移动体装置、图案形成装置及图案形成方法、设备制造方法、移动体装置的制造方法以及移动体驱动方法

摘要

本发明提高一种移动体装置、图案形成装置及图案形成方法、设备制造方法、移动体装置的制造方法以及移动体驱动方法。分体地构成基板载台(21)、支承基板载台(21)的自重的自重消除机构(27)。由此与一体地构成基板载台和自重消除机构的情况相比能够使基板载台(包括基板载台的构造体)小型化、轻型化。而且，通过X驱动机构(97X)、Y驱动机构(97Y)对X粗调载台(23X)、Y粗调载台(23Y)进行的移动，在XY平面内驱动基板载台，并且也驱动支承基板载台的自重的自重消除机构。由此，即使分体地构成基板载台和自重消除机构，也可无阻碍地驱动基板载台。

说明书

技术领域

本发明涉及移动体装置、图案形成装置及图案形成方法、设备制造方法、移动体装置的制造方法以及移动体驱动方法，更详细地说，涉及具备可移动的移动体的移动体装置、在物体上形成图案的图案形成装置及使用该图案形成装置的图案形成方法、使用该图案形成方法的设备制造方法、制造上述移动体装置的方法以及驱动上述移动体的移动体驱动方法。

背景技术

以往，在制造液晶显示器(平板显示器)等的玻璃基板的工序等工序中，例如使用曝光装置等处理装置。

这种曝光装置中使用了具备保持作为被曝光物体的基板并进行二维移动的载台及驱动该载台的驱动机构的载台装置(例如，参照专利文献1)。

但是在这种载台装置中，若基板大型化则与此相伴使保持基板的载台整体大型化。该基板的大型化将载台的行程加长，进而存在导致装置整体的大型化及重量增大的问题。

并且，在载台装置中若载台大型化及重型化时，驱动载台所需的驱动力也会变大。由此，在驱动载台的驱动机构的大型化的同时，由于从驱动机构产生的热也增大，该热对基板及其周边产生影响，因此可能会使曝光精度下降。

专利文献1：日本特开2006-203113号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，从第一观点出发，第一移动体装置包括：能够移动的移动体；支承装置，其支承上述移动体的自重并且能够移动；驱动装置，其驱动上述移动体，并且根据上述移动体的移动来驱动上述支承装置。

基于此，分体地构成移动体和支承移动体的自重的支承装置，因此与一体地构成移动体和支承装置的情况相比能够实现移动体(包括移动体的构造体)的小型化、轻型化。而且，由于通过驱动装置根据移动体的移动驱动支承装置，所以即使分体地构成移动体和支承装置，也能够无阻碍地移动移动体。

若从本发明的第二观点出发，则第二移动体装置包括：能够移动的移动体；支承装置，其支承上述移动体的自重并且能够移动；驱动装置，其通过上述支承装置的移动及上述移动体和上述支承装置的相对移动使上述移动体移动。

基于此，分体地构成移动体和支承移动体的自重的支承装置，因此与一体地构成移动体和支承装置的情况相比能够实现移动体(包括移动体的构造体)的小型化、轻型化。而且，由于驱动装置通过支承装置的移动及移动体与支承装置的相对移动使移动体移动，所以能够使驱动装置直接作用于移动体的驱动力变小。由此，能够使应配置在移动体附近的驱动装置小型化，结果能够减少从驱动装置产生的热对移动体周边的影响。

若从本发明的第三观点出发，则第三移动体装置包括：基座，其具有引导面；移动体，其相对上述基座能够移动；支承装置，其支承上述移动体的自重，并且根据上述移动体的移动能够在上述引导面上移动，上述移动体被上述支承装置支承，以使其能够从上述引导面伸出。

若从本发明的第四观点出发，其是在物体上形成图案的图案形成装置，包括：移动体装置，其是在上述移动体上保持上述物体的本发明的第一至第三移动体装置中的任意一方；图案形成装置，其用于在上述物体上形成图案。

基于此，由于具备本发明的第一至第三移动体装置中的任意一方，所以伴随着移动体的小型化，能够提高物体的位置控制性，能够进行高精度的图案形成。而且，通过移动体装置整体的小型化，能够实现图案形成装置的小型化。

若从本发明的第五观点出发，第一图案形成方法是使用本发明的图案形成装置，在物体上形成图案的图案形成方法。基于此，能够高精度地对物体进行图案形成。

若从本发明的第六观点出发，是使用了本发明的第一图案形成方法的设备的制造方法。

若从本发明的第七观点出发，移动装置的制造方法包括：供应具有引导面的基座的步骤；向上述基座供应能够移动的移动体的步骤；供应支承上述移动体的自重，并且根据该移动体的移动能够在上述引导面上移动，支承上述移动体以使该移动体能够从上述引导面伸出的支承装置的步骤。

若从本发明的第八观点出发，第一移动体驱动方法包括：通过能够移动的支承装置，支承移动体的自重的步骤；驱动上述移动体，并且根据上述移动体的移动对上述支承装置进行驱动的步骤。

若从本发明的第九观点出发，第二移动体驱动方法包括：通过能够移动的支承装置，支承移动体的自重的步骤；通过上述支承装置的移动以及上述移动体与上述支承装置的相对移动，驱动上述移动体的步骤。

如从本发明的第十观点出发，移动体驱动方法包括：通过能够移动的支承装置，支承移动体的自重的步骤；在引导面上使上述支承装置移动的步骤，为了在大于上述引导面的移动区域移动上述移动体，上述支承装置支承上述移动体，以使上述移动体能够从上述引导面伸出。

