WO1999048192A1

WO1999048192A1 - Moteur plat, etage, dispositif d'exposition et son procede de fabrication, et dispositif et procede permettant de fabriquer lesdits elements

Info

Publication number: WO1999048192A1
Application number: PCT/JP1999/001345
Authority: WO
Inventors: Keiichi Tanaka
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 1999-09-23
Also published as: US6339266B1; JP4352445B2; TW448488B; AU2852899A

Description

明細書平面モータ装置、ステージ装置、露光装置及びその製造方法、並びにデバイス及びその製造方法技術分野

本発明は、平面モータ装置、ステージ装置、露光装置及びその製造方法、並びにデバイス及びその製造方法に係り、より詳細には、可動子と固定子を有し、その可動子を非接触で電磁力によって 2次元方向に駆動する平面モータ装置、該平面モータ装置の可動子が一体的に取り付けられた移動体を含むステージ装置、該ステージ装置を備えた露光装置及びその製造方法、並びにその露光装置を用いて製造されるデバイス及びその製造方法に関する。背景技術

従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフイエ程では、マスク又はレチクル（以下、「レチクル」と総称する）に形成されたパターンを投影光学系を介してレジス卜等が塗布されたウェハ又はガラスプレー卜等の基板（以下、適宜「基板又はウェハ」という）上に転写する露光装置が用いられている。この露光装置では、ウェハを高精度に露光位置に位置決めする必要があるため、ウェハはウェハホルダ上に真空吸着等によって保持され、このウェハホルダがステージ装置を構成するウェハテーブル（移動体）上に固定される。

最近、ウェハをより高速に、機械的な案内面の精度等に影響されず高精度に位置決めするとともに、かつ機械的な摩擦を回避して長寿命とするために、ゥェハが載置された平板状の移動体を支持部材上に浮上支持し非接触で駆動することにより、ウェハの位置制御を行うステージ装置の開発が進められている。かかるステージ装置の実現にあたり、その鍵となる技術は、可動子を固定子から浮上させ、 X Y平面内の所定方向（回転方向を含む）に駆動して可動子を移動させる平面モータ装置の技術である。こうした平面モータ装置の駆動方式には、可変磁気抵抗駆動方式及びローレンツ電磁力駆動方式がある。

可変磁気抵抗駆動方式の平面モータ装置としては、現状では、ソィャモー夕のように可変磁気抵抗駆動方式のリニァパルスモータを 2軸分結合させた構造が主流である。この可変磁気抵抗駆動方式のリニアパルスモータは、例えば凸凹状の歯部が長手方向に沿って等間隔に形成された板状の磁性体によって構成された固定子と、該固定子の凸凹状の歯部と対向し、この凸凹状歯部とは異なる位相の凸凹部を有する複数の電機子コイルが永久磁石を介して連結された可動子とを備える。そして、各時点における固定子と可動子との間の磁気抵抗を最小にしょうとして発生する力を利用して、可動子を駆動する。すなわち、各電機子コイルに供給されるパルス電流の電流値及び位相を調整 ·制御することにより可動子をステップ状に歩進動作させる。

かかるソィャモータ型はリニアパルスモータを移動平面上に 2軸分連結した構成であり、平面移動できる可動子の各軸方向駆動部が分離しているので、可動子が重くなる。かかる不都合を改善するため、例えば特公昭 6 0— 2 2 5 8 3号公報に開示されているような、 1つの駆動部にて平面移動可能な発展型の平面モータ装置も提案されている。

また、ローレンツ電磁力駆動方式の平面モータ装置は、互いに直交する方向の電流 I と磁束密度 Bとにおいて、フレミングの左手の法則によって決定される方向に発生する、

F = I X B X L · · · ( 1 ) ここで、 F :電流経路に発生する力

L ：電流経路の長さで表されるローレンツ電磁力 Fを利用して駆動力を得る平面モータ装置である。従来のローレンツ電磁力駆動方式の平面モータ装置としては、例えば米国特許第 5 1 9 6 7 4 5号に開示されているような平面モータ装置の技術が提案されている。この平面モータ装置では、可動子（又は固定子）上に X軸方向駆動用の磁石を極性が交互となるように X軸方向に配列するとともに、 Y軸方向駆動用の磁石を極性が交互となるように、 X軸方向駆動用の磁石の配列と交差させることなく Y軸方向に配列している。また、固定子（又は可動子）上に、 X 軸方向駆動用の多相コイルを X軸方向に配列するとともに、 Y軸方向駆動用の多相コイルを X軸駆動用コイルと交差させることなく配列している。そして、 X軸方向駆動用の磁石と対向している X軸方向駆動用の多層コイルに電流を流してローレンツ電磁力を発生させることにより X軸方向の推力を発生させ、また、 Y軸方向駆動用の磁石と対向している Y軸方向駆動用の多層コイルに電流を流して口一レンツ電磁力を発生させることにより Y軸方向の推力を発生させている。

