能に係合するスライダ１７ｂが固定され、また側壁部材６８内壁面の第２部分にはＸ固定子８２に所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向し、磁気吸引力Ｆｅが発生するＸ可動子８１が固定されている。一方のＸビーム３２５ｂとＸキャリッジ３４０ｂとの間に働く磁気吸引力Ｆｅは、水平方向の分力が打ち消され、同様に他方のＸビーム３２５ｂとＸキャリッジ３４０ｂとの間に働く磁気吸引力Ｆｅは、水平方向の分力が打ち消される。すなわち、Ｘキャリッジ３４０ｂに働く磁気吸引力Ｆｅは、Ｘキャリッジ３４０ｂに対して鉛直方向上向きの分力のみが加わる。

【0110】

以上説明したように、本変形例に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３ｂによると、第４の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ３と同等の効果が得られる他、Ｘキャリッジ３４０ｂに加わる鉛直方向下向きの力が軽減されるので、基板ステージ装置ＰＳＴ３ｂがＸ軸方向に駆動された際、Ｘスライダ１７ｂとＸリニアガイド１７ａとの間に発生する駆動抵抗を軽減することができる。また、上述のＸキャリッジ３４０ｂに働く鉛直方向下向きの力を軽減させる磁気吸引力Ｆｅを発生させるＸ可動子８１，Ｘ固定子８２とは別に、基板ステージ架台３３に働く重量キャンセル装置３５０等の重量の一部を軽減させるための磁気吸引力Ｆｃを発生させる永久磁石３４３，磁性体３５３を設けたので、それぞれ所定の磁気吸引力となるように設定することができる。

【0111】

《第５の実施形態》
次に、第５の実施形態について、図１５及び図１６に基づいて説明する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

【0112】

本第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ４は、全体的な構成は、基板ステージ装置ＰＳＴと同様になっているが、Ｘビーム３２５の形状、Ｘキャリッジ４４０の形状が、前述のＸビーム２５の形状、Ｘキャリッジ４０の形状と異なるとともに、防振装置３４にかかる負荷の軽減の方法が異なるなど、一部の構成が基板ステージ装置ＰＳＴと相違している。以下、相違点を中心として説明する。

【0113】

図１５及び図１６に示されるように、本実施形態における一対のＸビーム３２５は、上述の第４の実施形態で用いられた一対のＸビーム３２５と同じ形状の部材から成り、同様に、複数のＸリニアガイド１７ａ、一対のＸ固定子８２が、上面及び一対の側面に固定されている。

【0114】

一対のＸキャリッジ４４０は、図１５及び図１６に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視矩形の平板部材５９と、平板部材５９の長手方向の一端部と他端部のＹ軸方向の両端面に、それぞれの上端面が平板部材５９の上面とほぼ面一になる状態で固定された各一対、合計４つのＺ軸に平行な側壁部材５８とを有している。Ｘキャリッジ４４０は、＋Ｘ方向から見て、図１６に示されるように、逆Ｕ字状の形状を有し、互いに対を成す＋Ｙ側と−Ｙ側の側壁部材５８相互間にＸビーム３２５が挿入されている。Ｘキャリッジ４４０の長手方向（Ｘ軸方向）中央部近傍には、切り欠き部４２が設けられている（図１５参照）。

【0115】

一対のＸキャリッジ４４０のそれぞれは、天井面（平板部材５９の下面）にＸリニアガイド１７ａにスライド可能に係合するスライダ１７ｂがそれぞれのＸリニアガイド１７ａに対して複数（例えば４つ）固定され、また側壁部材５８の内壁面に一対のＸ固定子８２のそれぞれに所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向するＸ可動子８１のそれぞれが固定されている。

