特許7192841物体保持装置、処理装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
(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】
(24)【登録日】2022-12-12
(45)【発行日】2022-12-20
(54)【発明の名称】物体保持装置、処理装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20221213BHJP
H01L 21/68 20060101ALI20221213BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20221213BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
H01L21/68 K
H01L21/68 P
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020174650
(22)【出願日】2020-10-16
(62)【分割の表示】P 2019510258の分割
【原出願日】2018-03-30
(65)【公開番号】P2021015285
(43)【公開日】2021-02-12
【審査請求日】2020-10-16
(31)【優先権主張番号】P 2017072207
(32)【優先日】2017-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】青木 保夫
(72)【発明者】
【氏名】吉田 亮平
【審査官】植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１１／１０８１７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－０５１２８９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２１７９５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１９０４２３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｈ０１Ｌ ２１／６８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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３方向に関して前記第１面と前記第２面との間に設けられ、上面が前記第１面に連結される構造体と、
前記構造体を介して前記移動体を、下方から支持する支持部と、
前記支持部を介して前記移動体を、前記第１方向と前記第２方向へ移動させる駆動装置と、
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、前記構造体に設けられた一部と、前記駆動装置に設けられた他部とにより付与する推力によって、前記移動体を前記支持部に対して相対移動させる駆動系と、を備え、
前記構造体は、前記第１面に連結された前記上面と前記駆動系の前記一部を挟み、前記第２面に連結される下面を有する物体保持装置。
【請求項2】
前記下面と前記第２面との間に形成された開口を挿通して、前記移動体の下方に設けられた前記駆動装置から前記他部を支持する支柱を備える請求項１に記載の物体保持装置。
【請求項3】
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、前記駆動系と前記駆動装置は、前記取得部で取得された前記情報に基づいて前記移動体を移動させる請求項２に記載の物体保持装置。
【請求項4】
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３に記載の物体保持装置。
【請求項5】
請求項１から４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。
【請求項6】
前記処理部は、エネルギビームにより前記物体を露光する請求項５に記載の処理装置。
【請求項7】
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５又は６に記載の処理装置。
【請求項8】
請求項５から７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。
【請求項9】
請求項５から７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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、物体を保持する物体保持層装置、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。
【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）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。
【0003】
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）。
【0004】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第４１３６３６３号公報
【発明の概要】
【0006】
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３方向に関して前記第１面と前記第２面との間に設けられ、上面が前記第１面に連結される構造体と、前記構造体を介して前記移動体を、下方から支持する支持部と、前記支持部を介して前記移動体を、前記第１方向と前記第２方向へ移動させる駆動装置と、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、前記構造体に設けられた一部と、前記駆動装置に設けられた他部とにより付与する推力によって、記移動体を前記支持部に対して相対移動させる駆動系と、を備え、前記構造体は、前記第１面に連結された前記上面と前記駆動系の前記一部を挟み、前記第２面に連結される下面を有する物体保持装置が、提供される。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】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5】微動ステージの内部構造を説明するための図である。
【図9】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。
【図10】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。
【図11】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14】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19】第４の実施形態に係る微動ステージの斜視図である。
【図30】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36】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39】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。
【図40】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43】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。
【図44】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46】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。
【図47】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。
【発明を実施するための形態】
【0011】
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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）。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
《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。
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
《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。
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
《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。
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
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）。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
【0104】
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。
【0105】
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。
【0106】
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。
【0107】
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
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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。
【0116】
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。
【0117】
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。
【0118】
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。
【0119】
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。
【0120】
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。
【0121】
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。
【0122】
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。
【0123】
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。
【0124】
《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。
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。
【0125】
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。
【0126】
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。
【0127】
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。
【0128】
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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【0131】
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。
【0132】
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。
【0133】
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。
【0134】
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。
【0135】
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。
【0136】
《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。
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。
【0137】
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。
【0138】
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。
【0139】
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。
【0140】
《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。
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。
【0141】
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。
【0142】
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。
【0143】
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。
【0144】
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。
【0145】
《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。
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。
【0146】
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。
【0147】
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。
【0148】
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。
【0149】
《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。
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。
【0150】
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。
【0151】
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。
【0152】
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。
【0153】
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。
【0154】
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。
【0155】
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。
【0156】
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。
【0157】
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。
【0158】
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。
【0159】
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。
【0160】
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。
【0161】
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。
【0162】
《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。
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。
【0163】
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。
【0164】
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）。
【0165】
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）。
【0166】
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）。
【0167】
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。
【0168】
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。
【0169】
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。
【0170】
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。
【0171】
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。
【0172】
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。
【0173】
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。
【0174】
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。
【0175】
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。
【0176】
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。
【0177】
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。
【0178】
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。
【0179】
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、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。
【0180】
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。
【0181】
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。
【0182】
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。
【0183】
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。
【産業上の利用可能性】
【0184】
以上説明したように、本発明の物体保持装置は、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。
【0185】
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。
【符号の説明】
【0186】
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。
【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】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】