流体軸受、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法
【課題】安定性の低下を抑制し、不測の挙動を抑制できる流体軸受を提供する。
【解決手段】流体軸受は、第１部材の第１面に形成された第１凹部と、第１凹部の内側に形成された第２凹部と、第２凹部の内側に配置された流体吹出口とを備える。
【解決手段】流体軸受は、第１部材の第１面に形成された第１凹部と、第１凹部の内側に形成された第２凹部と、第２凹部の内側に配置された流体吹出口とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体軸受、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを露光光で照明し、そのマスクからの露光光で基板を露光する。露光装置は、マスクを保持して移動するマスクステージ、及び基板を保持して移動する基板ステージ等、ベース部材に対して移動可能な移動部材を有するステージ装置を備える。移動部材は、例えば下記特許文献１、２に開示されているような流体軸受（気体軸受、静圧軸受）により、ベース部材の案内面に非接触で支持される。
【特許文献１】特開２００５−２５７０３０号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ベース部材の案内面にポアと呼ばれる微小な孔が存在する場合、その孔上を移動部材が通過した際に、移動部材が上下方向へ微少に振動する現象（所謂、パッド飛び現象）が発生する可能性がある。流体軸受の構造によっては、案内面の孔に起因する振動の発生を抑制できるが、一方で、例えば安定性が低下して、流体軸受が不測の挙動を示す可能性がある。流体軸受が不測の挙動を示した場合、例えばベース部材に対して移動部材が安定して移動できなくなる等、ステージ装置の性能が低下する可能性がある。その結果、露光不良が発生し、不良デバイスが発生する可能性がある。
【０００４】
本発明の態様は、安定性の低下を抑制し、不測の挙動を抑制できる流体軸受を提供することを目的とする。また本発明の態様は、性能の低下を抑制できるステージ装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、第１部材の第１面に形成された第１凹部と、第１凹部の内側に形成された第２凹部と、第２凹部の内側に配置された流体吹出口と、を備える流体軸受が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、案内面を有するベース部材と、案内面と対向する対向面を有し、ベース部材に対して相対移動可能な移動部材とを備えるステージ装置であって、案内面及び対向面の少なくとも一方は、第１の態様の流体軸受を含むステージ装置が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光の光路に対して物体を移動可能な第２の態様のステージ装置を備える露光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流体軸受の安定性の低下を抑制し、不測の挙動を抑制できる。また本発明によれば、ステージ装置の移動性能の低下を抑制できる。また本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る流体軸受（気体軸受）１の一例を示す平面図、図２は、側断面図、図３は、流体軸受１の部分断面を示す斜視図、図４は、第１物体１３の表面１４に配置された流体軸受１が第２物体１５を非接触で支持している状態の一例を示す斜視図である。本実施形態においては、流体軸受１が、気体を用いる気体軸受（静圧軸受）である場合を例にして説明する。本実施形態においては、気体としてエアを用いる。以下の説明において、気体軸受１を適宜、エアパッド１、と称する。
【００１２】
図１、図２、図３、及び図４において、エアパッド１は、パッド形成部材２の表面（ランド面）３に形成された第１凹部４と、第１凹部４の内側に形成された第２凹部５と、第２凹部５の内側に配置され、エアを吹き出す気体吹出口６とを備えている。
【００１３】
本実施形態において、パッド形成部材２は、パッド本体２Ａと、パッド本体２Ａと別のブッシュ２Ｂとを含む。ブッシュ２Ｂは、円筒形状の部材である。ブッシュ２Ｂは、パッド本体２Ａに形成された孔２Ｈに配置されている。孔２Ｈの内側の形状とブッシュ２Ｂの外形とはほぼ同じである。ブッシュ２Ｂは、孔部２Ｈに嵌合する。パッド本体２Ａとブッシュ２Ｂとは、例えば接着剤によって固定される。
【００１４】
ブッシュ２Ｂは、内部流路（オリフィス）７を有する。内部流路７は、ブッシュ２Ｂの軸方向に延びるように形成されている。気体吹出口６は、内部流路７の一端に配置されている。本実施形態において、気体吹出口６は、１つである。
【００１５】
図４に示すように、第１物体１３の表面１４に配置されたエアパッド１は、そのランド面３と対向する位置に配置された第２物体１５を非接触で支持する。エアパッド１は、ランド面３と対向する位置に配置された第２物体１５の表面１６との間に気体吹出口６より気体を供給して、第２物体１５を非接触で支持する。本実施形態において、第１物体１３の表面１４は、平面である。また、ランド面３と対向する第２物体１５の表面１６も、平面である。気体吹出口６から供給された気体によって、エアパッド１のランド面３と第２物体１５の表面１６との間に所定のギャップが形成される。
【００１６】
ランド面３に形成された第１凹部４及び第２凹部５は、エアパッド１の表面絞りを形成する。第１凹部４は、ランド面３に形成された第１絞り溝である。第２凹部５は、第１絞り溝の内側に形成された第２絞り溝である。本実施形態において、ランド面３と平行なＸＹ平面内における第１凹部４の形状は、ほぼ正方形である。また、ＸＹ面内における第２凹部５の形状は、ほぼ十字状である。
【００１７】
本実施形態においては、ＸＹ平面内において、第１凹部４は、ランド面３のほぼ中央に配置され、第２凹部５は、第１凹部４のほぼ中央に配置されている。
【００１８】
以下の説明において、第１凹部４の周囲に配置された、第２物体１５の表面１６と対向可能なランド面３を適宜、第１対向面３、と称する。本実施形態において、第１対向面３は、ＸＹ平面とほぼ平行な平面である。
【００１９】
第１凹部４は、第１対向面３と対向する位置に配置される第２物体１５の表面１６と対向し、その表面１６に対して第１対向面３より離れた第２対向面８と、第２対向面８の周囲に配置された第１内側面９とを含む。第２凹部５は、第２物体１５の表面１６と対向し、その表面１６に対して第２対向面８より離れた第３対向面１０と、第３対向面１０の周囲に配置された第２内側面１１とを含む。
【００２０】
ＸＹ平面内において、第２対向面８は、第３対向面１０の周囲に配置されている。また、ＸＹ平面内において、第１対向面３は、第２対向面８の周囲に配置されている。また、本実施形態においては、ＸＹ平面内において、第２対向面８の中心と、第３対向面１０の中心とがほぼ一致する。また、ＸＹ平面内において、第１対向面３の中心と、第２対向面８の中心とがほぼ一致する。
【００２１】
本実施形態において、気体吹出口６は、第２凹部５の第３対向面１０に配置されている。本実施形態において、気体吹出口６は、第３対向面１０のほぼ中央に配置されている。したがって、本実施形態においては、気体吹出口６と、第３対向面１０と、第２対向面８と、第１対向面３とは、ほぼ同心状に配置されている。
【００２２】
本実施形態において、第２対向面８は、平面である。また、本実施形態において、第３対向面１０は、平面である。本実施形態において、第１対向面３と、第２対向面８と、第３対向面１０とは、ほぼ平行である。
【００２３】
第１内側面９は、第１対向面３と第２対向面８とを結ぶ面である。第１内側面９は、第１対向面３及び第２対向面８と異なる方向を向く。第２内側面１１は、第２対向面８と第３対向面１０とを結ぶ面である。第２内側面１１は、第２対向面８及び第３対向面１０と異なる方向を向く。
【００２４】
本実施形態において、第１内側面９及び第２内側面１１はそれぞれ、ＸＹ平面とほぼ垂直である。すなわち、第１対向面３と第１内側面９とがなす角度は、ほぼ９０度であり、第２対向面８と第１内側面９とがなす角度は、ほぼ９０度である。また、第２対向面８と第３内側面１１とがなす角度は、ほぼ９０度であり、第３対向面１０と第３内側面１１とがなす角度は、ほぼ９０度である。本実施形態において、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が形成され、第２対向面８と第３対向面１０との間に段差が形成される。
【００２５】
本実施形態において、第１対向面３及び第２対向面８は、パッド本体２Ａに配置されている。また、第３対向面１０の一部は、パッド本体２Ａに配置され、一部は、ブッシュ２Ｂに配置される。すなわち、本実施形態において、第３対向面１０は、パッド本体２Ａとブッシュ２Ｂとに亘って配置される。また、気体吹出口６は、ブッシュ２Ｂに配置される。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態においては、Ｚ軸方向に関する第１対向面３と第２対向面８との距離Ｈ１は、１μｍ〜５００μｍ程度であり、第２対向面８と第３対向面１０との距離Ｈ２は、１μｍ〜５００μｍ程度である。また、気体吹出口６の大きさ（直径）Ｄは、０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。本実施形態においては、一例として、距離Ｈ１は、約１０μｍであり、距離Ｈ２は、約１０μｍである。また、大きさＤは、約０．２ｍｍである。また、図１に示すように、ＸＹ平面内における第１対向面３の大きさＷ１は、約４０ｍｍであり、第２対向面８の大きさＷ２は、約１０ｍｍであり、第３対向面１０の大きさＷ３は、約６ｍｍである。なお、これらの数値は、一例であり、エアパッド１に要求される静特性（例えば負荷容量、剛性）等に応じて適宜変更される。
【００２７】
図２及び図３に示すように、内部流路７の一端には、気体吹出口６が配置され、内部流路７の他端には、気体供給装置（不図示）からの気体が流入する入口１２が配置されている。気体は、入口１２から内部流路７に流入し、その内部流路７を流れた後、気体吹出口６より吹き出される。本実施形態において、気体吹出口６は、入口１２より小さい。内部流路７は、入口１２から気体吹出口６に向かって除々に狭くなる。
【００２８】
本実施形態においては、パッド本体２Ａ及びブッシュ２Ｂを形成する材料として、アルミナ、ジルコニア、及びプラスチックを用いることができる。また、パッド本体２Ａ及びブッシュ２Ｂは、例えば射出成形法によって成形可能である。また、ブッシュ２Ｂ（パッド本体２Ａ）が金属製である場合、マイクロ放電加工法を用いて成形可能である。また、マイクロ放電加工法を用いて、内部流路７を形成することができる。なお、ドリルを用いる切削（穴あけ）加工によって、内部流路７を形成することができる。
