露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法
【課題】基板交換を迅速に行うことができる基板ステージを提供する。
【解決手段】基板ステージ２０が基板搬出装置７０を有しているので、基板Ｐの搬出を迅速に行うことができる。また、基板ステージ２０は、Ｙ粗動ステージ２３ｙと、Ｙ粗動ステージ２３ｙ上に搭載されたＸ粗動ステージ２３ｘと有し、基板搬出装置７０がＹ粗動ステージ２３ｙに取り付けられている。従って、基板搬出装置７０を備えているにも拘わらず、スキャン露光時に移動するＸ粗動ステージ２３ｘの制御性を損なわない。
【解決手段】基板ステージ２０が基板搬出装置７０を有しているので、基板Ｐの搬出を迅速に行うことができる。また、基板ステージ２０は、Ｙ粗動ステージ２３ｙと、Ｙ粗動ステージ２３ｙ上に搭載されたＸ粗動ステージ２３ｘと有し、基板搬出装置７０がＹ粗動ステージ２３ｙに取り付けられている。従って、基板搬出装置７０を備えているにも拘わらず、スキャン露光時に移動するＸ粗動ステージ２３ｘの制御性を損なわない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、露光時にエネルギビームに対して物体を走査方向に移動させる走査型の露光装置、及び前記露光装置を用いたフラットパネルディスプレイの製造方法、並びに前記露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）と、ガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向（スキャン方向）に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
この種の露光装置としては、露光対象の基板を基板搬送装置を用いて基板ステージに対して搬入及び搬出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、露光装置では、基板ステージに保持された基板への露光処理が終了すると、その基板は基板ステージ上から搬出され、基板ステージ上には別の基板が搬送されることにより、複数の基板に対して連続して露光処理が行われる。従って、複数の基板に対して連続して露光処理を行う際には、基板ステージから基板の搬出を迅速に行うことが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，５５９，９２８号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、露光時にエネルギビームに対して物体を走査方向に移動させる走査型の露光装置であって、所定の二次元平面内で前記走査方向に直交する第１方向に移動可能な第１移動体と、前記第１移動体上で前記走査方向に平行な第２方向に移動可能かつ前記第１移動体と共に前記第１方向に移動可能な第２移動体と、前記物体を保持可能に設けられ、前記第２移動体の上方に配置され、前記第２移動体の移動により前記物体と一体的に前記所定の二次元平面に平行な方向に誘導される物体保持装置と、前記第１移動体に設けられ、前記物体保持装置に対して前記物体を所定の搬出方向に駆動する搬出装置と、を備える露光装置である。
【０００７】
これによれば、物体を搬出する搬出装置が走査方向に直交する方向に移動する第１移動体に設けられているので、走査方向に移動する第２移動体の慣性質量が増加せず、特に走査露光時において高精度で物体の位置制御が可能となる。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、本発明の第１の観点にかかる露光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である。
【０００９】
本発明は、第３の観点からすると、本発明の第１の観点にかかる露光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である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の液晶露光装置が有する基板ステージ装置の平面図である。
【図３】図２の基板ステージ装置を＋Ｙ側から見た側面図である。
【図４】図３の基板ステージ装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】液晶露光装置が有するポート部の平面図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その１及びその２）である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その３及びその４）である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その５及びその６）である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その７及びその８）である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その９及びその１０）である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その１１及びその１２）である。
【図１２】第２の実施形態に係る基板ステージの平面図であって、基板保持前の状態を示す図である。
【図１３】図１２の基板ステージの断面図である。
【図１４】第２の実施形態に係る基板ステージの平面図であって、基板保持後の状態を示す図である。
【図１５】図１４の基板ステージの断面図である。
【図１６】第１実施形態の第１の変形例に係る基板ステージを示す図である。
【図１７】第１実施形態の第２の変形例に係る基板ステージ装置が有する基板ホルダの平面図である。
【図１８】図１８（Ａ）は、図１７のＢ−Ｂ線断面図、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図１８（Ｃ）は、第２の変形例に係る基板リフト装置の動作を説明するための図である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、基板リフト装置の内部構造を示す図（その１及びその２）である。
【図２０】図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）は、第２の変形例に係る基板ステージにおける基板の搬入及び搬出動作を説明するための図（その１〜その４）である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、第２の変形例に係る基板リフト装置の変形例を示す図（その１及びその２）である。
【図２２】第１実施形態の第３の変形例に係る基板ステージ装置を示す図である。
【図２３】第１実施形態の第４の変形例に係る基板ステージ装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図１１（Ｂ）を用いて説明する。
【００１２】
図１には、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、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とする投影露光装置である。
【００１３】
液晶露光装置１０は、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、装置本体３０、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を保持する基板ステージ装置ＰＳＴ、外部装置（例えば、コータ・デベロッパ装置）との間で基板の受け渡しを行うポート部６０（図１では不図示。図５参照）、及びこれらの制御系等を有している。以下、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に関する位置をそれぞれＸ位置、Ｙ位置、及びＺ位置として説明を行う。
【００１４】
照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系ＩＯＰは、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）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、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。
【００１５】
マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面に形成されたマスクＭが、例えば真空吸着により吸着保持されている。マスクステージＭＳＴは、装置本体３０（ボディ）の一部である鏡筒定盤３１上に搭載され、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系（不図示）により走査方向（Ｘ軸方向）に所定の長ストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に適宜微少駆動される。マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、不図示のレーザ干渉計を含むマスク干渉計システムにより計測される。
【００１６】
投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの下方に配置され、鏡筒定盤３１に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書に開示された投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像の投影領域が千鳥状に配置された複数の投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の単一のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系それぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。
【００１７】
このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）に形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板ステージ装置ＰＳＴとの同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向に相対移動させるとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向に相対移動させることで、基板Ｐ上の１つのショット領域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。すなわち、本実施形態では照明系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬによって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板Ｐ上の感応層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。
【００１８】
装置本体３０は、鏡筒定盤３１、一対のサイドコラム３２、基板ステージ架台３３を有している。鏡筒定盤３１は、ＸＹ平面に平行に配置された板状の部材から成り、上記投影光学系ＰＬ、マスクステージＭＳＴなどを支持している。一対のサイドコラム３２は、Ｙ軸方向に離間して配置され、鏡筒定盤３１の＋Ｙ側の端部近傍、及び−Ｙ側の端部近傍をそれぞれ下方から支持している。基板ステージ架台３３は、Ｙ軸方向に延びる部材から成り、図２及び図３から分かるように、Ｘ軸方向に離間して、例えば２つ設けられている。図１に戻り、＋Ｙ側のサイドコラム３２は、例えば２つの基板ステージ架台３３の＋Ｙ側の端部近傍上に、−Ｙ側のサイドコラム３２は、例えば２つの基板ステージ架台３３の−Ｙ側の端部近傍上にそれぞれ搭載されている。基板ステージ架台３３は、その長手方向の端部近傍が、クリーンルームの床１１上に設置された防振装置３４により下方から支持されている。これにより、装置本体３０（及び投影光学系ＰＬ、マスクステージＭＳＴなど）が、床１１から振動的に分離される。
【００１９】
基板ステージ装置ＰＳＴは、図３に示されるように、一対のベースフレーム１４、補助ベースフレーム１５、及び基板ステージ２０を備えている。
【００２０】
一方のベースフレーム１４は、＋Ｘ側の基板ステージ架台３３の＋Ｘ側に、他方のベースフレーム１４は、−Ｘ側の基板ステージ架台３３の−Ｘ側に、補助ベースフレーム１５は、一対の基板ステージ架台３３の間に、それぞれ基板ステージ架台３３に所定距離隔てて（非接触状態で）配置されている。一対のベースフレーム１４及び補助ベースフレーム１５は、それぞれＹ軸方向に延びるＹＺ平面に平行な板状部材から成り、複数のアジャスタ装置を介して高さ位置（Ｚ位置）が調整可能に床１１上に設置されている。一対のベースフレーム１４、及び補助ベースフレーム１５それぞれの上端面（＋Ｚ側の端部）には、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延びる機械的なＹリニアガイド装置（一軸ガイド装置）の要素であるＹリニアガイド１６ａが固定されている。
【００２１】
図１に戻り、基板ステージ２０は、Ｙ粗動ステージ２３ｙ、Ｘ粗動ステージ２３ｘ、微動ステージ２１、基板ホルダ４０、複数の基板リフト装置４５、Ｙステップ定盤５０、重量キャンセル装置５４、及び基板搬出装置７０を有している。
【００２２】
Ｙ粗動ステージ２３ｙは、図３に示されるように、一対のベースフレーム１４、及び補助ベースフレーム１５上に搭載されている。Ｙ粗動ステージ２３ｙは、図２に示されるように、一対のＸビーム２５を有している。一対のＸビーム２５それぞれは、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面が矩形の部材から成り、Ｙ軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている。一対のＸビーム２５は、＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部近傍それぞれにおいて、Ｙキャリッジ２６により互いに接続されている。Ｙキャリッジ２６は、Ｙ軸方向に延びるＸＹ平面に平行な板状部材から成り、その上面上に一対のＸビーム２５が搭載されている。また、一対のＸビーム２５は、図３に示されるように、その長手方向の中央部が補助キャリッジ２６ａにより接続されている。
【００２３】
また、図１及び図３から分かるように、Ｙキャリッジ２６の下面、及び補助キャリッジ２６ａの下面には、上記Ｙリニアガイド１６ａと共にＹリニアガイド装置１６を構成するＹスライド部材１６ｂが複数（図３では紙面奥行き方向に重なっている）固定されている。Ｙスライド部材１６ｂは、対応するＹリニアガイド１６ａに低摩擦でスライド自在に係合しており、Ｙ粗動ステージ２３ｙは、一対のベースフレーム１４、及び補助ベースフレーム１５上を低摩擦でＹ軸方向に所定のストロークで移動可能となっている。一対のＸビーム２５の下面のＺ位置は、一対の基板ステージ架台３３の上面よりも＋Ｚ側に設定されており、Ｙ粗動ステージ２３ｙは、一対の基板ステージ架台３３（すなわち装置本体３０）から振動的に分離されている。
【００２４】
Ｙ粗動ステージ２３ｙは、図２に示されるように、一対のＹ送りねじ装置１７によりＹ軸方向に駆動される。一対のＹ送りねじ装置１７それぞれは、ベースフレーム１４の外側面に取り付けられたモータにより回転駆動されるねじ軸１７ａと、Ｙキャリッジ２６に取り付けられた複数の循環式ボール（不図示）を有するナット１７ｂとを含む。Ｙ粗動ステージ２３ｙのＹ位置情報は、不図示のリニアエンコーダシステムにより求められる。なお、Ｙ粗動ステージ２３ｙ（一対のＸビーム２５）をＹ軸方向に駆動するためのＹアクチュエータの種類は、上記ボールねじ装置に限らず、例えばリニアモータ、ベルト駆動装置などであっても良い。また、補助ベースフレーム１５に上記Ｙ送りねじ装置１７と同様な構成の（あるいは別種の）Ｙアクチュエータを配置しても良い。また、Ｙ送りねじ装置１７はひとつでも良い。
【００２５】
一対のＸビーム２５それぞれの上面には、図４に示されるように、Ｘ軸方向に延びる機械的な一軸ガイド装置の要素であるＸリニアガイド２７ａが、Ｙ軸方向に所定間隔でひとつのＸビーム２５につき、例えば２本、互いに平行に固定されている。また、一対のＸビーム２５それぞれの上面であって、一対のＸリニアガイド２７ａ間の領域には、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット２８ａ（Ｘ固定子）が固定されている。
【００２６】
Ｘ粗動ステージ２３ｘは、平面視矩形の板状部材から成り、その中央部に開口部が形成されている。Ｘ粗動ステージ２３ｘの下面には、上記Ｘリニアガイド２７ａと共にＸリニアガイド装置２７を構成するＸスライド部材２７ｂが固定されている。Ｘスライド部材２７ｂは、一本のＸリニアガイド２７ａにつき、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば４個設けられている（図３参照）。Ｘスライド部材２７ｂは、対応するＸリニアガイド２７ａに低摩擦でスライド自在に係合しており、Ｘ粗動ステージ２３ｘは、一対のＸビーム２５上を低摩擦でＸ軸方向に所定のストロークで移動可能となっている。また、Ｘ粗動ステージ２３ｘの下面には、一対の磁石ユニット２８ａそれぞれに所定のクリアランスを介して対向し、一対の磁石ユニット２８ａと共にＸ粗動ステージをＸ軸方向に所定のストロークで駆動するための一対のＸリニアモータ２８を構成する一対のコイルユニット２８ｂ（Ｘ可動子）が固定されている。
【００２７】
Ｘ粗動ステージ２３ｘは、Ｘリニアガイド装置２７によりＹ粗動ステージ２３ｙに対するＹ軸方向への相対移動が制限されており、Ｙ粗動ステージ２３ｙと一体的にＹ軸方向に移動する。すなわち、Ｘ粗動ステージ２３ｘは、Ｙ粗動ステージ２３ｙと共に、ガントリ式の２軸ステージ装置を構成している。Ｙ粗動ステージ２３ｙのＹ位置情報、及びＸ粗動ステージ２３ｘのＸ位置情報は、それぞれ不図示のリニアエンコーダシステムにより求められる。
【００２８】
微動ステージ２１は、平面視矩形の箱形部材から成り、その上面に基板ホルダ４０が固定されている。微動ステージ２１は、Ｘ粗動ステージ２３ｘに固定された固定子と、微動ステージ２１に固定された可動子とから成る複数のボイスコイルモータを含む微動ステージ駆動系により、Ｘ粗動ステージ２３ｘ上で３自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、θｚ方向）に微少駆動される。複数のボイスコイルモータには、複数のＸボイスコイルモータ１８ｘ（図３参照。ただし図３では紙面奥行き方向に重なっている。また図１では不図示）、及び複数のＹボイスコイルモータ１８ｙ（図１参照。ただし図１では紙面奥行き方向に重なっている。また図３では不図示）が含まれる。微動ステージ２１は、上記複数のボイスコイルモータが発生する推力によりＸ粗動ステージ２３ｘに誘導されることにより、そのＸ粗動ステージ２３ｘと共にＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に所定のストロークで移動する。また、微動ステージ２１は、複数のボイスコイルモータによりＸ粗動ステージ２３ｘに対して上記３自由度方向に適宜微少駆動される。