上記のような従来の平面モータの内、可変磁気抵抗式の平面モータ装置では、磁性体間あるいは磁性体と永久磁石との間の磁気的吸引力反発力により高推力を得るものであるが、電流無励磁状態での推力むら即ち推力コギングを低減することが本質的に困難であった。また、電流励磁による発生推力は可動位置により変化するため定推力を得るためには高次な電流パターンが必要とされていた。

また、可変磁気抵抗式モータは、通常、磁性体に電機子コイルを巻くいわゆる有鉄心コイルを構成要素としており、電機子コイルインダクタンスが大きいため、応答性に優れておらず、改善のため高い電圧源を必要とし、効率的とはいえなかった。

さらに、有鉄心コイルでは励磁電流による鉄心の磁気飽和が生じるため、高電流域までの推力線形性が得られにくく、制御系設計が複雑となってしまっていた。

一方、従来のローレンツ電磁力式の平面モータ装置では、制御性、推力線形性、位置決め性に優れているものの、磁石やコイルの配列の制限により駆動に寄与する磁石及びコイルの数を多くできないので、発生推力を大きくすることが困難である。したがって、ウェハホルダや基板テーブルのようなある程度の重量物を搭載した可動子を高速に移動させることが困難であった。

また、上述した可変磁気抵抗駆動方式の平面モータ装置を、精密位置決めに用いて高速な位置決めを実現するためには、大きな駆動力を得ることが必要となるが、このためには電機子コイルに必然的に大きな電流を流さなければならない。そのため、電機子コイルの発熱量が大きくなる。かかる電機子コイルの発熱量の増大は、大きな推力を得るためには、電機子コイルに大きな電流を流さなければならないローレンツ電磁力駆動の平面モータ装置においても同様である。したがって、精密位置決め装置環境を考えた場合、熱的影響を低減させる平面モータ装置の実現には冷却設計が不可欠である。

さらに、可変磁気抵抗駆動方式の平面モータ装置を用いて、精密位置決めステージを構成する場合には、該ステージの浮上のためのエアベアリング等の軸受けが必須となるが、可変磁気抵抗駆動方式の平面モータ装置は、磁気的吸引力をその駆動原理としているため、可動子と固定子との間隔が非常に小さく設定されており、両者間の磁気的吸引力がエアベアリングによるステージ浮上のための力に対する抗カとして働き、そのためステージ浮上のためのエアー供給量ひいてはそのエアーを供給する空気ポンプの消費電力が大きくなつてしまう。ローレンツ電磁力駆動の平面モータ装置においても、ステージの駆動源として用いる場合には、ステージ浮上のための消費電力を低減することが望ましい本発明は、かかる事情の下になされたものであり、その第 1の目的は、制御性、推力線形性、及び位置決め性に優れ、かつ効率良く推力を発生することができる平面モータ装置を提供することにある。

また、本発明の第 2の目的は、搭載した対象物を、高精度に位置制御を行うことができるステージ装置を提供することにある。

また、本発明の第 3の目的は、基板等の高精度位置決めによって、高精度の露光を行うことができる露光装置を提供することにある。

また、本発明の第 4の目的は、微細パターンが精度良く形成されたデバイスを提供することにある。発明の開示

本発明は、第 1の観点からすると、矩形状の電流経路を有する複数の電機子コイル（3 8 ) がガイド面（2 1 a ) に沿ってマトリクス状に配列された電機子ユニット（2 5 ) と；前記電機子コイルの配列周期よりも長く、前記電機子コイルの配列周期の整数倍以外の長さを一辺とする矩形状の磁極面を有する複数の推力発生磁石（5 4 a ~ 5 4 d ) が、行方向及び列方向で隣り合う磁極面の極性が互いに異なるように、前記電機子コイルの配列周期の整数倍の配列周期でマトリクス状に配列され、前記ガイド面に関して前記電機子ュニッ卜と反対側に配置された磁極ユニット（5 6 ) とを備え、前記電機子ユニットと前記磁極ュニッ卜とが、前記ガイド面に沿った方向に相対移動する第 1の平面モー夕装置である。

本発明の第 1の平面モータ装置では、効率の良い磁束の発生、すなわち磁束密度の高い磁束の発生にあたり、磁気抵抗の小さな磁気回路を構成するため、磁極ュニッ卜において、推力発生磁石を隣り合う磁極面の極性が互いに異なるようにマトリクス状に配列している。また、電機子ユニットにおいて、電機子コイルをマトリクス状に配列し、これらの電機子コイルに供給される電流の電流値や電流方向を変化させることにより、電機子コイルに発生するローレンツ電磁力の大きさや方向を変化させることにしている。したがって、磁極ュニッ卜で配列される各推力発生磁石及び電機子ュニッ卜で配列される各電機子コィルには専用の駆動方向は存在しないので、所望の方向に磁極ュニッ卜と電機子ュニッ卜とを相対移動させるときに、全ての推力発生磁石及びこれらの推力発生磁石に対向している全ての電機子コイルをその所望の駆動方向のために使用することができる。この結果、大きな推力によるモータ駆動が可能となる。また、本発明の第 1の平面モータ装置では、磁極ユニットにおける推力発生磁石のマトリクス状の配列周期を、電機子ュニッ卜における電機子コイルの配列周期の整数倍としている。このため、推力発生磁石の配列方向と電機子コィルの配列方向とは平行であるときには、一つの推力発生磁石とこれに対向する電機子コイルとの位置関係は、他の推力発生磁石とこれに対向する電機子コィルとの位置関係と同様となる。したがって、所望の方向に並進するように磁極ュニッ卜と電機子ュニッ卜とを相対移動させるときには、電機子ュニッ卜に対向する推力発生磁石の磁極面の極性に応じて電機子コイルに供給される電流の電流方向が異なるが、基本的には、一つの推力発生磁石に対向している電機子コイルに所望の駆動方向への推力を発生させる電流の態様と同様の態様の電流を、他の推力発生磁石に対向している電機子コイルにも駆動装置によって供給すればよいので、モータ駆動の電流制御が容易となる。