【0116】

前述の第１の実施形態では、重量キャンセル装置５０に固定された一対のアーム５４の先端にＸ可動子５６をそれぞれ固定し、防振装置３４に作用する重力方向の荷重負荷の一部を軽減していたが、図１６に示されるように、本実施形態に係る重量キャンセル装置４５０には、アーム５４及びＸ可動子５６が設けられていない。すなわち、重量キャンセル装置４５０は、筐体５１、空気ばね５２、Ｚスライダ５３及びベースパッド５５などから構成されている。重量キャンセル装置４５０は、筐体５１に接続された複数（例えば４本）のフレクシャ装置４５を介して一対のＸキャリッジ４４０に接続されている。各フレクシャ装置４５は、重量キャンセル装置４５０の重心位置とほぼ同じ高さに配置されている。

【0117】

図１５に戻り、一対のベースフレーム４１４のそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる棒状部材から成る。一対のベースフレーム４１４のそれぞれは、ＸＹ平面に平行な上面及び下面と、ＹＺ平面に対してθｘ方向に幾分傾いた一面（斜面）と一面とは反対方向（−θｘ方向）に同じ角度だけ傾いた他面（斜面）とを有する中空部材から成る本体部４１４ａと、本体部４１４ａを下方から支持する複数の脚部１４ｂとを含む。各脚部１４ｂの下端部には、複数のアジャスタ１４ｃが設けられ、本体部４１４ａのＺ位置が調整できるようになっている。

【0118】

本体部４１４ａのＸ軸方向両側面（対向する一対の斜面）には、それぞれリニアモータの要素であるＹ軸方向に延設されたＹ固定子７３が固定されている。また、本体部４１４ａの上面には、Ｙ軸方向に延びる機械的なＹリニアガイド装置（一軸ガイド装置）の要素であるＹ軸方向に延設されたＹリニアガイド１６ａが、複数（例えば２本）互いに平行に固定されている。

【0119】

本体部４１４ａは、ＸＺ断面逆Ｕ字状の部材から成るＹキャリッジ４７５の一対の対向面間（側壁部材間）に配置（挿入）されている。Ｙキャリッジ４７５は、１つのベースフレーム４１４に対してＹ軸方向に離間して複数（例えば２つ）配置され、それぞれのＹキャリッジ４７５は、上面に固定されたプレート７６によってお互いが連結されている。Ｙキャリッジ４７５の一対の対向面は、それぞれの上端（＋Ｚ側端）から中央部近傍にかけてのＹＺ平面に平行な第１部分と、中央部近傍から下端（−Ｚ側端）にかけての−Ｘ側又は＋Ｘ側に傾斜し、上述のベースフレーム４１４の本体部４１４ａの２つの斜面に対向する第２部分とを有している。Ｙキャリッジ４７５は、ベースフレーム４１４に搭載された状態で、本体部４１４ａの２つの傾斜面と、それに対向するＹキャリッジ４７５の有する一対の対向面の第２部分とが平行になるよう設定されている。Ｙキャリッジ４７５の一対の対向面の第２部分のそれぞれには、一対のＹ固定子７３のそれぞれに所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向する一対のＹ可動子４７２のそれぞれが固定されている。各Ｙ可動子４７２は、不図示のコア付きコイルユニットを含み、対向するＹ固定子７３と共にＸビーム３２５をＹ軸方向に所定のストロークで駆動するＹリニアモータを構成している。また、各Ｙ可動子４７２と対向するＹ固定子７３との間には磁気吸引力Ｆｆが発生している。また、Ｙキャリッジ４７５の天井面には、Ｙリニアガイド１６ａにスライド可能に係合するスライダ１６ｂがそれぞれのＹキャリッジ４７５に対して複数（例えば２つ）固定されている。

【0120】

Ｙステップ定盤４９０は、Ｘ軸方向に延びる棒状部材から成り、基板ステージ架台３３上に搭載されている。Ｙステップ定盤４９０の長手方向両端には固定部材４４６を介してＹ固定子７３に所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して対向するＹ可動子９４が固定されている。各Ｙ可動子９４は、不図示のコア付きコイルユニットを含み、対向するＹ固定子７３と共にＹステップ定盤４９０をＸ軸方向に所定のストロークで駆動するＸリニアモータを構成している。また、各Ｙ可動子９４と対向するＹ固定子７３との間には磁気吸引力Ｆｇが発生している。