【００２９】
また、微動ステージ駆動系は、図１に示されるように、微動ステージ２１をθｘ、θｙ、及びＺ軸方向の３自由度方向に微少駆動するための複数のＺボイスコイルモータ１８ｚを有している。複数のＺボイスコイルモータ１８ｚは、例えば微動ステージ２１の四隅部に対応する箇所に配置されている（図１では、４つのＺボイスコイルモータ１８ｚのうち２つのみが示され、他の２つは図示省略。また、図４では不図示）。複数のボイスコイルモータを含み、微動ステージ駆動系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。
【００３０】
図１に戻り、微動ステージ２１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転量情報を含む）は、装置本体３０に固定されたレーザ干渉計１９を含む基板干渉計システムにより、微動ステージ２１にミラーベース２４を介してそれぞれ固定されたＸ移動鏡２２ｘ（図１では不図示。図２参照）、及びＹ移動鏡２２ｙを用いて求められる。なお、レーザ干渉計１９には、Ｘ移動鏡２２ｘに対応するＸレーザ干渉計、及びＹ移動鏡２２ｙに対応するＹレーザ干渉計がそれぞれ複数含まれるが、図１では代表してひとつのＹレーザ干渉計のみが示されている。また、微動ステージ２１のθｘ、θｙ、及びＺ軸方向それぞれの位置情報は、図４に示されるように、微動ステージ２１の下面に固定された複数のＺセンサ５６により、後述する重量キャンセル装置５４に固定されたターゲット５７を用いて求められる。上記微動ステージ２１の位置計測系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。
【００３１】
基板ホルダ４０は、図１及び図２から分かるように、ＸＹ平面に平行な平面視矩形の板状部材から成り、その上面には、基板Ｐを真空吸着により吸着保持するための不図示の微少な孔部が複数形成されている。また、基板ホルダ４０の上面には、図２に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸ溝４１がＹ軸方向に所定間隔で複数（例えば４本）形成されている。基板ホルダ４０のＸ軸及びＹ軸方向それぞれの寸法は、基板ＰのＸ軸及びＹ軸方向それぞれの寸法よりも幾分短く設定され、基板ホルダ４０上に基板Ｐが載置された状態で、基板Ｐの端部が基板ホルダ４０の端部からはみ出すようになっている。これは、基板Ｐの裏面にレジストが付着する可能性があり、そのレジストが基板ホルダ４０に付着しないようにするためである。
【００３２】
図４に示されるように、複数（本実施形態では、例えば１６台）の基板リフト装置４５それぞれは、Ｘ粗動ステージ２３ｘの上面に固定されＺアクチュエータ４６と、Ｚアクチュエータ４６の＋Ｚ側の端部に取り付けられたエア浮上装置４７とを有する。基板ホルダ４０に形成された複数のＸ溝４１を規定する底面には、基板ホルダ４０を上下方向に貫通する貫通孔４２がＸ軸方向に所定間隔で複数（例えば４つ）形成されている。また、微動ステージ２１には、上記複数の貫通孔４２に対応する位置に貫通孔２１ａが複数形成されている。貫通孔２１ａ、４２には、Ｚアクチュエータ４６の一部が挿通されている。Ｘ溝４１を規定する壁面とエア浮上装置４７との間、及びＺアクチュエータ４６と貫通孔２１ａ、４２を規定する壁面との間それぞれには、微動ステージ２１がＸ粗動ステージ２３ｘに対して微少駆動される際に互いに接触しない程度の隙間が設定されている。Ｚアクチュエータ４６の種類は、特に限定されないが、例えばエアシリンダ装置、送りねじ装置、カム装置などを用いることができる。
【００３３】
エア浮上装置４７は、図２に示されるように、ひとつのＸ溝４１内にＸ軸方向に所定間隔で複数（例えば４台）収容されている。複数のエア浮上装置４７それぞれは、ＸＹ平面に平行な板状部材から成り、対応するＺアクチュエータ４６（図２では不図示。図４参照）により、その上面が基板ホルダ４０の上面（基板載置面）から＋Ｚ側に突き出した位置と、基板ホルダ４０の上面より−Ｚ側に下がった（引っ込んだ）位置との間でＺ軸（上下）方向に同期駆動される。エア浮上装置４７の上面には、不図示の微少な孔部が複数形成されており、その孔部から加圧気体（例えば、空気）を噴出し、微少なクリアランスを介して基板Ｐを浮上支持することができるようになっている。また、複数のエア浮上装置４７の少なくとも一部は、基板Ｐとの間の気体を吸引して基板Ｐを吸着保持することができるようになっている。なお、エア浮上装置４７において、気体噴出用の孔部と気体吸引用の孔部とは、同じであっても良いし、それぞれ別であっても良い。また、本第１の実施形態では、Ｘ溝４１が、例えば４本形成されているが、Ｘ溝４１の数、及びエア浮上装置４７（基板リフト装置４５）の数、配置などはこれに限定されず、例えば基板Ｐの大きさなどに応じて適宜変更可能である。
【００３４】
Ｙステップ定盤５０は、Ｘ軸方向に伸びるＹＺ断面矩形の部材から成り、一対のＸビーム２５それぞれに所定距離隔てた状態で（非接触状態で）、一対のＸビーム２５間に挿入されている。Ｙステップ定盤５０の長手方向の寸法は、微動ステージ２１のＸ軸方向に関する移動ストロークよりも幾分長めに設定されている。Ｙステップ定盤５０の上面は、平面度が非常に高く仕上げられている。Ｙステップ定盤５０は、図４に示されるように、一対の基板ステージ架台３３それぞれの上面に固定された複数のＹリニアガイド３５ａと、Ｙステップ定盤５０の下面に固定された複数のＹスライド部材３５ｂとにより構成される複数のＹリニアガイド装置３５により、一対の基板ステージ架台３３上でＹ軸方向に所定のストロークで直進案内される。
【００３５】
Ｙステップ定盤５０は、図２に示されるように、＋Ｘ側、及び−Ｘ側の端部近傍それぞれにおいて、一対のフレクシャ装置５１と称される装置を介して一対のＸビーム２５に機械的に連結されている。これにより、Ｙステップ定盤５０とＹ粗動ステージ２３ｙとは、一体的にＹ軸方向に移動する。フレクシャ装置５１は、例えばＸＹ平面に平行に配置された厚さの薄い帯状の鋼板と、その鋼板の両端部に設けられた滑節装置（例えばボールジョイント、又はヒンジ装置）とを含み、上記鋼板が滑節装置を介してＹステップ定盤５０、及びＸビーム２５間に架設されている。従って、フレクシャ装置５１は、Ｙ軸方向の剛性に比べて他の５自由度方向（Ｘ，Ｚ，θｘ、θｙ、θｚ方向）の剛性が低く、上記５自由度方向に関してＹステップ定盤５０とＹ粗動ステージ２３ｙとが振動的に分離される。なお、Ｙステップ定盤５０のＹ位置は、例えばリニアモータ、送りねじ装置などのアクチュエータによりＹ粗動ステージ２３ｙと独立して制御しても良い。
【００３６】
重量キャンセル装置５４は、図４に示されるように、Ｚ軸方向に延びる一本の柱状の部材から成り、後述するレベリング装置５９と称される装置を介して微動ステージ２１を下方から支持している。重量キャンセル装置５４は、Ｘ粗動ステージ２３ｘに形成された開口部内に挿入されている。本実施形態の重量キャンセル装置５４は、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示される重量キャンセル装置と同様に構成されている。すなわち、重量キャンセル装置５４は、不図示の空気ばねなどを有し、その空気ばねが発生する重力方向上向き（＋Ｚ方向）の力により、微動ステージ２１、基板ホルダ４０などを含む系の重量（重量加速度による下向き（−Ｚ方向）の力）を打ち消し、これにより微動ステージ駆動系を構成する複数のボイスコイルモータの負荷を低減する。
【００３７】
重量キャンセル装置５４は、複数のフレクシャ装置５５を介してＸ粗動ステージ２３ｘに機械的に接続されており、Ｘ粗動ステージ２３ｘと一体的にＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に移動する。フレクシャ装置５５の構成は、前述したＹステップ定盤５０とＸビーム２５とを接続するフレクシャ装置５１の構成と概ね同じである。レベリング装置５９は、球面軸受け装置（あるいは例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるような疑似球面軸受け装置）を含み、微動ステージ２１をθｘ及びθｙ方向に揺動（チルト）自在に下方から支持している。
【００３８】
ここで、重量キャンセル装置５４は、その下面に取り付けられた複数のエアベアリング５８を介して、Ｙステップ定盤５０上に非接触状態で搭載されている。重量キャンセル装置５４は、Ｘ粗動ステージ２３ｘと一体的にＸ軸方向に移動する際には、Ｙステップ定盤５０上を移動する。これに対し、重量キャンセル装置５４は、Ｘ粗動ステージ２３ｘと一体的にＹ軸方向に移動する際には、Ｙ粗動ステージ２３ｙ、及びＹステップ定盤５０と一体的にＹ軸方向に移動するのでＹステップ定盤５０上から脱落することがない。
【００３９】
基板搬出装置７０は、基板ホルダ４０上に載置された基板Ｐを後述する基板ステージ装置ＰＳＴの外部（本実施形態では後述するポート部６０の基板ガイド装置６２（図５参照））に向けて搬出する装置であり、一対のＸビーム２５のうち、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面（＋Ｙ側を向いた面）に取り付けられている。基板搬出装置７０は、搬出対象の基板Ｐの下面を吸着保持する吸着パッド７１、吸着パッドを支持する支持部材７２、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に直進案内する一対のＸリニアガイド装置７３、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に駆動するためのＸリニアモータ７４を有している。なお、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図であるが、基板搬出装置７０の構成の説明のため、吸着パッド７１及び支持部材７２が−Ｘ側のストロークエンドに位置した状態で示されている。
【００４０】
吸着パッド７１は、図４に示されるように、ＹＺ断面逆Ｌ字状の部材から成り、ＸＹ平面に平行な部分は、図２に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視矩形の板状の部材から成る。吸着パッド７１は、外部に設置された不図示のバキューム装置に接続されており、上記ＸＹ平面に平行な部分の上面が基板吸着面部として機能する。支持部材７２は、図３に示されるように、Ｚ軸方向に延びるＸＺ平面に平行な板状の部材から成り、その上端部（＋Ｚ側の端部）近傍に吸着パッド７１が取り付けられている。支持部材７２は、Ｙ軸方向の剛性よりもＸ軸方向の剛性が高い構造になっている。支持部材７２は、Ｚ軸方向に関する中央部よりも幾分＋Ｚ側の部分が＋Ｘ側に向けて曲がって形成されており、その上端部が下端部（−Ｚ側の端部）よりも＋Ｘ側（すなわちポート部６０（図３では不図示。図５参照）側）に突き出している。また、支持部材７２と基板ホルダ４０との間には、図４に示されるように、支持部材７２と基板ホルダ４０とが隣接した状態で基板ホルダ４０がＸ粗動ステージ２３ｘに対してＹ軸方向、及び／又はθｚ方向に微少駆動された場合であっても互いに接触しない程度のクリアランスが設定されている。
【００４１】
ここで、吸着パッド７１は、＋Ｙ側の端部近傍が支持部材７２に接続されることにより−Ｙ側の端部が支持部材７２の−Ｙ側を向いた面から−Ｙ側（基板ホルダ４０側）に突き出して配置されており、その−Ｙ側の端部のＹ位置は基板ホルダ４０の＋Ｙ側の端部よりも−Ｙ側に位置している。すなわち、基板ステージ２０を＋Ｚ側から見た場合、基板ホルダ４０のＸ位置にもよるが、吸着パッド７１は、基板ホルダ４０の上方に位置する（Ｚ軸方向に重なる）。また、吸着パッド７１は、その下面のＺ位置が基板ホルダ４０の上面のＺ位置よりも高く位置するように（基板ホルダ４０のＺ位置が微少範囲で変化するので、例えば基板ホルダ４０をＺ軸方向に関する中立位置に位置させた状態で基板ホルダ４０の上面のＺ位置よりも高く位置するように）支持部材７２に支持されている。これにより、基板Ｐが複数の基板リフト装置４５により基板ホルダ４０の上面から上昇駆動された（持ち上げられた）状態で、吸着パッド７１を基板Ｐと基板ホルダ４０との間に挿入することができるようになっている。
【００４２】
支持部材７２の下端部近傍の一面は、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面に対向している。これに対し、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面には、図３に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸリニアガイド７３ａがＺ軸方向に所定間隔で、例えば２本（一対）固定されている。一対のＸリニアガイド７３ａは、その長さ（Ｘ軸方向の寸法）がＸビーム２５のほぼ半分（あるいは基板ＰのＸ軸方向に関する長さと同程度）に設定され、Ｘビーム２５のＸ軸方向に関する中央部よりも＋Ｘ側（ポート部６０（図３では不図示。図５参照）側）の領域に配置されている。また、支持部材７２の一面（Ｘビーム２５に対する対向面）には、不図示の転動体（例えば循環式のボールなど）を含み、Ｘリニアガイド７３ａに対して機械的にスライド自在に係合するＸスライダ７３ｂが、一本のＸリニアガイド７３ａに対して、例えば２つＸ軸方向所定間隔で固定されている。上記Ｘリニアガイド７３ａと、そのＸリニアガイド７３ａに対応する、例えば２つのＸスライダ７３ｂにより、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に直進案内するためのＸリニアガイド装置７３が構成されている。
【００４３】
また、上記一対のＸリニアガイド７３ａの間には、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット７４ａが固定されている。これに対し、支持部材７２の一面（Ｘビーム２５に対する対向面）には、コイルを含むコイルユニット７４ｂが磁石ユニット７４ａに所定間隔で対向して固定されている。上記磁石ユニット７４ａ（Ｘ固定子）と、その磁石ユニット７４ａに対応するコイルユニット７４ｂ（Ｘ可動子）により、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に駆動するためのＸリニアモータ７４が構成されている。なお、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に駆動するためのアクチュエータとしては、これに限られず、例えばボールねじ（送りねじ）装置、ロープ（あるいはベルトなど）を用いた牽引装置など、他の一軸アクチュエータを用いても良い。また、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面であって、磁石ユニット７４ａの両端部近傍それぞれには、支持部材７２の移動可能範囲を機械的に規定するストッッパ７５が固定されている。
【００４４】
基板ステージ２０では、基板Ｐの搬出動作を行う際、複数の基板リフト装置４５それぞれのエア浮上装置４７の上面がＺ位置が基板ホルダ４０の上面よりも＋Ｚ側となるように複数のＺアクチュエータ４６が制御される。そして、基板搬出装置７０では、吸着パッド７１が基板Ｐの−Ｘ側かつ＋Ｙ側の端部（角部）近傍における下面を吸着保持し、その状態で支持部材７２がＸリニアモータ７４に駆動されることにより、基板Ｐが基板ホルダ４０上を＋Ｘ方向に移動してポート部６０に搬出される。この際、複数のエア浮上装置４７それぞれからは、基板Ｐの下面に対して加圧気体が噴出され、基板Ｐが浮上支持される。これにより、基板Ｐが低摩擦で基板ホルダ４０上を移動する。
【００４５】
ここで、基板搬出装置７０では、図３に示されるように、支持部材７２を＋Ｘ側のストロークエンドに位置させたときの吸着パッド７１のＸ位置が、Ｘ粗動ステージ２３ｘを＋Ｘ側のストロークエンドに位置させたときの基板ホルダ４０のよりも＋Ｘ側となるように、支持部材７２の形状（曲がり量）が設定されている。これにより、基板Ｐに対する露光処理などが行われている間、吸着パッド７１をＸ粗動ステージ２３ｘの移動可能範囲の外側に退避させておくことができる。なお、本実施形態では、支持部材７２の中間部が曲げて形成されているが、吸着パッド７１を基板ホルダ４０のＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に退避させることができれば、支持部材７２の形状はこれに限られない。
【００４６】
ポート部６０は、図５に示されるように、不図示の外部装置（例えば、コータ・デベロッパ装置）から搬入された基板Ｐを基板ステージ２０に向けて搬送する基板搬入装置６１と、露光済みの基板（図５では不図示）を基板ステージ２０から受け取る基板ガイド装置６２と、を備えている。基板搬入装置６１、及び基板ガイド装置６２は、装置本体３０（図５では不図示。図１参照）の＋Ｘ側に隣接して装置本体３０と共に不図示のチャンバ内に収容されている。なお、図５では、図面の錯綜を避けるため、基板ステージ２０のうち、基板ホルダ４０、及び基板搬出装置７０（吸着パッド７１及び支持部材７２）を除く部材の図示が省略されている。また、図５に示される基板ステージ２０は、Ｙ粗動ステージ２３ｙ（図５では不図示。図１参照）がその移動可能範囲のほぼ中央に、Ｘ粗動ステージ２３ｘ（図５では不図示。図１参照）がその＋Ｘ側のストロークエンドにそれぞれ位置した状態が示されている。以下、図５に示される基板ステージ２０の位置を基板交換位置と称して説明する。
【００４７】
基板搬入装置６１は、搬入対象の基板Ｐを下方から支持して吸着保持するフォークハンド６１ａと、フォークハンド６１ａをＸ軸方向に駆動する一対の駆動ユニット６１ｂとを有しており、フォークハンド６１ａ上に載置された基板Ｐを基板ガイド装置６２の上方から基板交換位置に位置した基板ステージ２０の上方まで、ＸＹ平面に沿って搬送することができるようになっている。また、基板ガイド装置６２は、複数のエア浮上装置６３を有し、搬出対象の基板（図５では不図示）を下方から浮上支持することができるようになっている。複数のエア浮上装置６３は、図６（Ａ）に示されるように、Ｚアクチュエータ６４によりＺ軸方向に所定のストロークで同期駆動される。また、複数のエア浮上装置６３は、不図示のＸアクチュエータによりＸ軸方向に所定のストロークで駆動されるベース６５上に搭載されており、床１１（図６（Ａ）では不図示。図１参照）上に設置された架台６６上で一体的にＸ軸方向に駆動される。また、図５に示されるように、複数のエア浮上装置６３は、−Ｘ側（基板ステージ２０側）において＋Ｘ側より台数が多く配置されており、複数のエア浮上装置６３により規定される基板ガイド面は、平面視で底辺が基板Ｐの幅方向寸法よりも長い台形状となっている。
【００４８】