また、本発明の第 1の平面モータ装置では、推力発生磁石の磁極面の一辺の長さを、電機子コイルの配列周期よりも長く、電機子コイルの配列周期の整数倍以外の長さとしている。したがって、推力発生磁石の磁極面の一辺の長さが、電機子コイルの配列周期の整数倍の長さのときに必然的に発生する、電機子コイルに供給する電流の態様に拘わらず推力が零となる推力発生磁石と電機子コイルとの位置関係が存在しない。

したがって、本発明の第 1の平面モータ装置によれば、制御性、推力線形性

、及び位置決め性に優れたローレンツ電磁力方式の長所を生かしつつ、簡易な電流制御により、安定して大きな推力を発生することができる。本発明の第 1の平面モータ装置では、前記磁極ユニットが、前記電機子ュニッ卜に対向する前記推力発生磁石の磁極面とは反対側の磁極面側で前記行方向及び前記列方向のいずれか一方で隣り合う前記推力発生磁石間に形成される磁束経路中に配設され、磁気回路の一部を形成し、起磁力を強化する補間磁石（

5 5 a〜5 5 d ) を更に含む構成とすることができる。かかる場合には、磁気回路の構成にあたって、起磁力源が推力発生磁石と補間磁石との双方となるので、磁極ユニットに起因し、電機子コイルの電流経路に形成される磁束の磁束密度 Bの絶対値を大きくすることができる。したがって、更に大きな推力を発生することができる。

一般に、磁極ュニッ卜の外形を変えずに推力発生磁石の配列の行数や列数を増やした場合には、磁極ユニットと電機子ユニットとの相対移動において、電機子ュニッ卜側における磁気回路の形成位置が移動すると、行方向及び列方向で隣り合う磁極面の極性が互いに異なるので、電機子ュニッ卜側の各位置では磁束の方向が頻繁に逆転することになる。このため、例えば電機子ユニット側の磁気抵抗を小さくするために磁性体部材を使用した場合を考えると、この磁性体部材中の各位置で磁束の方向が頻繁に変化することによって、磁性体部材中に渦電流が生じる。この結果、磁気抵抗が高くなり、磁束密度の高い磁束が発生できなくなるとともに損失も大きくなる。

そこで、本発明の第 1の平面モータ装置では、これを考慮して、前記推力発生磁石を 2行 2列のマトリクス状に配列することができる。かかる場合には、磁極ュニッ卜と電機子ュニッ卜との相対移動における、電機子ュニッ卜側の各位置における磁束の方向が逆転の頻度を最小にしている。したがって、磁気抵杭の低い磁気回路を維持できるので、大きな推力を発生することができるとともに損失も小さくなる。また、かかる場合には、対称性良く高い磁束密度の磁束を発生するために推力発生磁石を正方マトリクス状に配列する磁極ュニッ卜において、推力発生用磁石の個数が最小となるので、磁極ユニットの構成を簡易なものとすることができる。

また、本発明の第 1の平面モータ装置において、電機子コイルの磁極ュニッ卜との対向面や推力発生磁石の磁極面の外形には様々考えられるが、前記電機子コイルの前記磁極ュニッ卜との対向面の外形を正方形状とし、前記推力発生磁石の磁極面を正方形状とすることができる。かかる場合には、互いに直交する 2方向の内の一方の方向に関して磁極ュニッ卜と電機子ュニッ卜とを相対移動させるときと、他方の方向に関してこれらを相対移動させるときとで、相対移動方向に沿って配列された電機子コイルに供給する電流の態様を同様とできる。すなわち、互いに直交する 2方向については、電機子コイルに供給する電流の態様を対称的とできる。したがって、磁極ユニットと電機子ユニットとの 2次元的な相対移動の制御が容易となる。

この場合、電機子コイルの形状及び配列と推力発生磁石の形状及び配列との関係は様々考えられるが、前記電機子コイルの前記電流経路の各外辺の長さを前記電流経路の内辺の長さのほぼ 3倍とし、前記推力発生磁石の磁極面の一辺の長さを前記電流経路の内辺の長さの 4 ~ 5倍とし、前記推力発生磁石の配列周期を前記電流経路の内辺の長さのほぼ 6倍とすることができる。かかる場合には、推力発生磁石の配列周期が電機子コイルを稠密にマトリクス状に配列したときの配列周期の 2倍という最小整数倍となり、また、推力発生磁石の一辺の長さが電機子コイルの外形の 4 3 ~ 5 3倍という非整数倍とすることができる。

