特許 7465243 ステージ装置および電子ビーム描画装置

(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】2024-04-02

(45)【発行日】2024-04-10

(54)【発明の名称】ステージ装置および電子ビーム描画装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20240403BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20240403BHJP

   G03F 9/00 20060101ALI20240403BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 K

H01L21/30 541

G03F9/00 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021106300

(22)【出願日】2021-06-28

(65)【公開番号】P2023004546

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2022-09-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000004271

【氏名又は名称】日本電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮尾 裕文

(72)【発明者】

【氏名】小林 典之

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－４５９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１９６１９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２９６５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４６７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－７９３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４９５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０６９７１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－４４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－７８４９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

定盤と、前記定盤に一体的に固定される脚部と、前記定盤に前記脚部を介して固定状態で支持される案内軸と、前記案内軸に沿って移動する移動体と、前記案内軸と前記移動体との隙間部分に流体膜を形成する静圧流体軸受と、を備えるステージ装置であって、
前記案内軸と前記定盤との相対的な位置ズレを検出する位置ズレ検出部と、
前記位置ズレ検出部が検出する前記位置ズレの検出結果に基づいて、自装置の状態を判定し、その判定結果に応じた情報を出力する状態判定部と、
を備え、
前記位置ズレ検出部は、前記脚部に固定されて前記定盤の基準平面と対向して配置され、前記定盤の前記基準平面までの距離を検出し、
前記状態判定部は、前記位置ズレ検出部が検出する前記位置ズレの検出結果に基づいて、前記定盤の変形を判定する
ステージ装置。

【請求項2】

前記状態判定部は、前記判定結果に応じた情報として、自装置のメンテナンスに関する情報および前記位置ズレを補正するための情報のうち少なくとも一方の情報を出力する
請求項１に記載のステージ装置。

【請求項3】

前記状態判定部は、
前記位置ズレ検出部が検出する前記位置ズレのズレ量を監視する位置ズレ監視部と、
前記位置ズレ監視部が監視している前記ズレ量と予め設定された閾値とを比較することにより、自装置の状態を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に応じた情報を出力する情報出力部と、を含む
請求項１または２に記載のステージ装置。

【請求項4】

前記判定部は、前記ズレ量が所定のメンテナンス用閾値に達したか否かを判定し、
前記情報出力部は、前記ズレ量が前記メンテナンス用閾値に達したと前記判定部が判定した場合に、前記自装置のメンテナンスに関する情報として、メンテナンスの時期を特定可能な情報を出力する
請求項３に記載のステージ装置。

【請求項5】

前記自装置のメンテナンスに関する情報を表示する表示部をさらに備える
請求項２に記載のステージ装置。

【請求項6】

前記定盤の温度が基準温度になるように制御する温度制御部をさらに備え、
前記判定部は、前記ズレ量が所定の定盤温度制御用閾値に達したか否かを判定し、
前記情報出力部は、前記ズレ量が前記定盤温度制御用閾値に達したと前記判定部が判定した場合に、前記位置ズレを補正するための情報として、前記基準温度の変更を指示する情報を前記温度制御部に出力する
請求項３に記載のステージ装置。

【請求項7】

前記状態判定部は、前記位置ズレ検出部が検出する前記位置ズレのズレ量の経時変化を示す履歴情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記履歴情報を読み出すためのインターフェース部と、を備える
請求項１に記載のステージ装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載のステージ装置を備え、
前記ステージ装置によって移動可能に支持される試料に電子ビームによってパターンを描画する
電子ビーム描画装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステージ装置および電子ビーム描画装置に関する。

【背景技術】

【0002】

フォトマスクの製造工程では、フォトマスクブランクス上に形成されたレジスト膜を電子ビームによって描画する電子ビーム描画装置が用いられている。電子ビーム描画装置には、半導体デバイスの微細化および高精細化に伴って高い描画精度が要求される。描画精度に影響を与える要因の１つに、フォトマスクブランクスなどの基板を移動可能に支持するステージ装置の精度がある。ステージ装置は、定盤と、定盤に固定状態で支持される案内軸と、案内軸に沿って移動する移動体と、を備えている。また、ステージ装置には、案内軸に沿って移動体を滑らかに移動させるために、静圧流体軸受が用いられる場合がある。

【0003】

静圧流体軸受は、案内軸と移動体との隙間部分に潤滑流体によって流体膜を形成することにより、流体膜の厚み寸法分だけ案内軸から移動体を浮上させ、移動体の滑らかな移動を実現する軸受である。静圧流体軸受は、潤滑流体として液体を用いる静圧液体軸受と、潤滑流体として気体を用いる静圧気体軸受とに分類される。案内軸および移動体を真空環境に配置するステージ装置には、静圧空気軸受などの静圧気体軸受が使用される。

【0004】

特許文献１には、「基準面を有する定盤と、該基準面上でガイドに案内されて第１方向に移動する第１移動体と、前記第１方向とは交差する第２方向に移動する第２移動体とを有し、前記第１及び第２移動体は共に前記基準面上に静圧軸受で支持され、基準面に垂直な方向に関し他の移動体に対して互いに非拘束となっていると共に、前記第１移動体と第２移動体の少なくとも一方に設けた予圧機構を設けたことを特徴とする移動案内装置」に関する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平８―３１８４３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

静圧空気軸受を使用したステージ装置では、空気膜の形成によって移動体を浮上させるため、案内軸と移動体との隙間部分に圧縮空気を供給し続ける必要がある。その際、案内軸と移動体との接触を避けるには、移動体の浮上量を決める空気膜の厚み寸法を大きくすることが有効である。ただし、案内軸および移動体を真空環境に配置するステージ装置の場合は、空気膜の厚み寸法を大きくすると、真空中に漏れ出す空気の量が増えて真空度が悪化してしまう。このため、真空環境下で静圧空気軸受を使用する場合は、空気膜の厚み寸法を極力小さくすることが求められる。