上述のようにして構成された液晶露光装置１０（図１参照）では、不図示の主制御装置の管理の下、不図示のマスクローダによって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、基板搬入装置６１によって、基板ホルダ４０上への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、主制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、そのアライメント計測の終了後、基板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。なお、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。そして、露光処理が終了した基板が基板搬出装置７０により基板ホルダ４０上からポート部６０に搬出されるとともに、次に露光される別の基板が基板ホルダ４０に搬送されることにより、基板ホルダ４０上の基板の交換が行われ、複数の基板に対し、露光動作などが連続して行われる。
【００４９】
以下、液晶露光装置１０における基板ホルダ４０上の基板Ｐ（便宜上、複数の基板Ｐを基板Ｐ１、基板Ｐ２、基板Ｐ３と称する）の交換動作について図６（Ａ）〜図１１（Ｂ）を用いて説明する。以下の基板交換動作は、不図示の主制御装置の管理の下に行われる。なお、図６（Ａ）〜図１１（Ｂ）では、理解を容易にするため、基板ホルダ４０が断面図で示されるとともに、複数のボイスコイルモータなどを含み、一部が省略されている。
【００５０】
図６（Ａ）において、基板ステージ２０の基板ホルダ４０には、基板Ｐ１が保持されている。また、フォークハンド６１ａには、基板Ｐ１が基板ホルダ４０から搬出された後、次に基板ホルダ４０に保持される予定の基板Ｐ２（次の基板Ｐ２）が保持されている。基板搬入ロボットアーム６８、及び基板搬出ロボットアーム６９は、液晶露光装置１０（図１参照）の外部と液晶露光装置１０の内部との間を移動可能なフォークハンド（フォークハンド６１ａとほぼ同じ構成）を有している。
【００５１】
主制御装置は、基板Ｐ１上に設定された複数のショット領域のうち、最後のショット領域に対する露光処理が終了した後、図６（Ｂ）に示されるように、露光終了位置から基板ステージ２０を制御して基板交換位置に移動させる。上記露光処理が行われている最中、基板搬出装置７０の支持部材７２は、＋Ｘ側のストロークエンドに位置され、吸着パッド７１は、基板ＰのＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に退避している。従って、基板Ｐ１の搬出のために、Ｘ粗動ステージ２３ｘ（及び基板ホルダ４０）がＸ軸方向に移動しても、基板Ｐ１と吸着パッド７１とが接触しない。また、これと並行して、フォークハンド６１ａが−Ｘ方向に駆動され、これにより基板Ｐ２が基板交換位置の上方に位置する。さらに、ポート部６０では、基板ガイド装置６２が基板ステージ２０に接近する方向に駆動される。
【００５２】
基板ステージ２０が基板交換位置に到達すると、主制御装置は、図７（Ａ）に示されるように、基板ホルダ４０による基板Ｐ１の吸着保持を解除させるとともに、複数の基板リフト装置４５を制御して、エア浮上装置４７を上昇駆動する。これにより、基板Ｐ１の下面と、基板ホルダ４０の上面との間に隙間が形成される。次いで、図７（Ｂ）に示されるように、基板搬出装置７０の支持部材７２が−Ｘ方向に駆動され、これにより吸着パッド７１が基板Ｐ１の下面と、基板ホルダ４０の上面との間の隙間を通過し、基板Ｐ１の−Ｘ側かつ＋Ｙ側の端部（角部）近傍の下方に位置される。この後、複数のエア浮上装置４７が下降駆動され、基板Ｐ１の下面が吸着パッド７１に吸着保持される。また、複数のエア浮上装置４７は、基板Ｐ１の下面に対して加圧気体を噴出して基板Ｐ１を浮上支持する。このとき、基板ステージ２０の複数のエア浮上装置４７とポート部６０の複数のエア浮上装置６３とは、互いの上面のＺ位置がほぼ同じとなるように制御される。
【００５３】
この後、図８（Ａ）に示されるように、基板搬出装置７０の支持部材７２が＋Ｘ方向に駆動され、これにより、吸着パッド７１に吸着保持された基板Ｐ１が複数のエア浮上装置４７、及び複数のエア浮上装置６３の上面により形成されるＸＹ平面に平行な面（ガイド面）に沿って＋Ｘ方向に移動し、基板ホルダ４０からポート部６０に搬出される。この際、複数のエア浮上装置６３の上面からも、基板Ｐ１に対して加圧気体が噴出される。これにより、基板Ｐ１を高速、且つ低発塵で移動させることができる。
【００５４】
基板Ｐ１が基板ホルダ４０上から複数のエア浮上装置６３上に受け渡されると、図８（Ｂ）に示されるように、吸着パッド７１による基板Ｐ１の吸着保持が解除されるとともに、複数のエア浮上装置６３からの加圧気体の噴出が停止される。これにより、基板Ｐ１が複数のエア浮上装置６３上に載置され、次いで基板Ｐ１を支持した基板ガイド装置６２が＋Ｘ方向に駆動される。なお、基板搬出装置７０が図８（Ｂ）に示される位置に位置する基板ガイド装置６２上にまで基板Ｐ１を搬送することができれば、基板ガイド装置６２を予め基板ステージ２０側に移動させておく必要はない（移動不可でも良い）。また、基板ステージ２０では、複数のエア浮上装置４７が上昇駆動され、基板Ｐ２の下面を下方から押圧する。フォークハンド６１ａでは、基板Ｐ２の吸着保持が解除され、これにより、基板Ｐ２がフォークハンド６１ａから離間する。なお、フォークハンド６１ａを降下させて基板Ｐ２を複数のエア浮上装置４７に受け渡しても良い。
【００５５】
基板Ｐ２とフォークハンド６１ａとが離間すると、図９（Ａ）に示されるように、フォークハンド６１ａが＋Ｘ方向に駆動され、基板交換位置の上方から退避し、基板ガイド装置６２の上方の位置に復帰する。また、ポート部６０では、複数のエア浮上装置６３が幾分下降駆動される。次いで、図９（Ｂ）に示されるように、基板ステージ２０において、複数のエア浮上装置４７が下降駆動され、基板Ｐ２が基板ホルダ４０上に載置される。また、ポート部６０では、基板搬出ロボットアーム６９が基板Ｐ１の下方に挿入される。
【００５６】
この後、図１０（Ａ）に示されるように、基板ホルダ４０に基板Ｐ２が吸着保持され、その基板Ｐ２に関するアライメント動作、露光動作などを行うためにＸ粗動ステージ２３ｘがポート部６０から離間する方向に駆動される。また、ポート部６０では、基板Ｐ１が基板搬出ロボットアーム６９によりポート部６０から回収され、不図示の外部装置に搬送される。また、複数のエア浮上装置６３が上昇駆動される。基板搬入ロボットアーム６８は、基板Ｐ３を保持している。
【００５７】
この後、図１０（Ｂ）に示されるように、基板搬入ロボットアーム６８が基板Ｐ３を複数のエア浮上装置６３の上方に搬送し、図１１（Ａ）に示されるように、基板Ｐ３を複数のエア浮上装置６３に受け渡す。この後、図１１（Ｂ）に示されるように、複数のエア浮上装置６３が下降駆動され、基板Ｐ３がフォークハンド６１ａに載置される（図６（Ａ）に示される状態に戻る）。この際、基板Ｐ３を複数のエア浮上装置６３上で浮上させた状態でフォークハンド６１ａに対する位置合わせ（アライメント）を行なっても良い。上記アライメントは、例えば基板Ｐ３を端部（エッジ）位置をエッジセンサ、あるいはカメラ等で検出しつつ、基板Ｐ３を端部の複数個所を押圧することによって行なう。
【００５８】
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、基板搬出装置７０が基板ステージ２０のうち、スキャン動作時には静止状態とされるＹ粗動ステージ２３ｙに取り付けられているので、Ｘ粗動ステージ２３ｘの位置制御に影響がなく、スキャン動作時に基板ＰのＸ位置を高精度で制御できる。また、基板ステージ２０は、基板搬出装置７０を有するＹ粗動ステージ２３ｙ上にＸ粗動ステージ２３ｘ、及び微動ステージ２１が搭載される構造（Ｙ粗動ステージ２３ｙが一番下になる構造）なので、基板搬出装置７０のメンテナンスも容易である。また、基板搬出装置７０は、吸着パッド７１（及び支持部材７２）をＸ軸（１軸）方向に移動させるのみなので、構成、及び制御が簡単であり、例えば多関節ロボットアームに比べ低コストである。また、基板搬出装置７０は、吸着パッド７１を基板ＰのＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に退避させることができるので、吸着パッド７１と基板Ｐ（あるいは基板ホルダ４０）との高さ位置（Ｚ位置）が同じであっても、互いに接触することを防止できる。
【００５９】
また、基板ステージ２０が基板搬出装置７０を有しているので、ポート部６０には、基板Ｐを基板ステージ２０に搬送するための基板搬入装置６１のみを配置すれば良い。すなわち、本第１の実施形態では、基板ステージ２０に保持される基板の交換動作時において、基板交換位置に位置した基板ステージ２０の上方には基板搬入装置６１のフォークハンド６１ａのみを位置させるだけで良く、仮に基板搬出用ロボットアームと、基板搬入用ロボットアームとを有する公知の基板交換装置をポート部６０に設ける場合に比べ、図４に示されるように、基板ホルダ４０と鏡筒定盤３１との間のスペースが狭い場合であっても容易に基板Ｐの交換動作を行うことができる。
【００６０】
また、基板ステージ２０が基板搬出装置７０を有しているので、基板ステージ２０の位置（Ｘ位置、及び／又はＹ位置）に関わらず基板ステージ２０からの基板搬出動作を行うことができる。従って、最終ショット領域の露光終了後であって、基板ステージ２０が基板交換位置に到達する前（基板ステージ２０の移動中を含む）に基板Ｐの搬出動作を開始することができる。また、ポート部６０において、複数のエア浮上装置６３により形成される基板Ｐのガイド面が基板Ｐよりも広幅に設定されているので、基板ステージ２０を基板ガイド装置６２とのＹ軸方向の位置あわせを厳密に行う必要がない（基板ホルダ４０がＸ軸に対して斜めに移動している際中に搬出動作を開始しても良い）。従って、基板交換のサイクルタイムを短縮できる。
【００６１】
また、基板リフト装置４５において、エア浮上装置４７を上下動させるためのＺアクチュエータ４６がＸ粗動ステージ２３ｘに搭載されているので、仮に微動ステージ２１（あるいは基板ホルダ４０）内にＺアクチュエータを内蔵する場合に比べ、微動ステージ２１を薄型化、軽量化することができ、且つＺ軸方向のストロークが長いＺアクチュエータを用いることができるので、エア浮上装置４７を長ストロークで駆動することができる。
【００６２】
《第２の実施形態》
次に第２の実施形態について図１２〜図１５を用いて説明する。
【００６３】
第２の実施形態に係る基板ステージ１２０は、基板ホルダ１４０、基板リフト装置１４５（図１２では不図示。図１３参照）、及び基板搬出装置１７０の構成が上記第１の実施形態と異なる。以下、上記第１の実施形態と同様の構成、及び機能を有する部材については、上記第１の実施形態と同じ（又は末尾の共通な）符号を用いてその説明を省略する。
【００６４】
図１２に示されるように、第２の実施形態に係る基板ステージ１２０の基板ホルダ１４０の上面には、不図示の微少な孔部が複数形成されており、その孔部から加圧気体（例えば、空気）を噴出し、微少なクリアランスを介して基板Ｐを浮上支持すること、及び基板Ｐとの間の気体を吸引して基板Ｐを吸着保持することができるようになっている。なお、基板ホルダ１４０において、気体噴出用の孔部と気体吸引用の孔とは、同じであっても良いし、それぞれ別であっても良い。
【００６５】
また、基板ホルダ１４０には、図１３に示されるように、複数の基板リフト装置１４５に対応する位置にＺ軸方向に貫通する貫通孔１４２が複数形成されている。複数（本第２の実施形態では、例えば１６台）の基板リフト装置１４５それぞれは、Ｚアクチュエータ４６により上下（Ｚ軸）方向に駆動されるリフトピン１４７を有しており、上記貫通孔１４２内には、リフトピン１４７が収容されている。
【００６６】
基板ステージ１２０は、基板ホルダ１４０上に載置された基板Ｐを基板ホルダ１４０に対してＹ軸方向にスライドさせるための基板スライド装置８０を有している。基板スライド装置８０は、図１２に示されるように、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば２つ配置されている。ただし、基板スライド装置８０の数、及び配置はこれに限られず適宜変更可能である。
【００６７】
基板ホルダ１４０には、図１３に示されるように、基板スライド装置８０に対応する位置に切り欠き１４３が形成されている。切り欠き１４３は、基板ホルダ１４０の上面側及び−Ｙ側の側面側に開口して形成されている。
【００６８】
基板スライド装置８０は、ベース８１，Ｙリニアガイド８２、Ｙスライド部材８３，及び押圧ピン８４を備えている。ベース８１は、Ｙ軸方向に延びる平面視矩形の平板状の部材から成り、その＋Ｙ側の端部側が、上記切り欠き１４３内に挿入されるとともに、−Ｙ側の端部側が基板ホルダ１４０の−Ｙ側の端部から−Ｙ側（外側）に突き出している。ベース８１は、その下面が基板ホルダ１４０に固定されている。Ｙリニアガイド８２は、ベース８１の上面に固定されている。Ｙスライド部材８３は、Ｙリニアガイド８２にスライド自在に機械的に係合している。押圧ピン８４は、Ｚ軸方向に延びる円柱状の部材から成り、Ｙスライド部材８３に固定されている。押圧ピン８４の＋Ｚ側の端部のＺ位置は、基板ホルダ１４０の上面よりも＋Ｚ側に設定されている。基板スライド装置８０は、押圧ピン８４をＹ軸方向に駆動するための不図示のＹアクチュエータを備えており、押圧ピン８４は、図１３に示される基板ホルダ１４０の外側であって基板Ｐに接触しない位置と、図１５に示される一部が切り欠き１４３内に収容される位置との間で駆動される。
【００６９】
基板搬出装置１７０は、上記第１の実施形態と同様に、＋Ｙ側のＸビーム２５に一対のＸリニアガイド装置７３を介して取り付けられた支持部材７２が、Ｘリニアモータ７４によりＸ軸方向に所定のストロークで駆動される。上記第１の実施形態の吸着パッド７１は、図４に示されるように、ＹＺ断面逆Ｌ字状に形成され、基板吸着面部が支持部材７２の−Ｙ側の側面から−Ｙ側に突き出し、そのＹ位置が基板ホルダ４０と一部重複しているのに対し、図１２及び図１３から分かるように、本第２の実施形態の吸着パッド１７１の基板吸着面部は、基板ホルダ１４０上に基板Ｐが載置された状態でＸ軸方向に移動してもその基板Ｐに接触しないように基板ホルダ１４０の外側（＋Ｙ側）に配置されている。また、吸着パッド１７１の上面（吸着面）のＺ位置は、基板ホルダ１４０の上面（基板載置面）よりも幾分−Ｚ側（下方）に設定されている。
【００７０】
また、上記第１の実施形態では、図２に示されるように、基板Ｐに対する露光処理時に、吸着パッド７１が基板Ｐ（基板ホルダ４０）のＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側（具体的には＋Ｘ側の外側）で待機するのに対し、本第２の実施形態では、図１２に示されるように、基板Ｐに対する露光処理時であっても、吸着パッド１７１は、基板ホルダ１４０の移動可能範囲内に配置される。この場合であっても、基板Ｐ（及び基板ホルダ１４０）がＸ軸方向に移動する際に基板Ｐと吸着パッド１７１とが接触しない（図１３参照）。また、基板スライド装置８０の押圧ピン８４も、基板Ｐと接触しないように、−Ｙ側のストロークエンドに位置される。
【００７１】
基板ステージ１２０において、基板Ｐの搬出は、図１５に示されるように、基板ホルダ１４０から基板Ｐの下面に対して加圧気体が噴出され、基板Ｐが浮上した状態で行われる。基板ステージ１２０では、基板スライド装置８０の押圧ピン８４が＋Ｙ側に駆動され、これにより、基板Ｐの＋Ｙ側の端部が基板ホルダ１４０の＋Ｙ側の端部から＋Ｙ側に所定量突き出す。次いで、Ｚボイスコイルモータ１８ｚにより（あるいは、重量キャンセル装置５４が有する空気ばね（不図示）内が減圧されることにより）微動ステージ２１及び基板ホルダ１４０が降下する。これにより、基板Ｐは、基板ホルダ１４０上で浮上したまま降下して＋Ｙ側かつ−Ｘ側の端部近傍が、予め基板Ｐの下方に位置していた吸着パッド１７１に吸着保持される。なお、本第２の実施形態では、基板リフト装置１４５は、基板搬入装置６１（図１５では不図示。図５参照）から基板Ｐを受け取る際にのみ用いられ、基板Ｐ搬出には用いられない。
【００７２】
この後、図１４に示されるように、吸着パッド１７１が＋Ｘ方向に駆動されることにより、基板Ｐが基板ホルダ１４０の上面に沿ってポート部６０（図１４では不図示。図５参照）に搬出される。
【００７３】
以上説明した第２の実施形態によれば、吸着パッド１７１を基板ＰのＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に待機させておく必要がないので、露光処理の終了後、迅速に基板Ｐの搬出動作を開始することができる。従って、基板交換のサイクルタイムを短縮できる。なお、本第２の実施形態では、基板Ｐと吸着パッド７１とを接触させるために基板ホルダ１４０を下降駆動させる場合を説明したが、これに限られず、基板搬出装置１７０に吸着パッド７１を上下方向に駆動する駆動装置を設け、吸着パッド７１を駆動することにより、基板Ｐと吸着パッド７１とを接触させても良い。また、基板スライド装置８０は、微動ステージ２１、あるいはＸ粗動ステージ２３ｘ上に設けられても良い。
【００７４】
なお、基板ステージ装置を含み、液晶露光装置の構成は、上記第１及び第２の実施形態に記載されたものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、上記第１の実施形態において、図４に示されるように、基板搬出装置７０の吸着パッド７１は、基板Ｐと基板ホルダ４０との間に挿入可能となるように、予め支持部材７２から基板ホルダ４０側に突き出して配置されているが、例えば図１６に示される第１の変形例に係る基板ステージ２２０のように、吸着パッド２７１をＹ軸方向に駆動するＹ駆動装置２７５を介して支持部材７２上に搭載し、基板Ｐに対する露光処理などを行う際には吸着パッド２７１を基板Ｐから退避させるとともに、基板Ｐの搬出時にのみ、基板Ｐと基板ホルダ４０との間に挿入させても良い。上記第１の実施形態では、基板Ｐをポート部に受け渡す際、図７（Ｂ）に示されるように、基板Ｐを基板ホルダ４０の上面から離間させた後、吸着パッド７１を基板Ｐと基板ホルダ４０との間を通過させて基板Ｐを吸着可能な位置に移動させる必要があるが、図１６に示される基板搬出装置２７０では、基板Ｐが基板ホルダ４０上に載置された状態で、吸着パッド２７１を基板Ｐの−Ｘ側かつ＋Ｙ側の端部近傍を吸着可能な位置に移動させることができる。従って、基板搬出に要する時間を短縮できる。
【００７５】
また、基板Ｐを基板ホルダ４０上から持ち上げるための基板リフト装置４５の構成は、上記第１の実施形態のものに限られない。例えば、図１７に示される第２の変形例に係る基板ステージ３２０が有する複数の基板リフト装置３４０それぞれは、Ｘ軸方向に延びる棒状の部材から成り、Ｘ溝４１内に収容されたベース部材３４１、ベース部材３４１の上面にＸ軸方向に所定間隔で取り付けられた複数（例えば６つ）の多孔質部材３４２、ベース部材３４１をＺ軸方向に駆動（上下動）させる一対のＺアクチュエータ３４３（図１７では不図示。図１８（Ａ）参照）などを備える。ベース部材３４１の長手方向寸法は、基板Ｐ（図１７では不図示。図２０（Ｂ）参照）の長手方向寸法と同程度に（本第２の変形例では幾分短く）設定されている。
【００７６】