如从本发明的第十一观点出发，第二图案形成方法是在物体上形成图案的图案形成方法，其使用本发明的第一及第二的移动体驱动方法的任一方法，驱动保持上述物体的移动体。

如从本发明的第十二观点出发，是使用了本发明的第二图案形成方法的设备的制造方法。

附图说明

图1是表示一方实施方式涉及的曝光装置的构成的示意图。

图2是部分省略地表示构成图1的载台装置的一部分的基板载台的分解立体图。

图3是表示图1的载台装置的纵向剖视图。

图4(A)是表示图1的自重消除机构的纵向剖视图，图4(B)是部分断裂地表示自重消除机构的立体图。

图5(A)是表示图3的倾斜容许部的立体图，图5(B)是表示组合有倾斜容许部和三棱锥状部件的状态的立体图。

图6(A)及图6(B)用于说明在基板工作台的一部分从载台基座向外侧伸出的状态下基板工作台被自重消除机构支承的形状的图。

图7(A)～图7(C)是表示自重消除机构的变形例的图。

图8是用于说明变形例涉及的线性马达的配置的图。

图9(A)及图9(B)是用于说明载台连接机构的配置及构成的图。

图10(A)及图10(B)是用于说明载台连接机构的作用的图。

图11是表示自重消除机构的限制方法的变形例的图。

具体实施方式

下表面，基于图1～图5(B)对本发明的一方实施方式进行说明。图1表示了一方实施方式涉及的曝光装置10的概略构造。该曝光装置10是步进扫描方式的投影曝光装置，即所谓的扫描逐次移动式曝光装置(Scanning stepper)。

如图1所示，曝光装置10包括：照明系统IOP；保持母版R的母版载台RST；投影光学系统PL；沿XY平面可移动地保持基板P的载台装置11；搭载了母版载台RST、投影光学系统PL、载台装置11等的机壳BD；以及这些部件的控制系统等。

照明系统IOP的构造例如与日本特开2001-313250公报(对应的美国专利申请公开第2003/0025890号说明书)、及日本特开2002-006110号公报(对应的美国专利申请公开第2001/0033490号说明书)等公开的照明系统相同。即、照明系统IOP向母版R射出激光等相干曝光用照明光(照明光)IL。该照明光IL的波长例如是193nm(ArF准分子激光)。

机壳BD包括：通过设置在地面F上的多个(例如三个或四个)防振机构37(其中，纸面的里侧的防振机构未图示)以多个点(例如三个点或四个点)支承的基板载台座35；在该基板载台座35上经多根(例如三根或四根)支承部件33(其中，纸面的里侧的支承部件33未图示)水平地支承的镜筒平台31。在基板载台座35的上表面设置有载台基座12。

在母版载台RST上例如通过真空吸附固定有母版R，母版R在图案面(图1中的下表面)上形成了电路图案等。母版载台RST在一体地设置于镜筒平台31上表面的以Y轴方向为长边方向的凸部31a、31b上经未图示的气垫以非接触状态被支承。母版载台RST以凸部31a、31b的上表面为基准，通过例如包括线性马达等的母版载台驱动系统(未图示)，能够以指定的扫描速度在规定的扫描方向上(在此为图1中与纸面垂直的Y轴方向)进行驱动，并且能够在XY平面内进行微小的驱动。另外，镜筒平台31和凸部31a、31b也可用别的部件构成，也可在镜筒平台31和凸部31a、31b之间分别设置与防振机构37相同的防振机构。

通过母版激光干涉仪(以下称为“母版干涉仪”)41，经固定(或形成)在母版载台上的未图示的反射面，例如以0.5～1nm的分辨率始终检测母版载台RST在XY平面内的位置(包含围绕Z轴的旋转)。该母版干涉仪41的测量值，被送到未图示的主控制装置，主控制装置根据该母版干涉仪41的测量值通过母版载台驱动系统，对母版载台RST的X轴方向、Y轴方向及θz方向(围绕Z轴的旋转方向)的位置(及速度)进行控制。

投影光学系统PL由投影多个投影图像的多个投影光学单元构成，并在母版载台RST的下方被镜筒平台31支承，投影光学系统PL的光轴方向为Z轴方向。作为投影光学系统PL，例如使用两侧远心(telecentric)且具有规定的倍率(例如缩小倍率(例如1/5倍、1/4倍)、等倍率、或放大倍率)的折射光学系统。因此，通过来自照明系统IOP的照明光IL照明母版R上的照明区域，则通过透射把图案面与投影光学系统PL的第一面(物体面)大体一致地配置的母版R的照明光IL，从而经投影光学系统PL在配置在其第二面(像面)的、表面上涂敷了抗蚀剂(感光剂)的基板P上的与上述照明区域共轭的照明光IL的照射区域(曝光区域)上形成投影像，该投影像是该照明区域内的母版R的电路图案的投影像(部分正立像或部分倒立像)。然后，根据母版载台RST和基板载台PST的同步驱动，通过使母版R相对于照明区域(照明光IL)沿扫描方向(Y轴方向)相对移动，并且相对于曝光区域(照明光IL)沿扫描方向(Y轴方向)相对移动基板P，进行基板P上的一方拍摄区域(区划区域)的扫描曝光，在该拍摄区域转印母版R的图案。即、在本实施方式中通过照明系统IOP、母版R及投影光学系统PL在基板P上生成图案，通过照明光IL对基板上的感光层(抗蚀剂层)的曝光在基板P上形成该图案。