【0121】

Ｙステップ定盤４９０の＋Ｘ側の固定部材４４６に固定されたＹ可動子９４とこれに対向するＹ固定子７３との間には、＋Ｘ方向かつ＋Ｚ方向に磁気吸引力Ｆｇが働き、Ｙステップ定盤４９０の−Ｘ側の固定部材４４６に固定されたＹ可動子９４とこれに対向するＹ固定子７３との間には、−Ｘ方向かつ＋Ｚ方向に磁気吸引力Ｆｇが働く。この場合、その２つの磁気吸引力Ｆｇの水平方向の分力は互いに大きさが等しく方向が逆なので（正対するので）相殺される。すなわち、上述の２つの磁気吸引力Ｆｇは、Ｙステップ定盤４９０に対して鉛直方向上向きの力を加え、その反力はベースフレーム４１４を介して床１１に伝達される。

【0122】

以上説明したように、本第５の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴ４では、第１の実施形態に係る基板ステージ装置ＰＳＴと同等の効果を得ることができる。また、基板ステージ装置ＰＳＴ４では、防振装置３４にかかる負荷が軽減されるので基板ステージ装置ＰＳＴ４駆動時に防振装置３４に作用する偏荷重を低減させることが可能になる。

【0123】

《第５の実施形態の変形例》
次に、第５の実施形態の変形例について、図１７に基づいて説明する。ここで、前述した第５の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については、同一若しくは類似の符号を用いるとともに、その説明を簡略若しくは省略する。

【0124】

この変形例に係る基板ステージ装置ＰＳＴ４ａは、Ｙステップ定盤４９０ａの長手方向両端部に設けられた固定部材４４６にＹ可動子９４が設けられていない点、及び固定部材４４６の上面に磁性体９６が固定され、磁性体９６の上方に所定の隙間（クリアランス／ギャップ）を介して永久磁石９７がＸキャリッジ４７５ａに設けられている点が、基板ステージ装置ＰＳＴ４と異なる。

【0125】

永久磁石９７は、実際には、固定部材４７８の下面に固定されている。Ｙステップ定盤４９０ａの＋Ｘ側では、固定部材４７８は、Ｙ軸方向に所定間隔で配置された複数（例えば２つ）のＹキャリッジ４７５ａを互いに連結するようにそれぞれのＹキャリッジ４７５ａの−Ｘ側側面の上端部に固定されている。永久磁石９７は、固定部材４７８の下面に磁性体９６に所定の隙間を介して対向するように固定されている。すなわち、本変形例に係るＹステップ定盤４９０ａには、ベースフレーム４１４の本体部４１４ａに固定されたＹ固定子７３とＹキャリッジ４７５ａに固定されたＹ可動子４７２との間で生じる磁気吸引力Ｆｆとは独立した、磁性体９６と永久磁石９７との間で生じる磁気吸引力Ｆｈにより鉛直方向上向きの力が加わる。なお、Ｙキャリッジ４７５ａのその他の構成は、上述のＹキャリッジ４７５と同様の構成を有している。

【0126】

以上説明したように、本第５の実施形態の変形例に係る基板ステージ装置ＰＳＴ４ａでは、第５の実施形態と同等の効果を得ることができる。これに加え、基板ステージ装置ＰＳＴ４ａによると、Ｙステップ定盤４９０ａに働く鉛直上向きの磁気吸引力Ｆｈと、Ｙキャリッジ４７５ａに働く磁気吸引力Ｆｆとが独立した磁気発生装置にて生じるので、Ｙステップ定盤４９０ａに働く磁気吸引力ＦｈとＹキャリッジ４７５ａに働く磁気吸引力Ｆｆとをそれぞれ所定の力に設定することができる。すなわち、防振装置３４に作用する荷重負荷（偏荷重）とＹリニアガイド１６ａとスライダ１６ｂとを含む複数のＹリニアガイド装置にかかる駆動抵抗とを所定の値に減じることができる。