基板リフト装置３４０は、図１８（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向に所定間隔（基板ホルダ４０に形成された複数のＸ溝４１に対応する間隔）で、例えば５台設けられている。なお、本第２の変形例の基板ホルダ４０は、Ｘ溝４１の数、及びＸ溝４１が基板ホルダ４０の＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部に開口していない点が上記第１の実施形態と異なるが、便宜上上記第１の実施形態と同じ符号を用いる。
【００７７】
図１８（Ａ）に示されるように、ベース部材３４１の下面であって、ベース部材３４１の長手方向の両端部近傍それぞれには、Ｚ軸方向に延びる脚部３４４が固定されている。上記Ｘ溝４１を規定する底面には、基板ホルダ４０を上下方向に貫通する貫通孔４２が一対形成されており、該一対の貫通孔４２それぞれに脚部３４４が挿通されている。Ｘ溝４１を規定する壁面とベース部材３４１との間、及び貫通孔４２を規定する壁面と脚部３４４との間には、それぞれ微動ステージ２１がＸ粗動ステージ２３ｘに対して微少駆動される際に互いに接触しない程度の隙間が設定されている。
【００７８】
一対のＺアクチュエータ３４３は、Ｘ粗動ステージ２３ｘの上面であって、上記一対の脚部３４４それぞれに対応する部位に固定されている。Ｚアクチュエータ３４３としては、エアシリンダなどを用いることができる。Ｘ粗動ステージ２３ｘの上面におけるＺアクチュエータ３４３の近傍には、Ｌ字状の部材から成るステー３４５が固定されている。ベース部材３４１は、脚部３４４に固定されたＺリニアガイド３４６と、ステー３４５に取り付けられたＺスライド部材３４７とから成るＺリニアガイド装置の作用により、図１８（Ｃ）に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３ｘに対してＺ軸方向（上下方向）に直進案内される。
【００７９】
ここで、ベース部材３４１は、図１９（Ａ）に示されるように中空に形成されており、上面に複数の孔部が形成されている。多孔質部材３４２（図１９（Ａ）では不図示。図１７参照）は、該複数の孔部を塞ぐように取り付けられている。ベース部材３４１には、基板ホルダ４０（図１９（Ａ）では不図示。図１７参照）の外部から配管部材３４８を介して加圧気体が供給されており、上記複数の孔部、及び多孔質部材３４２を介して加圧気体が基板Ｐ（図１９（Ａ）では不図示。図１８（Ｄ）参照）の下面に対して噴出される。なお、配管部材３４８は、図１９（Ａ）に示されるように、一方の脚部３４４を中空に形成するとともベース部材３４１と連通させ、該一方の脚部３４４に接続しても良いし、図１９（Ｂ）に示されるように、ベース部材３４１の長手方向の一端部に接続しても良い。なお、ベース部材３４１には多孔質部材３４２を取り付けなくても良い。つまり、ベース部材の表面は多孔質絞りによるエアベアリングを形成するのではなく、穴や溝加工による表面絞りやオリフィス絞り、これらを組み合わせた複合絞りのエアベアリング（一体成形加工）としても良い。
【００８０】
基板ステージ３２０では、図２０（Ａ）に示されるように、ベース部材３４１が上昇駆動された状態で、基板搬入装置６１のフォークハンド６１ａが基板Ｐを基板ホルダ４０の上方に搬送し（基板Ｐが基板ホルダ４０の上方に搬送された後にベース部材３４１を上昇駆動しても良い）、次いで、図２０（Ｂ）に示されるように、フォークハンド６１ａが下降駆動されると共に−Ｘ方向（基板ホルダ４０から離間する方向）に駆動されることにより（フォークハンド６１ａを下降駆動せずにベース部材３４１を更に上昇駆動しても良い）、基板Ｐが基板リフト装置３４０に受け渡される。この後、図２０（Ｃ）に示されるように、ベース部材３４１が下降駆動され、基板Ｐが基板ホルダ４０の上面上に載置される。また、基板Ｐの搬出時には、図２０（Ｄ）に示されるように、ベース部材３４１が上昇駆動され、基板Ｐが基板ホルダ４０の上面から離間した状態で多孔質部材３４２から基板Ｐの下面に加圧気体が噴出される。以下、基板搬出装置７０（図２０（Ｄ）では不図示。図３など参照）により基板Ｐが搬出される。
【００８１】
本第２の変形例によれば、ひとつのベース部材３４１に対して加圧気体供給用の配管をひとつ接続すれば良いので、装置の構成が簡単である（これに対し、上記第１の実施形態（図４参照）では複数の基板リフト装置４５それぞれのエア浮上装置４７に対して個別に加圧気体供給用の配管を接続する必要がある）。また、微動ステージ２１に貫通孔を形成する必要がないので、微動ステージ２１の剛性低下を抑制できる。また、微動ステージ２１の下方にＺアクチュエータ３４３を配置することができないような場合（例えば、重量キャンセル装置５４が大型である場合）であっても、好適に用いることができる。なお、本第２の変形例では、ひとつのベース部材３４１につき、Ｘ軸方向に離間した、例えば２つのＺアクチュエータ３４３が設けられたが、これに限られず、該例えば２つのＺアクチュエータ３４３により、複数のベース部材３４１をまとめて駆動しても良い。また、本第２の変形例に係る基板リフト装置３４０は、基板搬出装置を有していない基板ステージ装置（例えば、基板搬出装置がポート部側に設けられているような場合）にも適用可能である。
【００８２】
また、上記第２の変形例において、図２１（Ａ）に示されるように、ベース部材３４１の両端部近傍であって、脚部３４４よりも更に外側（端部側）に引っ張りコイルばね３４９の一端を接続しても良い。引っ張りコイルばね３４９は、中間部が基板ホルダ４０に形成された貫通孔４３に挿入され、他端がステー３４５（すなわちＸ粗動ステージ２３ｘ）に接続されている。これにより、図２１（Ｂ）に示されるように、ベース部材３４１を上昇駆動したときに、該ベース部材３４１の両端部近傍それぞれには、ベース部材３４１と脚部３４４との接続部近傍を中心として、ベース部材３４１の端部が下方に下がるようなモーメントが作用する。これにより、ベース部材３４１の長手方向中央部の自重による撓みが抑制される。
【００８３】
また、基板Ｐを基板ホルダ４０上から搬出する基板搬出装置７０の構成も適宜変更可能である。図２２には、第３の変形例に係る基板ステージ４２０が示されている。基板ステージ４２０では、Ｘビーム４２５が上記第１の実施形態（図１など参照）に比べて狭幅（高さ方向寸法が幅方向寸法よりも長い）に形成されており、Ｘ粗動ステージ２３ｘを駆動するためのＸリニアモータ２８を構成する磁石ユニット２８ａがＸビーム４２５の両側面に固定されている。また、Ｘ粗動ステージ２３ｘの下面には、一対のＸビーム４２５に対応して一対のＸキャリッジ２９が固定されている。Ｘキャリッジ２９は、ＹＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、一対の対向面間に対応するＸビーム４２５が挿入されている。Ｘキャリッジ２９の一対の対向面には、磁石ユニット２８ａに対向してコイルユニット２８ｂが固定されている。
【００８４】
基板搬出装置４７０において、吸着パッド７１を支持する支持部材７２は、Ｙ粗動ステージ２３ｙに固定された固定部７６ａと、支持部材７２の下端部近傍に上記固定部７６ａに対向して固定された可動部７６ｂとを含むＸ駆動ユニット７６によりＸ軸方向に所定のストロークで駆動される。基板ステージ４２０において、一対のＸビーム４２５の＋Ｘ側の端部近傍を相互に接続するＹキャリッジ２６、及び補助キャリッジ２６ａ（図２２では不図示。図３参照）は、＋Ｙ側のＸビーム４２５の＋Ｙ側の側面よりも＋Ｙ側に突き出している。固定部７６ａは、Ｘ軸方向に延びる部材から成り、Ｙキャリッジ２６、及び補助キャリッジ２６ａそれぞれの＋Ｙ側の端部近傍上に架設されている。不図示であるが、Ｘ駆動ユニット７６は、支持部材７２をＸ軸方向に所定のストロークで駆動するための要素（例えばＸリニアモータの固定子及び可動子、Ｘリニアガイド装置のガイド部材及びスライド部材）を含む。これにより、上記第１の実施形態と同様に、支持部材７２が基板ＰのＸ軸方向に関する長さと同等のストロークでＸ軸方向に駆動される。なお、図２３に示される第４の変形例に係る基板ステージ５２０のように、基板搬出装置５７０は、Ｘ駆動ユニット７６の固定部７６ｂがＸキャリッジ２９に固定されても良い。
【００８５】
なお、上記基板ステージ４２０、５２０において、基板Ｐを基板ホルダ４０から離間させる基板リフト装置は、図面の錯綜を避けるために図示が省略されているが、上記第１の実施形態に係る基板リフト装置４５（図３参照）、上記第２の実施形態に係る基板リフト装置１４５（図１３参照）、上記第２の変形例に係る基板リフト装置３４０（図１８参照）のいずれを用いても良い。
【００８６】
また、上記第１及び第２の実施形態（上記第１〜第４の変形例も含む。以下同じ）において、基板搬出装置７０、１７０、２７０それぞれは、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面（Ｙ粗動ステージ２３ｙの一方の側面）にひとつ取り付けられたが、基板搬出装置７０、１７０、２７０の数、及び配置は、これに限られず、例えば＋Ｙ側のＸビームの外側面にＸ軸方向に所定間隔で支持部材７２及び吸着パッド７１を複数（例えば２つ）配置し、それぞれ基板ＰのＸ軸方向に離間した互いに異なる複数箇所を保持しても良い。また、基板搬出装置７０、１７０、２７０を、−Ｙ側のＸビーム２５にも追加的に取り付け、基板Ｐの＋Ｙ側の端部近傍と併せて−Ｙ側の端部近傍（あるいは−Ｙ側の端部近傍のみ）を保持するようにしても良い。
【００８７】
また、上記第１及び第２の実施形態では、基板ステージ２０、１２０、２２０それぞれが有する基板搬出装置７０、１７０、２７０のみを用いて基板Ｐをポート部６０に搬出したが、例えば、これと併せてポート部６０に基板搬出装置を配置し、基板ホルダ４０、１４０から基板Ｐが所定量（例えば上記及び第２の実施形態の半分程度）搬出された状態でその基板Ｐを保持して基板Ｐの搬出を行っても良い。この場合、基板ステージ２０、１２０、２２０側の吸着パッド７１，１７１のＸ軸方向に関するストロークを短くすることができる。
【００８８】
また、基板ステージ２０、１２０、２２０それぞれとポート部６０との間で行われる基板Ｐの受け渡し（搬入及び搬出）は、例えば米国特許第６，５５９，９２８号明細書に開示されるような基板Ｐを下方から支持する基板支持部材を用いて行っても良い。この場合であっても基板搬出装置７０、１７０、２７０を用いて基板支持部材を駆動することにより基板Ｐを上記第１及び第２の実施形態と同様に基板ステージ２０、１２０、２２０から搬出できる。また、上記第１及び第２の実施形態の基板搬出装置７０、１７０、２７０は、基板Ｐを真空吸着により保持したが、これに限らず、その他の保持（例えば機械的な保持）方式により保持しても良い。
【００８９】
また、上記第１の実施形態において、複数の基板リフト装置４５は、Ｘ粗動ステージ２３ｘ上に配置されたが、これに限られず、基板ホルダ４０、あるいは微動ステージ２１内に内蔵されても良い。また、上記第２の実施形態でも同様に、複数の基板リフト装置１４５が基板ホルダ１４０、あるいは微動ステージ２１内に内蔵されても良い。
【００９０】
また、照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。
【００９１】
また、上記第１及び第２の実施形態では、投影光学系ＰＬが、複数本の投影光学ユニットを備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学ユニットの本数はこれに限らず、１本以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、例えばオフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。また、上記実施形態では投影光学系ＰＬとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。
【００９２】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。
【００９３】
なお、露光装置としては、サイズ（外径、対角線の長さ、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。
【００９４】
また、露光装置としては、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用することができる。また、露光装置において、搬出装置により搬出される物体は、露光対象物体である基板などに限られず、マスクなどのパターン保持体（原版）であっても良い。
【００９５】
また、露光装置の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。
【００９６】
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】
【００９７】
以上説明したように、本発明の露光装置は、物体を走査露光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製造に適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。
【符号の説明】
【００９８】
１０…液晶露光装置、２０…基板ステージ、２３ｘ…Ｘ粗動ステージ、２３ｙ…Ｙ粗動ステージ、３０…装置本体、４０…基板ホルダ、４５…基板リフト装置、５０…Ｙステップ定盤、５４…重量キャンセル装置、６０…ポート部、６１…基板搬入装置、６２…基板ガイド装置、７０…基板搬出装置、７１…吸着パッド、７２…支持部材、７３…Ｘリニアガイド装置、７４…Ｘリニアモータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、フラットパネルディスプレイの製造方法、及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは、露光時にエネルギビームに対して物体を走査方向に移動させる走査型の露光装置、及び前記露光装置を用いたフラットパネルディスプレイの製造方法、並びに前記露光装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示素子、半導体素子（集積回路等）等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下、「マスク」と総称する）と、ガラスプレート又はウエハ（以下、「基板」と総称する）とを所定の走査方向（スキャン方向）に沿って同期移動させつつ、マスクに形成されたパターンをエネルギビームを用いて基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ（スキャナとも呼ばれる））などが用いられている。
【０００３】
この種の露光装置としては、露光対象の基板を基板搬送装置を用いて基板ステージに対して搬入及び搬出するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、露光装置では、基板ステージに保持された基板への露光処理が終了すると、その基板は基板ステージ上から搬出され、基板ステージ上には別の基板が搬送されることにより、複数の基板に対して連続して露光処理が行われる。従って、複数の基板に対して連続して露光処理を行う際には、基板ステージから基板の搬出を迅速に行うことが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６，５５９，９２８号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、露光時にエネルギビームに対して物体を走査方向に移動させる走査型の露光装置であって、所定の二次元平面内で前記走査方向に直交する第１方向に移動可能な第１移動体と、前記第１移動体上で前記走査方向に平行な第２方向に移動可能かつ前記第１移動体と共に前記第１方向に移動可能な第２移動体と、前記物体を保持可能に設けられ、前記第２移動体の上方に配置され、前記第２移動体の移動により前記物体と一体的に前記所定の二次元平面に平行な方向に誘導される物体保持装置と、前記第１移動体に設けられ、前記物体保持装置に対して前記物体を所定の搬出方向に駆動する搬出装置と、を備える露光装置である。
【０００７】
これによれば、物体を搬出する搬出装置が走査方向に直交する方向に移動する第１移動体に設けられているので、走査方向に移動する第２移動体の慣性質量が増加せず、特に走査露光時において高精度で物体の位置制御が可能となる。
【０００８】
本発明は、第２の観点からすると、本発明の第１の観点にかかる露光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である。
【０００９】
本発明は、第３の観点からすると、本発明の第１の観点にかかる露光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である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の液晶露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の液晶露光装置が有する基板ステージ装置の平面図である。
【図３】図２の基板ステージ装置を＋Ｙ側から見た側面図である。
【図４】図３の基板ステージ装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】液晶露光装置が有するポート部の平面図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その１及びその２）である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その３及びその４）である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その５及びその６）である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その７及びその８）である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その９及びその１０）である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、基板の交換動作を説明するための図（その１１及びその１２）である。
【図１２】第２の実施形態に係る基板ステージの平面図であって、基板保持前の状態を示す図である。
【図１３】図１２の基板ステージの断面図である。
【図１４】第２の実施形態に係る基板ステージの平面図であって、基板保持後の状態を示す図である。
【図１５】図１４の基板ステージの断面図である。
【図１６】第１実施形態の第１の変形例に係る基板ステージを示す図である。
【図１７】第１実施形態の第２の変形例に係る基板ステージ装置が有する基板ホルダの平面図である。
【図１８】図１８（Ａ）は、図１７のＢ−Ｂ線断面図、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図１８（Ｃ）は、第２の変形例に係る基板リフト装置の動作を説明するための図である。
【図１９】図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）は、基板リフト装置の内部構造を示す図（その１及びその２）である。