また、本発明の第 1の平面モータ装置では、前記電機子コイルを前記磁極ュニット側とは反対側で支持する第 1磁性体部材（4 3 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、電機子コイルの磁極ユニット側とは反対側での磁気回路が第 1磁性体部材を介して構成されるので、磁気抵抗の低い、安定した磁気回路が構成できるとともに、磁束を第 1磁性体部材の中に閉じ込めることができる。したがって、磁束密度の高い磁束を電機子コイルの配設位置に発生させることができるとともに、電機子コイルの磁極ュニッ卜側とは反対側に配設される部材に対する磁気の影響を防止できる。

また、本発明の第 1の平面モータ装置では、前記推力発生磁石を前記電機子ユニットとは反対側で支持する第 2磁性体部材（5 2 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、電機子ユニットとは反対側磁気回路が第 2 磁性体部材を介して構成されるので、磁気抵抗の低い、安定した磁気回路が構成できるとともに、磁束を第 2磁性体部材の中に閉じ込めることができる。したがって、磁束密度の高い磁束を電機子コイルの配設位置に発生させることができるとともに、電機子コイルの磁極ュニッ卜側とは反対側に配設される部材に対する磁気の影響を防止できる。

また、本発明の第 1の平面モータ装置では、前記電機子ユニットと前記磁極ユニットとの間に配置され、非磁性材料かつ非導電性材料から成り、前記ガイド面を形成する少なくとも 1つのガイド部材を更に備える構成とすることができる。ここで、非磁性材料とは、鉄等の磁性材料と比べて透磁率が十分に小さく、空気のそれとほぼ等しい材料をいう。また、非導電性材料とは、銅等の導電材料と比べて導電率が十分に小さく、空気のそれとほぼ等しい材料をいう。かかる場合には、磁極ュニッ卜側から吹き出された空気がガイド部材に吹き付けられることにより、磁極ユニットとガイド部材とが非接触となり、この非接触状態が維持される。また、ガイド部材は非磁性体かつ非導電体なので、磁極ユニットが発生する磁束に影響を与えることがない。したがって、平面モータ装置としての推力を維持しつつ、磁極ユニットとガイド部材（ひいては、電機子ユニット）との非接触状態を簡易に達成できるので、小さな推力で高速の相対移動を簡易に行うことが可能となる。

また、上記のガイド部材を更に備える本発明の第 1の平面モータ装置では、前記磁極ュニッ卜に取り付けられ、前記ガイド面に向けて加圧気体を吹き出す吹き出し部（6 1 ) を有し、前記磁極ュニッ卜を前記ガイド面上に所定の空隙を介して浮上支持する支持部材（5 4 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、磁極ユニットは、該磁極ユニットに取り付けられた支持部材の吹き出し部からガイド面に向けてを吹き出される加圧気体の吹き出し圧力、すなわち支持部材とガイド面との間の空隙の加圧気体の静圧によりガイド面上に浮上支持される。そして、固定子を構成する複数の電機子コイルに電流が供給されることにより発生する口一レンツ電磁力により磁極ュニッ卜と支持部材は一体的にガイド面に沿って駆動される。ここで、支持部材の吹き出し部は、磁極ュニッ卜を構成する磁石の近傍に配置すれば、より効率良く磁極ュニッ卜を浮上支持できるので、このようにすることが望ましい。

上記のガイド部材及び支持部材を更に備える第 1の平面モー夕装置では、前記ガイド部材を含み、内部に前記複数の電機子コイルが配列される閉空間を形成するベース（2 1 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、電流の供給によって発熱した電機子コイルがベース内部の閉空間内に収納されているので、周囲環境への熱的影響が低減される。この場合、ベースを断熱性の高い部材で形成することが望ましい。

この場合、前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置（7 9 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、閉空間内に冷却装置により冷媒が供給されることにより各電機子コイルが効率良く冷却されるので、電機子コイルが効率良く冷却され、周囲環境への熱的影響を小さくし、かつ冷却のための消費電力を低減することができる。

また、ガイド部材及び支持部材を更に備える第〗の平面モータ装置では、前記複数の電機子コイルをそれぞれ個別に収納する複数のケース（3 6 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、ケースが設けられてない場合に比べてコイルの発熱による周囲の熱的影響が低減される。この場合、ケース及びガイド部材を断熱性の高い部材で形成することが望ましい。

ここで、前記複数のケース内を個別に冷却する冷却装置（7 9 ) を更に備えることが望ましい。かかる場合には、各ケース内の電機子コイルを個別にかつ効率的に冷却することができる。

また、前記各ケースの上面が前記ガイド面を形成する構成とすることができる。かかる場合には、ケースがガイド部材となるので、ケースとは別にガイド部材を用意することが不要となり、簡易な構成とすることができる。