【００２９】
図５は、上述したエアパッド１を備えるステージ装置２０の一例を示す斜視図である。図５において、ステージ装置２０は、上面（案内面）２１を有するベース部材（定盤）２２と、上面２１と対向する下面を有し、ベース部材２２に対して移動可能な移動部材２４とを備えている。
【００３０】
移動部材２４は、第１移動部材２４Ｘと、第２移動部材２４Ｙとを含む。第１移動部材２４Ｘは、上面２１上で、ベース部材２２に対してＸ軸方向に移動可能である。第２移動部材２４Ｙは、上面２１上で、ベース部材２２に対してＹ軸方向に移動可能である。
【００３１】
第１移動部材２４Ｘは、一対のスライド部材２５、２６と、ガイドバー２７とを含む。スライド部材２５及びスライド部材２６のそれぞれは、Ｘ軸方向に長い。スライド部材２５とスライド部材２６とは平行である。ガイドバー２７は、Ｙ軸方向に長い。ガイドバー２７の両端は、スライド部材２５の中央及びスライド部材２６の中央にそれぞれ固定されている。
【００３２】
また、ステージ装置２０は、上面２１に配置され、第１移動部材２４Ｘの移動をガイドするガイドバー２３を備える。ガイドバー２３は、Ｘ軸方向に長い。本実施形態において、ガイドバー２３は、スライド部材２５をガイドして、第１移動部材２４ＸをＸ軸方向へガイドする。
【００３３】
第２移動部材２４Ｙは、一対のプレート部材２８、２９と、スライド部材３０とを含む。プレート部材２８及びプレート部材２９のそれぞれは、Ｙ軸方向に長い。プレート部材２８及びプレート部材２９のそれぞれは、スライド部材３０の上面に固定されている。これにより、プレート部材２８とプレート部材２９とスライド部材３０の間に、ガイド溝３１が形成される。
【００３４】
ガイド溝３１には、ガイドバー２７が配置される。ガイドバー２７は、第２移動部材２４Ｙの移動をガイドする。ガイドバー２７は、第２移動部材２４ＹをＹ軸方向へガイドする。
【００３５】
本実施形態において、上面２１と対向する第１移動部材２４Ｘの下面に、上述のエアパッド１が配置されている。本実施形態においては、上面２１と対向するスライド部材２５、２６の下面にエアパッド１が配置されている。第１移動部材２４Ｘの下面に配置されているエアパッド１は、気体吹出口６より、上面２１に対して気体を吹き出す。これにより、第１移動部材２４Ｘの下面とベース部材２２の上面２１との間に、例えば５μｍ〜１０μｍ程度のギャップが形成され、第１移動部材２４Ｘは、ベース部材２２の上面２１に対して非接触で支持される。
【００３６】
また、本実施形態において、上面２１と対向する第２移動部材２４Ｙの下面に、上述のエアパッド１が配置されている。本実施形態においては、上面２１と対向するスライド部材３０の下面にエアパッド１が配置されている。第２移動部材２４Ｙの下面に配置されているエアパッド１は、気体吹出口６より、上面２１に対して気体を吹き出す。これにより、第２移動部材２４Ｙの下面とベース部材２２の上面２１との間に、例えば５μｍ〜１０μｍ程度のギャップが形成され、第２移動部材２４Ｙは、ベース部材２２の上面２１に対して非接触で支持される。
【００３７】
次に、本実施形態に係るエアパッド１の作用について説明する。以下の説明においては、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）に示すような比較例に係るエアパッドＪ１、Ｊ２の作用、及び図６（Ｂ）に示すような本実施形態に係るエアパッド１の作用のそれぞれについて説明する。
【００３８】
図６（Ａ）に示すエアパッドＪ１は、比較例に係るエアパットであって、ベース部材２２の上面２１と対向するランド面３Ｊに形成された絞り溝４Ｊと、絞り溝４Ｊの内側に配置された気体吹出口６と、気体吹出口６とは別の気体吹出口６Ａ、６Ｂとを備える。すなわち、エアパッドＪ１は、複数の気体吹出口６、６Ａ、６Ｂとを備えた複数給気型のエアパッドである。
【００３９】
図６（Ｃ）に示すエアパッドＪ２は、比較例に係るエアパッドであって、ベース部材２２の上面２１と対向するランド面３Ｊに形成された絞り溝４Ｊと、絞り溝４Ｊの内側に配置された気体吹出口６とを備える。すなわち、エアパッドＪ２は、１つの気体吹出口６を備えた単数給気型のエアパッドである。
【００４０】
図６（Ｂ）に示すエアパッド１は、本実施形態に係るエアパッドであって、ベース部材２２の上面２１と対向するランド面（第１対向面）３に形成された第１凹部（第１絞り溝）４と、第１凹部４の内側に形成された第２凹部（第２絞り溝）５と、第２凹部５の内側に配置された気体吹出口６とを備える。
【００４１】
以下、図７の模式図に示すように、ベース部材２２の上面２１において、エアパッド１、Ｊ１、Ｊ２が移動する際の気体吹出口６の移動経路上に孔（ポア）ＰＯが存在する場合について説明する。また、以下の説明においては、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、エアパッド１、Ｊ１、Ｊ２が＋Ｙ側から−Ｙ側に移動する場合において、気体吹出口６が孔ＰＯに到達する直前の状態を、第１状態Ｓ１、気体吹出口６が孔ＰＯ上に位置する状態を、第２状態Ｓ２、気体吹出口６が孔ＰＯ上を通過した直後の状態を、第３状態Ｓ３、とそれぞれ称する。
【００４２】
なお、孔ＰＯの長さ（幅）は約０．４ｍｍ、深さは約０．１ｍｍとする。また、気体吹出口６の大きさＤは、０．２ｍｍであり、約０．５ＭＰａの圧力でエアが供給され、供給されたエアは不図示の吸引装置により約０．１ＭＰａの圧力で排出されるものとする。また、エアパッド１、Ｊ１、Ｊ２が、ベース部材２２に対して約５００ｍｍ／ｓの速度で移動するものとする。
【００４３】
図８は、上述した第１〜第３状態Ｓ１〜Ｓ３におけるエアパッド１、Ｊ１、Ｊ２の負荷容量を示す図である。図８（Ａ）は、複数給気型のエアパッドＪ１の気体吹出口６の負荷容量を示し、図８（Ｂ）は、本実施形態に係る気体吹出口６の負荷容量を示し、図８（Ｃ）は、単数給気型のエアパッドＪ２の気体吹出口６の負荷容量を示す。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、及び図８（Ｃ）それぞれの縦軸のスケールは合わせてある。
【００４４】
図８（Ａ）に示すように、第１状態Ｓ１〜第３状態Ｓ３における、複数給気型のエアパッドＪ１の気体吹出口６にかかる負荷容量の最大値は、最小値の約１．０１倍である。
【００４５】
図８（Ｂ）に示すように、第１状態Ｓ１〜第３状態Ｓ３における、本実施形態に係るエアパッド１の気体吹出口６にかかる負荷容量の最大値は、最小値の約１．１１倍である。
【００４６】
図８（Ｃ）に示すように、第１状態Ｓ１〜第３状態Ｓ３における、単数給気型のエアパッドＪ２の気体吹出口６にかかる負荷容量の最大値は、最小値の約１．２２倍である。
【００４７】
このように、孔ＰＯに起因する負荷容量の変化量は、複数給気型のエアパッドＪ１が最も小さく、本実施形態に係るエアパッド１が２番目に小さく、単数給気型のエアパッドＪ２が最も大きい。
【００４８】
孔ＰＯ上を通過した際の負荷容量の変化量が大きいと、エアパッド（エアパッドが配置された移動部材）の上下方向（Ｚ軸方向）への変位量は大きくなり、負荷容量の変化量が小さいと、エアパッド（移動部材）のＺ軸方向への変位量は小さくなる。したがって、孔ＰＯ上を通過した際に、負荷容量の変化量が小さいエアパッドのほうが、Ｚ軸方向へ振動（変位）する現象、所謂、パッド飛び現象の発生を抑制できる。
【００４９】
したがって、エアパッド１、エアパッドＪ１、エアパッドＪ２のうち、複数給気型のエアパッドＪ１が、パッド飛びの発生を最も抑制することができる。
【００５０】
一方、複数給気型のエアパッドＪ１は、剛性が低下し、ニューマティックハンマ現象と呼ばれる自励振動が発生し易くなる等、安定性が低下する可能性がある。例えば剛性が低下すると、案内面に対してエアパッド（移動部材）が移動した際のモーメントの発生により、エアパッド（ランド面）と案内面とのギャップが良好に維持されず、例えば案内面に対してエアパッドが接触する現象（所謂、かじり現象）が発生する可能性が高くなる。このように、複数給気型のエアパッドＪ１は、十分な安定性が得られない可能性があり、剛性の低下に伴うかじり現象、あるいは自励振動の発生等、不測の挙動を示す可能性が高くなる。複数給気型のエアパッドＪ１の安定性の低下の原因の一つとして、エアパッドＪ１と案内面２１との間へ多量のエアが供給されることが挙げられる。そのため、複数給気型のエアパッドＪ１の気体吹出口６の大きさＤを小さくすることが、エアパッドＪ１の安定性の低下を抑制する対策の一例と考えられる。ところが、気体吹出口６の大きさＤを小さくすると、その気体吹出口６に異物が付着する現象、所謂、目詰まり現象が発生し易くなるといった、別の問題が発生する。
【００５１】
本実施形態に係るエアパッド１によれば、複数給気型のエアパッドＪ１よりも負荷容量の変化量は大きいものの、剛性の低下、自励振動の発生等を抑制することができる。本実施形態に係るエアパッド１は、複数給気型のエアパッドＪ１に比べて、剛性を数倍高めることができる。また、本実施形態に係るエアパッド１は、単数給気型のエアパッドＪ２に比べて、負荷容量の変化量をほぼ半分に低減することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のエアパッド１は、剛性の低下に伴うかじり現象の発生、自励振動の発生、及びパッド飛び現象の発生等、不測の挙動が発生することを抑制することができる。したがって、エアパッド１が配置された移動部材２４は、案内面２１上を良好に移動することができる。したがって、ステージ装置２０は、良好な移動性能を得ることができる。
【００５３】
また、本実施形態のエアパッド１によれば、案内面２１に僅かに孔ＰＯが存在する場合でも、パッド飛び現象を抑制できるので、案内面２１を含むベース部材２２の検査工程、加工工程等を簡略、もしくは省略することができる。例えば、パッド飛び現象を十分に抑制できないエアパッドを用いる場合、案内面２１を含むベース部材２２に対する目視検査、顕微鏡検査等を実施し、検出された孔ＰＯを埋める加工を十分に行う必要が生じる可能性がある。その場合、検査工程、加工工程等に要する作業時間が長くなり、ベース部材２２を含むステージ装置２０の生産性が低下したり、製造コストが高くなったりする問題が生じる。本実施形態によれば、そのような検査工程、加工工程等を簡略、もしくは省略しても、パッド飛び現象を抑制できる。したがって、ベース部材２２を含むステージ装置２０の生産性の低下を抑制できる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。以下、図９〜図２０を参照して、エアパッド１の一例をそれぞれ説明する。
【００５５】
図９に示すように、気体吹出口６が、第３対向面１０の中央と異なる位置に配置されてもよい。