载台装置11包括：配置在基板载台座35上，保持基板P并在XY平面内移动的基板载台PST；在配置在基板载台座35上的载台基座12上方非接触地支承基板载台PST的一部分自重的自重消除机构(也称为“中心立柱”)27。

基板载台PST包括：配置在载台基座12上方，沿X轴驱动的X粗调载台23X；配置在X粗调载台23X上的相对X粗调载台23X沿Y轴驱动的Y粗调载台23Y；配置在Y粗调载台23Y的+Z侧(上方)，部分地具有保持基板P的基板工作台22A的微调载台21。

下表面，对构成基板载台PST的各部进行具体的说明。在图2示出了除去基板工作台22A及自重消除机构27且部分分解状态的基板载台PST的立体图。

如图2所示，X粗调载台23X由俯视(从Z轴方向观察)时的矩形板状部件构成，在其中央部形成有俯视(从Z轴方向观察)时的圆形的贯通孔23Xa。在该X粗调载台23X下表面的四角部分别设置有X滑块65(其中，设置在纸面里侧的角部的X滑块65未图示)。其中，-Y侧的两个X滑块65成为与以X轴方向为长边方向的X导轨61X₁卡合的状态，+Y侧的两个X滑块65成为与配置在从X导轨61X₁向+Y侧隔开规定间隔的位置上的以X轴方向为长边方向的X导轨61X₂卡合的状态。X滑块65的内部包括多个球循环地滚动的滚动导轨，滚动导轨形成在X导轨61X₁(或61X₂)的+Y侧的面上及-Y侧的面上。因此，通过包括滚珠丝杠的X驱动机构97X(参照图1)的X轴方向的驱动力对X粗调载台23进行作用，X粗调载台23X沿X导轨61X₁、61X₂(沿X轴方向)被驱动。另外，各X滑块65也可是向X导轨61X₁(或61X₂)的+Y侧的面及-Y侧的面喷出气体的气浮导轨。此时，在各X滑块65和X导轨61X₁(或61X₂)的+Y侧的面及-Y侧的面之间形成规定的间隙。

一方X导轨61X₁通过以X轴为长边方向的板状部件69₁从下侧支承，另一方X导轨61X₂通过以X轴为长边方向的板状部件69₂从下侧支承。而且，各个板状部件69₁、69₂通过多根支承脚67被支承在地面F上方(参照图1)。

如图2所示，配置在X粗调载台23X上方的Y粗调载台23Y由俯视(从Z轴方向观察)时比X粗调载台23X的面积小的矩形板状部件构成，在其中央部形成有贯通孔23Ya。在该Y微调载台23Y下表面的四角部分别设置有Y滑块63(其中，设置在纸面里侧的角部的Y滑块63未图示)。其中，+X侧的两个Y滑块63成为与设置在X粗调载台23X上表面的+X侧端部附近的以Y轴方向为长边方向的Y导轨61Y₁卡合的状态，而且，-X侧的两个Y滑块63成为与设置在X粗调载台23X上表面的-X侧端部附近的以Y轴方向为长边方向的Y导轨61Y₂卡合的状态。Y滑块63中包括多个球循环地滚动的滚动导轨，滚动导轨形成在Y导轨61Y₁(或61Y₂)的+X侧的面上及-X侧的面上。因此，通过基于包括滚珠丝杠的Y驱动机构97Y(参照图1)的Y轴方向的驱动力对Y粗调载台23进行作用，Y粗调载台23Y沿Y导轨61Y₁、61Y₂(沿Y轴方向)被驱动。另外，各Y滑块63也可是向Y导轨61Y₁(或61Y₂)的+Y侧的面及-Y侧的面喷出气体的气浮导轨。此时，在各Y滑块63和Y导轨61Y₁(或61Y₂)的+X侧的面及-X侧的面之间形成规定的间隙。

在Y粗调载台23Y上表面设置有共计七个定子(X定子53X₁、53X₂、Y定子53Y₁、53Y₂、Z定子53Z₁、53Z₂、53Z₃)。

这些定子中的X定子53X₁、53X₂在Y粗调载台23Y上表面的+X侧的端部附近分别被支承部件57支承。在X定子53X₁、53X₂的内部设置有具有多个电枢绕组的电枢单元。

Y定子53Y₁、53Y₂在Y粗调载台23Y上表面的-Y侧的端部附近分别被支承部件57支承。在Y定子53Y₁、53Y₂的内部，与上述X定子53X₁、53X₂同样地设置有具有多个电枢绕组的电枢单元。

Z定子53Z₁～53Z₃配置在Y粗调载台23Y上表面的不是一条直线的三个点上。在这些定子53Z₁～53Z₃的内部设置有电枢绕组。

返回到图1，上述微调载台21包括：基板工作台22A、从下侧支承该基板工作台22A的载台本体部22B。

基板工作台22A由矩形板状的部件构成，虽未图示但在其上表面设置有用于吸附并保持基板P的真空吸附机构(或基板支架)。

如图2所示，载台本体部22B由矩形的板状部件构成，在其-X侧的侧面经安装部件24X设置移动镜(条状镜(Bar Mirrors))17X，在+Y侧的侧面经安装部件24Y设置移动镜(条状镜)17Y。移动镜17X的-X侧的面和移动镜17Y的+Y侧的面被镜面加工形成为反射面。通过向移动镜17X、17Y照射测长光束的激光干涉仪(以下称为“基板干涉仪”)19(参照图1)，始终以例如0.5～1nm左右的分辨率检测出基板载台21的XY平面内的位置信息。在此，实际上设置了分别与X移动镜17X及Y移动镜17Y对应的X激光干涉仪及Y激光干涉仪，但在图1中它们只代表地图示了基板干涉仪19。