【0007】

しかしながら、空気膜の厚み寸法を小さくすると、案内軸と移動体とが接触する可能性が高くなる。案内軸と移動体とが接触すると、移動体を正常に移動させることができなくなるだけでなく、ステージ装置を正常な状態に戻すために長い時間が必要になる。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的は、静圧流体軸受によって形成される流体膜の厚み寸法を大きくしなくても、案内軸と移動体との接触を有効に抑制することができるステージ装置および電子ビーム描画装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、定盤と、定盤に一体的に固定される脚部と、定盤に脚部を介して定盤に固定状態で固定される案内軸と、案内軸に沿って移動する移動体と、案内軸と移動体との隙間部分に流体膜を形成する静圧流体軸受と、を備えるステージ装置であって、案内軸と定盤との相対的な位置ズレを検出する位置ズレ検出部と、位置ズレ検出部が検出する位置ズレの検出結果に基づいて、自装置の状態を判定し、その判定結果に応じた情報を出力する状態判定部と、を備える。位置ズレ検出部は、脚部に固定されて定盤の基準平面と対向して配置され、定盤の基準平面までの距離を検出する。状態判定部は、位置ズレ検出部が検出する位置ズレの検出結果に基づいて、定盤の変形を判定する。
また、本発明は、上記ステージ装置を備え、このステージ装置によって移動可能に支持される試料に電子ビームによってパターンを描画する電子ビーム描画装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、静圧流体軸受によって形成される流体膜の厚み寸法を大きくしなくても、案内軸と移動体との接触を有効に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成例を示す概略側面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るステージ装置の構成を示す斜視図である。

【図3】エアーステージの要部を示す縦断面図である。

【図4】案内軸と移動体との隙間部分に形成される空気膜の厚み寸法が均一な状態を示す図である。

【図5】案内軸と移動体との隙間部分に形成される空気膜の厚み寸法が不均一な状態を示す図である。

【図6】理想状態のもとで位置ズレ検出センサによって検出される距離を説明する図である。

【図7】定盤に変形が生じた場合に位置ズレ検出センサによって検出される距離を説明する図である。

【図8】本発明の実施形態に係るステージ装置の処理機能を示すブロック図である。

【図9】定盤の温度を制御するための構成例を示す模式図である。

【図10】記憶部に記憶される履歴状態を説明する図である。

【図11】電子ビーム描画装置の稼働中にステージ装置１２内で行われる処理手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書および図面において、実質的に同一の機能または構成を有する要素については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0013】

図１は、本発明の実施形態に係る電子ビーム描画装置の構成例を示す概略側面図である。
図１に示すように、電子ビーム描画装置１０は、試料１１を移動可能に支持するステージ装置１２と、電子ビーム１３を照射するビーム照射装置１４と、を備えている。電子ビーム描画装置１０は、ステージ装置１２に支持された試料１１に電子ビーム１３によってパターンを描画する装置である。試料１１は、たとえば、レジスト膜が形成されたフォトマスクブランクスである。電子ビーム描画装置１０は、電子ビーム露光装置とも呼ばれる。

【0014】

なお、図１において、Ｘ方向およびＹ方向は、それぞれ水平面に平行な方向を示し、Ｚ方向は、鉛直面に平行な方向、即ち鉛直方向を示している。また、図１においては、便宜上、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向を、それぞれ一方向を向く矢羽根で示しているが、Ｘ方向は図１の左右方向を意味し、Ｙ方向は図１の奥行き方向（図１の紙面と直交する方向）を意味し、Ｚ方向は図１の上下方向を意味する。この点は、他の図面でも同様である。

【0015】

ステージ装置１２は、定盤２１と、ステージ機構２２と、を備えている。定盤２１は、図示しない防振台を介して建物の床などに設置される。定盤２１は、基準平面２１ａを有する。基準平面２１ａは、水平面（ＸＹ平面）と平行に配置される。ステージ機構２２は、試料１１をＸ方向およびＹ方向に移動可能な機構である。ステージ機構２２は、後述する案内軸と移動体とを有する。ステージ機構２２は、真空チャンバー１５内に配置され、真空チャンバー１５内で試料１１を位置決めする。ステージ装置１２の構成については後段で詳しく説明する。

【0016】

ビーム照射装置１４は、電子銃１４ａと、ブランキング電極１４ｂと、３つの電極レンズ１４ｃ，１４ｄ，１４ｅと、偏向電極１４ｆと、を備えている。電子銃１４ａは、電子ビーム１３を出射する。ブランキング電極１４ｂは、電子銃１４ａから出射される電子ビーム１３をオンオフする。電子ビーム１３は、ブランキング電極１４ｂによってオンされた状態では、ブランキング電極１４ｂから３つの電極レンズ１４ｃ，１４ｄ，１４ｅを経由して偏向電極１４ｆへと到達する。また、電子ビーム１３は、ブランキング電極１４ｂによってオフされた状態では、ブランキング電極１４ｂによって遮断される。

【0017】

３つの電極レンズ１４ｃ，１４ｄ，１４ｅは、電子ビーム１３のビーム径を調整したり、電子ビーム１３の横断面形状を調整したりするためのレンズである。偏向電極１４ｆは、ビーム照射装置１４の光学中心軸に対して電子ビーム１３を所定の角度に偏向させる電極である。試料１１に対する電子ビーム１３の照射位置は、試料１１に描画すべきパターンの形状に応じて制御される。また、電子ビーム１３の照射位置は、電子ビーム描画装置１０が備えるビーム偏向制御部（図示せず）およびステージ制御部（図示せず）によって制御される。ビーム偏向制御部は、偏向電極１４ｆに供給する偏向電流を調整することにより、電子ビーム１３の偏向角度を制御する。ステージ制御部は、ステージ機構２２が備えるＸステージの移動体およびＹステージの移動体をそれぞれ空気の圧力差を利用して移動することにより、試料１１の位置を制御する。ＸステージおよびＹステージについては後段で詳しく説明する。

【0018】

ここで、本発明者らが着目した課題について説明する。
電子ビーム描画装置１０には、極めて高い描画精度が要求される。描画精度は、仮にビーム照射装置１４による電子ビーム１３の照射位置を精度良く制御できたとしても、試料１１の位置決め精度に誤差が生じると、高い精度要求を満たすことが難しくなる。このため、ステージ機構２２の主要な構成部品は、歪みが生じにくい材料であるセラミックスなどによって構成され、ＸステージおよびＹステージを移動させるための軸受は静圧空気軸受によって構成される。また、ステージ装置１２の土台となる定盤２１には、石定盤が用いられる。セラミックスは、応力による変形が小さい、熱による膨張が小さい、耐摩耗性に優れるなどの特長がある。静圧空気軸受は、ボール軸受などに比べて精度が高い、再現性に優れるなどの特長がある。石定盤は、鋳鉄などの金属製の定盤（以下、「金属定盤」という。）に比べて、温度による変形が小さい、耐摩耗性に優れるなどの特長がある。