【００５６】
図１０に示すように、気体吹出口６が、第３対向面１０に複数配置されてもよい。図１０に示す例では、気体吹出口６が２つであるが、３つ以上の任意の複数でもよい。
【００５７】
図１１に示すように、ＸＹ平面内における第２対向面８の形状が、円形でもよい。また、ＸＹ平面内における第３対向面１０の形状が、円形でもよい。
【００５８】
図１２に示すように、第２対向面８の中心と、第３対向面１０の中心とが、一致していなくてもよい。また、図示は省略するが、第１対向面３の中心と、第２対向面８の中心とが、一致していなくてもよい。
【００５９】
図１３に示すように、第１凹部４の内側に、第２凹部５が複数形成されてもよい。図１３に示す例では、第２凹部５が２つであるが、３つ以上の任意の複数でもよい。
【００６０】
図１４に示すように、第１凹部４の内側に、複数の第２凹部５が形成されている場合において、気体吹出口６が配置されない第２凹部５が存在してもよい。
【００６１】
図１５に示すように、第２凹部５が、Ｘ軸方向に長い溝とＹ軸方向に長い溝とを複数組み合わせたものでもよい。
【００６２】
図１６に示すように、第１、第２対向面３、８と、第３対向面１０とが、平行でなくてもよい。図１６に示す第３対向面１０は、第１、第２対向面３、８に対して傾斜している。第３対向面１０は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第２対向面８に除々に近付くように傾斜している。また、第２内側面（１１）が省略されてもよい。図１６に示す例では、第２対向面８と第３対向面１０との間に段差が存在しない。
【００６３】
図１７に示すように、第１、第３対向面３、１０と、第２対向面８とが、平行でなくてもよい。図１７に示す第２対向面８は、第１、第３対向面３、１０に対して傾斜している。第２対向面８は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第１対向面３に除々に近付くように傾斜している。また、第１内側面（９）が省略されてもよい。図１７に示す例では、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が存在しない。
【００６４】
図１８に示すように、第１対向面３と、第２対向面８と、第３対向面１０とが、平行でなくてもよい。図１８に示す第２対向面８は、第１対向面３に対して傾斜し、第３対向面１０も、第１対向面３に対して傾斜している。第２対向面８は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第１対向面３に除々に近付くように傾斜し、第３対向面１０は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第１対向面３に除々に近付くように傾斜している。また、図１８に示す例では、第１対向面３と第２対向面８とがなす角度と、第１対向面３と第３対向面１０（第３対向面１０と同一平面で第３対向面１０より大きい仮想面）とがなす角度とは、異なる。換言すれば、第２対向面８と第３対向面１０とは、第１対向面３に対して異なる方向を向く。図１８に示す例では、第１対向面３と第２対向面８とがなす角度は、第１対向面３と第３対向面１０とがなす角度より大きい。なお、第１対向面３と第２対向面８とがなす角度が、第１対向面３と第３対向面１０とがなす角度より小さくてもよい。また、第１、第２内側面（９、１１）が省略されもよい。図１８に示す例では、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が存在せず、第２対向面８と第３対向面１０との間にも段差が存在しない。
【００６５】
図１９に示すように、第３対向面１０の少なくとも一部が曲面でもよい。図１９に示す例では、第２対向面８と第３対向面１０との間に段差が存在しない。
【００６６】
図２０に示すように、第２対向面８の少なくとも一部が曲面でもよい。また、図２０に示す例では、第３対向面１０も曲面である。また、図２０に示す例では、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が存在せず、第２対向面８と第８対向面１０との間にも段差が存在しない。
【００６７】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。以下、上述の各実施形態で説明したエアパッド１を有する露光装置ＥＸについて説明する。
【００６８】
図２１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図２１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ４１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４２と、マスクステージ４１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板ステージ４２に保持されている基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬとを備えている。
【００６９】
基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜が形成されたものを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。
【００７０】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。本実施形態において、マスクＭは、例えばガラス板等の透明板にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクである。なお、マスクＭが、反射型マスクでもよい。
【００７１】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭからの露光光ＥＬで基板Ｐを露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域に対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域に対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、そのマスクＭからの露光光ＥＬを、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐに照射する。これにより、マスクＭ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐが露光され、基板ＰにマスクＭのパターンの像が投影される。
【００７２】
露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の床面ＦＬ上に設けられた第１コラム４３、及び第１コラム４３上に設けられた第２コラム４４を含むボディ４５を備えている。第１コラム４３は、複数の第１支柱４４と、それら第１支柱４４に防振装置４５を介して支持された第１ベース部材４６とを有する。第２コラム４４は、第１ベース部材４６上に設けられた複数の第２支柱４７と、それら第２支柱４７に支持された第２ベース部材４８とを有する。
【００７３】
照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００７４】
マスクステージ４１は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置の作動により、マスクＭを保持した状態で、第２ベース部材４８上で、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。マスクステージ４１は、エアパッド１により、第２ベース部材４８の上面（案内面）に非接触で支持されている。エアパッド１は、第２ベース部材４８の上面と対向するマスクステージ４１の下面に配置されている。例えば基板Ｐの露光時に、マスクステージ１は、露光光ＥＬの光路に対してマスクＭを移動可能である。
【００７５】
マスクステージ４１は、露光光ＥＬが通過する第１開口４１Ｋを有する。第２ベース部材４８は、露光光ＥＬが通過する第２開口４８Ｋを有する。照明系ＩＬから射出され、マスクＭを照明した露光光ＥＬは、第１開口４１Ｋ及び第２開口４８Ｋを通過した後、投影光学系ＰＬに入射する。
【００７６】
また、第２ベース部材１６上には、マスクステージ４１のＹ軸方向の一方の方向（例えば＋Ｙ方向）への移動に応じてそのマスクステージ４１とは反対の方向（例えば−Ｙ方向）へ移動するカウンタマス４９が設けられている。カウンタマス４９は、エアパッド１を含む自重キャンセル機構により、第２ベース部材１６の上面（案内面）に非接触で支持されている。本実施形態において、カウンタマス４９は、マスクステージ４１の周囲に設けられている。
【００７７】
なお、エアパッドにより、第２ベース部材の上面に対して非接触で支持されるマスクステージ及びカウンタマスを備える露光装置に関する技術の一例が、例えば国際公開第２００４／０７３０５３号パンフレット、米国特許公開第２００５／０２４８７４４号明細書等に開示されている。
【００７８】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒５０に保持されている。鏡筒５０は、フランジ５１を有する。フランジ５１は、第１ベース部材４６に支持される。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００７９】
基板ステージ４２は、リニアモータ等のアクチュエータ５７、５８を含む基板ステージ駆動装置の作動により、基板Ｐを保持した状態で、第３ベース部材５２上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。基板ステージ４２は、エアパッド１により、第３ベース部材５２の上面（案内面）に非接触で支持されている。エアパッド１は、第３ベース部材５２の上面と対向する基板ステージ４２の下面に配置されている。第３ベース部材５２は、床面ＦＬに防振装置５３を介して支持されている。例えば基板Ｐの露光時に、基板ステージ４２は、露光光ＥＬの光路に対して基板Ｐを移動可能である。
【００８０】
基板ステージ５２は、ガイドバー５４によりＹ軸方向へガイドされる。ガイドバー５４は、支持部材５５の上端のガイド部５５ＢによりＸ軸方向へガイドされる。ガイドバー５４の両端には、ガイド部５５Ｂに対応するガイド溝５６が設けられている。ガイド部５５Ｂとガイド溝５６との間にはエアパッド１が配置されており、ガイド溝５６は、ガイド部５５Ｂに非接触で支持されている。
【００８１】