在载台本体部22B的+X侧的侧面固定有截面U字状的X动子51X₁、51X₂。在X动子51X₁、51X₂各自的一对对置面上虽未图示，但分别设置有包括沿X轴方向排列的多个永磁铁(或单一永磁铁)的磁极单元。X动子51X₁、51X₂在载台本体部22B与Y粗调载台23Y组合的状态(图1的状态)下，与X定子53X₁、53X₂分别卡合。因此，通过向X定子53X₁、53X₂所具有的电枢单元(电枢绕组)供应的电流与在X动子51X₁、51X₂所具有的磁极单元的内部空间形成的磁场之间的电磁相互作用，能够向X动子51X₁、51X₂施加X轴方向的驱动力。即、在本实施方式中，由X动子51X₁和X定子53X₁构成X轴线性马达55X₁，由X动子51X₂和X定子53X₂构成X轴线性马达55X₂。

而且，在载台本体部22B的-Y侧的侧面固定有Y动子51Y₁、51Y₂。在Y动子51Y₁、51Y₂各自的一对对置面上分别设置有包括沿Y轴方向排列的多个永磁铁(或单一永磁铁)的磁极单元。Y动子51Y₁、51Y₂在载台本体部22B与Y粗调载台23Y组合的状态(图1的状态)下，与Y定子53Y₁、53Y₂分别卡合。因此，通过向Y定子53Y₁、53Y₂的电枢单元(电枢绕组)供应的电流与在Y动子51Y₁、51Y₂的磁极单元的内部空间形成的磁场之间的电磁相互作用，能够分别向Y动子51Y₁、51Y₂作用Y轴方向的驱动力。即、在本实施方式中，由Y动子51Y₁和Y定子53Y₁构成Y轴线性马达55Y₁，由Y动子51Y₂和Y定子53Y₂构成Y轴线性马达55Y₂。

而且，在载台本体部22B的下表面(-Z侧的面)设置有XZ截面具有略反U字状的形状的Z动子51Z₁、51Z₂、51Z₃。在Z动子51Z₁、51Z₂、51Z₃各自的一对对置面上设置有永磁铁。Z动子51Z₁～51Z₃在微调载台21与Y粗调载台23Y组合的状态(图1的状态)下，与Z定子53Z₁～53Z₃分别卡合。因此，通过向Z定子53Z₁～53Z₃的电枢绕组供应的电流与在Z动子51Z₁～51Z₃的内部空间形成的磁场之间的电磁相互作用，能够分别向Z动子51Z₁～51Z₃作用Z轴方向的驱动力。即、在本实施方式中，由Z动子51Z₁和Z定子53Z₁构成Z轴线性马达55Z₁，由Z动子51Z₂和Z定子53Z₂构成Z轴线性马达55Z₂，并且，由Z动子51Z₃和Z定子53Z₃构成Z轴线性马达55Z₃。

如上所述，由于在微调载台21(载台本体部22B)和Y粗调载台23Y之间设置有X轴线性马达55X₁、55X₂，Y轴线性马达55Y₁、55Y₂，Z轴线性马达55Z₁～55X₃，所以能够在X轴、Y轴、Z轴方向上相对于Y粗调载台23Y对微调载台21(载台本体部22B)进行微小的驱动。而且，通过使X轴线性马达55X₁、55X₂各自的驱动力(或Y轴线性马达55Y₁、55Y₂各自的驱动力)不同，能够在围绕Z轴的旋转方向(θz方向)上相对于Y粗调载台23Y对微调载台21(载台本体部22B)进行微小的驱动，而且，通过使Z轴线性马达55Z₁～55X₃各自的驱动力不同，能够在围绕X轴的旋转方向(θx方向)上及围绕Y轴的旋转方向(θy方向)上，相对于Y粗调载台23Y对微调载台21(载台本体部22B)进行微小的驱动。另外，虽在图2中图示了在微调载台21的+X侧、-Y侧的侧面设置X轴、Y轴线性马达，但也可在三个边或四个边上分散地配置线性马达。而且，磁极单元与电枢单元也可成为至少一部分与上述相反的位置关系。

接着，根据图3～图5(B)对自重消除机构27进行说明。

图3中通过截面图表示了从载台装置11取下了上述的X轴线性马达、Y轴线性马达、Z轴线性马达的状态。

如图3所示，微调载台21包括：基板工作台22A、载台本体部22B、设置在载台本体部22B下方的倾斜容许部76。而且，自重消除机构27在贯穿了形成在上述X粗调载台23X上贯通孔23Xa与形成在Y粗调载台23Y的贯通孔23Ya的状态下进行配置。自重消除机构27包括：具有壳体70、设置在该壳体70的内部的空气弹簧71、以及在Z轴方向上能够上下移动的滑动部73的本体部74；设置在本体部74的下端部的三个底垫75。

壳体70从对自重消除机构27的部分进行断裂地表示的图4(A)、图4(B)可知，其内部具有空间77，在该空间77内配置有多个(图4(A)、图4(B)中为四个)气垫78。