【図２０】図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）は、第２の変形例に係る基板ステージにおける基板の搬入及び搬出動作を説明するための図（その１〜その４）である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、第２の変形例に係る基板リフト装置の変形例を示す図（その１及びその２）である。
【図２２】第１実施形態の第３の変形例に係る基板ステージ装置を示す図である。
【図２３】第１実施形態の第４の変形例に係る基板ステージ装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
《第１の実施形態》
以下、第１の実施形態について、図１〜図１１（Ｂ）を用いて説明する。
【００１２】
図１には、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、例えば液晶表示装置（フラットパネルディスプレイ）などに用いられる矩形（角型）のガラス基板Ｐ（以下、単に基板Ｐと称する）を露光対象物とする投影露光装置である。
【００１３】
液晶露光装置１０は、照明系ＩＯＰ、マスクＭを保持するマスクステージＭＳＴ、投影光学系ＰＬ、装置本体３０、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を保持する基板ステージ装置ＰＳＴ、外部装置（例えば、コータ・デベロッパ装置）との間で基板の受け渡しを行うポート部６０（図１では不図示。図５参照）、及びこれらの制御系等を有している。以下、露光時にマスクＭと基板Ｐとが投影光学系ＰＬに対してそれぞれ相対走査される方向をＸ軸方向とし、水平面内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸回りの回転方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸方向に関する位置をそれぞれＸ位置、Ｙ位置、及びＺ位置として説明を行う。
【００１４】
照明系ＩＯＰは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書などに開示される照明系と同様に構成されている。すなわち、照明系ＩＯＰは、図示しない光源（例えば、水銀ランプ）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、露光用照明光（照明光）ＩＬとしてマスクＭに照射する。照明光ＩＬとしては、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｈ線（波長４０５ｎｍ）などの光（あるいは、上記ｉ線、ｇ線、ｈ線の合成光）が用いられる。
【００１５】
マスクステージＭＳＴには、回路パターンなどがそのパターン面に形成されたマスクＭが、例えば真空吸着により吸着保持されている。マスクステージＭＳＴは、装置本体３０（ボディ）の一部である鏡筒定盤３１上に搭載され、例えばリニアモータを含むマスクステージ駆動系（不図示）により走査方向（Ｘ軸方向）に所定の長ストロークで駆動されるとともに、Ｙ軸方向、及びθｚ方向に適宜微少駆動される。マスクステージＭＳＴのＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転情報を含む）は、不図示のレーザ干渉計を含むマスク干渉計システムにより計測される。
【００１６】
投影光学系ＰＬは、マスクステージＭＳＴの下方に配置され、鏡筒定盤３１に支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば米国特許第６，５５２，７７５号明細書に開示された投影光学系と同様に構成されている。すなわち、投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターン像の投影領域が千鳥状に配置された複数の投影光学系（マルチレンズ投影光学系）を含み、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状の単一のイメージフィールドを持つ投影光学系と同等に機能する。本実施形態では、複数の投影光学系それぞれとしては、例えば両側テレセントリックな等倍系で正立正像を形成するものが用いられている。
【００１７】
このため、照明系ＩＯＰからの照明光ＩＬによってマスクＭ上の照明領域が照明されると、マスクＭを通過した照明光ＩＬにより、投影光学系ＰＬを介してその照明領域内のマスクＭの回路パターンの投影像（部分正立像）が、基板Ｐ上の照明領域に共役な照明光ＩＬの照射領域（露光領域）に形成される。そして、マスクステージＭＳＴと基板ステージ装置ＰＳＴとの同期駆動によって、照明領域（照明光ＩＬ）に対してマスクＭを走査方向に相対移動させるとともに、露光領域（照明光ＩＬ）に対して基板Ｐを走査方向に相対移動させることで、基板Ｐ上の１つのショット領域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。すなわち、本実施形態では照明系ＩＯＰ及び投影光学系ＰＬによって基板Ｐ上にマスクＭのパターンが生成され、照明光ＩＬによる基板Ｐ上の感応層（レジスト層）の露光によって基板Ｐ上にそのパターンが形成される。
【００１８】
装置本体３０は、鏡筒定盤３１、一対のサイドコラム３２、基板ステージ架台３３を有している。鏡筒定盤３１は、ＸＹ平面に平行に配置された板状の部材から成り、上記投影光学系ＰＬ、マスクステージＭＳＴなどを支持している。一対のサイドコラム３２は、Ｙ軸方向に離間して配置され、鏡筒定盤３１の＋Ｙ側の端部近傍、及び−Ｙ側の端部近傍をそれぞれ下方から支持している。基板ステージ架台３３は、Ｙ軸方向に延びる部材から成り、図２及び図３から分かるように、Ｘ軸方向に離間して、例えば２つ設けられている。図１に戻り、＋Ｙ側のサイドコラム３２は、例えば２つの基板ステージ架台３３の＋Ｙ側の端部近傍上に、−Ｙ側のサイドコラム３２は、例えば２つの基板ステージ架台３３の−Ｙ側の端部近傍上にそれぞれ搭載されている。基板ステージ架台３３は、その長手方向の端部近傍が、クリーンルームの床１１上に設置された防振装置３４により下方から支持されている。これにより、装置本体３０（及び投影光学系ＰＬ、マスクステージＭＳＴなど）が、床１１から振動的に分離される。
【００１９】
基板ステージ装置ＰＳＴは、図３に示されるように、一対のベースフレーム１４、補助ベースフレーム１５、及び基板ステージ２０を備えている。
【００２０】
一方のベースフレーム１４は、＋Ｘ側の基板ステージ架台３３の＋Ｘ側に、他方のベースフレーム１４は、−Ｘ側の基板ステージ架台３３の−Ｘ側に、補助ベースフレーム１５は、一対の基板ステージ架台３３の間に、それぞれ基板ステージ架台３３に所定距離隔てて（非接触状態で）配置されている。一対のベースフレーム１４及び補助ベースフレーム１５は、それぞれＹ軸方向に延びるＹＺ平面に平行な板状部材から成り、複数のアジャスタ装置を介して高さ位置（Ｚ位置）が調整可能に床１１上に設置されている。一対のベースフレーム１４、及び補助ベースフレーム１５それぞれの上端面（＋Ｚ側の端部）には、図２に示されるように、Ｙ軸方向に延びる機械的なＹリニアガイド装置（一軸ガイド装置）の要素であるＹリニアガイド１６ａが固定されている。
【００２１】
図１に戻り、基板ステージ２０は、Ｙ粗動ステージ２３ｙ、Ｘ粗動ステージ２３ｘ、微動ステージ２１、基板ホルダ４０、複数の基板リフト装置４５、Ｙステップ定盤５０、重量キャンセル装置５４、及び基板搬出装置７０を有している。
【００２２】
Ｙ粗動ステージ２３ｙは、図３に示されるように、一対のベースフレーム１４、及び補助ベースフレーム１５上に搭載されている。Ｙ粗動ステージ２３ｙは、図２に示されるように、一対のＸビーム２５を有している。一対のＸビーム２５それぞれは、Ｘ軸方向に延びるＹＺ断面が矩形の部材から成り、Ｙ軸方向に所定間隔で互いに平行に配置されている。一対のＸビーム２５は、＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部近傍それぞれにおいて、Ｙキャリッジ２６により互いに接続されている。Ｙキャリッジ２６は、Ｙ軸方向に延びるＸＹ平面に平行な板状部材から成り、その上面上に一対のＸビーム２５が搭載されている。また、一対のＸビーム２５は、図３に示されるように、その長手方向の中央部が補助キャリッジ２６ａにより接続されている。
【００２３】
また、図１及び図３から分かるように、Ｙキャリッジ２６の下面、及び補助キャリッジ２６ａの下面には、上記Ｙリニアガイド１６ａと共にＹリニアガイド装置１６を構成するＹスライド部材１６ｂが複数（図３では紙面奥行き方向に重なっている）固定されている。Ｙスライド部材１６ｂは、対応するＹリニアガイド１６ａに低摩擦でスライド自在に係合しており、Ｙ粗動ステージ２３ｙは、一対のベースフレーム１４、及び補助ベースフレーム１５上を低摩擦でＹ軸方向に所定のストロークで移動可能となっている。一対のＸビーム２５の下面のＺ位置は、一対の基板ステージ架台３３の上面よりも＋Ｚ側に設定されており、Ｙ粗動ステージ２３ｙは、一対の基板ステージ架台３３（すなわち装置本体３０）から振動的に分離されている。
【００２４】
Ｙ粗動ステージ２３ｙは、図２に示されるように、一対のＹ送りねじ装置１７によりＹ軸方向に駆動される。一対のＹ送りねじ装置１７それぞれは、ベースフレーム１４の外側面に取り付けられたモータにより回転駆動されるねじ軸１７ａと、Ｙキャリッジ２６に取り付けられた複数の循環式ボール（不図示）を有するナット１７ｂとを含む。Ｙ粗動ステージ２３ｙのＹ位置情報は、不図示のリニアエンコーダシステムにより求められる。なお、Ｙ粗動ステージ２３ｙ（一対のＸビーム２５）をＹ軸方向に駆動するためのＹアクチュエータの種類は、上記ボールねじ装置に限らず、例えばリニアモータ、ベルト駆動装置などであっても良い。また、補助ベースフレーム１５に上記Ｙ送りねじ装置１７と同様な構成の（あるいは別種の）Ｙアクチュエータを配置しても良い。また、Ｙ送りねじ装置１７はひとつでも良い。
【００２５】
一対のＸビーム２５それぞれの上面には、図４に示されるように、Ｘ軸方向に延びる機械的な一軸ガイド装置の要素であるＸリニアガイド２７ａが、Ｙ軸方向に所定間隔でひとつのＸビーム２５につき、例えば２本、互いに平行に固定されている。また、一対のＸビーム２５それぞれの上面であって、一対のＸリニアガイド２７ａ間の領域には、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット２８ａ（Ｘ固定子）が固定されている。
【００２６】
Ｘ粗動ステージ２３ｘは、平面視矩形の板状部材から成り、その中央部に開口部が形成されている。Ｘ粗動ステージ２３ｘの下面には、上記Ｘリニアガイド２７ａと共にＸリニアガイド装置２７を構成するＸスライド部材２７ｂが固定されている。Ｘスライド部材２７ｂは、一本のＸリニアガイド２７ａにつき、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば４個設けられている（図３参照）。Ｘスライド部材２７ｂは、対応するＸリニアガイド２７ａに低摩擦でスライド自在に係合しており、Ｘ粗動ステージ２３ｘは、一対のＸビーム２５上を低摩擦でＸ軸方向に所定のストロークで移動可能となっている。また、Ｘ粗動ステージ２３ｘの下面には、一対の磁石ユニット２８ａそれぞれに所定のクリアランスを介して対向し、一対の磁石ユニット２８ａと共にＸ粗動ステージをＸ軸方向に所定のストロークで駆動するための一対のＸリニアモータ２８を構成する一対のコイルユニット２８ｂ（Ｘ可動子）が固定されている。
【００２７】
Ｘ粗動ステージ２３ｘは、Ｘリニアガイド装置２７によりＹ粗動ステージ２３ｙに対するＹ軸方向への相対移動が制限されており、Ｙ粗動ステージ２３ｙと一体的にＹ軸方向に移動する。すなわち、Ｘ粗動ステージ２３ｘは、Ｙ粗動ステージ２３ｙと共に、ガントリ式の２軸ステージ装置を構成している。Ｙ粗動ステージ２３ｙのＹ位置情報、及びＸ粗動ステージ２３ｘのＸ位置情報は、それぞれ不図示のリニアエンコーダシステムにより求められる。
【００２８】
微動ステージ２１は、平面視矩形の箱形部材から成り、その上面に基板ホルダ４０が固定されている。微動ステージ２１は、Ｘ粗動ステージ２３ｘに固定された固定子と、微動ステージ２１に固定された可動子とから成る複数のボイスコイルモータを含む微動ステージ駆動系により、Ｘ粗動ステージ２３ｘ上で３自由度方向（Ｘ軸、Ｙ軸、θｚ方向）に微少駆動される。複数のボイスコイルモータには、複数のＸボイスコイルモータ１８ｘ（図３参照。ただし図３では紙面奥行き方向に重なっている。また図１では不図示）、及び複数のＹボイスコイルモータ１８ｙ（図１参照。ただし図１では紙面奥行き方向に重なっている。また図３では不図示）が含まれる。微動ステージ２１は、上記複数のボイスコイルモータが発生する推力によりＸ粗動ステージ２３ｘに誘導されることにより、そのＸ粗動ステージ２３ｘと共にＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に所定のストロークで移動する。また、微動ステージ２１は、複数のボイスコイルモータによりＸ粗動ステージ２３ｘに対して上記３自由度方向に適宜微少駆動される。
【００２９】
また、微動ステージ駆動系は、図１に示されるように、微動ステージ２１をθｘ、θｙ、及びＺ軸方向の３自由度方向に微少駆動するための複数のＺボイスコイルモータ１８ｚを有している。複数のＺボイスコイルモータ１８ｚは、例えば微動ステージ２１の四隅部に対応する箇所に配置されている（図１では、４つのＺボイスコイルモータ１８ｚのうち２つのみが示され、他の２つは図示省略。また、図４では不図示）。複数のボイスコイルモータを含み、微動ステージ駆動系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。
【００３０】
図１に戻り、微動ステージ２１のＸＹ平面内の位置情報（θｚ方向の回転量情報を含む）は、装置本体３０に固定されたレーザ干渉計１９を含む基板干渉計システムにより、微動ステージ２１にミラーベース２４を介してそれぞれ固定されたＸ移動鏡２２ｘ（図１では不図示。図２参照）、及びＹ移動鏡２２ｙを用いて求められる。なお、レーザ干渉計１９には、Ｘ移動鏡２２ｘに対応するＸレーザ干渉計、及びＹ移動鏡２２ｙに対応するＹレーザ干渉計がそれぞれ複数含まれるが、図１では代表してひとつのＹレーザ干渉計のみが示されている。また、微動ステージ２１のθｘ、θｙ、及びＺ軸方向それぞれの位置情報は、図４に示されるように、微動ステージ２１の下面に固定された複数のＺセンサ５６により、後述する重量キャンセル装置５４に固定されたターゲット５７を用いて求められる。上記微動ステージ２１の位置計測系の構成については、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されている。
【００３１】
基板ホルダ４０は、図１及び図２から分かるように、ＸＹ平面に平行な平面視矩形の板状部材から成り、その上面には、基板Ｐを真空吸着により吸着保持するための不図示の微少な孔部が複数形成されている。また、基板ホルダ４０の上面には、図２に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸ溝４１がＹ軸方向に所定間隔で複数（例えば４本）形成されている。基板ホルダ４０のＸ軸及びＹ軸方向それぞれの寸法は、基板ＰのＸ軸及びＹ軸方向それぞれの寸法よりも幾分短く設定され、基板ホルダ４０上に基板Ｐが載置された状態で、基板Ｐの端部が基板ホルダ４０の端部からはみ出すようになっている。これは、基板Ｐの裏面にレジストが付着する可能性があり、そのレジストが基板ホルダ４０に付着しないようにするためである。
【００３２】
図４に示されるように、複数（本実施形態では、例えば１６台）の基板リフト装置４５それぞれは、Ｘ粗動ステージ２３ｘの上面に固定されＺアクチュエータ４６と、Ｚアクチュエータ４６の＋Ｚ側の端部に取り付けられたエア浮上装置４７とを有する。基板ホルダ４０に形成された複数のＸ溝４１を規定する底面には、基板ホルダ４０を上下方向に貫通する貫通孔４２がＸ軸方向に所定間隔で複数（例えば４つ）形成されている。また、微動ステージ２１には、上記複数の貫通孔４２に対応する位置に貫通孔２１ａが複数形成されている。貫通孔２１ａ、４２には、Ｚアクチュエータ４６の一部が挿通されている。Ｘ溝４１を規定する壁面とエア浮上装置４７との間、及びＺアクチュエータ４６と貫通孔２１ａ、４２を規定する壁面との間それぞれには、微動ステージ２１がＸ粗動ステージ２３ｘに対して微少駆動される際に互いに接触しない程度の隙間が設定されている。Ｚアクチュエータ４６の種類は、特に限定されないが、例えばエアシリンダ装置、送りねじ装置、カム装置などを用いることができる。
【００３３】
エア浮上装置４７は、図２に示されるように、ひとつのＸ溝４１内にＸ軸方向に所定間隔で複数（例えば４台）収容されている。複数のエア浮上装置４７それぞれは、ＸＹ平面に平行な板状部材から成り、対応するＺアクチュエータ４６（図２では不図示。図４参照）により、その上面が基板ホルダ４０の上面（基板載置面）から＋Ｚ側に突き出した位置と、基板ホルダ４０の上面より−Ｚ側に下がった（引っ込んだ）位置との間でＺ軸（上下）方向に同期駆動される。エア浮上装置４７の上面には、不図示の微少な孔部が複数形成されており、その孔部から加圧気体（例えば、空気）を噴出し、微少なクリアランスを介して基板Ｐを浮上支持することができるようになっている。また、複数のエア浮上装置４７の少なくとも一部は、基板Ｐとの間の気体を吸引して基板Ｐを吸着保持することができるようになっている。なお、エア浮上装置４７において、気体噴出用の孔部と気体吸引用の孔部とは、同じであっても良いし、それぞれ別であっても良い。また、本第１の実施形態では、Ｘ溝４１が、例えば４本形成されているが、Ｘ溝４１の数、及びエア浮上装置４７（基板リフト装置４５）の数、配置などはこれに限定されず、例えば基板Ｐの大きさなどに応じて適宜変更可能である。
【００３４】
Ｙステップ定盤５０は、Ｘ軸方向に伸びるＹＺ断面矩形の部材から成り、一対のＸビーム２５それぞれに所定距離隔てた状態で（非接触状態で）、一対のＸビーム２５間に挿入されている。Ｙステップ定盤５０の長手方向の寸法は、微動ステージ２１のＸ軸方向に関する移動ストロークよりも幾分長めに設定されている。Ｙステップ定盤５０の上面は、平面度が非常に高く仕上げられている。Ｙステップ定盤５０は、図４に示されるように、一対の基板ステージ架台３３それぞれの上面に固定された複数のＹリニアガイド３５ａと、Ｙステップ定盤５０の下面に固定された複数のＹスライド部材３５ｂとにより構成される複数のＹリニアガイド装置３５により、一対の基板ステージ架台３３上でＹ軸方向に所定のストロークで直進案内される。
【００３５】
Ｙステップ定盤５０は、図２に示されるように、＋Ｘ側、及び−Ｘ側の端部近傍それぞれにおいて、一対のフレクシャ装置５１と称される装置を介して一対のＸビーム２５に機械的に連結されている。これにより、Ｙステップ定盤５０とＹ粗動ステージ２３ｙとは、一体的にＹ軸方向に移動する。フレクシャ装置５１は、例えばＸＹ平面に平行に配置された厚さの薄い帯状の鋼板と、その鋼板の両端部に設けられた滑節装置（例えばボールジョイント、又はヒンジ装置）とを含み、上記鋼板が滑節装置を介してＹステップ定盤５０、及びＸビーム２５間に架設されている。従って、フレクシャ装置５１は、Ｙ軸方向の剛性に比べて他の５自由度方向（Ｘ，Ｚ，θｘ、θｙ、θｚ方向）の剛性が低く、上記５自由度方向に関してＹステップ定盤５０とＹ粗動ステージ２３ｙとが振動的に分離される。なお、Ｙステップ定盤５０のＹ位置は、例えばリニアモータ、送りねじ装置などのアクチュエータによりＹ粗動ステージ２３ｙと独立して制御しても良い。