本実施形態においては、マスクステージ４１及び基板ステージ４２にエアパッド１を配置したので、かじり現象の発生、ニューマティックハンマ現象（自励振動）の発生、及びパッド飛び現象の発生等、不測の挙動が発生することを抑制することができる。これにより、移動精度、位置決め精度等が良好なマスクステージ４１及び基板ステージ４２を用いて、基板Ｐを良好に露光することができる。
【００８２】
なお、本実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００８３】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。
【００８４】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００８５】
また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００８６】
また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００８７】
更に、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【００８８】
また、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット等に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置に適用することもできる。
【００８９】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００９０】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の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６７７８２５７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可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
【００９１】
上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。
【００９２】
上述の実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００９３】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２２に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００９４】
なお、本実施形態においては、エアパッド１を用いるステージ装置が露光装置に適用される場合を例にして説明したが、例えば移動ステージを有する工作機械にも適用可能である。
【００９５】
なお、上述の第１〜第３実施形態においては、パッド形成部材２は、パッド本体２Ａとブッシュ２Ｂとを含み、内部流路７は、ブッシュ２Ｂに形成されているが、ブッシュ２Ｂを省略し、パッド形成部材２が、パッド本体２Ａのみで構成されてもよい。その場合、パッド本体２Ｂに内部流路７及び気体吹出口６が形成される。
【００９６】
なお、上述の各実施形態において、流体軸受（気体軸受）１が、エアを用いるエアパッドである場合を例にして説明したが、他の気体、例えば窒素、ヘリウム等、光化学的に不活性な気体を用いてもよい。
【００９７】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図２】第１実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る流体軸受の部分断面を示す斜視図である。
【図４】第１物体の表面に配置された流体軸受が第２物体を非接触で支持している状態の一例を示す斜視図である。
【図５】本実施形態に係るステージ装置の一例を示す斜視図である。
【図６】流体軸受の作用を説明するための模式図であって、図６（Ａ）は比較例に係る流体軸受を示す図、図６（Ｂ）は本実施形態に係る流体軸受を示す図、図６（Ｃ）は比較例に係る流体軸受を示す図である。
【図７】流体軸受が案内面上を移動する状態を説明するための模式図である。
【図８】流体軸受の負荷容量を説明するための模式図であって、図８（Ａ）は比較例に係る流体軸受の負荷容量を示す図、図８（Ｂ）は本実施形態に係る流体軸受の負荷容量を示す図、図８（Ｃ）は比較例に係る流体軸受の負荷容量を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１０】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１１】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１２】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１３】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１４】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１５】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１６】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図１７】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図１８】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図１９】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図２０】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図２１】第３実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２２】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１…エアパッド、２…パッド形成部材、２Ａ…パッド本体、２Ｂ…ブッシュ、３…第１対向面、４…第１凹部、５…第２凹部、６…気体吹出口、７…内部流路、８…第２対向面、９…第１内側面、１０…第３対向面、１１…第２内側面、１２…入口、１３…第１物体、１４…表面、１５…第２物体、１６…表面、２０…ステージ装置、２１…案内面、２２…ベース部材、４１…マスクステージ、４２…基板ステージ、４８…第２ベース部材、５２…第３ベース部材、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐ…基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体軸受、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、マスクを露光光で照明し、そのマスクからの露光光で基板を露光する。露光装置は、マスクを保持して移動するマスクステージ、及び基板を保持して移動する基板ステージ等、ベース部材に対して移動可能な移動部材を有するステージ装置を備える。移動部材は、例えば下記特許文献１、２に開示されているような流体軸受（気体軸受、静圧軸受）により、ベース部材の案内面に非接触で支持される。
【特許文献１】特開２００５−２５７０３０号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ベース部材の案内面にポアと呼ばれる微小な孔が存在する場合、その孔上を移動部材が通過した際に、移動部材が上下方向へ微少に振動する現象（所謂、パッド飛び現象）が発生する可能性がある。流体軸受の構造によっては、案内面の孔に起因する振動の発生を抑制できるが、一方で、例えば安定性が低下して、流体軸受が不測の挙動を示す可能性がある。流体軸受が不測の挙動を示した場合、例えばベース部材に対して移動部材が安定して移動できなくなる等、ステージ装置の性能が低下する可能性がある。その結果、露光不良が発生し、不良デバイスが発生する可能性がある。
【０００４】
本発明の態様は、安定性の低下を抑制し、不測の挙動を抑制できる流体軸受を提供することを目的とする。また本発明の態様は、性能の低下を抑制できるステージ装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様に従えば、第１部材の第１面に形成された第１凹部と、第１凹部の内側に形成された第２凹部と、第２凹部の内側に配置された流体吹出口と、を備える流体軸受が提供される。
【０００６】
本発明の第２の態様に従えば、案内面を有するベース部材と、案内面と対向する対向面を有し、ベース部材に対して相対移動可能な移動部材とを備えるステージ装置であって、案内面及び対向面の少なくとも一方は、第１の態様の流体軸受を含むステージ装置が提供される。
【０００７】
本発明の第３の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、露光光の光路に対して物体を移動可能な第２の態様のステージ装置を備える露光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流体軸受の安定性の低下を抑制し、不測の挙動を抑制できる。また本発明によれば、ステージ装置の移動性能の低下を抑制できる。また本発明によれば、露光不良の発生を抑制でき、不良デバイスの発生を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１１】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る流体軸受（気体軸受）１の一例を示す平面図、図２は、側断面図、図３は、流体軸受１の部分断面を示す斜視図、図４は、第１物体１３の表面１４に配置された流体軸受１が第２物体１５を非接触で支持している状態の一例を示す斜視図である。本実施形態においては、流体軸受１が、気体を用いる気体軸受（静圧軸受）である場合を例にして説明する。本実施形態においては、気体としてエアを用いる。以下の説明において、気体軸受１を適宜、エアパッド１、と称する。
【００１２】
図１、図２、図３、及び図４において、エアパッド１は、パッド形成部材２の表面（ランド面）３に形成された第１凹部４と、第１凹部４の内側に形成された第２凹部５と、第２凹部５の内側に配置され、エアを吹き出す気体吹出口６とを備えている。
【００１３】