【0019】

しかしながら、本発明者らが鋭意検討したところ、上述のように変形が小さい材料によって定盤２１およびステージ機構２２を構成し、かつ、ステージ機構２２の軸受に静圧空気軸受を用いた場合でも、高い描画精度の要求を満たしつつ、電子ビーム描画装置１０を長期間にわたって正常に稼働させることが難しい状況になっていることが判明した。その理由は、次のような事情による。

【0020】

真空チャンバー１５内にステージ装置１２を配置した場合は、真空チャンバー１５内の真空度を悪化させないために、静圧空気軸受から真空チャンバー１５内へと漏れ出す空気の量をできるだけ減らす必要がある。真空チャンバー１５内に漏れ出す空気の量は、静圧空気軸受によって形成される空気膜の厚み寸法が小さいほど少なくなる。ただし、空気膜の厚み寸法を小さくすると、ステージ機構２２が有する案内軸と移動体とが接触する可能性が高くなる。

【0021】

本発明者らによる検討では、真空チャンバー１５内の真空度を維持するには上記空気膜の厚み寸法を１０μｍ以下、好ましくは数μ程度のレベルまで小さくする必要があり、そのような設計条件のもとでは石定盤のわずかな変形さえも、案内軸と移動体とが接触する原因になり得るという結論に至った。また、本発明者らによる検討では、石定盤に変形が生じると、これに起因して案内軸と移動体との相対的な位置ズレが生じ、この位置ズレのズレ量が経時的に徐々に大きくなることで、案内軸と移動体との接触が起こるという結論に至った。

【0022】

そこで、本実施形態に係る電子ビーム描画装置１０のステージ装置１２は、上記空気膜の厚み寸法に影響を与える案内軸と移動体との相対的な位置ズレを検出する位置ズレ検出部を備え、この位置ズレ検出部が検出する位置ズレの検出結果を基に、案内軸と移動体との接触を避けるための有意な情報が得られる構成となっている。以下、詳しく説明する。

【0023】

まず、ステージ装置１２の構成について詳しく説明する。
図２は、本発明の実施形態に係るステージ装置の構成を示す斜視図である。
図２に示すように、ステージ装置１２は、定盤２１と、ステージ機構２２とを備えている。ステージ機構２２は、Ｘステージ２２１と、一対のＹステージ２２２とを備えている。

【0024】

Ｘステージ２２１は、Ｘ方向と平行に配置された案内軸２２１ａと、案内軸２２１ａに沿って移動する移動体２２１ｂとを備えている。移動体２２１ｂの上面には、描画の試料１１を載せて支持するための試料台（図示せず）が取り付けられる。案内軸２２１ａは、Ｘ方向と直交する方向で縦に断面したときの形状が矩形になっている。案内軸２２１ａの４つの外面、具体的には案内軸２２１ａの上面、下面、および２つの側面は、それぞれ移動体２２１ｂの移動を案内する案内面である。移動体２２１ｂは、案内軸２２１ａの４つの外面を取り囲むように断面矩形の筒状に形成されている。移動体２２１ｂには図示しない静圧空気軸受が組み込まれている。移動体２２１ｂは、案内軸２２１ａの４つの外面に対応する４つの内面を有する。静圧空気軸受は、案内軸２２１ａの４つの外面と、これに近接かつ対向する移動体２２１ｂの４つの内面との間に、それぞれ空気膜を形成することにより、案内軸２２１ａに対して移動体２２１ｂを浮上させる。これにより、移動体２２１ｂは、案内軸２２１ａの軸方向であるＸ方向に対して静圧空気軸受によって移動自在に支持される。静圧空気軸受を用いたステージはエアーステージとも呼ばれる。また、静圧空気軸受を用いて移動自在（スライド自在）に支持される移動体はスライダとも呼ばれ、移動体の移動を案内する案内軸はステータとも呼ばれる。エアーステージの基本的な構成は、Ｘステージ２２１とＹステージ２２２で共通である。以下、Ｘステージ２２１に適用されるエアーステージの構成について説明する。

【0025】

図３は、エアーステージの要部を示す縦断面図である。
図３に示すように、エアーステージ１２０は、ガイド１２２と、スライダ１２４と、２つのサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂとを備えている。エアーステージ１２０は、Ｘステージ２２１に相当し、ガイド１２２は案内軸２２１ａに相当し、スライダ１２４は移動体２２１ｂに相当する。スライダ１２４は、静圧空気軸受１２８によってガイド１２２から浮いた状態に支持されている。静圧空気軸受１２８は、ガイド１２２とスライダ１２４との嵌合部分に空気膜１３０を形成する。より具体的には、静圧空気軸受１２８は、スライダ１２４の内面とこれに対向するガイド１２２の外面との間（隙間部分）に空気膜１３０を形成することにより、スライダ１２４をＸ方向に移動自在に支持する。

【0026】

ガイド１２２は、スクエアシャフトによって構成されている。ガイド１２２には仕切り部１３２が固定されている。スライダ１２４には、２つの加圧室１５０ａ，１５０ｂと、圧縮空気供給用の２つの溝１５１ａ，１５１ｂと、空気吸引用の複数（図例では合計６つ）の吸引溝１５２とが形成されている。２つの加圧室１５０ａ，１５０ｂの外側は、蓋部材１５３によって閉じられている。また、２つの加圧室１５０ａ，１５０ｂは、仕切り部１３２によって仕切られている。以降の説明では、一方の加圧室１５０ａを第１の加圧室１５０ａと記載し、他方の加圧室１５０ｂを第２の加圧室１５０ｂと記載する。

【0027】

２つの溝１５１ａ，１５１ｂは、空間的につながっている。各々の溝１５１ａ，１５１ｂには、図示しない圧縮空気供給源によって圧縮空気が供給され、この圧縮空気の供給によってガイド１２２の外面とスライダ１２４の内面との間に空気膜１３０が形成される。すなわち、２つの溝１５１ａ，１５１ｂは、図示しない圧縮空気供給源と共に、静圧空気軸受１２８を構成している。複数の吸引溝１５２は、空気膜１３０から真空チャンバー内へと漏れ出す空気の量を減らすために、空気膜１３０から空気を吸引する溝である。