【００３６】
重量キャンセル装置５４は、図４に示されるように、Ｚ軸方向に延びる一本の柱状の部材から成り、後述するレベリング装置５９と称される装置を介して微動ステージ２１を下方から支持している。重量キャンセル装置５４は、Ｘ粗動ステージ２３ｘに形成された開口部内に挿入されている。本実施形態の重量キャンセル装置５４は、例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示される重量キャンセル装置と同様に構成されている。すなわち、重量キャンセル装置５４は、不図示の空気ばねなどを有し、その空気ばねが発生する重力方向上向き（＋Ｚ方向）の力により、微動ステージ２１、基板ホルダ４０などを含む系の重量（重量加速度による下向き（−Ｚ方向）の力）を打ち消し、これにより微動ステージ駆動系を構成する複数のボイスコイルモータの負荷を低減する。
【００３７】
重量キャンセル装置５４は、複数のフレクシャ装置５５を介してＸ粗動ステージ２３ｘに機械的に接続されており、Ｘ粗動ステージ２３ｘと一体的にＸ軸方向、及び／又はＹ軸方向に移動する。フレクシャ装置５５の構成は、前述したＹステップ定盤５０とＸビーム２５とを接続するフレクシャ装置５１の構成と概ね同じである。レベリング装置５９は、球面軸受け装置（あるいは例えば米国特許出願公開第２０１０／００１８９５０号明細書に開示されるような疑似球面軸受け装置）を含み、微動ステージ２１をθｘ及びθｙ方向に揺動（チルト）自在に下方から支持している。
【００３８】
ここで、重量キャンセル装置５４は、その下面に取り付けられた複数のエアベアリング５８を介して、Ｙステップ定盤５０上に非接触状態で搭載されている。重量キャンセル装置５４は、Ｘ粗動ステージ２３ｘと一体的にＸ軸方向に移動する際には、Ｙステップ定盤５０上を移動する。これに対し、重量キャンセル装置５４は、Ｘ粗動ステージ２３ｘと一体的にＹ軸方向に移動する際には、Ｙ粗動ステージ２３ｙ、及びＹステップ定盤５０と一体的にＹ軸方向に移動するのでＹステップ定盤５０上から脱落することがない。
【００３９】
基板搬出装置７０は、基板ホルダ４０上に載置された基板Ｐを後述する基板ステージ装置ＰＳＴの外部（本実施形態では後述するポート部６０の基板ガイド装置６２（図５参照））に向けて搬出する装置であり、一対のＸビーム２５のうち、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面（＋Ｙ側を向いた面）に取り付けられている。基板搬出装置７０は、搬出対象の基板Ｐの下面を吸着保持する吸着パッド７１、吸着パッドを支持する支持部材７２、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に直進案内する一対のＸリニアガイド装置７３、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に駆動するためのＸリニアモータ７４を有している。なお、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図であるが、基板搬出装置７０の構成の説明のため、吸着パッド７１及び支持部材７２が−Ｘ側のストロークエンドに位置した状態で示されている。
【００４０】
吸着パッド７１は、図４に示されるように、ＹＺ断面逆Ｌ字状の部材から成り、ＸＹ平面に平行な部分は、図２に示されるように、Ｘ軸方向を長手方向とする平面視矩形の板状の部材から成る。吸着パッド７１は、外部に設置された不図示のバキューム装置に接続されており、上記ＸＹ平面に平行な部分の上面が基板吸着面部として機能する。支持部材７２は、図３に示されるように、Ｚ軸方向に延びるＸＺ平面に平行な板状の部材から成り、その上端部（＋Ｚ側の端部）近傍に吸着パッド７１が取り付けられている。支持部材７２は、Ｙ軸方向の剛性よりもＸ軸方向の剛性が高い構造になっている。支持部材７２は、Ｚ軸方向に関する中央部よりも幾分＋Ｚ側の部分が＋Ｘ側に向けて曲がって形成されており、その上端部が下端部（−Ｚ側の端部）よりも＋Ｘ側（すなわちポート部６０（図３では不図示。図５参照）側）に突き出している。また、支持部材７２と基板ホルダ４０との間には、図４に示されるように、支持部材７２と基板ホルダ４０とが隣接した状態で基板ホルダ４０がＸ粗動ステージ２３ｘに対してＹ軸方向、及び／又はθｚ方向に微少駆動された場合であっても互いに接触しない程度のクリアランスが設定されている。
【００４１】
ここで、吸着パッド７１は、＋Ｙ側の端部近傍が支持部材７２に接続されることにより−Ｙ側の端部が支持部材７２の−Ｙ側を向いた面から−Ｙ側（基板ホルダ４０側）に突き出して配置されており、その−Ｙ側の端部のＹ位置は基板ホルダ４０の＋Ｙ側の端部よりも−Ｙ側に位置している。すなわち、基板ステージ２０を＋Ｚ側から見た場合、基板ホルダ４０のＸ位置にもよるが、吸着パッド７１は、基板ホルダ４０の上方に位置する（Ｚ軸方向に重なる）。また、吸着パッド７１は、その下面のＺ位置が基板ホルダ４０の上面のＺ位置よりも高く位置するように（基板ホルダ４０のＺ位置が微少範囲で変化するので、例えば基板ホルダ４０をＺ軸方向に関する中立位置に位置させた状態で基板ホルダ４０の上面のＺ位置よりも高く位置するように）支持部材７２に支持されている。これにより、基板Ｐが複数の基板リフト装置４５により基板ホルダ４０の上面から上昇駆動された（持ち上げられた）状態で、吸着パッド７１を基板Ｐと基板ホルダ４０との間に挿入することができるようになっている。
【００４２】
支持部材７２の下端部近傍の一面は、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面に対向している。これに対し、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面には、図３に示されるように、Ｘ軸方向に延びるＸリニアガイド７３ａがＺ軸方向に所定間隔で、例えば２本（一対）固定されている。一対のＸリニアガイド７３ａは、その長さ（Ｘ軸方向の寸法）がＸビーム２５のほぼ半分（あるいは基板ＰのＸ軸方向に関する長さと同程度）に設定され、Ｘビーム２５のＸ軸方向に関する中央部よりも＋Ｘ側（ポート部６０（図３では不図示。図５参照）側）の領域に配置されている。また、支持部材７２の一面（Ｘビーム２５に対する対向面）には、不図示の転動体（例えば循環式のボールなど）を含み、Ｘリニアガイド７３ａに対して機械的にスライド自在に係合するＸスライダ７３ｂが、一本のＸリニアガイド７３ａに対して、例えば２つＸ軸方向所定間隔で固定されている。上記Ｘリニアガイド７３ａと、そのＸリニアガイド７３ａに対応する、例えば２つのＸスライダ７３ｂにより、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に直進案内するためのＸリニアガイド装置７３が構成されている。
【００４３】
また、上記一対のＸリニアガイド７３ａの間には、Ｘ軸方向に所定間隔で配列された複数の永久磁石を含む磁石ユニット７４ａが固定されている。これに対し、支持部材７２の一面（Ｘビーム２５に対する対向面）には、コイルを含むコイルユニット７４ｂが磁石ユニット７４ａに所定間隔で対向して固定されている。上記磁石ユニット７４ａ（Ｘ固定子）と、その磁石ユニット７４ａに対応するコイルユニット７４ｂ（Ｘ可動子）により、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に駆動するためのＸリニアモータ７４が構成されている。なお、支持部材７２（及び吸着パッド７１）をＸ軸方向に駆動するためのアクチュエータとしては、これに限られず、例えばボールねじ（送りねじ）装置、ロープ（あるいはベルトなど）を用いた牽引装置など、他の一軸アクチュエータを用いても良い。また、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面であって、磁石ユニット７４ａの両端部近傍それぞれには、支持部材７２の移動可能範囲を機械的に規定するストッッパ７５が固定されている。
【００４４】
基板ステージ２０では、基板Ｐの搬出動作を行う際、複数の基板リフト装置４５それぞれのエア浮上装置４７の上面がＺ位置が基板ホルダ４０の上面よりも＋Ｚ側となるように複数のＺアクチュエータ４６が制御される。そして、基板搬出装置７０では、吸着パッド７１が基板Ｐの−Ｘ側かつ＋Ｙ側の端部（角部）近傍における下面を吸着保持し、その状態で支持部材７２がＸリニアモータ７４に駆動されることにより、基板Ｐが基板ホルダ４０上を＋Ｘ方向に移動してポート部６０に搬出される。この際、複数のエア浮上装置４７それぞれからは、基板Ｐの下面に対して加圧気体が噴出され、基板Ｐが浮上支持される。これにより、基板Ｐが低摩擦で基板ホルダ４０上を移動する。
【００４５】
ここで、基板搬出装置７０では、図３に示されるように、支持部材７２を＋Ｘ側のストロークエンドに位置させたときの吸着パッド７１のＸ位置が、Ｘ粗動ステージ２３ｘを＋Ｘ側のストロークエンドに位置させたときの基板ホルダ４０のよりも＋Ｘ側となるように、支持部材７２の形状（曲がり量）が設定されている。これにより、基板Ｐに対する露光処理などが行われている間、吸着パッド７１をＸ粗動ステージ２３ｘの移動可能範囲の外側に退避させておくことができる。なお、本実施形態では、支持部材７２の中間部が曲げて形成されているが、吸着パッド７１を基板ホルダ４０のＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に退避させることができれば、支持部材７２の形状はこれに限られない。
【００４６】
ポート部６０は、図５に示されるように、不図示の外部装置（例えば、コータ・デベロッパ装置）から搬入された基板Ｐを基板ステージ２０に向けて搬送する基板搬入装置６１と、露光済みの基板（図５では不図示）を基板ステージ２０から受け取る基板ガイド装置６２と、を備えている。基板搬入装置６１、及び基板ガイド装置６２は、装置本体３０（図５では不図示。図１参照）の＋Ｘ側に隣接して装置本体３０と共に不図示のチャンバ内に収容されている。なお、図５では、図面の錯綜を避けるため、基板ステージ２０のうち、基板ホルダ４０、及び基板搬出装置７０（吸着パッド７１及び支持部材７２）を除く部材の図示が省略されている。また、図５に示される基板ステージ２０は、Ｙ粗動ステージ２３ｙ（図５では不図示。図１参照）がその移動可能範囲のほぼ中央に、Ｘ粗動ステージ２３ｘ（図５では不図示。図１参照）がその＋Ｘ側のストロークエンドにそれぞれ位置した状態が示されている。以下、図５に示される基板ステージ２０の位置を基板交換位置と称して説明する。
【００４７】
基板搬入装置６１は、搬入対象の基板Ｐを下方から支持して吸着保持するフォークハンド６１ａと、フォークハンド６１ａをＸ軸方向に駆動する一対の駆動ユニット６１ｂとを有しており、フォークハンド６１ａ上に載置された基板Ｐを基板ガイド装置６２の上方から基板交換位置に位置した基板ステージ２０の上方まで、ＸＹ平面に沿って搬送することができるようになっている。また、基板ガイド装置６２は、複数のエア浮上装置６３を有し、搬出対象の基板（図５では不図示）を下方から浮上支持することができるようになっている。複数のエア浮上装置６３は、図６（Ａ）に示されるように、Ｚアクチュエータ６４によりＺ軸方向に所定のストロークで同期駆動される。また、複数のエア浮上装置６３は、不図示のＸアクチュエータによりＸ軸方向に所定のストロークで駆動されるベース６５上に搭載されており、床１１（図６（Ａ）では不図示。図１参照）上に設置された架台６６上で一体的にＸ軸方向に駆動される。また、図５に示されるように、複数のエア浮上装置６３は、−Ｘ側（基板ステージ２０側）において＋Ｘ側より台数が多く配置されており、複数のエア浮上装置６３により規定される基板ガイド面は、平面視で底辺が基板Ｐの幅方向寸法よりも長い台形状となっている。
【００４８】
上述のようにして構成された液晶露光装置１０（図１参照）では、不図示の主制御装置の管理の下、不図示のマスクローダによって、マスクステージＭＳＴ上へのマスクＭのロードが行われるとともに、基板搬入装置６１によって、基板ホルダ４０上への基板Ｐのロードが行なわれる。その後、主制御装置により、不図示のアライメント検出系を用いてアライメント計測が実行され、そのアライメント計測の終了後、基板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。なお、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。そして、露光処理が終了した基板が基板搬出装置７０により基板ホルダ４０上からポート部６０に搬出されるとともに、次に露光される別の基板が基板ホルダ４０に搬送されることにより、基板ホルダ４０上の基板の交換が行われ、複数の基板に対し、露光動作などが連続して行われる。
【００４９】
以下、液晶露光装置１０における基板ホルダ４０上の基板Ｐ（便宜上、複数の基板Ｐを基板Ｐ１、基板Ｐ２、基板Ｐ３と称する）の交換動作について図６（Ａ）〜図１１（Ｂ）を用いて説明する。以下の基板交換動作は、不図示の主制御装置の管理の下に行われる。なお、図６（Ａ）〜図１１（Ｂ）では、理解を容易にするため、基板ホルダ４０が断面図で示されるとともに、複数のボイスコイルモータなどを含み、一部が省略されている。
【００５０】
図６（Ａ）において、基板ステージ２０の基板ホルダ４０には、基板Ｐ１が保持されている。また、フォークハンド６１ａには、基板Ｐ１が基板ホルダ４０から搬出された後、次に基板ホルダ４０に保持される予定の基板Ｐ２（次の基板Ｐ２）が保持されている。基板搬入ロボットアーム６８、及び基板搬出ロボットアーム６９は、液晶露光装置１０（図１参照）の外部と液晶露光装置１０の内部との間を移動可能なフォークハンド（フォークハンド６１ａとほぼ同じ構成）を有している。
【００５１】
主制御装置は、基板Ｐ１上に設定された複数のショット領域のうち、最後のショット領域に対する露光処理が終了した後、図６（Ｂ）に示されるように、露光終了位置から基板ステージ２０を制御して基板交換位置に移動させる。上記露光処理が行われている最中、基板搬出装置７０の支持部材７２は、＋Ｘ側のストロークエンドに位置され、吸着パッド７１は、基板ＰのＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に退避している。従って、基板Ｐ１の搬出のために、Ｘ粗動ステージ２３ｘ（及び基板ホルダ４０）がＸ軸方向に移動しても、基板Ｐ１と吸着パッド７１とが接触しない。また、これと並行して、フォークハンド６１ａが−Ｘ方向に駆動され、これにより基板Ｐ２が基板交換位置の上方に位置する。さらに、ポート部６０では、基板ガイド装置６２が基板ステージ２０に接近する方向に駆動される。
【００５２】
基板ステージ２０が基板交換位置に到達すると、主制御装置は、図７（Ａ）に示されるように、基板ホルダ４０による基板Ｐ１の吸着保持を解除させるとともに、複数の基板リフト装置４５を制御して、エア浮上装置４７を上昇駆動する。これにより、基板Ｐ１の下面と、基板ホルダ４０の上面との間に隙間が形成される。次いで、図７（Ｂ）に示されるように、基板搬出装置７０の支持部材７２が−Ｘ方向に駆動され、これにより吸着パッド７１が基板Ｐ１の下面と、基板ホルダ４０の上面との間の隙間を通過し、基板Ｐ１の−Ｘ側かつ＋Ｙ側の端部（角部）近傍の下方に位置される。この後、複数のエア浮上装置４７が下降駆動され、基板Ｐ１の下面が吸着パッド７１に吸着保持される。また、複数のエア浮上装置４７は、基板Ｐ１の下面に対して加圧気体を噴出して基板Ｐ１を浮上支持する。このとき、基板ステージ２０の複数のエア浮上装置４７とポート部６０の複数のエア浮上装置６３とは、互いの上面のＺ位置がほぼ同じとなるように制御される。
【００５３】
この後、図８（Ａ）に示されるように、基板搬出装置７０の支持部材７２が＋Ｘ方向に駆動され、これにより、吸着パッド７１に吸着保持された基板Ｐ１が複数のエア浮上装置４７、及び複数のエア浮上装置６３の上面により形成されるＸＹ平面に平行な面（ガイド面）に沿って＋Ｘ方向に移動し、基板ホルダ４０からポート部６０に搬出される。この際、複数のエア浮上装置６３の上面からも、基板Ｐ１に対して加圧気体が噴出される。これにより、基板Ｐ１を高速、且つ低発塵で移動させることができる。
【００５４】
基板Ｐ１が基板ホルダ４０上から複数のエア浮上装置６３上に受け渡されると、図８（Ｂ）に示されるように、吸着パッド７１による基板Ｐ１の吸着保持が解除されるとともに、複数のエア浮上装置６３からの加圧気体の噴出が停止される。これにより、基板Ｐ１が複数のエア浮上装置６３上に載置され、次いで基板Ｐ１を支持した基板ガイド装置６２が＋Ｘ方向に駆動される。なお、基板搬出装置７０が図８（Ｂ）に示される位置に位置する基板ガイド装置６２上にまで基板Ｐ１を搬送することができれば、基板ガイド装置６２を予め基板ステージ２０側に移動させておく必要はない（移動不可でも良い）。また、基板ステージ２０では、複数のエア浮上装置４７が上昇駆動され、基板Ｐ２の下面を下方から押圧する。フォークハンド６１ａでは、基板Ｐ２の吸着保持が解除され、これにより、基板Ｐ２がフォークハンド６１ａから離間する。なお、フォークハンド６１ａを降下させて基板Ｐ２を複数のエア浮上装置４７に受け渡しても良い。
【００５５】
基板Ｐ２とフォークハンド６１ａとが離間すると、図９（Ａ）に示されるように、フォークハンド６１ａが＋Ｘ方向に駆動され、基板交換位置の上方から退避し、基板ガイド装置６２の上方の位置に復帰する。また、ポート部６０では、複数のエア浮上装置６３が幾分下降駆動される。次いで、図９（Ｂ）に示されるように、基板ステージ２０において、複数のエア浮上装置４７が下降駆動され、基板Ｐ２が基板ホルダ４０上に載置される。また、ポート部６０では、基板搬出ロボットアーム６９が基板Ｐ１の下方に挿入される。
【００５６】
この後、図１０（Ａ）に示されるように、基板ホルダ４０に基板Ｐ２が吸着保持され、その基板Ｐ２に関するアライメント動作、露光動作などを行うためにＸ粗動ステージ２３ｘがポート部６０から離間する方向に駆動される。また、ポート部６０では、基板Ｐ１が基板搬出ロボットアーム６９によりポート部６０から回収され、不図示の外部装置に搬送される。また、複数のエア浮上装置６３が上昇駆動される。基板搬入ロボットアーム６８は、基板Ｐ３を保持している。
【００５７】
この後、図１０（Ｂ）に示されるように、基板搬入ロボットアーム６８が基板Ｐ３を複数のエア浮上装置６３の上方に搬送し、図１１（Ａ）に示されるように、基板Ｐ３を複数のエア浮上装置６３に受け渡す。この後、図１１（Ｂ）に示されるように、複数のエア浮上装置６３が下降駆動され、基板Ｐ３がフォークハンド６１ａに載置される（図６（Ａ）に示される状態に戻る）。この際、基板Ｐ３を複数のエア浮上装置６３上で浮上させた状態でフォークハンド６１ａに対する位置合わせ（アライメント）を行なっても良い。上記アライメントは、例えば基板Ｐ３を端部（エッジ）位置をエッジセンサ、あるいはカメラ等で検出しつつ、基板Ｐ３を端部の複数個所を押圧することによって行なう。
【００５８】