而且，在壳体70的外周部以规定的间隔固定四个弯曲机构(flexure)89各自的一端。如图3所示，这些弯曲机构89的另一端分别与设置在Y粗调载台23Y的下表面的四根支承部件90连接。即、由于壳体70经弯曲机构89与Y粗调载台23Y连接，所以壳体70通过弯曲机构89的部件的刚性及铰接的作用，成为在X、Y轴方向上被限制的状态，而在Z轴方向、θx、θy、θz方向上没有被限制的状态。如图3所示，弯曲机构89在与自重消除机构27的重心G大致相同的高度位置(Z位置)与壳体70连接。

空气弹簧71设置在壳体70的内部空间77内的最下部。由未图示的气体供给装置向空气弹簧71供应气体，由此，空气弹簧71的内部被设定成与外部相比气压高的正压空间。

如图4(A)所示，滑动部73具有：长方体形状的滑动部本体79；由在该滑动部本体79的上端部分别经球窝节(球窝接头)80固定的、在俯视(从+Z方向观察)时为大致棱形(参照图4(B))的板状部件构成的三个衬垫部件81。各衬垫部件81通过球窝接头80能够改变相对XY平面的倾斜方向的姿势。能够从这些衬垫部件81的上表面(+Z侧的面)向图3所示的倾斜容许部76的下表面喷出气体，通过倾斜容许部76下表面和各衬垫部件81之间的上述气体的静压，在衬垫部件81的上表面和倾斜容许部76的下表面之间形成规定的间隙。

滑动部本体79的外周面分别与设置在上述壳体70内部的多个气垫78对置。因此，在滑动部本体79的外周面和气垫78的支承面之间形成规定的间隙。因此，在本实施方式中，能够根据空气弹簧71内的压力，在Z轴方向上对滑动部73进行滑动驱动。

如图4(A)、图4(B)所示，各底垫75包括：底垫本体83、将该底垫本体83连接到壳体70的下表面的球窝节(球窝接头)82。各底垫本体83通过对载台基座12的上表面喷出气体，能够在其与载台基座12的上表面之间形成规定的间隙。即、各底垫本体83通过气体的静压在该底垫本体83的下表面和载台基座12的上表面之间形成规定的间隙的作为气体静压支座发挥功能。而且，各底垫本体83通过球窝接头82能够改变相对XY平面的倾斜方向的姿势。

返回到图3，倾斜容许部76设置于在基板载台21的载台本体部22B的下表面设置的三棱锥状部件88与滑动部73(更具体而言，图4(A)所示的三个衬垫部件81)之间。倾斜容许部76被上述三个衬垫部件81非接触地支承。即、载台本体部22B被多个平面支座支承。换言之，能够改变倾斜容许部76的相对于本体部74的XY平面内的位置。

如图5(A)的立体图所示，倾斜容许部76包括：基座部84、设置在该基座部84上表面的三个支承部85A～85C、设置在各支承部85A～85C的铰接(或球窝接头)86A～86C、分别固定在铰接(或球窝接头)上的衬垫部87A～87C。

如图5(B)所示，各个衬垫部87A～87C分别与三棱锥状部件88的各个面88a～88c对置，能够向各个面88a～88c喷出气体。因此，通过从各衬垫部87A～87C喷出的气体的静压，在各衬垫部87A～87C与各对置面之间形成规定的间隙。而且，由于衬垫部87A～87C经铰接(或球窝接头)86A～86C被安装到支承部85A～85C上，所以三棱锥状部件88被在倾斜容许部76以容许在θx、θy、θz方向上的移动的状态下进行支承。

根据上述那样构成的自重消除机构27，通过空气弹簧71内部的正压支承基板载台21的自重，并且通过三个底垫75的作用，在自重消除机构27和载台基座12之间总是形成规定的间隙。而且，在设置在基板载台21下表面的三棱锥状部件88和自重消除机构27之间，由于存在与两者进行非接触的倾斜容许部76，所以能够通过自重消除机构27在容许基板载台21在倾斜方向及XY平面内的移动(微小量的移动)的状态下，支承基板载台21的自重。

而且，自重消除机构27由于相对于基板载台21进行非接触，所以成为不会将传递到自重消除机构27的振动中的X、Y、θz轴方向以外的振动传递到基板载台21的构造。进而，如上所述，自重消除机构27经X、Y轴方向以外的方向的限制力大致为零的弯曲机构89与Y粗调载台23Y连接(参照图3及图4(A))，所以作为来自Y粗调载台23Y的振动的一部分的Z、θx、θy、θz轴方向的振动成分很难传递到自重消除机构27。其结果是，来自载台基座12以外的振动很难传递到基板载台21。

返回到图4(A)、图4(B)，在壳体70上固定有三根截面为略L字状的悬臂部91(其中，位于纸面前侧的悬臂部未图示)。在这些悬臂部91各自的一端部上设置有探头部92。在这些探头部92的上方如图3所示设置有目标部93。在本实施方式中，构成静电电容传感器(Z传感器)94，静电电容传感器94包括这些探头部92和目标部93，能够测量探头部92和目标部93之间距离。在此，构成Z传感器94的探头部92设置在自重消除机构27的一部分上，由于自重消除机构27相对于载台基座12的上表面始终维持一定的姿势，所以能够通过使用Z传感器94的测量结果计算(换算)以载台基座12上表面为基准的基板载台21的Z位置。而且，由于如上所述设置了三个Z传感器94，所以通过使用三个Z传感器94的测量结果，也能够计算出倾斜于以载台基座12的上表面为基准的XY平面的方向相关的姿势。另外，在本实施方式中，也可在壳体70上不设置三根而设置四根截面为略L字状的悬臂部91。而且，探头部92和目标部93的位置关系也可是相反的。而且，Z传感器94也可不限定为三个而是四个，而且测量方式也不限定于静电电容传感器，也可是CCD方式的激光位移计等。另外，能够通过该Z传感器94求出自重消除机构27与基板载台21的相对位置关系。