前述のガイド部材を更に備える第 1の平面モータ装置では、支持部材を備えるか否かに拘わらず、前記ガイド部材を含み、内部に前記複数の電機子コイルが配列される閉空間を形成するベース（2 1 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合においても、電流の供給によって発熱した電機子コイルがベース内部の閉空間内に収納されているので、周囲環境への熱的影響を小さくすることができる。この場合においても、前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置（7 9 ) を更に備える構成とすることがでさる。

また、ガイド部材を更に備える第 1の平面モータ装置では、支持部材を備えるか否かに拘わらず、前記複数の電機子コイルをそれぞれ個別に収納する複数のケース（3 6 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合においても、ケースが設けられてない場合に比べてコイルの発熱による周囲の熱的影響が低減される。この場合においても、前記複数のケース内を個別に冷却する冷却装置（7 9 ) を更に備えることが望ましく、また、前記各ケースの上面が前記ガイド面を形成する構成とすることができる。

本発明は、第 2の観点からは、矩形状の電流経路（3 8 ) を有する複数の電機子コイルがガイド面（2 1 a ) に沿って配列された電機子ュニッ卜（2 5 ) と；隣り合う磁極面の極性が互いに異なるように配列され、矩形状の磁極面を有する複数の推力発生磁石（5 4 a〜5 4 d ) と、前記電機子ユニットに対向する前記推力発生磁石の磁極面とは反対側の磁極面側で隣り合う前記推力発生磁石間に形成される磁束経路中に配設され、起磁力を強化する補間磁石（5 5 a〜5 5 d ) とを含み、前記ガイド面に関して前記電機子ユニットと反対側に配置された磁極ユニット（5 6 ) とを備え、前記電機子ユニットと前記磁極ュニッ卜とが、前記ガイド面に沿った方向に相対移動する第 2の平面モータ装置である。

これによれば、磁気回路の構成にあたって、起磁力源が推力発生磁石と補間磁石との双方となるので、磁極ユニットに起因し、電機子コイルの電流経路に形成される磁束の磁束密度 Bの絶対値を大きくすることができる。したがって、電機子ユニットの消費電力を低減しつつ、制御性、推力線形性、及び位置決め性に優れたローレンツ電磁力方式の長所を生かしつつ、大きな推力を発生することができる。

本発明の第 2の平面モータ装置においても、上述の本発明の第 1の平面モータ装置と同様に、前記電機子コイルの前記磁極ュニッ卜との対向面の外形を正方形状とし、前記推力発生磁石の磁極面を正方形状とする構成とすることができる。そして、前記電機子コイルの前記電流経路の各外辺の長さを前記電流経路の内辺の長さのほぼ 3倍とし、前記推力発生磁石の磁極面の一辺の長さを前記電流経路の内辺の長さの 4〜 5倍とし、前記推力発生磁石の配列周期を前記電流経路の内辺の長さのほぼ 6倍とすることができる。

また、上述の本発明の第 1の平面モータ装置と同様に、前記電機子コイルを前記磁極ュニッ卜側とは反対側で支持する第 1磁性体部材を更に備える構成とすることができる。また、前記推力発生磁石を前記電機子ユニットとは反対側で支持する第 2磁性体部材を更に備える構成とでき、また、前記電機子ュニッ卜と前記磁極ユニットとの間に配置され、非磁性体かつ非導電体から成り、前記ガイド面を形成する少なくとも 1つのガイド部材を更に備える構成とすることができる。

また、前記ガイド部材を更に備える本発明の第 2の平面モータ装置では、上述の本発明の第 1の平面モータ装置の場合と同様に、前記磁極ュニッ卜に取り付けられ、前記ガイド面に向けて加圧気体を吹き出す第 1の吹き出し部を有し

、前記磁極ュニッ卜を前記ガイド面上に所定の空隙を介して浮上支持する支持部材を更に備える構成とすることができる。また、前記ガイド部材を含み、内部に前記複数の電機子コイルが配列される閉空間を形成するベースを更に備える構成とすることができる。また、前記複数の電機子コイルをそれぞれ個別に収納する複数のケースを更に備える構成とすることができる。

そして、ベースを更に備える場合には、前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置とを更に備える構成とすることができる。また、複数のケースを更に備える場合には、前記複数のケース内を個別に冷却する冷却装置を更に備える構成とすることができるし、前記各ケースの上面が前記ガイド面を形成する構成とすることができる。

上記のような限定あるいは付加がなされた本発明の第 2の平面モータ装置においても、同様の限定あるいは付加がなされた本発明の第 1の平面モータ装置の場合と同様にそれぞれの限定要素あるいは付加要素が作用し、同様の効果を奏する。

本発明は、第 3の観点からすると、少なくとも 1つの磁石（5 4 a〜5 4 d ) を有し、所定のガイド面（2 1 a ) に沿って 2次元方向に移動する磁極ュニッ卜（5 6 ) と；前記磁極ュニッ卜に取り付けられ、前記ガイド面に向けて加圧気体を吹き出す第 1の吹き出し部（6 1 ) を有し、前記磁極ユニットを前記ガイド面上に所定の空隙を介して浮上支持する支持部材（5 4 ) と；前記ガイド面に関して前記磁極ュニッ卜と反対側に、前記ガイド面に沿って 2次元方向に配置された複数の電機子コイル（3 8 ) を含む固定子（6 0 ) とを備える第 3の平面モータ装置である。