以上説明したように、本第１の実施形態によれば、基板搬出装置７０が基板ステージ２０のうち、スキャン動作時には静止状態とされるＹ粗動ステージ２３ｙに取り付けられているので、Ｘ粗動ステージ２３ｘの位置制御に影響がなく、スキャン動作時に基板ＰのＸ位置を高精度で制御できる。また、基板ステージ２０は、基板搬出装置７０を有するＹ粗動ステージ２３ｙ上にＸ粗動ステージ２３ｘ、及び微動ステージ２１が搭載される構造（Ｙ粗動ステージ２３ｙが一番下になる構造）なので、基板搬出装置７０のメンテナンスも容易である。また、基板搬出装置７０は、吸着パッド７１（及び支持部材７２）をＸ軸（１軸）方向に移動させるのみなので、構成、及び制御が簡単であり、例えば多関節ロボットアームに比べ低コストである。また、基板搬出装置７０は、吸着パッド７１を基板ＰのＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に退避させることができるので、吸着パッド７１と基板Ｐ（あるいは基板ホルダ４０）との高さ位置（Ｚ位置）が同じであっても、互いに接触することを防止できる。
【００５９】
また、基板ステージ２０が基板搬出装置７０を有しているので、ポート部６０には、基板Ｐを基板ステージ２０に搬送するための基板搬入装置６１のみを配置すれば良い。すなわち、本第１の実施形態では、基板ステージ２０に保持される基板の交換動作時において、基板交換位置に位置した基板ステージ２０の上方には基板搬入装置６１のフォークハンド６１ａのみを位置させるだけで良く、仮に基板搬出用ロボットアームと、基板搬入用ロボットアームとを有する公知の基板交換装置をポート部６０に設ける場合に比べ、図４に示されるように、基板ホルダ４０と鏡筒定盤３１との間のスペースが狭い場合であっても容易に基板Ｐの交換動作を行うことができる。
【００６０】
また、基板ステージ２０が基板搬出装置７０を有しているので、基板ステージ２０の位置（Ｘ位置、及び／又はＹ位置）に関わらず基板ステージ２０からの基板搬出動作を行うことができる。従って、最終ショット領域の露光終了後であって、基板ステージ２０が基板交換位置に到達する前（基板ステージ２０の移動中を含む）に基板Ｐの搬出動作を開始することができる。また、ポート部６０において、複数のエア浮上装置６３により形成される基板Ｐのガイド面が基板Ｐよりも広幅に設定されているので、基板ステージ２０を基板ガイド装置６２とのＹ軸方向の位置あわせを厳密に行う必要がない（基板ホルダ４０がＸ軸に対して斜めに移動している際中に搬出動作を開始しても良い）。従って、基板交換のサイクルタイムを短縮できる。
【００６１】
また、基板リフト装置４５において、エア浮上装置４７を上下動させるためのＺアクチュエータ４６がＸ粗動ステージ２３ｘに搭載されているので、仮に微動ステージ２１（あるいは基板ホルダ４０）内にＺアクチュエータを内蔵する場合に比べ、微動ステージ２１を薄型化、軽量化することができ、且つＺ軸方向のストロークが長いＺアクチュエータを用いることができるので、エア浮上装置４７を長ストロークで駆動することができる。
【００６２】
《第２の実施形態》
次に第２の実施形態について図１２〜図１５を用いて説明する。
【００６３】
第２の実施形態に係る基板ステージ１２０は、基板ホルダ１４０、基板リフト装置１４５（図１２では不図示。図１３参照）、及び基板搬出装置１７０の構成が上記第１の実施形態と異なる。以下、上記第１の実施形態と同様の構成、及び機能を有する部材については、上記第１の実施形態と同じ（又は末尾の共通な）符号を用いてその説明を省略する。
【００６４】
図１２に示されるように、第２の実施形態に係る基板ステージ１２０の基板ホルダ１４０の上面には、不図示の微少な孔部が複数形成されており、その孔部から加圧気体（例えば、空気）を噴出し、微少なクリアランスを介して基板Ｐを浮上支持すること、及び基板Ｐとの間の気体を吸引して基板Ｐを吸着保持することができるようになっている。なお、基板ホルダ１４０において、気体噴出用の孔部と気体吸引用の孔とは、同じであっても良いし、それぞれ別であっても良い。
【００６５】
また、基板ホルダ１４０には、図１３に示されるように、複数の基板リフト装置１４５に対応する位置にＺ軸方向に貫通する貫通孔１４２が複数形成されている。複数（本第２の実施形態では、例えば１６台）の基板リフト装置１４５それぞれは、Ｚアクチュエータ４６により上下（Ｚ軸）方向に駆動されるリフトピン１４７を有しており、上記貫通孔１４２内には、リフトピン１４７が収容されている。
【００６６】
基板ステージ１２０は、基板ホルダ１４０上に載置された基板Ｐを基板ホルダ１４０に対してＹ軸方向にスライドさせるための基板スライド装置８０を有している。基板スライド装置８０は、図１２に示されるように、Ｘ軸方向に所定間隔で、例えば２つ配置されている。ただし、基板スライド装置８０の数、及び配置はこれに限られず適宜変更可能である。
【００６７】
基板ホルダ１４０には、図１３に示されるように、基板スライド装置８０に対応する位置に切り欠き１４３が形成されている。切り欠き１４３は、基板ホルダ１４０の上面側及び−Ｙ側の側面側に開口して形成されている。
【００６８】
基板スライド装置８０は、ベース８１，Ｙリニアガイド８２、Ｙスライド部材８３，及び押圧ピン８４を備えている。ベース８１は、Ｙ軸方向に延びる平面視矩形の平板状の部材から成り、その＋Ｙ側の端部側が、上記切り欠き１４３内に挿入されるとともに、−Ｙ側の端部側が基板ホルダ１４０の−Ｙ側の端部から−Ｙ側（外側）に突き出している。ベース８１は、その下面が基板ホルダ１４０に固定されている。Ｙリニアガイド８２は、ベース８１の上面に固定されている。Ｙスライド部材８３は、Ｙリニアガイド８２にスライド自在に機械的に係合している。押圧ピン８４は、Ｚ軸方向に延びる円柱状の部材から成り、Ｙスライド部材８３に固定されている。押圧ピン８４の＋Ｚ側の端部のＺ位置は、基板ホルダ１４０の上面よりも＋Ｚ側に設定されている。基板スライド装置８０は、押圧ピン８４をＹ軸方向に駆動するための不図示のＹアクチュエータを備えており、押圧ピン８４は、図１３に示される基板ホルダ１４０の外側であって基板Ｐに接触しない位置と、図１５に示される一部が切り欠き１４３内に収容される位置との間で駆動される。
【００６９】
基板搬出装置１７０は、上記第１の実施形態と同様に、＋Ｙ側のＸビーム２５に一対のＸリニアガイド装置７３を介して取り付けられた支持部材７２が、Ｘリニアモータ７４によりＸ軸方向に所定のストロークで駆動される。上記第１の実施形態の吸着パッド７１は、図４に示されるように、ＹＺ断面逆Ｌ字状に形成され、基板吸着面部が支持部材７２の−Ｙ側の側面から−Ｙ側に突き出し、そのＹ位置が基板ホルダ４０と一部重複しているのに対し、図１２及び図１３から分かるように、本第２の実施形態の吸着パッド１７１の基板吸着面部は、基板ホルダ１４０上に基板Ｐが載置された状態でＸ軸方向に移動してもその基板Ｐに接触しないように基板ホルダ１４０の外側（＋Ｙ側）に配置されている。また、吸着パッド１７１の上面（吸着面）のＺ位置は、基板ホルダ１４０の上面（基板載置面）よりも幾分−Ｚ側（下方）に設定されている。
【００７０】
また、上記第１の実施形態では、図２に示されるように、基板Ｐに対する露光処理時に、吸着パッド７１が基板Ｐ（基板ホルダ４０）のＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側（具体的には＋Ｘ側の外側）で待機するのに対し、本第２の実施形態では、図１２に示されるように、基板Ｐに対する露光処理時であっても、吸着パッド１７１は、基板ホルダ１４０の移動可能範囲内に配置される。この場合であっても、基板Ｐ（及び基板ホルダ１４０）がＸ軸方向に移動する際に基板Ｐと吸着パッド１７１とが接触しない（図１３参照）。また、基板スライド装置８０の押圧ピン８４も、基板Ｐと接触しないように、−Ｙ側のストロークエンドに位置される。
【００７１】
基板ステージ１２０において、基板Ｐの搬出は、図１５に示されるように、基板ホルダ１４０から基板Ｐの下面に対して加圧気体が噴出され、基板Ｐが浮上した状態で行われる。基板ステージ１２０では、基板スライド装置８０の押圧ピン８４が＋Ｙ側に駆動され、これにより、基板Ｐの＋Ｙ側の端部が基板ホルダ１４０の＋Ｙ側の端部から＋Ｙ側に所定量突き出す。次いで、Ｚボイスコイルモータ１８ｚにより（あるいは、重量キャンセル装置５４が有する空気ばね（不図示）内が減圧されることにより）微動ステージ２１及び基板ホルダ１４０が降下する。これにより、基板Ｐは、基板ホルダ１４０上で浮上したまま降下して＋Ｙ側かつ−Ｘ側の端部近傍が、予め基板Ｐの下方に位置していた吸着パッド１７１に吸着保持される。なお、本第２の実施形態では、基板リフト装置１４５は、基板搬入装置６１（図１５では不図示。図５参照）から基板Ｐを受け取る際にのみ用いられ、基板Ｐ搬出には用いられない。
【００７２】
この後、図１４に示されるように、吸着パッド１７１が＋Ｘ方向に駆動されることにより、基板Ｐが基板ホルダ１４０の上面に沿ってポート部６０（図１４では不図示。図５参照）に搬出される。
【００７３】
以上説明した第２の実施形態によれば、吸着パッド１７１を基板ＰのＸ軸方向に関する移動可能範囲の外側に待機させておく必要がないので、露光処理の終了後、迅速に基板Ｐの搬出動作を開始することができる。従って、基板交換のサイクルタイムを短縮できる。なお、本第２の実施形態では、基板Ｐと吸着パッド７１とを接触させるために基板ホルダ１４０を下降駆動させる場合を説明したが、これに限られず、基板搬出装置１７０に吸着パッド７１を上下方向に駆動する駆動装置を設け、吸着パッド７１を駆動することにより、基板Ｐと吸着パッド７１とを接触させても良い。また、基板スライド装置８０は、微動ステージ２１、あるいはＸ粗動ステージ２３ｘ上に設けられても良い。
【００７４】
なお、基板ステージ装置を含み、液晶露光装置の構成は、上記第１及び第２の実施形態に記載されたものに限らず、適宜変更が可能である。例えば、上記第１の実施形態において、図４に示されるように、基板搬出装置７０の吸着パッド７１は、基板Ｐと基板ホルダ４０との間に挿入可能となるように、予め支持部材７２から基板ホルダ４０側に突き出して配置されているが、例えば図１６に示される第１の変形例に係る基板ステージ２２０のように、吸着パッド２７１をＹ軸方向に駆動するＹ駆動装置２７５を介して支持部材７２上に搭載し、基板Ｐに対する露光処理などを行う際には吸着パッド２７１を基板Ｐから退避させるとともに、基板Ｐの搬出時にのみ、基板Ｐと基板ホルダ４０との間に挿入させても良い。上記第１の実施形態では、基板Ｐをポート部に受け渡す際、図７（Ｂ）に示されるように、基板Ｐを基板ホルダ４０の上面から離間させた後、吸着パッド７１を基板Ｐと基板ホルダ４０との間を通過させて基板Ｐを吸着可能な位置に移動させる必要があるが、図１６に示される基板搬出装置２７０では、基板Ｐが基板ホルダ４０上に載置された状態で、吸着パッド２７１を基板Ｐの−Ｘ側かつ＋Ｙ側の端部近傍を吸着可能な位置に移動させることができる。従って、基板搬出に要する時間を短縮できる。
【００７５】
また、基板Ｐを基板ホルダ４０上から持ち上げるための基板リフト装置４５の構成は、上記第１の実施形態のものに限られない。例えば、図１７に示される第２の変形例に係る基板ステージ３２０が有する複数の基板リフト装置３４０それぞれは、Ｘ軸方向に延びる棒状の部材から成り、Ｘ溝４１内に収容されたベース部材３４１、ベース部材３４１の上面にＸ軸方向に所定間隔で取り付けられた複数（例えば６つ）の多孔質部材３４２、ベース部材３４１をＺ軸方向に駆動（上下動）させる一対のＺアクチュエータ３４３（図１７では不図示。図１８（Ａ）参照）などを備える。ベース部材３４１の長手方向寸法は、基板Ｐ（図１７では不図示。図２０（Ｂ）参照）の長手方向寸法と同程度に（本第２の変形例では幾分短く）設定されている。
【００７６】
基板リフト装置３４０は、図１８（Ｂ）に示されるように、Ｙ軸方向に所定間隔（基板ホルダ４０に形成された複数のＸ溝４１に対応する間隔）で、例えば５台設けられている。なお、本第２の変形例の基板ホルダ４０は、Ｘ溝４１の数、及びＸ溝４１が基板ホルダ４０の＋Ｘ側及び−Ｘ側の端部に開口していない点が上記第１の実施形態と異なるが、便宜上上記第１の実施形態と同じ符号を用いる。
【００７７】
図１８（Ａ）に示されるように、ベース部材３４１の下面であって、ベース部材３４１の長手方向の両端部近傍それぞれには、Ｚ軸方向に延びる脚部３４４が固定されている。上記Ｘ溝４１を規定する底面には、基板ホルダ４０を上下方向に貫通する貫通孔４２が一対形成されており、該一対の貫通孔４２それぞれに脚部３４４が挿通されている。Ｘ溝４１を規定する壁面とベース部材３４１との間、及び貫通孔４２を規定する壁面と脚部３４４との間には、それぞれ微動ステージ２１がＸ粗動ステージ２３ｘに対して微少駆動される際に互いに接触しない程度の隙間が設定されている。
【００７８】
一対のＺアクチュエータ３４３は、Ｘ粗動ステージ２３ｘの上面であって、上記一対の脚部３４４それぞれに対応する部位に固定されている。Ｚアクチュエータ３４３としては、エアシリンダなどを用いることができる。Ｘ粗動ステージ２３ｘの上面におけるＺアクチュエータ３４３の近傍には、Ｌ字状の部材から成るステー３４５が固定されている。ベース部材３４１は、脚部３４４に固定されたＺリニアガイド３４６と、ステー３４５に取り付けられたＺスライド部材３４７とから成るＺリニアガイド装置の作用により、図１８（Ｃ）に示されるように、Ｘ粗動ステージ２３ｘに対してＺ軸方向（上下方向）に直進案内される。
【００７９】
ここで、ベース部材３４１は、図１９（Ａ）に示されるように中空に形成されており、上面に複数の孔部が形成されている。多孔質部材３４２（図１９（Ａ）では不図示。図１７参照）は、該複数の孔部を塞ぐように取り付けられている。ベース部材３４１には、基板ホルダ４０（図１９（Ａ）では不図示。図１７参照）の外部から配管部材３４８を介して加圧気体が供給されており、上記複数の孔部、及び多孔質部材３４２を介して加圧気体が基板Ｐ（図１９（Ａ）では不図示。図１８（Ｄ）参照）の下面に対して噴出される。なお、配管部材３４８は、図１９（Ａ）に示されるように、一方の脚部３４４を中空に形成するとともベース部材３４１と連通させ、該一方の脚部３４４に接続しても良いし、図１９（Ｂ）に示されるように、ベース部材３４１の長手方向の一端部に接続しても良い。なお、ベース部材３４１には多孔質部材３４２を取り付けなくても良い。つまり、ベース部材の表面は多孔質絞りによるエアベアリングを形成するのではなく、穴や溝加工による表面絞りやオリフィス絞り、これらを組み合わせた複合絞りのエアベアリング（一体成形加工）としても良い。
【００８０】
基板ステージ３２０では、図２０（Ａ）に示されるように、ベース部材３４１が上昇駆動された状態で、基板搬入装置６１のフォークハンド６１ａが基板Ｐを基板ホルダ４０の上方に搬送し（基板Ｐが基板ホルダ４０の上方に搬送された後にベース部材３４１を上昇駆動しても良い）、次いで、図２０（Ｂ）に示されるように、フォークハンド６１ａが下降駆動されると共に−Ｘ方向（基板ホルダ４０から離間する方向）に駆動されることにより（フォークハンド６１ａを下降駆動せずにベース部材３４１を更に上昇駆動しても良い）、基板Ｐが基板リフト装置３４０に受け渡される。この後、図２０（Ｃ）に示されるように、ベース部材３４１が下降駆動され、基板Ｐが基板ホルダ４０の上面上に載置される。また、基板Ｐの搬出時には、図２０（Ｄ）に示されるように、ベース部材３４１が上昇駆動され、基板Ｐが基板ホルダ４０の上面から離間した状態で多孔質部材３４２から基板Ｐの下面に加圧気体が噴出される。以下、基板搬出装置７０（図２０（Ｄ）では不図示。図３など参照）により基板Ｐが搬出される。
【００８１】
本第２の変形例によれば、ひとつのベース部材３４１に対して加圧気体供給用の配管をひとつ接続すれば良いので、装置の構成が簡単である（これに対し、上記第１の実施形態（図４参照）では複数の基板リフト装置４５それぞれのエア浮上装置４７に対して個別に加圧気体供給用の配管を接続する必要がある）。また、微動ステージ２１に貫通孔を形成する必要がないので、微動ステージ２１の剛性低下を抑制できる。また、微動ステージ２１の下方にＺアクチュエータ３４３を配置することができないような場合（例えば、重量キャンセル装置５４が大型である場合）であっても、好適に用いることができる。なお、本第２の変形例では、ひとつのベース部材３４１につき、Ｘ軸方向に離間した、例えば２つのＺアクチュエータ３４３が設けられたが、これに限られず、該例えば２つのＺアクチュエータ３４３により、複数のベース部材３４１をまとめて駆動しても良い。また、本第２の変形例に係る基板リフト装置３４０は、基板搬出装置を有していない基板ステージ装置（例えば、基板搬出装置がポート部側に設けられているような場合）にも適用可能である。
【００８２】
また、上記第２の変形例において、図２１（Ａ）に示されるように、ベース部材３４１の両端部近傍であって、脚部３４４よりも更に外側（端部側）に引っ張りコイルばね３４９の一端を接続しても良い。引っ張りコイルばね３４９は、中間部が基板ホルダ４０に形成された貫通孔４３に挿入され、他端がステー３４５（すなわちＸ粗動ステージ２３ｘ）に接続されている。これにより、図２１（Ｂ）に示されるように、ベース部材３４１を上昇駆動したときに、該ベース部材３４１の両端部近傍それぞれには、ベース部材３４１と脚部３４４との接続部近傍を中心として、ベース部材３４１の端部が下方に下がるようなモーメントが作用する。これにより、ベース部材３４１の長手方向中央部の自重による撓みが抑制される。
【００８３】
また、基板Ｐを基板ホルダ４０上から搬出する基板搬出装置７０の構成も適宜変更可能である。図２２には、第３の変形例に係る基板ステージ４２０が示されている。基板ステージ４２０では、Ｘビーム４２５が上記第１の実施形態（図１など参照）に比べて狭幅（高さ方向寸法が幅方向寸法よりも長い）に形成されており、Ｘ粗動ステージ２３ｘを駆動するためのＸリニアモータ２８を構成する磁石ユニット２８ａがＸビーム４２５の両側面に固定されている。また、Ｘ粗動ステージ２３ｘの下面には、一対のＸビーム４２５に対応して一対のＸキャリッジ２９が固定されている。Ｘキャリッジ２９は、ＹＺ断面逆Ｕ字状の部材から成り、一対の対向面間に対応するＸビーム４２５が挿入されている。Ｘキャリッジ２９の一対の対向面には、磁石ユニット２８ａに対向してコイルユニット２８ｂが固定されている。
【００８４】
基板搬出装置４７０において、吸着パッド７１を支持する支持部材７２は、Ｙ粗動ステージ２３ｙに固定された固定部７６ａと、支持部材７２の下端部近傍に上記固定部７６ａに対向して固定された可動部７６ｂとを含むＸ駆動ユニット７６によりＸ軸方向に所定のストロークで駆動される。基板ステージ４２０において、一対のＸビーム４２５の＋Ｘ側の端部近傍を相互に接続するＹキャリッジ２６、及び補助キャリッジ２６ａ（図２２では不図示。図３参照）は、＋Ｙ側のＸビーム４２５の＋Ｙ側の側面よりも＋Ｙ側に突き出している。固定部７６ａは、Ｘ軸方向に延びる部材から成り、Ｙキャリッジ２６、及び補助キャリッジ２６ａそれぞれの＋Ｙ側の端部近傍上に架設されている。不図示であるが、Ｘ駆動ユニット７６は、支持部材７２をＸ軸方向に所定のストロークで駆動するための要素（例えばＸリニアモータの固定子及び可動子、Ｘリニアガイド装置のガイド部材及びスライド部材）を含む。これにより、上記第１の実施形態と同様に、支持部材７２が基板ＰのＸ軸方向に関する長さと同等のストロークでＸ軸方向に駆動される。なお、図２３に示される第４の変形例に係る基板ステージ５２０のように、基板搬出装置５７０は、Ｘ駆動ユニット７６の固定部７６ｂがＸキャリッジ２９に固定されても良い。