【0028】

２つのサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂのうち、一方のサーボバルブ１２６ａは第１の加圧室１５０ａの空気圧を制御するバルブであり、他方のサーボバルブ１２６ｂは第２の加圧室１５０ｂの空気圧を制御するバルブである。２つのサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂは、第１の加圧室１５０ａの空気圧と第２の加圧室１５０ｂの空気圧とに差（以下、単に「差圧」ともいう。）を生じさせることにより、スライダ１２４をＸ方向に移動させる。具体的には、２つのサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂは、第１の加圧室１５０ａの空気圧を第２の加圧室１５０ｂの空気圧よりも高くすることにより、スライダ１２４を図の右方向に移動させる。また、２つのサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂは、第１の加圧室１５０ａの空気圧を第２の加圧室１５０ｂの空気圧よりも低くすることにより、スライダ１２４を図の左方向に移動させる。また、２つのサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂは、第１の加圧室１５０ａの空気圧と第２の加圧室１５０ｂの空気圧とを均等にすることにより、スライダ１２４を停止状態に維持する。各々のサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂの動作は、スライダ１２４に取り付けられる試料台の位置を検出する位置センサ（図示せず）の出力信号を基にバルブ制御部（図示せず）によって制御される。位置センサおよびバルブ制御部は、ステージ装置１２が備える要素である。以下、試料台の位置を検出する位置検出機構の具体例について説明する。

【0029】

試料台が取り付けられるスライダ１２４には、Ｘ方向およびＹ方向における試料台の位置を検出するためのミラー（図示せず）が設けられる。ミラーは、Ｘ方向を向いて配置される第１の反射面とＹ方向を向いて配置される第２の反射面とを有する。これに対して、定盤２１の基準平面２１ａには、図示しない２つの位置センサが取り付けられる。各々の位置センサは、図示しないセンサ支持部材を介して定盤２１に取り付けられる。一方の位置センサ（以下、「第１の位置センサ」という。）は、第１の反射面に向けてレーザー光を出射し、第１の反射面で反射したレーザー光を受光することにより、Ｘ方向における試料台の位置を検出するセンサである。他方の位置センサ（以下、「第２の位置センサ」という。）は、第２の反射面に向けてレーザー光を出射し、第２の反射面で反射したレーザー光を受光することにより、Ｙ方向における試料台の位置を検出するセンサである。

【0030】

Ｘステージ２２１に適用されるエアーステージ１２０が２つのサーボバルブ１２６ａ，１２６ｂの動作は、Ｘ方向における試料台の位置を検出する第１の位置センサの検出結果に基づいて制御される。また、図示はしないが、Ｙステージ２２２に適用されるエアーステージが備える２つのサーボバルブの動作は、Ｙ方向における試料台の位置を検出する第２の位置センサの検出結果に基づいて制御される。

【0031】

一対のＹステージ２２２は、以下に述べる共通の構成を有する。
Ｙステージ２２２は、Ｙ方向と平行に配置された案内軸２２２ａと、案内軸２２２ａに沿って移動する移動体２２２ｂとを備えている。案内軸２２２ａは、Ｙ方向と直交する方向で縦に断面したときの形状が矩形になっている。案内軸２２２ａの４つの外面、具体的には案内軸２２２ａの上面、下面、および２つの側面は、それぞれ移動体２２２ｂの移動を案内する案内面である。移動体２２２ｂは、案内軸２２２ａの４つの外面を取り囲むように断面矩形の筒状に形成されている。移動体２２２ｂには図示しない静圧空気軸受が組み込まれている。移動体２２２ｂは、案内軸２２２ａの４つの外面に対応する４つの内面を有する。静圧空気軸受は、案内軸２２２ａの４つの外面と、これに近接かつ対向する移動体２２２ｂの４つの内面との間に、それぞれ空気膜を形成することにより、案内軸２２２ａに対して移動体２２２ｂを浮上させる。これにより、移動体２２２ｂは、案内軸２２２ａの軸方向であるＹ方向に対して静圧空気軸受によって移動自在に支持される。静圧空気軸受を用いたステージ（エアーステージ）の基本的な構成は、Ｘステージ２２１の場合と共通であるため説明を省略する。

【0032】

案内軸２２２ａの両端部はそれぞれ脚部２２２ｃによって支持されている。脚部２２２ｃは角柱状に形成されている。脚部２２２ｃの上端部は案内軸２２２ａの端部にボルト等によって固定され、脚部２２２ｃの下端部は台座部２２２ｄにボルト等によって固定されている。台座部２２２ｄは、定盤２１の基準平面２１ａにボルト等によって固定されている。このような固定構造により、案内軸２２２ａは、定盤２１に固定状態で支持されている。脚部２２２ｃは、定盤２１の基準平面２１ａに対して垂直に起立している。定盤２１の上に案内軸２２２ａを固定するための脚部２２２ｃと台座部２２２ｄは、一体構造になっていてもよい。

【0033】

一対のＹステージ２２２は、Ｘ方向に所定の距離を隔てて配置されている。一対のＹステージ２２２の移動体２２２ｂ同士は、Ｘステージ２２１の案内軸２２１ａによって連結されている。そして、２つの移動体２２２ｂが互いに同期してＹ方向に移動することにより、案内軸２２１ａおよび移動体２２１ｂを含むＸステージ２２１の位置がＹ方向に変化する仕組みになっている。これにより、Ｘステージ２２１の移動体２２１ｂに取り付けられる試料台を、Ｘ方向およびＹ方向に移動させることができる。

【0034】

次に、位置ズレ検出部の構成について説明する。
本実施形態において、位置ズレ検出部は、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを検出する。位置ズレ検出部が検出する位置ズレは、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの隙間部分に静圧空気軸受によって形成される空気膜の厚み寸法に影響を与える位置ズレである。空気膜の厚み寸法に影響を与える案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレとは、案内軸２２２ａの中心軸と直交する仮想平面における、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを意味する。この位置ズレは、位置ズレ検出部によって直接検出してもよいし間接的に検出してもよい。本実施形態では、一例として、上記空気膜の厚み寸法に影響を与える案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを間接的に検出する場合について説明する。

【0035】

上記図２に示すように、位置ズレ検出部３０は、２つの位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂによって構成されている。位置ズレ検出センサ３０ａは、脚部２２２ｃの４つの側面のうち、Ｘ方向を向いて配置される側面に取り付けられ、位置ズレ検出センサ３０ｂは、Ｙ方向を向いて配置される側面に取り付けられている。つまり、２つの位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂは、水平面内で互いに９０度向きを変えて脚部２２２ｃに取り付けられている。また、各々の２つの位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂは、下向きに配置されている。