返回到图1，在上述那样构成的曝光装置10中，在未图示的主控制装置的管理下，通过未图示的母版装载机在母版装填PST上进行母版R的装载，通过未图示的基板装载机在基板载台21上进行基板P的装载。之后，通过主控制装置，使用未图示的定位检测系统实施定位测量，在定位测量结束后，进行步进扫描方式的曝光动作。该曝光动作与现有的进行步进扫描方式相同所以省略其说明。

在进行这些定位动作及曝光动作期间，未图示的主控制装置根据干涉仪19的测量值，经包括滚珠丝杠的X驱动机构97X、Y轴驱动机构97Y、Y轴驱动机构97Y对X粗调载台23X及Y粗调载台23Y进行驱动控制，并且根据干涉仪19的测量值及三个Z传感器94的测量值，经X轴线性马达55X₁、55X₂、Y轴线性马达55Y₁、55Y₂及Z轴线性马达55Z₁～55Z₃，对基板载台21(基板P)进行位置控制。即、在本实施方式中，通过以XY平面内的长行程对X粗调载台23X、Y粗调载台23Y及自重消除机构27分别进行移动，并且与此相对，对基板载台21进行相对微小的移动，从而使基板P在XY平面内进行移动(及定位)。

如以上详细说明的那样，根据本实施方式，由于与基板载台21分体地构成支承基板载台21的自重的自重消除机构27，所以与一体地构成基板载台21和自重消除机构27的情况相比能够将基板载台21小型、轻量化。基于此，由于提高基板载台21的位置控制性(包括定位精度)，使用能够提高曝光装置10的曝光精度。

而且，由于通过由X驱动机构97X、Y轴驱动机构97Y进行的X粗调载台23X、Y粗调载台23Y的移动，在XY平面内驱动基板载台21，并且也驱动支承基板载台21的自重的自重消除机构27，所以即使分体地构成基板载台21及自重消除机构27也能够没有阻碍地驱动基板载台21。

另外，根据本实施方式，通过由X驱动机构97X、Y轴驱动机构97Y在XY平面内驱动基板载台21及自重消除机构27，并且由X轴线性马达55X₁、55X₂、Y轴线性马达55Y₁、55Y₂及Z轴线性马达55Z₁～55Z₃在相对六个自由度方向上对基板载台21及自重消除机构27进行微小的驱动，进行基准载台21的驱动控制。因此，由于能够使应设置在基板载台21附近的驱动机构(55X₁、55X₂、55Y₁、55Y₂、55Z₁～55Z₃)小型化，所以能够减少驱动机构的发热对基板P的影响(即、对曝光精度的影响)。而且，由于能够在与高度方向(Z轴方向)的重心位置大致相同的高度上设置驱动机构，所以能够进行重心驱动、能够维持稳定的姿势。

而且，根据本实施方式，当基板载台21在载台基座12上移动时，基板载台21的自重总是被自重消除机构27支承。即、通过较小地设定载台基座12的+Z侧的面和对置的自重消除机构27的-Z侧的面(底垫本体83的-Z侧的面)，能够减小载台基座12的+Z侧的面的面积，其结果是，能够实现载台装置11的小型化，进而能够实现曝光装置10整体的小型化。

例如，如图6(A)简化所示，利用自重消除机构27支承基板工作台22A(基板载台21)的XY平面内的大致中心，以便包括基板工作台22A(基板载台21)的XY平面内的重心位置。此时，自重消除机构27的-Z侧的面(底垫本体83的-Z侧的面)投影到载台基座12的上表面(引导面)的区域面积，小于基板工作台22A(基板载台21)的投影到载台基座12的上表面(引导面)的区域面积，并且自重消除机构27投影的区域成为基板工作台22A(基板载台21)投影的区域的大致中心。

因此，如图6(B)所示，即使自重消除机构27位于载台基座12上表面(引导面)的边缘，也可使基板工作台22A(基板载台21)处于伸出(突出)载台基座12的上表面(引导面)的状态。即、由于基板工作台22A(基板载台21)能够在XY平面中比载台基座12的上表面(引导面)大的范围内进行移动，因此若设定载台可动区域、即基板工作台22A(基板载台21)的规定的移动区域SMA(参照图6(A))，则能够使载台基座12的上表面(引导面)的面积小于该移动区域SMA的面积。

而且，根据本实施方式，由于自重消除机构27经弯曲机构89而与Y粗调载台23Y连接，所以在自重消除机构27和Y粗调载台23Y之间在Z轴、θx、θy、θz方向上很难传递振动。因此，传递到Y粗调载台23Y的Z轴、θx、θy、θz方向的摇晃(广义上的振动)很难传递到自重消除机构27。

而且，根据本实施方式，由于基板载台21分别与在六个自由度方向上驱动基板载台21的线性马达、及在两个自由度方向上驱动自重消除机构27的包括滚珠丝杠的X驱动机构97X、97Y非接触地连接从而处于振动分离的状态，所以能够高精度地对基板载台21进行驱动(定位)。