これによれば、磁極ユニットは、該磁極ユニットに取り付けられた支持部材の第 1の吹き出し部からガイド面に向けてを吹き出される加圧気体の吹き出し圧力、すなわち支持部材とガイド面との間の空隙の加圧気体の静圧によりガイド面上に浮上支持される。そして、固定子を構成する複数の電機子コイルに電流が供給されることにより発生する口一レンツ電磁力により磁極ュニッ卜と支持部材とは一体的にガイド面に沿って駆動される。

すなわち、この場合、磁気的吸引力をその駆動原理とする可変磁気抵抗駆動方式の平面モータ装置と比べて、磁極ュニッ卜を構成する磁石と固定子側ョークとの間に電機子コィルが存在する分だけ磁石と固定子側ヨークとの間に働く磁気的吸引力が小さい。したがって、固定子（磁極ユニット及び支持部材）を浮上させるための加圧気体の供給に要する気体供給源の消費電力を少なくすることができる。ここで、支持部材の第〗の吹き出し部は、磁極ユニットを構成する磁石の近傍に配置すれば、より効率良く磁極ュニッ卜を浮上支持できるので、このようにすることが望ましい。

本発明の第 3の平面モータ装置では、前記磁極ユニットは、前記支持部材に対して着脱自在な構成とすることができる。かかる場合には、前記磁極ュニッ卜と支持部材とを分離できるので、保守性（メンテナンス性）が向上する。ここで、前記支持部材に対する前記磁極ユニットの装着時に、前記磁極ュニッ卜と前記固定子との間の磁気的吸引力と前記磁極ュニッ卜の自重との和から成る重力方向下向きの力に杭して前記磁極ュニッ卜を浮上支持するため加圧気体を前記磁極ュニッ卜に向けて吹き出す第 2の吹き出し部が、前記支持部材に設けられている構成とすることができる。かかる場合には、磁極ユニットを支持部材に装着する（組み付ける）際に、支持部材の第 2の吹き出し部から吹き出される加圧気体の吹き出し圧力により磁極ュニッ卜が浮上支持されるため、磁極ュニッ卜と前記固定子との間の磁気的吸引力により磁極ュニッ卜が支持部材側に急激に引き付けられるのを防止することができる。このため、前記支持部材に対する磁極ユニットの装着が容易になる。また、磁極ユニットと支持部材をと分離する場合にも、上記の支持部材の第 2の吹き出し部から吹き出される加圧気体の吹き出し圧力はその分離作業を助ける。したがって、磁極ュニッ卜と支持部材との組み付け、分離作業が容易となり、メンテナンス性が一層向上する。

この場合において、支持部材の第 1の吹き出し部と第 2の吹き出し部とを個別に加圧気体の供給源に接続して第 1の吹き出し部からの加圧気体の吹き出しと、第 2の吹き出し部からの加圧気体の吹き出しとを全く別個に行うようにしても勿論良いが、前記支持部材が、前記第 1の吹き出し部からの加圧気体の吹き出しと前記第 2の吹き出し部からの加圧気体の吹き出しとを切り替える切替機構（7 0 ) を更に有することができる。かかる場合には、同一の加圧気体の供給源を第 1の吹き出し部、第 2の吹き出し部に共通に接続し、切替機構により両者の吹き出しを切替機構によって切り替えるようにすることによって、装置構成を簡略化することができる。

また、本発明の第 3の平面モータ装置では、前記支持部材は、前記ガイド面に対して当該支持部材を真空吸引する吸引部（6 2 ) を更に有し、前記第 1の吹き出し部からの加圧気体の吹き出し圧力と前記吸引部による真空吸引力との調整により、前記所定の空隙寸法を制御可能であることが望ましい。かかる場合には、ガイド面、支持部材のガイド面に対向する面のいずれかの一部に多少の凹凸があつたとしても、振動等を抑制して、ガイド面と支持部材のガイド面に対向する面との間の空隙（いわゆる軸受け隙間）を所望の寸法に維持することができる。

また、本発明の第 3の平面モータ装置では、前記支持部材は、前記磁極ュニッ卜を着脱するための着脱機構を備えていても良い。かかる場合には、着脱機構によって磁気ュニッ卜が支持部材に対して着脱されるので、磁気ュニッ卜の支持部材に対する着脱が容易となる。

また、本発明の第 3の平面モータ装置では、前記ガイド面を形成するとともに、その内部に前記複数の電機子コイルが配列される閉空間を形成するベース ( 2 〗）を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、電流の供給によって発熱した電機子コイルがベース内部の閉空間内に収納されているので、周囲環境への熱的影響が低減される。この場合、ベースを断熱性の高い部材で形成することが望ましい。

ここで、前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置（7 9 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、閉空間内に冷却装置により冷媒が供給されることにより各電機子コイルが効率良く冷却されるので、電機子コイルが効率良く冷却され、周囲環境への熱的影響を小さくし、かつ冷却のための消費電力を低減することができる。