本実施形態において、パッド形成部材２は、パッド本体２Ａと、パッド本体２Ａと別のブッシュ２Ｂとを含む。ブッシュ２Ｂは、円筒形状の部材である。ブッシュ２Ｂは、パッド本体２Ａに形成された孔２Ｈに配置されている。孔２Ｈの内側の形状とブッシュ２Ｂの外形とはほぼ同じである。ブッシュ２Ｂは、孔部２Ｈに嵌合する。パッド本体２Ａとブッシュ２Ｂとは、例えば接着剤によって固定される。
【００１４】
ブッシュ２Ｂは、内部流路（オリフィス）７を有する。内部流路７は、ブッシュ２Ｂの軸方向に延びるように形成されている。気体吹出口６は、内部流路７の一端に配置されている。本実施形態において、気体吹出口６は、１つである。
【００１５】
図４に示すように、第１物体１３の表面１４に配置されたエアパッド１は、そのランド面３と対向する位置に配置された第２物体１５を非接触で支持する。エアパッド１は、ランド面３と対向する位置に配置された第２物体１５の表面１６との間に気体吹出口６より気体を供給して、第２物体１５を非接触で支持する。本実施形態において、第１物体１３の表面１４は、平面である。また、ランド面３と対向する第２物体１５の表面１６も、平面である。気体吹出口６から供給された気体によって、エアパッド１のランド面３と第２物体１５の表面１６との間に所定のギャップが形成される。
【００１６】
ランド面３に形成された第１凹部４及び第２凹部５は、エアパッド１の表面絞りを形成する。第１凹部４は、ランド面３に形成された第１絞り溝である。第２凹部５は、第１絞り溝の内側に形成された第２絞り溝である。本実施形態において、ランド面３と平行なＸＹ平面内における第１凹部４の形状は、ほぼ正方形である。また、ＸＹ面内における第２凹部５の形状は、ほぼ十字状である。
【００１７】
本実施形態においては、ＸＹ平面内において、第１凹部４は、ランド面３のほぼ中央に配置され、第２凹部５は、第１凹部４のほぼ中央に配置されている。
【００１８】
以下の説明において、第１凹部４の周囲に配置された、第２物体１５の表面１６と対向可能なランド面３を適宜、第１対向面３、と称する。本実施形態において、第１対向面３は、ＸＹ平面とほぼ平行な平面である。
【００１９】
第１凹部４は、第１対向面３と対向する位置に配置される第２物体１５の表面１６と対向し、その表面１６に対して第１対向面３より離れた第２対向面８と、第２対向面８の周囲に配置された第１内側面９とを含む。第２凹部５は、第２物体１５の表面１６と対向し、その表面１６に対して第２対向面８より離れた第３対向面１０と、第３対向面１０の周囲に配置された第２内側面１１とを含む。
【００２０】
ＸＹ平面内において、第２対向面８は、第３対向面１０の周囲に配置されている。また、ＸＹ平面内において、第１対向面３は、第２対向面８の周囲に配置されている。また、本実施形態においては、ＸＹ平面内において、第２対向面８の中心と、第３対向面１０の中心とがほぼ一致する。また、ＸＹ平面内において、第１対向面３の中心と、第２対向面８の中心とがほぼ一致する。
【００２１】
本実施形態において、気体吹出口６は、第２凹部５の第３対向面１０に配置されている。本実施形態において、気体吹出口６は、第３対向面１０のほぼ中央に配置されている。したがって、本実施形態においては、気体吹出口６と、第３対向面１０と、第２対向面８と、第１対向面３とは、ほぼ同心状に配置されている。
【００２２】
本実施形態において、第２対向面８は、平面である。また、本実施形態において、第３対向面１０は、平面である。本実施形態において、第１対向面３と、第２対向面８と、第３対向面１０とは、ほぼ平行である。
【００２３】
第１内側面９は、第１対向面３と第２対向面８とを結ぶ面である。第１内側面９は、第１対向面３及び第２対向面８と異なる方向を向く。第２内側面１１は、第２対向面８と第３対向面１０とを結ぶ面である。第２内側面１１は、第２対向面８及び第３対向面１０と異なる方向を向く。
【００２４】
本実施形態において、第１内側面９及び第２内側面１１はそれぞれ、ＸＹ平面とほぼ垂直である。すなわち、第１対向面３と第１内側面９とがなす角度は、ほぼ９０度であり、第２対向面８と第１内側面９とがなす角度は、ほぼ９０度である。また、第２対向面８と第３内側面１１とがなす角度は、ほぼ９０度であり、第３対向面１０と第３内側面１１とがなす角度は、ほぼ９０度である。本実施形態において、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が形成され、第２対向面８と第３対向面１０との間に段差が形成される。
【００２５】
本実施形態において、第１対向面３及び第２対向面８は、パッド本体２Ａに配置されている。また、第３対向面１０の一部は、パッド本体２Ａに配置され、一部は、ブッシュ２Ｂに配置される。すなわち、本実施形態において、第３対向面１０は、パッド本体２Ａとブッシュ２Ｂとに亘って配置される。また、気体吹出口６は、ブッシュ２Ｂに配置される。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態においては、Ｚ軸方向に関する第１対向面３と第２対向面８との距離Ｈ１は、１μｍ〜５００μｍ程度であり、第２対向面８と第３対向面１０との距離Ｈ２は、１μｍ〜５００μｍ程度である。また、気体吹出口６の大きさ（直径）Ｄは、０．０１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。本実施形態においては、一例として、距離Ｈ１は、約１０μｍであり、距離Ｈ２は、約１０μｍである。また、大きさＤは、約０．２ｍｍである。また、図１に示すように、ＸＹ平面内における第１対向面３の大きさＷ１は、約４０ｍｍであり、第２対向面８の大きさＷ２は、約１０ｍｍであり、第３対向面１０の大きさＷ３は、約６ｍｍである。なお、これらの数値は、一例であり、エアパッド１に要求される静特性（例えば負荷容量、剛性）等に応じて適宜変更される。
【００２７】
図２及び図３に示すように、内部流路７の一端には、気体吹出口６が配置され、内部流路７の他端には、気体供給装置（不図示）からの気体が流入する入口１２が配置されている。気体は、入口１２から内部流路７に流入し、その内部流路７を流れた後、気体吹出口６より吹き出される。本実施形態において、気体吹出口６は、入口１２より小さい。内部流路７は、入口１２から気体吹出口６に向かって除々に狭くなる。
【００２８】
本実施形態においては、パッド本体２Ａ及びブッシュ２Ｂを形成する材料として、アルミナ、ジルコニア、及びプラスチックを用いることができる。また、パッド本体２Ａ及びブッシュ２Ｂは、例えば射出成形法によって成形可能である。また、ブッシュ２Ｂ（パッド本体２Ａ）が金属製である場合、マイクロ放電加工法を用いて成形可能である。また、マイクロ放電加工法を用いて、内部流路７を形成することができる。なお、ドリルを用いる切削（穴あけ）加工によって、内部流路７を形成することができる。
【００２９】
図５は、上述したエアパッド１を備えるステージ装置２０の一例を示す斜視図である。図５において、ステージ装置２０は、上面（案内面）２１を有するベース部材（定盤）２２と、上面２１と対向する下面を有し、ベース部材２２に対して移動可能な移動部材２４とを備えている。
【００３０】
移動部材２４は、第１移動部材２４Ｘと、第２移動部材２４Ｙとを含む。第１移動部材２４Ｘは、上面２１上で、ベース部材２２に対してＸ軸方向に移動可能である。第２移動部材２４Ｙは、上面２１上で、ベース部材２２に対してＹ軸方向に移動可能である。
【００３１】
第１移動部材２４Ｘは、一対のスライド部材２５、２６と、ガイドバー２７とを含む。スライド部材２５及びスライド部材２６のそれぞれは、Ｘ軸方向に長い。スライド部材２５とスライド部材２６とは平行である。ガイドバー２７は、Ｙ軸方向に長い。ガイドバー２７の両端は、スライド部材２５の中央及びスライド部材２６の中央にそれぞれ固定されている。
【００３２】
また、ステージ装置２０は、上面２１に配置され、第１移動部材２４Ｘの移動をガイドするガイドバー２３を備える。ガイドバー２３は、Ｘ軸方向に長い。本実施形態において、ガイドバー２３は、スライド部材２５をガイドして、第１移動部材２４ＸをＸ軸方向へガイドする。
【００３３】
第２移動部材２４Ｙは、一対のプレート部材２８、２９と、スライド部材３０とを含む。プレート部材２８及びプレート部材２９のそれぞれは、Ｙ軸方向に長い。プレート部材２８及びプレート部材２９のそれぞれは、スライド部材３０の上面に固定されている。これにより、プレート部材２８とプレート部材２９とスライド部材３０の間に、ガイド溝３１が形成される。
【００３４】
ガイド溝３１には、ガイドバー２７が配置される。ガイドバー２７は、第２移動部材２４Ｙの移動をガイドする。ガイドバー２７は、第２移動部材２４ＹをＹ軸方向へガイドする。
【００３５】
本実施形態において、上面２１と対向する第１移動部材２４Ｘの下面に、上述のエアパッド１が配置されている。本実施形態においては、上面２１と対向するスライド部材２５、２６の下面にエアパッド１が配置されている。第１移動部材２４Ｘの下面に配置されているエアパッド１は、気体吹出口６より、上面２１に対して気体を吹き出す。これにより、第１移動部材２４Ｘの下面とベース部材２２の上面２１との間に、例えば５μｍ〜１０μｍ程度のギャップが形成され、第１移動部材２４Ｘは、ベース部材２２の上面２１に対して非接触で支持される。
【００３６】
また、本実施形態において、上面２１と対向する第２移動部材２４Ｙの下面に、上述のエアパッド１が配置されている。本実施形態においては、上面２１と対向するスライド部材３０の下面にエアパッド１が配置されている。第２移動部材２４Ｙの下面に配置されているエアパッド１は、気体吹出口６より、上面２１に対して気体を吹き出す。これにより、第２移動部材２４Ｙの下面とベース部材２２の上面２１との間に、例えば５μｍ〜１０μｍ程度のギャップが形成され、第２移動部材２４Ｙは、ベース部材２２の上面２１に対して非接触で支持される。
【００３７】
次に、本実施形態に係るエアパッド１の作用について説明する。以下の説明においては、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）に示すような比較例に係るエアパッドＪ１、Ｊ２の作用、及び図６（Ｂ）に示すような本実施形態に係るエアパッド１の作用のそれぞれについて説明する。
【００３８】
図６（Ａ）に示すエアパッドＪ１は、比較例に係るエアパットであって、ベース部材２２の上面２１と対向するランド面３Ｊに形成された絞り溝４Ｊと、絞り溝４Ｊの内側に配置された気体吹出口６と、気体吹出口６とは別の気体吹出口６Ａ、６Ｂとを備える。すなわち、エアパッドＪ１は、複数の気体吹出口６、６Ａ、６Ｂとを備えた複数給気型のエアパッドである。
【００３９】
図６（Ｃ）に示すエアパッドＪ２は、比較例に係るエアパッドであって、ベース部材２２の上面２１と対向するランド面３Ｊに形成された絞り溝４Ｊと、絞り溝４Ｊの内側に配置された気体吹出口６とを備える。すなわち、エアパッドＪ２は、１つの気体吹出口６を備えた単数給気型のエアパッドである。
【００４０】