【0127】

なお、上記第１〜第５の各実施形態及び各変形例（以下、各実施形態等と称する）で説明した装置構成は、一例に過ぎず、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態等では、磁気吸引力又は磁気的な斥力を利用して、Ｙステップ定盤９０，４９０，４９０ａ及びこれを支持する基板ステージ架台３３及び防振装置３４に作用する重力方向の荷重負荷を軽減させる場合について説明したが、これに限らず、鉛直方向の分力を持つ方向の電磁力を、Ｘ粗動ステージ駆動用のリニアモータ、又はＹ粗動ステージ駆動用のリニアモータが発生する場合には、その電磁力の鉛直分力を利用する、Ｙステップ定盤９０，４９０，４９０ａ及びこれを支持する基板ステージ架台３３及び防振装置３４に作用する重力方向の荷重負荷を軽減させる負荷軽減装置を、基板ステージ装置ＰＳＴ，ＰＳＴ１，ＰＳＴ２，ＰＳＴ３，ＰＳＴ３ａ，ＰＳＴ３ｂ，ＰＳＴ４，ＰＳＴ４ａが備えていても良い。

【0128】

また、上記各実施形態等における、固定子（磁石ユニット）と可動子（コア付きコイルユニット）との組み合わせに代えて、固定子（磁石ユニット）と磁性体部材との組み合わせにより、上述の負荷軽減装置を構成しても良い。あるいは、負荷軽減装置を構成する少なくとも一部の永久磁石に代えて、電磁石を用いても良い。

【0129】

また、上記各実施形態では、Ｙステップ定盤９０，４９０，４９０ａ上で移動する重量キャンセル装置５０，２５０，３５０，３５０ａ，４５０を備えた基板ステージ装置ＰＳＴ，ＰＳＴ１，ＰＳＴ２，ＰＳＴ３，ＰＳＴ３ａ，ＰＳＴ３ｂ，ＰＳＴ４，ＰＳＴ４ａについて説明したが、これに限らず、例えば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、重量キャンセル装置を有する基板ステージ装置を備えた走査型の露光装置において、Ｙ粗動ステージに設けられた固定子（磁石）と、Ｘ粗動ステージに設けられた可動子（コイル）とを含み、Ｘ粗動ステージをＸ軸方向（走査方向）に所定ストロークで駆動するＸリニアモータと、上記可動子を構成するコイルと、重量キャンセル装置の一部との間に作用する力を利用して、重量キャンセル装置を下方から支持する定盤を含む支持架台に作用する重力方向の荷重負荷を軽減する荷重軽減装置と、を設けることとしても良い。かかる場合には、基板（物体）の露光処理時、基板を保持する基板ホルダ（物体保持部材）と共に水平面に平行な方向へ移動可能なＸ粗動ステージは、リニアモータによってＸ軸方向に駆動される。このとき、支持架台には、基板ホルダ、及び重量キャンセル装置の自重による重力方向の荷重負荷が作用するが、その荷重負荷が、荷重軽減装置によって、重量キャンセル装置の一部との間に作用する力を利用して、重量キャンセル装置から一部の力をＸ粗動ステージに移すことによって軽減される。従って、基板ホルダ、重量キャンセル装置及び支持架台を含む系の重心移動による支持架台に作用する偏荷重を低減させ、これにより露光精度を十分な精度に維持することができる。

【0130】

また、上記第１〜第４の実施形態の変形例と、上記第５の実施形態及びその変形例とを組み合わせて用いても良い。すなわち、重量キャンセル装置５０，２５０，３５０，３５０ａ，４５０に対して鉛直方向上向きの力を発生させる装置と、Ｙステップ定盤９０，４９０，４９０ａに対して鉛直方向上向きの力を発生させる装置とを併用しても良い。