【0036】

位置ズレ検出センサ３０ａは、Ｚ方向において定盤２１の基準平面２１ａと対向する状態に配置され、位置ズレ検出センサ３０ｂも、Ｚ方向において定盤２１の基準平面２１ａと対向する状態に配置されている。台座部２２２ｄの上面２２２ｅは、定盤２１の基準平面２１ａと平行に配置されている。

【0037】

各々の位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂは、たとえば変位センサによって構成される。変位センサは、センサから対象物までの距離の変化を、対象物の変位量として検出するセンサである。本実施形態において、位置ズレ検出センサ３０ａは、定盤２１の基準平面２１ａを対象物として、位置ズレ検出センサ３０ａから定盤２１の基準平面２１ａまでの距離Ｌ１を検出する。また、位置ズレ検出センサ３０ｂは、定盤２１の基準平面２１ａを対象物として、位置ズレ検出センサ３０ｂから定盤２１の基準平面２１ａまでの距離Ｌ２を検出する。

【0038】

ここで、位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂを脚部２２２ｃに取り付けた理由について説明する。
まず、上述した案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレがゼロ、すなわち理想状態のもとでは、図４に示すように、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの隙間部分に形成される空気膜２３０の厚み寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４が、案内軸２２２ａの軸まわりの全周（４面）にわたって均一な寸法になる。本明細書において、空気膜２３０の厚み寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は、各々の厚み寸法の最小値で規定するものとする。たとえば、案内軸２２２ａの上面側から下面側に向かって厚み寸法ｔ１が徐々に大きくなるように変化している場合は、案内軸２２２ａの上面側における厚み寸法ｔ１の最小値によって、厚み寸法ｔ１を規定する。

【0039】

これに対し、図５に示すように、定盤２１に変形（歪み）が生じ、これによって左右の脚部２２２ｃがＸ方向に傾くと、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの間に相対的な位置ズレが発生する。そして、両者の相対的な位置ズレにより、上記空気膜２３０の厚み寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４が不均一な状態、すなわち厚み寸法のバランスが崩れた状態になる。厚み寸法のバランスが崩れた状態とは、たとえば厚み寸法ｔ１を例に挙げて説明すると、厚み寸法ｔ１の最大値と最小値との差が上記理想状態の場合よりも大きくなった状態をいう。また、上記位置ズレのズレ量が所定量に達すると、少なくともいずれか１つの厚み寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４がゼロ、つまり案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとが接触してしまう。

【0040】

上述のように定盤２１に変形が生じた場合、基準平面２１ａの位置は、定盤２１の変形に従って変化し、これによって左右の脚部２２２ｃと案内軸２２２ａとに傾きが生じるのに対し、左右の移動体２２２ｂの位置（姿勢）は、Ｘステージ２２１の案内軸２２１ａによって規制されるためほとんど変化しない。したがって、図６に示すように、上記理想状態のもとで位置ズレ検出センサ３０ａによって検出される距離がＬ１ａであるとすると、上述のように定盤２１に変形が生じた状態では、図７に示すように、位置ズレ検出センサ３０ａによって検出される距離が、上記Ｌ１ａとは異なるＬ１ｂになる。距離Ｌ１ａと距離Ｌ１ｂの大小関係は、定盤２１の変形の仕方によって決まる。具体的には、左右の台座部２２２ｄ間の距離が縮む方向に定盤２１が変形した場合は、Ｌ１ａ＜Ｌ１ｂの関係となる。また、左右の台座部２２２ｄ間の距離が伸びる方向に定盤２１が変形した場合は、Ｌ１ａ＞Ｌ１ｂの関係となる。

【0041】

また、定盤２１の変形によって左右の脚部２２２ｃがＸ方向に傾いた場合、上記空気膜２３０の厚み寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４は、左右の脚部２２２ｃの傾き角度が大きくなるほど、理想状態のときの厚み寸法（図４参照）から大きく変化する。また、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレのズレ量は、左右の脚部２２２ｃの傾き角度に応じて大きくなり、左右の脚部２２２ｃの傾き角度は、定盤２１の変形量に応じて大きくなる。また、位置ズレ検出センサ３０ａによって検出される距離Ｌ１は、左右の脚部２２２ｃの傾き角度が大きくなるほど、理想状態のときの距離Ｌ１ａから大きく変化する。また、位置ズレ検出センサ３０ｂによって検出される距離Ｌ２も、定盤２１の変形に伴う左右の脚部２２２ｃの傾きに応じて変化する。なお、図４～図６は、ステージ装置の形状や寸法を正確に反映したものではなく、あくまで発明の理解を助けるためにステージ装置の形状や寸法を誇張して表現している。

【0042】

以上のことから、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレは、上記空気膜２３０の厚み寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４に影響を与えるパラメータとなり、位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂによって検出される距離Ｌ１，Ｌ２の変化は、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを示す指標となる。よって、位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂを脚部２２２ｃに取り付けることにより、空気膜２３０の厚み寸法ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４に影響を与える案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを間接的に検出することができる。したがって、位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂが検出する距離Ｌ１，Ｌ２に基づいて、ステージ装置１２の状態を判定することができる。
以下に、具体的な判定内容を含めたステージ装置１２の処理機能について説明する。

【0043】

図８は、本発明の実施形態に係るステージ装置の処理機能を示すブロック図である。
図８に示すように、ステージ装置１２は、自装置（ステージ装置１２）の状態を判定する状態判定部３１と、各種の情報を表示する表示部３２と、定盤２１の温度を制御する温度制御部３３と、を備えている。表示部３２は、たとえば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などによって構成される。表示部３２は、据え置き型でもよいし携帯型でもよい。

【0044】

温度制御部３３は、定盤２１の温度が基準温度になるように制御する。定盤２１には、たとえば図９に示すように、台座部２２２ｄの取り付け位置の近傍を通過するように液体流路３６が形成されている。液体流路３６は、温度制御部３３につながっている。温度制御部３３は、図示はしないが、液体流路３６を流れる液体（たとえば水）の温度を測定する液温計と、液体の温度を調整する温度調整部とを備えている。液体流路３６を流れる液体の温度は、定盤２１の温度に依存する。つまり、定盤２１の温度は、液体の温度として検出可能である。そこで、温度制御部３３は、液温計が測定する液体の温度、即ち定盤２１の温度が、基準温度になるように、液体の温度を調整する。