また、本発明の第 3の平面モータ装置では、前記複数の電機子コイルをそれぞれ個別に収納する複数のケース（3 6 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、ケースが設けられてない場合に比べてコイルの発熱による周囲の熱的影響が低減される。この場合、ケース及びガイド面を断熱性の高い部材で形成することが望ましい。

本発明は、第 4の観点からすると、少なくとも 1つの磁石（5 4 a ~ 5 4 d ) を有し、所定のガイド面（2 1 a ) に沿って 2次元方向に移動する磁極ュニッ卜（5 6 ) と；前記ガイド面を形成するとともに、その内部に閉空間を形成するベース（2 1 ) と；前記ベースの前記閉空間内に収納され、前記ガイド面に沿って所定間隔で 2次元方向に配置された複数の電機子コイル（3 8 ) を含む電機子ユニット（2 5 ) と；前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コィルを冷却する冷却装置（7 9 ) とを備える平面モータ装置である。これによれば、複数の電機子コイルの内、磁極ユニットの磁石に対向する電機子コイルに電流が供給され、その電流値及び電流方向に応じて発生するローレンツ電磁力により磁極ュニッ卜はガイド面に沿って駆動される。磁極ュニッ卜をある方向に駆動し続ける場合は、磁極ュニッ卜の移動位置毎に磁石に対向する電機子コイルに電流が供給される。このため、それぞれの電流が供給された電機子コイルが発熱するが、該電機子コイルはベース内部の閉空間内に収納され、この閉空間内に冷却装置により冷媒が供給され各電機子コイルが冷却される。このため、電機子コイルが効率良く冷却され、周囲環境への熱的影響を小さくし、冷却のための消費電力を低減することができる。

本発明の第 4の平面モータ装置では、前記閉空間が、前記複数の電機子コィルの前記ガイド面と反対側に配置された区画部材（4 3 ) によって、前記複数の電機子コイルを収納する第 1室（4 1 ) と、残りの空間から成る第 2室（4 2 ) とに区画され、前記区画部材に、流入口（4 3 a ) と流出口（4 3 b ) とがそれぞれ形成され、前記ベース内に、前記冷却装置から供給される冷媒が前記流入口を介して前記第 1室に流入後、前記流出口を介して前記第 2室に流出する冷媒の経路が形成される構成とすることができる。かかる場合には、ベース内に、冷却装置から供給される冷媒が流入口を介して第 1室に流入後、流出口を介して第 2室に流出する冷媒の経路が形成されていることから、複数の電機子コイルが収納された第 1室内を冷媒により直接的に冷却するのみでなく、区画部材を第 2室側で冷却することができるので、結果的に電機子コイルをより効率的に冷却することができる。

この場合、前記流出口を介して流出した冷媒の経路中に配置された高熱伝導材よりなる 2次冷却フィン（4 8 ) を更に備えることが望ましい。かかる場合には、電機子コィルの前記経路側をより効率良く冷却することができる。また、本発明の第 4の平面モータ装置では、前記ベース内の前記閉空間が、前記各電機子コイルを個別に収納する複数の小室に区画され、前記各小室には、前記冷却装置によって供給される冷媒の流入口と流出口とがそれぞれ形成される構成とすることができる。かかる場合には、各電機子コイルが小室内に個別に収納され、各小室に冷却装置から供給される冷媒の流入口と流出口とがそれぞれ形成されていることから、冷却装置から供給された冷媒が流入口を介して各小室内に流入して流出口から流出する。このため、小室内、すなわち各電機子コイルを個別にかつ効率的に冷却することが可能になる。この場合において、前記ガイド面として複数の小室を覆うように配置された板状の非磁性体部材を更に備える構成とすることができる。この場合において、小室と非磁性体部材との間には、空間を設けても良い。

また、各小室は、ベース内の閉空間を仕切り部材により仕切って形成しても勿論良いが、前記各小室が、前記複数の電機子コイルの前記ガイド面と反対側に配置された板状部材（4 3 ) と、前記板状部材に対向する側の面が開口するとともに、前記開口面と反対側の面が前記ガイド面を構成する箱型の複数のケース（3 6 ) とによって構成され、前記各小室に対する冷媒の流入口と流出口とが、前記ケースのそれぞれに対応して前記板状部材に形成される構成とすることができる。かかる場合には、ベースの内部空間に板状部材を設置し、この板状部材上の所定位置に、予め電機子コイルを収納した複数のケースを配置するだけで、該複数のケースの板状部材と反対側の表面により見かけ上一枚板（ガイド面）が形成される。したがって、各小室、すなわち各ケース内の電機子コイルを個別にかつ効率的に冷却することができ、しかもベース側（固定子側 ) を一方向から容易に組み付けることができる。