【００８５】
なお、上記基板ステージ４２０、５２０において、基板Ｐを基板ホルダ４０から離間させる基板リフト装置は、図面の錯綜を避けるために図示が省略されているが、上記第１の実施形態に係る基板リフト装置４５（図３参照）、上記第２の実施形態に係る基板リフト装置１４５（図１３参照）、上記第２の変形例に係る基板リフト装置３４０（図１８参照）のいずれを用いても良い。
【００８６】
また、上記第１及び第２の実施形態（上記第１〜第４の変形例も含む。以下同じ）において、基板搬出装置７０、１７０、２７０それぞれは、＋Ｙ側のＸビーム２５の外側面（Ｙ粗動ステージ２３ｙの一方の側面）にひとつ取り付けられたが、基板搬出装置７０、１７０、２７０の数、及び配置は、これに限られず、例えば＋Ｙ側のＸビームの外側面にＸ軸方向に所定間隔で支持部材７２及び吸着パッド７１を複数（例えば２つ）配置し、それぞれ基板ＰのＸ軸方向に離間した互いに異なる複数箇所を保持しても良い。また、基板搬出装置７０、１７０、２７０を、−Ｙ側のＸビーム２５にも追加的に取り付け、基板Ｐの＋Ｙ側の端部近傍と併せて−Ｙ側の端部近傍（あるいは−Ｙ側の端部近傍のみ）を保持するようにしても良い。
【００８７】
また、上記第１及び第２の実施形態では、基板ステージ２０、１２０、２２０それぞれが有する基板搬出装置７０、１７０、２７０のみを用いて基板Ｐをポート部６０に搬出したが、例えば、これと併せてポート部６０に基板搬出装置を配置し、基板ホルダ４０、１４０から基板Ｐが所定量（例えば上記及び第２の実施形態の半分程度）搬出された状態でその基板Ｐを保持して基板Ｐの搬出を行っても良い。この場合、基板ステージ２０、１２０、２２０側の吸着パッド７１，１７１のＸ軸方向に関するストロークを短くすることができる。
【００８８】
また、基板ステージ２０、１２０、２２０それぞれとポート部６０との間で行われる基板Ｐの受け渡し（搬入及び搬出）は、例えば米国特許第６，５５９，９２８号明細書に開示されるような基板Ｐを下方から支持する基板支持部材を用いて行っても良い。この場合であっても基板搬出装置７０、１７０、２７０を用いて基板支持部材を駆動することにより基板Ｐを上記第１及び第２の実施形態と同様に基板ステージ２０、１２０、２２０から搬出できる。また、上記第１及び第２の実施形態の基板搬出装置７０、１７０、２７０は、基板Ｐを真空吸着により保持したが、これに限らず、その他の保持（例えば機械的な保持）方式により保持しても良い。
【００８９】
また、上記第１の実施形態において、複数の基板リフト装置４５は、Ｘ粗動ステージ２３ｘ上に配置されたが、これに限られず、基板ホルダ４０、あるいは微動ステージ２１内に内蔵されても良い。また、上記第２の実施形態でも同様に、複数の基板リフト装置１４５が基板ホルダ１４０、あるいは微動ステージ２１内に内蔵されても良い。
【００９０】
また、照明光は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などの紫外光や、Ｆ2レーザ光（波長１５７ｎｍ）などの真空紫外光であっても良い。また、照明光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、固体レーザ（波長：３５５ｎｍ、２６６ｎｍ）などを使用しても良い。
【００９１】
また、上記第１及び第２の実施形態では、投影光学系ＰＬが、複数本の投影光学ユニットを備えたマルチレンズ方式の投影光学系である場合について説明したが、投影光学ユニットの本数はこれに限らず、１本以上あれば良い。また、マルチレンズ方式の投影光学系に限らず、例えばオフナー型の大型ミラーを用いた投影光学系などであっても良い。また、上記実施形態では投影光学系ＰＬとして、投影倍率が等倍のものを用いる場合について説明したが、これに限らず、投影光学系は縮小系及び拡大系のいずれでも良い。
【００９２】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、光透過性のマスク基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスク（可変成形マスク）、例えば、非発光型画像表示素子（空間光変調器とも呼ばれる）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を用いる可変成形マスクを用いても良い。
【００９３】
なお、露光装置としては、サイズ（外径、対角線の長さ、一辺の少なくとも１つを含む）が５００ｍｍ以上の基板、例えば液晶表示素子などのフラットパネルディスプレイ用の大型基板を露光する露光装置に対して適用することが特に有効である。
【００９４】
また、露光装置としては、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置、ステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用することができる。また、露光装置において、搬出装置により搬出される物体は、露光対象物体である基板などに限られず、マスクなどのパターン保持体（原版）であっても良い。
【００９５】
また、露光装置の用途としては、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置に限定されることなく、例えば半導体製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるマスク又はレチクルを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。なお、露光対象となる物体はガラスプレートに限られるものでなく、例えばウエハ、セラミック基板、フィルム部材、あるいはマスクブランクスなど、他の物体でも良い。また、露光対象物がフラットパネルディスプレイ用の基板である場合、その基板の厚さは特に限定されず、例えばフィルム状（可撓性を有するシート状の部材）のものも含まれる。
【００９６】
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】
【００９７】
以上説明したように、本発明の露光装置は、物体を走査露光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製造に適している。また、本発明のデバイス製造方法は、マイクロデバイスの製造に適している。
【符号の説明】
【００９８】
１０…液晶露光装置、２０…基板ステージ、２３ｘ…Ｘ粗動ステージ、２３ｙ…Ｙ粗動ステージ、３０…装置本体、４０…基板ホルダ、４５…基板リフト装置、５０…Ｙステップ定盤、５４…重量キャンセル装置、６０…ポート部、６１…基板搬入装置、６２…基板ガイド装置、７０…基板搬出装置、７１…吸着パッド、７２…支持部材、７３…Ｘリニアガイド装置、７４…Ｘリニアモータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光時にエネルギビームに対して物体を走査方向に移動させる走査型の露光装置であって、
所定の二次元平面内で前記走査方向に直交する第１方向に移動可能な第１移動体と、
前記第１移動体上で前記走査方向に平行な第２方向に移動可能かつ前記第１移動体と共に前記第１方向に移動可能な第２移動体と、
前記物体を保持可能に設けられ、前記第２移動体の上方に配置され、前記第２移動体の移動により前記物体と一体的に前記所定の二次元平面に平行な方向に誘導される物体保持装置と、
前記第１移動体に設けられ、前記物体保持装置に対して前記物体を所定の搬出方向に駆動する搬出装置と、を備える露光装置。
【請求項２】
前記搬出方向は、前記第２方向である請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記搬出装置は、前記物体を保持する保持部材と、前記保持部材を前記第２方向に駆動する駆動装置とを備える請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記駆動装置は、前記第２方向に関して、前記第２移動体の前記第１移動体上における移動可能範囲と重複する位置と前記移動可能範囲の外側の位置との間で前記保持部材を駆動する請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記保持部材は、少なくとも露光時に前記移動可能範囲の外側に位置される請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記物体を前記物体保持装置から離間する方向に駆動する物体駆動装置を更に備え、
前記保持部材は、前記物体駆動装置により駆動された前記物体と前記物体保持装置との間に挿入される請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記物体駆動装置は、前記第２方向に沿って延び、前記物体を下方から支持可能な第１部材と、前記第１方向に関して前記物体保持装置の中央部よりも一側、及び他側の領域それぞれに設けられ、前記第１部材を前記二次元平面に交差する方向に駆動する複数の第２部材と、を含む請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記物体駆動装置は、前記物体を前記物体保持装置から離間させた状態で該物体を下方から非接触支持し、
前記搬出装置は、前記物体駆動装置により非接触支持された前記物体を前記第２方向に駆動する請求項６又は７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記物体駆動装置は、前記物体に対向する面から気体を噴出して前記物体を浮上させる請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記搬出装置は、前記保持部材を前記二次元平面内で前記物体保持装置に接近又は離間する方向に駆動する保持部材駆動装置を更に備える請求項６〜９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記物体を前記物体保持装置に対して前記第２方向に交差する方向に駆動する物体駆動装置を更に備え、
前記保持部材は、前記物体のうち、前記物体駆動装置に駆動されることにより前記物体保持装置から突き出した部分を保持する請求項３に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記物体保持装置は、前記物体が搬出方向に駆動される際に、前記物体に対向する面から気体を噴出して前記物体を浮上させる請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記保持部材は、前記物体を吸着保持する請求項３〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記物体保持装置を前記第２移動体に対して６自由度方向に微少駆動する微少駆動系を更に備える請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記物体保持装置と一体的に前記所定の二次元平面に平行に移動可能に設けられ、前記物体保持装置の中央部を下方から非接触に支持する支持装置を更に備える請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記第２方向に延び、前記支持装置を下方から支持し、前記支持装置が前記第２方向に移動する際のガイド面を規定するガイド部材を更に備え、
前記ガイド部材は、前記支持装置を下方から支持した状態で前記支持装置と共に前記第１方向に移動する請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第２移動体は、露光終了後に前記物体を露光終了位置から該物体と別の物体との交換が行われる交換位置に向けて誘導し、
前記搬出装置は、前記物体が前記交換位置に到達する前に物体の搬出動作を開始する請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記基板は、少なくとも一辺の長さが５００ｍｍ以上である請求項１８に記載の露光装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の露光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２１】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光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。
【請求項１】
露光時にエネルギビームに対して物体を走査方向に移動させる走査型の露光装置であって、
所定の二次元平面内で前記走査方向に直交する第１方向に移動可能な第１移動体と、
前記第１移動体上で前記走査方向に平行な第２方向に移動可能かつ前記第１移動体と共に前記第１方向に移動可能な第２移動体と、
前記物体を保持可能に設けられ、前記第２移動体の上方に配置され、前記第２移動体の移動により前記物体と一体的に前記所定の二次元平面に平行な方向に誘導される物体保持装置と、
前記第１移動体に設けられ、前記物体保持装置に対して前記物体を所定の搬出方向に駆動する搬出装置と、を備える露光装置。
【請求項２】
前記搬出方向は、前記第２方向である請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記搬出装置は、前記物体を保持する保持部材と、前記保持部材を前記第２方向に駆動する駆動装置とを備える請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記駆動装置は、前記第２方向に関して、前記第２移動体の前記第１移動体上における移動可能範囲と重複する位置と前記移動可能範囲の外側の位置との間で前記保持部材を駆動する請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記保持部材は、少なくとも露光時に前記移動可能範囲の外側に位置される請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記物体を前記物体保持装置から離間する方向に駆動する物体駆動装置を更に備え、
前記保持部材は、前記物体駆動装置により駆動された前記物体と前記物体保持装置との間に挿入される請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記物体駆動装置は、前記第２方向に沿って延び、前記物体を下方から支持可能な第１部材と、前記第１方向に関して前記物体保持装置の中央部よりも一側、及び他側の領域それぞれに設けられ、前記第１部材を前記二次元平面に交差する方向に駆動する複数の第２部材と、を含む請求項５に記載の露光装置。
【請求項８】
前記物体駆動装置は、前記物体を前記物体保持装置から離間させた状態で該物体を下方から非接触支持し、
前記搬出装置は、前記物体駆動装置により非接触支持された前記物体を前記第２方向に駆動する請求項６又は７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記物体駆動装置は、前記物体に対向する面から気体を噴出して前記物体を浮上させる請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記搬出装置は、前記保持部材を前記二次元平面内で前記物体保持装置に接近又は離間する方向に駆動する保持部材駆動装置を更に備える請求項６〜９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記物体を前記物体保持装置に対して前記第２方向に交差する方向に駆動する物体駆動装置を更に備え、
前記保持部材は、前記物体のうち、前記物体駆動装置に駆動されることにより前記物体保持装置から突き出した部分を保持する請求項３に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記物体保持装置は、前記物体が搬出方向に駆動される際に、前記物体に対向する面から気体を噴出して前記物体を浮上させる請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記保持部材は、前記物体を吸着保持する請求項３〜１２のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記物体保持装置を前記第２移動体に対して６自由度方向に微少駆動する微少駆動系を更に備える請求項１〜１３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記物体保持装置と一体的に前記所定の二次元平面に平行に移動可能に設けられ、前記物体保持装置の中央部を下方から非接触に支持する支持装置を更に備える請求項１〜１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記第２方向に延び、前記支持装置を下方から支持し、前記支持装置が前記第２方向に移動する際のガイド面を規定するガイド部材を更に備え、
前記ガイド部材は、前記支持装置を下方から支持した状態で前記支持装置と共に前記第１方向に移動する請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記第２移動体は、露光終了後に前記物体を露光終了位置から該物体と別の物体との交換が行われる交換位置に向けて誘導し、
前記搬出装置は、前記物体が前記交換位置に到達する前に物体の搬出動作を開始する請求項１〜１６のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記物体は、フラットパネルディスプレイ装置に用いられる基板である請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１９】
前記基板は、少なくとも一辺の長さが５００ｍｍ以上である請求項１８に記載の露光装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の露光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２１】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の露光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。
【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】
【公開番号】特開２０１２−２５６０２７（Ｐ２０１２−２５６０２７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８５４８４（Ｐ２０１２−８５４８４）
【出願日】平成２４年４月４日（２０１２．４．４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月４日（２０１２．４．４）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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