【0045】

状態判定部３１には、位置ズレ検出部３０による位置ズレの検出結果として、位置ズレ検出センサ３０ａが検出する距離Ｌ１の情報と、位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する距離Ｌ２の情報とが取り込まれる。状態判定部３１は、位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂから取り込んだ距離Ｌ１，Ｌ２の情報に基づいて、ステージ装置１２の状態を判定し、その判定結果に応じた情報を出力する。また、状態判定部３１は、上記判定結果に応じた情報として、ステージ装置１２のメンテナンスに関する情報および上記位置ズレを補正するための情報のうち少なくとも一方の情報を出力する。

【0046】

本実施形態においては、一例として、状態判定部３１は、上記判定結果に応じた情報として、ステージ装置１２のメンテナンスに関する情報および上記位置ズレを補正するための情報の両方を出力するものとする。また、状態判定部３１は、ステージ装置１２のメンテナンスに関する情報を表示部３２に出力し、上記位置ズレを補正するための情報を温度制御部３３に出力するものとする。

【0047】

状態判定部３１は、位置ズレ検出センサ３０ａおよび位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する位置ズレのズレ量を監視する位置ズレ監視部３１０と、位置ズレ監視部３１０が監視しているズレ量と予め設定された閾値とを比較することにより、自装置の状態を判定する判定部３１２と、位置ズレ検出センサ３０ａおよび位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する位置ズレのズレ量の経時変化を示す履歴情報を記憶する記憶部３１４と、記憶部３１４に記憶される履歴情報を読み出すためのインターフェース部３１６と、判定部３１２の判定結果に応じた情報を出力する情報出力部３１８と、を備えている。以下、各部の機能について詳しく説明する。

【0048】

位置ズレ監視部３１０は、位置ズレ検出センサ３０ａが検出する距離Ｌ１の情報と、位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する距離Ｌ２の情報とを、それぞれ取り込む。上述したとおり、距離Ｌ１の変化は、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを示す指標となる。同様に、距離Ｌ２の変化は、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを示す指標となる。したがって、位置ズレ監視部３１０は、位置ズレ検出センサ３０ａが検出する距離Ｌ１の変化と、位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する距離Ｌ２の変化とを、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレとして監視する。この場合、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレのズレ量は、位置ズレ検出センサ３０ａが検出する距離Ｌ１の変化量と、位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する距離Ｌ２の変化量とによって表される。また、距離Ｌ１の変化量は、上記理想状態のときの距離Ｌ１ａと実際に位置ズレ検出センサ３０ａが検出した距離Ｌ１との差によって表される。この点は、距離Ｌ２の変化量についても同様である。

【0049】

位置ズレ監視部３１０は、位置ズレ検出センサ３０ａおよび位置ズレ検出センサ３０ｂから取り込んだ距離Ｌ１，Ｌ２の情報を、それぞれ記憶部３１４に書き込む。これにより、記憶部３１４には、図１０に示すように、位置ズレ検出センサ３０ａが検出した距離Ｌ１の経時変化を示す履歴情報が記憶される。同様に、記憶部３１４には、位置ズレ検出センサ３０ｂが検出した距離Ｌ２の経時変化を示す履歴情報（図示せず）が記憶される。距離Ｌ１，Ｌ２の経時変化は、位置ズレ検出センサ３０ａおよび位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する位置ズレのズレ量の経時変化に相当する。図１０において、縦軸は位置ズレ検出センサ３０ａが検出した距離Ｌ１を示し、横軸は時間を示している。距離Ｌ１の変化量ΔＬは、上述したとおり距離Ｌ１ａと距離Ｌ１との差によって表され、たとえば、この変化量ΔＬが許容範囲Ｌｍを超えると自装置のメンテナンスが必要になる。この点は、距離Ｌ２の変化量についても同様である。

【0050】

判定部３１２は、自装置（ステージ装置１２）の状態を判定するために、位置ズレ監視部３１０が監視しているズレ量と予め設定された閾値とを比較する。判定部３１２が判定する自装置の状態には、自装置のメンテナンスに関する状態と、定盤２１の温度制御に関する状態とがある。自装置のメンテナンスに関する状態には、自装置がメンテナンスを必要とすることなく安定して動作している状態（以下、「安定状態」ともいう。）、自装置のメンテナンスが所定の時期までに必要になる状態（以下、「メンテナンス予告状態」という。）、自装置のメンテナンスが即時に必要な状態（以下、「メンテナンス必要状態」という。）などがある。また、定盤２１の温度制御に関する状態には、定盤２１の温度が基準温度に一致している状態、定盤２１の温度が基準温度からずれているが基準温度の変更が不要な状態、定盤２１の温度が基準温度からずれていて基準温度の変更が必要な状態などがある。

【0051】

判定部３１２は、位置ズレ監視部３１０が監視しているズレ量と比較するための閾値として、次に述べる２つの閾値を用いる。一つはメンテナンス用閾値であり、もう一つは定盤温度制御用閾値である。各々の閾値の個数は、少なくとも１個であり、必要に応じて２個または３個以上であってもよい。メンテナンス用閾値は、自装置であるステージ装置１２のメンテナンスに関する状態を判定するために予め設定される閾値である。定盤温度制御用閾値は、定盤２１の温度制御に関する状態を判定するために予め設定される閾値である。

【0052】

インターフェース部３１６は、外部端末３５を接続するためのインターフェースである。外部端末３５をインターフェース部３１６に接続した状態では、記憶部３１４に記憶されている上記履歴情報を、インターフェース部３１６を介して外部端末３５に読み出すことが可能となる。

【0053】

情報出力部３１８は、判定部３１２の判定結果に応じた情報として、自装置のメンテナンスに関する情報と、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを補正するための情報とを出力する。本実施形態においては、上記位置ズレを補正するための情報の一例として、定盤２１の温度制御に関する情報を出力するものとする。定盤２１の温度は、ステージ装置１２が設置される環境温度に影響される。また、定盤２１の温度が変化すると、定盤２１自体に僅かな変形が生じ、このことが案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレの原因となり得る。このため、定盤２１の温度を制御することによって上記位置ズレを補正することが可能となる。