図６（Ｂ）に示すエアパッド１は、本実施形態に係るエアパッドであって、ベース部材２２の上面２１と対向するランド面（第１対向面）３に形成された第１凹部（第１絞り溝）４と、第１凹部４の内側に形成された第２凹部（第２絞り溝）５と、第２凹部５の内側に配置された気体吹出口６とを備える。
【００４１】
以下、図７の模式図に示すように、ベース部材２２の上面２１において、エアパッド１、Ｊ１、Ｊ２が移動する際の気体吹出口６の移動経路上に孔（ポア）ＰＯが存在する場合について説明する。また、以下の説明においては、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、エアパッド１、Ｊ１、Ｊ２が＋Ｙ側から−Ｙ側に移動する場合において、気体吹出口６が孔ＰＯに到達する直前の状態を、第１状態Ｓ１、気体吹出口６が孔ＰＯ上に位置する状態を、第２状態Ｓ２、気体吹出口６が孔ＰＯ上を通過した直後の状態を、第３状態Ｓ３、とそれぞれ称する。
【００４２】
なお、孔ＰＯの長さ（幅）は約０．４ｍｍ、深さは約０．１ｍｍとする。また、気体吹出口６の大きさＤは、０．２ｍｍであり、約０．５ＭＰａの圧力でエアが供給され、供給されたエアは不図示の吸引装置により約０．１ＭＰａの圧力で排出されるものとする。また、エアパッド１、Ｊ１、Ｊ２が、ベース部材２２に対して約５００ｍｍ／ｓの速度で移動するものとする。
【００４３】
図８は、上述した第１〜第３状態Ｓ１〜Ｓ３におけるエアパッド１、Ｊ１、Ｊ２の負荷容量を示す図である。図８（Ａ）は、複数給気型のエアパッドＪ１の気体吹出口６の負荷容量を示し、図８（Ｂ）は、本実施形態に係る気体吹出口６の負荷容量を示し、図８（Ｃ）は、単数給気型のエアパッドＪ２の気体吹出口６の負荷容量を示す。図８（Ａ）、図８（Ｂ）、及び図８（Ｃ）それぞれの縦軸のスケールは合わせてある。
【００４４】
図８（Ａ）に示すように、第１状態Ｓ１〜第３状態Ｓ３における、複数給気型のエアパッドＪ１の気体吹出口６にかかる負荷容量の最大値は、最小値の約１．０１倍である。
【００４５】
図８（Ｂ）に示すように、第１状態Ｓ１〜第３状態Ｓ３における、本実施形態に係るエアパッド１の気体吹出口６にかかる負荷容量の最大値は、最小値の約１．１１倍である。
【００４６】
図８（Ｃ）に示すように、第１状態Ｓ１〜第３状態Ｓ３における、単数給気型のエアパッドＪ２の気体吹出口６にかかる負荷容量の最大値は、最小値の約１．２２倍である。
【００４７】
このように、孔ＰＯに起因する負荷容量の変化量は、複数給気型のエアパッドＪ１が最も小さく、本実施形態に係るエアパッド１が２番目に小さく、単数給気型のエアパッドＪ２が最も大きい。
【００４８】
孔ＰＯ上を通過した際の負荷容量の変化量が大きいと、エアパッド（エアパッドが配置された移動部材）の上下方向（Ｚ軸方向）への変位量は大きくなり、負荷容量の変化量が小さいと、エアパッド（移動部材）のＺ軸方向への変位量は小さくなる。したがって、孔ＰＯ上を通過した際に、負荷容量の変化量が小さいエアパッドのほうが、Ｚ軸方向へ振動（変位）する現象、所謂、パッド飛び現象の発生を抑制できる。
【００４９】
したがって、エアパッド１、エアパッドＪ１、エアパッドＪ２のうち、複数給気型のエアパッドＪ１が、パッド飛びの発生を最も抑制することができる。
【００５０】
一方、複数給気型のエアパッドＪ１は、剛性が低下し、ニューマティックハンマ現象と呼ばれる自励振動が発生し易くなる等、安定性が低下する可能性がある。例えば剛性が低下すると、案内面に対してエアパッド（移動部材）が移動した際のモーメントの発生により、エアパッド（ランド面）と案内面とのギャップが良好に維持されず、例えば案内面に対してエアパッドが接触する現象（所謂、かじり現象）が発生する可能性が高くなる。このように、複数給気型のエアパッドＪ１は、十分な安定性が得られない可能性があり、剛性の低下に伴うかじり現象、あるいは自励振動の発生等、不測の挙動を示す可能性が高くなる。複数給気型のエアパッドＪ１の安定性の低下の原因の一つとして、エアパッドＪ１と案内面２１との間へ多量のエアが供給されることが挙げられる。そのため、複数給気型のエアパッドＪ１の気体吹出口６の大きさＤを小さくすることが、エアパッドＪ１の安定性の低下を抑制する対策の一例と考えられる。ところが、気体吹出口６の大きさＤを小さくすると、その気体吹出口６に異物が付着する現象、所謂、目詰まり現象が発生し易くなるといった、別の問題が発生する。
【００５１】
本実施形態に係るエアパッド１によれば、複数給気型のエアパッドＪ１よりも負荷容量の変化量は大きいものの、剛性の低下、自励振動の発生等を抑制することができる。本実施形態に係るエアパッド１は、複数給気型のエアパッドＪ１に比べて、剛性を数倍高めることができる。また、本実施形態に係るエアパッド１は、単数給気型のエアパッドＪ２に比べて、負荷容量の変化量をほぼ半分に低減することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のエアパッド１は、剛性の低下に伴うかじり現象の発生、自励振動の発生、及びパッド飛び現象の発生等、不測の挙動が発生することを抑制することができる。したがって、エアパッド１が配置された移動部材２４は、案内面２１上を良好に移動することができる。したがって、ステージ装置２０は、良好な移動性能を得ることができる。
【００５３】
また、本実施形態のエアパッド１によれば、案内面２１に僅かに孔ＰＯが存在する場合でも、パッド飛び現象を抑制できるので、案内面２１を含むベース部材２２の検査工程、加工工程等を簡略、もしくは省略することができる。例えば、パッド飛び現象を十分に抑制できないエアパッドを用いる場合、案内面２１を含むベース部材２２に対する目視検査、顕微鏡検査等を実施し、検出された孔ＰＯを埋める加工を十分に行う必要が生じる可能性がある。その場合、検査工程、加工工程等に要する作業時間が長くなり、ベース部材２２を含むステージ装置２０の生産性が低下したり、製造コストが高くなったりする問題が生じる。本実施形態によれば、そのような検査工程、加工工程等を簡略、もしくは省略しても、パッド飛び現象を抑制できる。したがって、ベース部材２２を含むステージ装置２０の生産性の低下を抑制できる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。以下、図９〜図２０を参照して、エアパッド１の一例をそれぞれ説明する。
【００５５】
図９に示すように、気体吹出口６が、第３対向面１０の中央と異なる位置に配置されてもよい。
【００５６】
図１０に示すように、気体吹出口６が、第３対向面１０に複数配置されてもよい。図１０に示す例では、気体吹出口６が２つであるが、３つ以上の任意の複数でもよい。
【００５７】
図１１に示すように、ＸＹ平面内における第２対向面８の形状が、円形でもよい。また、ＸＹ平面内における第３対向面１０の形状が、円形でもよい。
【００５８】
図１２に示すように、第２対向面８の中心と、第３対向面１０の中心とが、一致していなくてもよい。また、図示は省略するが、第１対向面３の中心と、第２対向面８の中心とが、一致していなくてもよい。
【００５９】
図１３に示すように、第１凹部４の内側に、第２凹部５が複数形成されてもよい。図１３に示す例では、第２凹部５が２つであるが、３つ以上の任意の複数でもよい。
【００６０】
図１４に示すように、第１凹部４の内側に、複数の第２凹部５が形成されている場合において、気体吹出口６が配置されない第２凹部５が存在してもよい。
【００６１】
図１５に示すように、第２凹部５が、Ｘ軸方向に長い溝とＹ軸方向に長い溝とを複数組み合わせたものでもよい。
【００６２】
図１６に示すように、第１、第２対向面３、８と、第３対向面１０とが、平行でなくてもよい。図１６に示す第３対向面１０は、第１、第２対向面３、８に対して傾斜している。第３対向面１０は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第２対向面８に除々に近付くように傾斜している。また、第２内側面（１１）が省略されてもよい。図１６に示す例では、第２対向面８と第３対向面１０との間に段差が存在しない。
【００６３】
図１７に示すように、第１、第３対向面３、１０と、第２対向面８とが、平行でなくてもよい。図１７に示す第２対向面８は、第１、第３対向面３、１０に対して傾斜している。第２対向面８は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第１対向面３に除々に近付くように傾斜している。また、第１内側面（９）が省略されてもよい。図１７に示す例では、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が存在しない。
【００６４】
図１８に示すように、第１対向面３と、第２対向面８と、第３対向面１０とが、平行でなくてもよい。図１８に示す第２対向面８は、第１対向面３に対して傾斜し、第３対向面１０も、第１対向面３に対して傾斜している。第２対向面８は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第１対向面３に除々に近付くように傾斜し、第３対向面１０は、気体吹出口６に対する放射方向に関して、第１対向面３に除々に近付くように傾斜している。また、図１８に示す例では、第１対向面３と第２対向面８とがなす角度と、第１対向面３と第３対向面１０（第３対向面１０と同一平面で第３対向面１０より大きい仮想面）とがなす角度とは、異なる。換言すれば、第２対向面８と第３対向面１０とは、第１対向面３に対して異なる方向を向く。図１８に示す例では、第１対向面３と第２対向面８とがなす角度は、第１対向面３と第３対向面１０とがなす角度より大きい。なお、第１対向面３と第２対向面８とがなす角度が、第１対向面３と第３対向面１０とがなす角度より小さくてもよい。また、第１、第２内側面（９、１１）が省略されもよい。図１８に示す例では、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が存在せず、第２対向面８と第３対向面１０との間にも段差が存在しない。
【００６５】
図１９に示すように、第３対向面１０の少なくとも一部が曲面でもよい。図１９に示す例では、第２対向面８と第３対向面１０との間に段差が存在しない。
【００６６】
図２０に示すように、第２対向面８の少なくとも一部が曲面でもよい。また、図２０に示す例では、第３対向面１０も曲面である。また、図２０に示す例では、第１対向面３と第２対向面８との間に段差が存在せず、第２対向面８と第８対向面１０との間にも段差が存在しない。
【００６７】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。以下、上述の各実施形態で説明したエアパッド１を有する露光装置ＥＸについて説明する。
【００６８】