而且，根据本实施方式，载台装置11具备静电电容传感器(Z传感器)94，静电电容传感器94包括设置在自重消除机构27的探头部92及设置在基板载台21的目标部93，能够测量探头部92和目标部93之间距离。因此，根据自重消除机构27相对于载台基座12的上表面总是维持一定的姿势，能够将Z传感器94的测量结果换算为基板载台21的以载台基座12的上表面为基准的Z位置。基于此，能够测量以载台基座12的上表面为基准的基板载台21(基板P)的与倾斜于XY平面的方向相关的姿势。

另外，在上述实施方式中，作为自重消除机构27采用了内部包括空气弹簧71的部件，但并不限于此，例如如图7(A)所示，也可取代空气弹簧71采用具有螺旋弹簧等弹性部件71的自重消除装置27’。

而且，也可代替空气弹簧及弹性部件，采用如图7(B)所示的具有Z驱动机构101的自重消除机构27”。该Z驱动机构101包括：具有从+Y轴侧观察为直角三角形形状的X滑块102X、载置在该X滑块102X的+Z侧的具有从+Y轴侧观察为梯形形状的Z滑块102Z、相对于X滑块102X施加X轴方向的驱动力的X驱动部103。而且，X滑块102X通过支座104X能够在X轴方向滑动，Z滑块102Z通过支座104Z能够在Z轴方向滑动。

根据该Z驱动机构101，由于X滑块102X与Z滑块102Z之间成为楔形，所以如图7(C)所示，通过利用X驱动部103在+X方向上对X滑块102X进行移动，从而能够使Z滑块102Z在+Z方向上移动。

另外，在上述实施方式中，如图3所示，对通过弯曲机构89连接Y粗调载台23Y和自重消除机构27之间的情况进行了说明，但并不限于此，例如也可通过板簧连接两者，也可通过钢丝绳连接两者。而且，也可使用气垫的静压、线性马达产生的电磁力、或磁力等进行对自重消除机构27的限制。另外，在图7(A)～图7(C)中，作为能够倾斜地支承载台本体部22B的部件示出了球面支座，但也可代替图3的倾斜容许部76使用该球面支座。

而且，在上述实施方式中，在图2所示的配置中设置了X轴线性马达55X₁、55X₂，Y轴线性马达55Y₁、55Y₂，Z轴线性马达55Z₁～55X₃，但并不限于此，例如能够采用如图8所示的配置。即、如图8所示，也可在载台本体22B的+Y侧的侧面及-Y侧的侧面配置X轴线性马达155X₁、155X₂，在载台本体22B的+X侧的侧面及-X侧的侧面配置Y轴线性马达155Y₁、155Y₂。即使这样，也能与上述实施方式相同地进行基板载台21的驱动。

另外，在上述实施方式中，如图5(A)、图5(B)所示，倾斜容许部76采用具有铰接(或球窝接头)86A～86C及三个衬垫部87A～87C的构成，但并不限于此，例如也可采用在基座部84和微调载台21(载台本体部22B)之间设置铰接(或球窝接头)的构造。

另外，如图9(A)、图9(B)所示，能够在载台装置11中设置各一对的载台连接机构110X及载台连接机构110Y。

如图9(A)所示，其中的载台连接机构110X能够采用包括：在构成微调载台21的载台本体部22B的下表面固定的第一板状部件105、在Y粗调载台23Y的上表面固定的第二板状部件109、在第二板状部件109的-X侧的面固定的活塞机构107的构成。活塞机构107具有：汽缸107b、在一端固定沿该汽缸107b的内周面能够在X轴方向上滑动移动的未图示的活塞的活塞杆107a。而且，载台连接机构110Y也可采用相同的构成。

根据该载台连接机构(例如载台连接机构110X)，如图10(A)所示，通过向汽缸107b的内部空间供应气体，经活塞使活塞杆107a向-X方向移动，能够使活塞杆107a的另一端与第一板状部件105的+X侧的面接触。而且，如图10(B)所示，通过使存在于汽缸107b的内部空间的气体减少，能够使活塞杆107a离开第一板状部件105。

由此，如上述实施方式那样，在进行步进扫描方式的曝光等的情况下，使基板P(微调载台21)加速移动时，如图10(A)所示在利用载台连接机构110X、110Y对微调载台21和Y粗调载台23Y之间进行了连接的状态下，进行该加速移动。然后，在加速结束后、进入等速移动时，如图10(B)所示，解除载台连接机构110X、110Y的连接，离开Y粗调载台23Y和微调载台21之间，利用X轴线性马达55X₁、55X₂，Y轴线性马达55Y₁、55Y₂，及Z轴线性马达55Z₁～55X₃进行微调载台21的位置控制。

基于此，在加速时(非曝光时)，无需使进行微调载台21的位置控制的各电动机(55X₁、55X₂、55Y₁、55Y₂)产生用于使微调载台21追随X、Y粗调载台23X、23Y的驱动力。因此，由于能够使各电动机(55X₁、55X₂、55Y₁、55Y₂)所需的最大产生推力变小，因此能够实现电动机的小型化。由此，能够实现载台装置11整体的轻型化，并且能够减少电动机的发热对曝光精度的影响。而且，能够实现电动机的低成本。