【0131】

また、上記各実施形態において、一対のＸキャリッジ４０，１４０，２４０，３４０，３４０ｂ，４４０は、連結プレート４１，３４１によって連結されているが、連結プレート４１，３４１に代えて一対のＸキャリッジが主制御装置によりＸ軸方向に同期駆動されるようにしても良い。同様に１つのベースフレーム１４，４１４上に搭載された複数のＹキャリッジ７５，４７５，４７５ａは、プレート７６によってそれぞれ連結されているが、プレート７６に代えて複数のＹキャリッジ７５，４７５，４７５ａが主制御装置によりＹ軸方向に同期駆動されるようにしても良い。

【0132】

また、上記各実施形態において、Ｙステップ定盤９０，４９０，４９０ａは、中実部材としたが、特にこれに限らず中空部材であっても良いし、中空部材の内部にリブが設けられた形状を有していても良い。例えば、中空部材からなるＹステップ定盤を鋳造等によって製造しても良い。

【0133】

また、第１の実施形態において、重量キャンセル装置５０とＸキャリッジ４０とを接続するフレクシャ装置４５は、重量キャンセル装置５０をＹ軸方向にのみ牽引することができるように配置しても良い。また、フレクシャ装置４５によって、重量キャンセル装置５０がＸキャリッジ４０と共にＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動されるのであれば、重量キャンセル装置５０のアーム５４先端に固定したＸ可動子５６に代えて磁性体を固定しても良い。

【0134】

また、第４の実施形態及び第４の実施形態の変形例において、一対のＸキャリッジ３４０，３４０ｂを開口部が形成された連結プレート３４１で連結したが、これに限らず、一対のＸキャリッジ３４０，３４０ｂをＸ軸方向に離間して配置された複数の連結プレートで連結しても良い。また、重量キャンセル装置３５０，３５０ａに固定されたつば部３５２は、重量キャンセル装置３５０，３５０ａの全周に設ける必要はなく、外周方向に向かって伸びる棒状部材としても良い。

【0135】

また、第５の実施形態の変形例において、Ｙステップ定盤４９０ａの長手方向両端部に磁性体９６を配置したが、これに限らずＹステップ定盤４９０ａに鉛直方向上向きの力が作用すれば良いので、例えばＹステップ定盤４９０ａの長手方向中間部分に固定部材を介して磁性体９６を配置し、その対向面に永久磁石９７が配置されるようＸビーム３２５の下面に永久磁石９７を固定しても良い。

【0136】

また、照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ₂レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。

【0137】

また、上記各実施形態等では、投影光学系ＰＬが、複数本の投影光学ユニット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、投影光学ユニット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、例えば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、上記実施形態では投影光学系ＰＬとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。

【0138】

なお、上記各実施形態等においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。

【0139】

なお、露光装置としては、サイズ（外径、対角線の長さ、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。

【0140】

また、露光装置としては、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用することができる。また、移動体装置の移動体に保持される物体は、露光対象物体である基板などに限られず、マスクなどのパターン保持体（原版）であっても良い。

【0141】

また、露光装置の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。

【0142】

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。

【符号の説明】

【0143】

Ｆ…磁気吸引力、Ｍ…マスク、Ｐ…基板、ＩＬ…照明光、１０…露光装置、２３…粗動ステージ、２３ｘ…Ｘ粗動ステージ、２３ｙ…Ｙ粗動ステージ、３０…微動ステージ、３３…基板ステージ架台、５０…重量キャンセル装置、５６…Ｘ可動子、７３…Ｙ固定子、８１…Ｘ可動子、８２…Ｘ固定子、９０…Ｙステップ定盤、９４…Ｙ可動子、９６…磁性体、９７…永久磁石。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】