図２１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す概略構成図である。図２１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ４１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ４２と、マスクステージ４１に保持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板ステージ４２に保持されている基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬとを備えている。
【００６９】
基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えばシリコンウエハのような半導体ウエハ等の基材に感光膜が形成されたものを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。
【００７０】
マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。本実施形態において、マスクＭは、例えばガラス板等の透明板にクロム等の遮光膜を用いて所定のパターンが形成された透過型マスクである。なお、マスクＭが、反射型マスクでもよい。
【００７１】
本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭからの露光光ＥＬで基板Ｐを露光する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。露光装置ＥＸは、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域に対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域に対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、マスクＭを露光光ＥＬで照明し、そのマスクＭからの露光光ＥＬを、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐに照射する。これにより、マスクＭ及び投影光学系ＰＬを介して基板Ｐが露光され、基板ＰにマスクＭのパターンの像が投影される。
【００７２】
露光装置ＥＸは、例えばクリーンルーム内の床面ＦＬ上に設けられた第１コラム４３、及び第１コラム４３上に設けられた第２コラム４４を含むボディ４５を備えている。第１コラム４３は、複数の第１支柱４４と、それら第１支柱４４に防振装置４５を介して支持された第１ベース部材４６とを有する。第２コラム４４は、第１ベース部材４６上に設けられた複数の第２支柱４７と、それら第２支柱４７に支持された第２ベース部材４８とを有する。
【００７３】
照明系ＩＬは、マスクＭ上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光が用いられる。
【００７４】
マスクステージ４１は、リニアモータ等のアクチュエータを含むマスクステージ駆動装置の作動により、マスクＭを保持した状態で、第２ベース部材４８上で、Ｘ軸、Ｙ軸及びθＺ方向の３つの方向に移動可能である。マスクステージ４１は、エアパッド１により、第２ベース部材４８の上面（案内面）に非接触で支持されている。エアパッド１は、第２ベース部材４８の上面と対向するマスクステージ４１の下面に配置されている。例えば基板Ｐの露光時に、マスクステージ１は、露光光ＥＬの光路に対してマスクＭを移動可能である。
【００７５】
マスクステージ４１は、露光光ＥＬが通過する第１開口４１Ｋを有する。第２ベース部材４８は、露光光ＥＬが通過する第２開口４８Ｋを有する。照明系ＩＬから射出され、マスクＭを照明した露光光ＥＬは、第１開口４１Ｋ及び第２開口４８Ｋを通過した後、投影光学系ＰＬに入射する。
【００７６】
また、第２ベース部材１６上には、マスクステージ４１のＹ軸方向の一方の方向（例えば＋Ｙ方向）への移動に応じてそのマスクステージ４１とは反対の方向（例えば−Ｙ方向）へ移動するカウンタマス４９が設けられている。カウンタマス４９は、エアパッド１を含む自重キャンセル機構により、第２ベース部材１６の上面（案内面）に非接触で支持されている。本実施形態において、カウンタマス４９は、マスクステージ４１の周囲に設けられている。
【００７７】
なお、エアパッドにより、第２ベース部材の上面に対して非接触で支持されるマスクステージ及びカウンタマスを備える露光装置に関する技術の一例が、例えば国際公開第２００４／０７３０５３号パンフレット、米国特許公開第２００５／０２４８７４４号明細書等に開示されている。
【００７８】
投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの複数の光学素子は、鏡筒５０に保持されている。鏡筒５０は、フランジ５１を有する。フランジ５１は、第１ベース部材４６に支持される。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸは、Ｚ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。
【００７９】
基板ステージ４２は、リニアモータ等のアクチュエータ５７、５８を含む基板ステージ駆動装置の作動により、基板Ｐを保持した状態で、第３ベース部材５２上で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。基板ステージ４２は、エアパッド１により、第３ベース部材５２の上面（案内面）に非接触で支持されている。エアパッド１は、第３ベース部材５２の上面と対向する基板ステージ４２の下面に配置されている。第３ベース部材５２は、床面ＦＬに防振装置５３を介して支持されている。例えば基板Ｐの露光時に、基板ステージ４２は、露光光ＥＬの光路に対して基板Ｐを移動可能である。
【００８０】
基板ステージ５２は、ガイドバー５４によりＹ軸方向へガイドされる。ガイドバー５４は、支持部材５５の上端のガイド部５５ＢによりＸ軸方向へガイドされる。ガイドバー５４の両端には、ガイド部５５Ｂに対応するガイド溝５６が設けられている。ガイド部５５Ｂとガイド溝５６との間にはエアパッド１が配置されており、ガイド溝５６は、ガイド部５５Ｂに非接触で支持されている。
【００８１】
本実施形態においては、マスクステージ４１及び基板ステージ４２にエアパッド１を配置したので、かじり現象の発生、ニューマティックハンマ現象（自励振動）の発生、及びパッド飛び現象の発生等、不測の挙動が発生することを抑制することができる。これにより、移動精度、位置決め精度等が良好なマスクステージ４１及び基板ステージ４２を用いて、基板Ｐを良好に露光することができる。
【００８２】
なお、本実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００８３】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。
【００８４】
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
【００８５】
また、例えば米国特許第第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。
【００８６】
また、露光装置ＥＸとして、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６４００４４１号明細書、米国特許第６５４９２６９号明細書、米国特許第６５９０６３４号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、及び米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
【００８７】
更に、米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
【００８８】
また、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット等に開示されているような、液体を介して露光光で基板を露光する液浸露光装置に適用することもできる。
【００８９】
露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００９０】
なお、上述の実施形態においては、光透過性の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６７７８２５７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可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
【００９１】
上述の実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。
【００９２】
上述の実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００９３】
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図２２に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクからの露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００９４】
なお、本実施形態においては、エアパッド１を用いるステージ装置が露光装置に適用される場合を例にして説明したが、例えば移動ステージを有する工作機械にも適用可能である。
【００９５】
なお、上述の第１〜第３実施形態においては、パッド形成部材２は、パッド本体２Ａとブッシュ２Ｂとを含み、内部流路７は、ブッシュ２Ｂに形成されているが、ブッシュ２Ｂを省略し、パッド形成部材２が、パッド本体２Ａのみで構成されてもよい。その場合、パッド本体２Ｂに内部流路７及び気体吹出口６が形成される。
【００９６】
なお、上述の各実施形態において、流体軸受（気体軸受）１が、エアを用いるエアパッドである場合を例にして説明したが、他の気体、例えば窒素、ヘリウム等、光化学的に不活性な気体を用いてもよい。
【００９７】
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図２】第１実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る流体軸受の部分断面を示す斜視図である。
【図４】第１物体の表面に配置された流体軸受が第２物体を非接触で支持している状態の一例を示す斜視図である。
【図５】本実施形態に係るステージ装置の一例を示す斜視図である。