【0054】

また、情報出力部３１８は、位置ズレ監視部３１０が監視しているズレ量が所定のメンテナンス用閾値に達したと判定部３１２が判定した場合に、自装置のメンテナンスに関する情報として、メンテナンスの時期を特定可能な情報を表示部３２に出力する。これにより、表示部３２は、メンテナンスの時期を特定可能な情報を表示する。この場合、所定のメンテナンス用閾値とは、１つまたは複数のメンテナンス用閾値のうち、メンテナンスの時期を特定可能な情報を出力するタイミングを決めるために予め設定された閾値をいう。また、情報出力部３１８は、位置ズレ監視部３１０が監視しているズレ量が所定の定盤温度制御用閾値に達したと判定部３１２が判定した場合に、定盤２１の温度制御に関する情報として、上記基準温度の変更を指示する情報を温度制御部３３に出力する。これにより、温度制御部３３は、上記指示に従って基準温度を変更し、定盤２１の温度が変更後の基準温度になるように制御する。この場合、所定の定盤温度制御用閾値とは、１つまたは複数の定盤温度制御用閾値のうち、上記基準温度の変更を指示する情報を出力するタイミングを決めるために予め設定された閾値をいう。

【0055】

図１１は、電子ビーム描画装置１０の稼働中にステージ装置１２内で行われる処理手順を示すフローチャートである。
まず、位置ズレ監視部３１０は、位置ズレ検出部３０による位置ズレの検出結果を取り込む（ステップＳ１）。このとき、位置ズレ監視部３１０は、位置ズレ検出センサ３０ａが検出する距離Ｌ１の情報と、位置ズレ検出センサ３０ｂが検出する距離Ｌ２の情報とを取り込む。また、位置ズレ監視部３１０は、位置ズレ検出部３０から取り込んだ位置ズレの検出結果を判定部３１２に与える。

【0056】

次に、位置ズレ監視部３１０は、上記ステップＳ１で取り込んだ位置ズレの検出結果を記憶部３１４に書き込む（ステップＳ２）。
次に、判定部３１２は、位置ズレ監視部３１０から与えられた位置ズレの検出結果に基づいて、位置ズレのズレ量が所定の定盤温度制御用閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、判定部３１２は、位置ズレのズレ量が所定の定盤温度制御用閾値に達したと判定した場合は、その判定結果を情報出力部３１８に通知し、この通知を受けて情報出力部３１８が基準温度の変更を指示する情報を温度制御部３３に出力する（ステップＳ４）。また、判定部３１２は、位置ズレのズレ量が所定の定盤温度制御用閾値に達していないと判定した場合は、ステップＳ４の処理をスキップする。

【0057】

次に、判定部３１２は、位置ズレ監視部３１０から与えられた位置ズレの検出結果に基づいて、位置ズレのズレ量が所定のメンテナンス用閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、判定部３１２は、位置ズレのズレ量が所定のメンテナンス用閾値に達したと判定した場合は、その判定結果を情報出力部３１８に通知し、この通知を受けて情報出力部３１８が自装置（ステージ装置１２）のメンテナンスに関する情報を表示部３２に出力する（ステップＳ６）。このとき、情報出力部３１８は、自装置のメンテナンスに関する情報として、メンテナンスの時期を特定可能な情報を出力する。これにより、表示部３２には、メンテナンスの時期を特定可能な情報が表示される。メンテナンスの時期を特定可能な情報の具体例としては、「○月△日までにメンテナンスを実施してください。」、「メンテナンス時期まで残り○日間です。」などのメッセージ情報が考えられる。また、判定部３１２は、位置ズレのズレ量が所定のメンテナンス用閾値に達していないと判定した場合は、ステップＳ６の処理をスキップする。

【0058】

次に、状態判定部３１は、ビーム照射装置１４による電子ビームの描画が終了したか否かを確認する（ステップＳ７）。そして、状態判定部３１は、電子ビームの描画が終了していない場合は上記ステップＳ１に戻って上記同様の処理を行い、電子ビームの描画が終了した場合は一連の処理を終える。

【0059】

なお、上記の処理手順では、ステップＳ５で位置ズレのズレ量が所定のメンテナンス用閾値に達したと判定部３１２が判定した場合に、ステップＳ６で情報出力部３１８が自装置（ステージ装置１２）のメンテナンスに関する情報として、メンテナンスの時期を特定可能な情報を出力するとしたが、本発明はこれに限らない。たとえば、ステップＳ６で情報出力部３１８が出力する、自装置のメンテナンスに関する情報は、自装置のメンテナンスに関する状態を知らせる情報であってもよい。具体的には、自装置のメンテナンスに関する情報は、自装置のメンテナンスに関する状態が、安定状態、メンテナンス予告状態およびメンテナンス必要状態のうち、いずれの状態にあるかを知らせる情報であってもよい。また、自装置のメンテナンスに関する状態を知らせる情報は、上記位置ズレのズレ量と予め設定された１つまたは複数のメンテナンス用閾値との比較結果に応じて、状態判定部３１から表示部３２へと常に出力される構成としてもよい。これにより、電子ビーム描画装置１０の使用者（保守点検などを行う者を含む）は、表示部３２に表示される情報を目視で確認することにより、ステージ装置１２がいずれの状態（安定状態、メンテナンス予告状態、メンテナンス必要状態）にあるかを判別することが可能となる。

【0060】

以上説明したように、本発明の実施形態に係る電子ビーム描画装置１０においては、空気膜２３０の厚み寸法に影響を与える案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを位置ズレ検出部３０が検出し、この検出結果を基に状態判定部３１がステージ装置１２の状態を判定して、その判定結果に応じた情報を出力する。これにより、たとえば電子ビーム描画装置１０の使用者は、状態判定部３１が出力する情報を基にステージ装置１２の状態を把握することができる。このため、使用者は、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとが接触しないよう、事前にステージ装置１２のメンテナンスを実施することができる。したがって、静圧空気軸受１２８により形成される空気膜２３０の厚み寸法を大きくしなくても、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの接触を有効に抑制することが可能となる。

【0061】

また、本実施形態において、状態判定部３１は、上記判定結果に応じた情報として、ステージ装置１２のメンテナンスに関する情報を出力する。これにより、ステージ装置１２のメンテナンスを適切な時期に実施することが可能となる。その結果、次のような効果が期待できる。