另外，在图9(A)、图9(B)中，设置了载台连接机构110X、110Y这两者，但并不限于此，也可仅设置任何一方(例如仅有载台连接机构110Y)。

而且，作为载台连接机构110X、110Y不限于上述的构造，例如也可采用通过永磁铁和电磁铁的组合，进行载台间的连接或解除连接的构造，也可采用其他的构造。

另外，在上述实施方式中，对图3所示的自重消除机构27与Y粗调载台23Y进行连接的情况进行了说明，但并不限于此，如图11所示，也可采用自重消除机构27与设置在基板载台21(更准确的是载台本体部22B)下侧的连接部件90’进行连接的构造。此时，在自重消除机构27与连接部件90’之间也可与上述实施方式相同地通过弯曲机构进行连接(XY平面内的限制)。另外，也可通过板簧进行机械连接，也可通过气垫的静压、线性马达产生的电磁力、或磁力等产生力的单元进行连接(XY平面内的限制)。

另外，在上述实施方式中，作为照明光IL也可使用将例如从DFB半导体激光器或光纤激光器发出的红外线范围或可视范围的单波长激光，通过含有最多的铒(或铒和镱的两者)的光纤放大器进行放大，并使用非线性光纤结晶波长变换到紫外光的谐波。

而且，在上述实施方式中，作为照明光IL也可使用超高压水银灯发出的紫外线范围的亮线(例如g线(波长436nm)、h线(波长405nm)或i线(波长365nm)等)。而且，作为光源不限于ArF准分子激光器、超高压水银灯，也可波长248nm的ArF准分子激光、波长157nm的F₂激光、波长146nm的Ar₂F准分子激光、波长126nm的Ar₂F准分子激光等的产生真空紫外光的光源。而且，也可使用固体激光器(输出波长：355nm、260nm)等。

而且，在上述实施方式中，对本发明应用于扫描型曝光装置的情况进行了说明，但并不限于此，本发明也可合适地应用在分步重复方式的曝光装置(所谓的步进机)、或步针(Step-and-stitch)方式的曝光装置、接近方式的曝光装置、镜像投影调准器等。

另外，在上述实施方式中，使用了在光透射性的掩膜基板上形成规定的遮光图案(或相位图案、消光图案)的光透射型掩膜，但也可代替该掩膜，使用例如美国专利第6,778,257号说明书所公开那样的，根据要曝光的图案的电子数据，形成透射图案或反射图案、或发光图案的电子掩膜(可变成型掩膜)。例如，能够使用采用了作为非发光型图像显示元件(也称为空间光调整器)的一种的DMD(Digital Micro-mirrorDevice)的可变成型掩膜。

此外，在例如国际公开第2004/053955号小册子(对应于美国专利申请公开第2005/0259234号说明书)等所公开的、在投影光学系统和基板之间填满液体的液浸型曝光装置等中，也可应用本发明。

而且，作为曝光装置的用途并不限于将液晶显示元件图案转印到矩形的玻璃板的液晶用的曝光装置，例如可广泛地应用到半导体制造用的曝光装置、用于制造薄膜磁头、微型机械及DNA芯片等的曝光装置。而且，不仅是半导体元件等的微型设备，为了制造在光曝光装置、EUV曝光装置、X射线曝光装置、及电子束曝光装置等所使用的母版或掩膜，将电路图案转印到玻璃基板或硅片等的曝光装置中也能应用本发明。另外，成为曝光对象的基板不限于玻璃板，例如也可是晶片。

另外，之前对在基板上形成图案的曝光装置进行了说明，但通过扫描动作在基板上形成图案的方法不限于曝光装置，例如日本特开2004-130312号公报等所公开，使用具有喷墨头组及相同的喷墨方式的功能性液体给予装置的元件制造装置也能实现。

上述公开公报所公开的喷墨头组具有多个从喷嘴(吐出口)喷出规定的功能性液体(含有金属液体、感光材料等)并供应到基板(例如PET、玻璃、硅、纸等)的喷墨头。也可准备该喷墨头组那样的功能性液体给予装置，用于图案的生成。在具备该功能性液体给予装置的元件制造装置中，也可固定基板沿扫描方向扫描功能性液体给予装置，也可按照互为反方向地扫描基板和功能性液体给予装置。

例如，在制造液晶显示元件时经由以下步骤：包括使用上述各种曝光装置在感光性基板(涂敷了抗蚀剂的玻璃基板等)上形成图案的、所谓的光刻工序(在感光性基板上形成包括多个电极等的规定图案的工序)、对已曝光的基板的显影工序、蚀刻工序、及抗蚀剂剥离工序等各处理工序的图案形成步骤；形成将多个与R(Red)、G(Green)、B(Blue)对应的三个头组以矩阵状排列的、或将多个R、G、B的三根条状滤光器组按水平扫描线方向进行排列的滤色器的滤色器形成步骤；使用通过图案形成步骤得到的具有规定图案的基板，及通过滤色器形成步骤得到的滤色器等组装液晶面板(液晶单元)的单元组装步骤；安装使组装后得到的液晶面板(液晶单元)进行显示动作的电路、及背光等各部件而制成液晶显示元件的模块组装步骤。此时，在图案形成步骤中，由于使用上述各曝光装置(包括上述实施方式的曝光装置10)以高吞吐量进行平板曝光，所以结果能够提高液晶显示元件的生产率。

工业上的可利用性

如上述说明的那样，本发明的移动体装置适用于使移动体移动。而且，本发明的图案形成装置以及图案形成方法适用于在物体上形成图案。而且，本发明的设备制造方法适用于制造液晶显示元件或半导体元件等微型设备。而且，适用于制造本发明的移动体装置。