【図６】流体軸受の作用を説明するための模式図であって、図６（Ａ）は比較例に係る流体軸受を示す図、図６（Ｂ）は本実施形態に係る流体軸受を示す図、図６（Ｃ）は比較例に係る流体軸受を示す図である。
【図７】流体軸受が案内面上を移動する状態を説明するための模式図である。
【図８】流体軸受の負荷容量を説明するための模式図であって、図８（Ａ）は比較例に係る流体軸受の負荷容量を示す図、図８（Ｂ）は本実施形態に係る流体軸受の負荷容量を示す図、図８（Ｃ）は比較例に係る流体軸受の負荷容量を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１０】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１１】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１２】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１３】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１４】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１５】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す平面図である。
【図１６】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図１７】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図１８】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図１９】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図２０】第２実施形態に係る流体軸受の一例を示す側断面図である。
【図２１】第３実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。
【図２２】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１…エアパッド、２…パッド形成部材、２Ａ…パッド本体、２Ｂ…ブッシュ、３…第１対向面、４…第１凹部、５…第２凹部、６…気体吹出口、７…内部流路、８…第２対向面、９…第１内側面、１０…第３対向面、１１…第２内側面、１２…入口、１３…第１物体、１４…表面、１５…第２物体、１６…表面、２０…ステージ装置、２１…案内面、２２…ベース部材、４１…マスクステージ、４２…基板ステージ、４８…第２ベース部材、５２…第３ベース部材、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、Ｍ…マスク、Ｐ…基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材の第１面に形成された第１凹部と、
前記第１凹部の内側に形成された第２凹部と、
前記第２凹部の内側に配置された流体吹出口と、を備える流体軸受。
【請求項２】
前記流体吹出口は、１つである請求項１記載の流体軸受。
【請求項３】
前記第１凹部は、前記第１面と対向する位置に配置される所定面と対向し、前記所定面に対して前記第１面より離れた前記第２面を含み、
前記第２凹部は、前記所定面と対向し、前記所定面に対して前記第２面より離れた第３面を含み、
前記流体吹出口は、前記第３面に配置されている請求項１又は２記載の流体軸受。
【請求項４】
前記流体吹出口は、前記第３面のほぼ中央に配置されている請求項３記載の流体軸受。
【請求項５】
前記流体吹出口は、複数配置される請求項１〜４のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項６】
前記第２面は、前記第３面の周囲に配置されている請求項３〜５のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項７】
前記第２面の中心と、前記第３面の中心とがほぼ一致する請求項６記載の流体軸受。
【請求項８】
前記第１面は、前記第２面の周囲に配置されている請求項３〜７のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項９】
前記第１面の中心と、前記第２面の中心とがほぼ一致する請求項８記載の流体軸受。
【請求項１０】
前記第１面は、平面である請求項３〜９のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１１】
前記第２面は、平面である請求項３〜１０のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１２】
前記第３面は、平面である請求項３〜１１のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１３】
前記第１面と前記第２面と前記第３面とはほぼ平行である請求項１０記載の流体軸受。
【請求項１４】
前記第２面及び前記第３面の少なくとも一方は、前記第１面に対して傾斜している請求項１０記載の流体軸受。
【請求項１５】
前記第１面及び前記第２面と異なる方向を向き、前記第１面と前記第２面とを結ぶ第１接続面を有する請求項３〜１４のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１６】
前記第２面及び前記第３面と異なる方向を向き、前記第２面と前記第３面とを結ぶ第２接続面を有する請求項３〜１５のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１７】
前記第３面の少なくとも一部及び前記流体吹出口は、前記第１部材と別の第２部材に配置されている請求項３〜１６のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１８】
案内面を有するベース部材と、前記案内面と対向する対向面を有し、前記ベース部材に対して相対移動可能な移動部材とを備えるステージ装置であって、
前記案内面及び前記対向面の少なくとも一方は、請求項１〜１７のいずれか一項記載の流体軸受を含むステージ装置。
【請求項１９】
露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記露光光の光路に対して物体を移動可能な請求項１８記載のステージ装置を備える露光装置。
【請求項２０】
前記物体は、前記基板を含む請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１】
第１部材の第１面に形成された第１凹部と、
前記第１凹部の内側に形成された第２凹部と、
前記第２凹部の内側に配置された流体吹出口と、を備える流体軸受。
【請求項２】
前記流体吹出口は、１つである請求項１記載の流体軸受。
【請求項３】
前記第１凹部は、前記第１面と対向する位置に配置される所定面と対向し、前記所定面に対して前記第１面より離れた前記第２面を含み、
前記第２凹部は、前記所定面と対向し、前記所定面に対して前記第２面より離れた第３面を含み、
前記流体吹出口は、前記第３面に配置されている請求項１又は２記載の流体軸受。
【請求項４】
前記流体吹出口は、前記第３面のほぼ中央に配置されている請求項３記載の流体軸受。
【請求項５】
前記流体吹出口は、複数配置される請求項１〜４のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項６】
前記第２面は、前記第３面の周囲に配置されている請求項３〜５のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項７】
前記第２面の中心と、前記第３面の中心とがほぼ一致する請求項６記載の流体軸受。
【請求項８】
前記第１面は、前記第２面の周囲に配置されている請求項３〜７のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項９】
前記第１面の中心と、前記第２面の中心とがほぼ一致する請求項８記載の流体軸受。
【請求項１０】
前記第１面は、平面である請求項３〜９のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１１】
前記第２面は、平面である請求項３〜１０のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１２】
前記第３面は、平面である請求項３〜１１のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１３】
前記第１面と前記第２面と前記第３面とはほぼ平行である請求項１０記載の流体軸受。
【請求項１４】
前記第２面及び前記第３面の少なくとも一方は、前記第１面に対して傾斜している請求項１０記載の流体軸受。
【請求項１５】
前記第１面及び前記第２面と異なる方向を向き、前記第１面と前記第２面とを結ぶ第１接続面を有する請求項３〜１４のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１６】
前記第２面及び前記第３面と異なる方向を向き、前記第２面と前記第３面とを結ぶ第２接続面を有する請求項３〜１５のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１７】
前記第３面の少なくとも一部及び前記流体吹出口は、前記第１部材と別の第２部材に配置されている請求項３〜１６のいずれか一項記載の流体軸受。
【請求項１８】
案内面を有するベース部材と、前記案内面と対向する対向面を有し、前記ベース部材に対して相対移動可能な移動部材とを備えるステージ装置であって、
前記案内面及び前記対向面の少なくとも一方は、請求項１〜１７のいずれか一項記載の流体軸受を含むステージ装置。
【請求項１９】
露光光で基板を露光する露光装置であって、
前記露光光の光路に対して物体を移動可能な請求項１８記載のステージ装置を備える露光装置。
【請求項２０】
前記物体は、前記基板を含む請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
【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】
【公開番号】特開２００９−２０９９６２（Ｐ２００９−２０９９６２Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０７８１（Ｐ２００８−５０７８１）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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