【0062】

ステージ装置１２のメンテナンスは、たとえば次のような手順で行われる。まず、定盤２１の変形によって脚部２２２ｃなどに蓄積された応力を開放するために、台座部２２２ｄを定盤２１に固定しているボルトを緩める。次に、案内軸２２２ａを支える脚部２２２ｃおよび台座部２２２ｄの位置を微調整した後、上記ボルトを締め付けて台座部２２２ｄを定盤２１に固定する。このようなメンテナンス作業は、たとえば電子ビーム描画装置１０の稼働計画に基づく年間スケジュールに従って、予め決められた定期メンテナンス時期に実施する分にはほとんど問題はない。しかし、電子ビーム描画装置１０の稼働中に移動体２２２ｂの動きに異常が生じたために上記メンテナンス作業を実施する場合は、電子ビーム描画装置１０の稼働を長時間にわたって停止する必要がある。このため、電子ビーム描画装置１０の稼働率が大幅に低下してしまう。また、電子ビーム描画装置１０の稼働中に移動体２２２ｂの動きに異常が生じないよう、メンテナンス作業を頻繁に実施すると、本来であれば必要のないタイミングでメンテナンス作業を実施することが多くなり、無駄なメンテナンス作業が増えてしまう。
本実施形態によれば、移動体２２２ｂの動きに異常が生じる前に、適切なタイミングでメンテナンス作業を実施することができる。このため、無駄なメンテナンス作業を省きつつ、電子ビーム描画装置１０の稼働率の低下を抑えることができる。

【0063】

また、本実施形態において、状態判定部３１は、上記判定結果に応じた情報として、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを補正するための情報を出力する。これにより、上記位置ズレを長期にわたって小さく抑えることができる。

【0064】

また、本実施形態において、情報出力部３１８は、上記位置ズレのズレ量が所定のメンテナンス用閾値に達したと判定部３１２が判定した場合に、ステージ装置１２のメンテナンスに関する情報として、メンテナンスの時期を特定可能な情報を出力する。これにより、使用者は、ステージ装置１２のメンテナンスをいつ頃までに実施すればよいかを把握することができる。このため、電子ビーム描画装置１０の稼働状況を考慮してステージ装置１２のメンテナンス実施時期を定めることができる。

【0065】

また、本実施形態において、情報出力部３１８は、上記位置ズレのズレ量が所定の定盤温度制御用閾値に達したと判定部３１２が判定した場合に、上記位置ズレを補正するための情報として、基準温度の変更を指示する情報を温度制御部３３に出力する。これにより、定盤２１の温度変化に起因した位置ズレを抑制することができる。

【0066】

また、本実施形態において、状態判定部３１は、位置ズレ検出部３０が検出する上記位置ズレのズレ量の経時変化を示す履歴情報を記憶する記憶部３１４と、記憶部３１４に記憶された履歴情報を読み出すためのインターフェース部３１６と、を備える。これにより、記憶部３１４に記憶された履歴情報を、インターフェース部３１６を介して外部端末３５に読み出すことができる。その結果、外部端末３５の操作者は、記憶部３１４から読み出した履歴情報を用いて、上記位置ズレのズレ量と定盤２１の温度変化との相関を調べることができる。また、外部端末３５の操作者は、記憶部３１４から読み出した履歴情報を用いて、ステージ装置１２のメンテナンス時期をより正確に予測することが可能となる。

【0067】

＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

【0068】

たとえば、上記実施形態においては、位置ズレ検出センサの一例として変位センサを用いたが、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを検出可能なセンサであれば、変位センサ以外のセンサを用いてもよい。

【0069】

また、上記実施形態において、位置ズレ検出部３０は、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを間接的に検出するために、位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂから定盤２１の基準平面２１ａまでの距離を検出する構成となっているが、本発明はこれに限らず、位置ズレ検出センサ３０ａ，３０ｂから台座部２２２ｄの上面２２２ｅまでの距離を検出する構成となっていてもよい。

【0070】

また、上記実施形態において、位置ズレ検出部３０は、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを間接的に検出する構成となっているが、本発明はこれに限らず、案内軸２２２ａと移動体２２２ｂとの相対的な位置ズレを直接検出する構成となっていてもよい。具体的には、たとえば図示はしないが、位置ズレ検出センサとしての変位センサを、移動体２２２ｂの４つの主面（上面、下面および２つの側面）に１つずつ取り付け、各々の変位センサから案内軸２２２ａの４つの主面（上面、下面および２つの側面）までの距離を検出する構成となっていてもよい。

【0071】

また、上記実施形態においては、定盤２１の好ましい例として石定盤を挙げたが、本発明はこれに限らず、定盤２１として金属定盤を用いてもよい。

【0072】

また、上記実施形態においては、静圧流体軸受の一例として、静圧気体軸受の一種である静圧空気軸受１２８を挙げたが、本発明はこれに限らず、潤滑流体として水や油などを用いた静圧液体軸受を用いることも可能である。ただし、ステージ機構２２を真空中に配置する場合は、静圧流体軸受として静圧気体軸受を用いる必要がある。

【0073】

また、上記実施形態においては、Ｘステージ２２１およびＹステージ２２２を備える二軸のステージ機構２２を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、一軸のステージ機構に適用してもよい。本発明を二軸のステージ機構２２に適用した場合は、一軸のステージ機構に比べて、定盤２１の変形による影響が大きいため、より大きな効果が得られる。

【0074】

また、上記実施形態においては、ステージ装置１２を備える電子ビーム描画装置１０を例に挙げて説明したが、本発明は電子ビーム描画装置１０に限らず、ステージ装置１２によって移動可能に支持される試料１１に所定の処理を行う処理装置に広く適用可能である。処理装置の一例としては、電子ビームを用いて試料の外観や欠陥などを検査する電子ビーム検査装置、あるいは電子ビームを用いた半導体製造装置や半導体検査装置などを挙げることができる。また、処理装置の他の例としては、電子ビームを用いて試料を測定する測定装置や、電子ビームを用いて試料を加工する加工装置などを挙げることができる。

【符号の説明】

【0075】

１０…電子ビーム描画装置
１１…試料
１２…ステージ装置
１３…電子ビーム
２２…ステージ機構
３０…位置ズレ検出部
３１…状態判定部
３２…表示部
１２８…静圧空気軸受（静圧流体軸受）
１３０…空気膜（流体膜）
２２１ａ，２２２ａ…案内軸
２２１ｂ，２２２ｂ…移動体
３１０…位置ズレ監視部
３１２…判定部
３１４…記憶部
３１６…インターフェース部
３１８…情報出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】