この場合において、前記各電機子コイルの端子（3 9 a、 3 9 b ) は、前記ケースの開口端から露出し、これに対応する前記板状部材部分には該端子が嵌合するソケット部（1 3 9 A、 1 3 9 B ) が設けられている構成とすることができる。かかる場合には、各ケースを板状部材に組み付けるだけで、各電機子コイルに対する電流供給のための配線も完了する。また、前記ベース内の、前記板状部材の前記ガイド面と反対側に更に別の部屋（4 2 ) が設けられ、前記ベース内に、前記冷却装置から供給される冷媒が前記流入口を介して前記各ケース内に流入後、前記流出口を介して前記別の部屋に流出する冷媒の経路が形成される構成とすることができる。かかる場合には、ベース内に、冷却装置から供給される冷媒が流入口を介して各ケース内に流入後、流出口を介して別の部屋に流出する冷媒の経路が形成されていることから、電機子コイルを個別に収納した各ケース内を冷媒により直接的に個別に冷却するのみでなく、板状部材を別の部屋側で冷却することができるので、結果的に電機子コイルをより効率的に冷却することができる。

また、前記流出口を介して流出した冷媒の経路中に配置された高熱伝導材ょりなる 2次冷却フィン（4 8 ) を更に備えることが望ましい。かかる場合には、電機子コイルの前記経路側をより効率良く冷却することができる。

また、本発明の第 4の平面モータ装置では、前記各電機子コイルが、中央に空間のある環状のコイルである場合、前記冷却装置は、前記各電機子コイルの前記ガイド面と反対側から前記各電機子コイルの中央の空間を介して前記電機子コイルの前記ガイド面側に冷媒を供給する構成とすることができる。かかる場合には、各電機子コイルの中央の空間側の面及びガイド面側の面を効率的に冷却することができ、少なくともガイド面側への熱的影響を低減することがでさる。

この場合において、前記各電機子コイルの中央の空間からその周囲に向かつて流れる冷媒の経路を規制する整流フィン（4 6 ) が更に設けられている構成とすることができる。かかる場合には、各電機子コイルの中央の空間から所定位置にある流出口に向かって該電機子コイルのガイド面側の面に沿って流れる冷媒の経路を、整流フィンによって規制できるので、例えばその経路を冷媒が各電機子コイルのガイド面側の面に沿ってなるべく均等に冷媒が流れるような経路にすることにより、各電機子コイルのガイド面側の面を均等に冷却することが可能になる。

また、本発明の第 4の平面モータ装置では、前記ベースには複数の冷媒供給用ジョイント（4 0 ) と少なくとも 1つの冷媒排出用ジョイント（3 9 ) とが取り付けられ、前記冷却装置は、その一端が冷媒供給管を介して前記各冷媒供給用ジョイントに接続され、他端が冷媒排出管を介して前記冷媒排出用ジョィン卜に接続された構成とすることができる。かかる場合には、冷却装置から冷媒供給管、及び複数の冷媒供給用ジョイントを介してベース内に冷媒が供給され、この冷媒はベース内の冷媒通路を通って各電機子コイルを冷却する。この冷却により温度が上昇した冷媒は冷媒排出用ジョイント及び冷媒排出管を介して冷却装置に戻り、ここで冷却されて、再度ベース内に供給され各電機子コィルを冷却し、再び冷却装置に戻る。すなわち、このようにして冷媒が循環使用される。このため、所定量の冷媒により常に電機子コイルを冷却することができ、経済的である。

本発明は、第 5の観点からすると、少なくとも 1つの磁石（5 4 a〜5 4 d ) を有し、所定のガイド面（2 1 a ) に沿って 2次元方向に移動する磁極ュニッ卜（5 6 ) と；前記ガイド面に関して前記磁極ュニッ卜の反対側に、前記ガィド面に沿って所定間隔で 2次元方向に配置された複数の電機子コイル（3 8 ) を含む電機子ユニット（2 5 ) と；該複数の電機子コイルをそれぞれ個別に収納する複数のケース（3 6 ) とを備える平面モータ装置である。

これによれば、複数の電機子コイルの内、磁極ユニットの磁石に対向する電機子コイルに電流が供給され、その電流値及び電流方向に応じて発生するローレンツ電磁力により磁極ュニッ卜はガイド面に沿って駆動される。磁極ュニッ卜をある方向に駆動し続ける場合は、磁極ュニッ卜の移動位置毎に磁石に対向する電機子コイルに電流が供給される。このため、それぞれの電流が供給された電機子コイルが発熱するが、該電機子コイルは個別にケース内に収納されているので、ケースが設けられてない場合に比べてコイルの発熱による周囲の熱的影響が低減される。この場合、ケース及びガイド面を断熱性の高い部材で形成することが望ましい。

本発明の第 5の平面モータ装置では、前記複数のケース内を個別に冷却する冷却装置（7 9 ) を更に備える構成とすることができる。かかる場合には、各ケース内の電機子コイルを個別にかつ効率的に冷却することができる。

また、本発明の第 5の平面モータ装置では、前記各ケースの上面が前記ガイド面を形成する構成とすることができる。かかる場合には、ケースがガイド部材となるので、ケースとは別にガイド部材を用意することが不要となり、簡易な構成とすることができる。

本発明は、第 6の観点からすると、本発明の平面モータ装置（5 0 ) と；前記磁極ュニッ卜及び前記電機子ュニッ卜の一方と一体的に移動する移動体（1 8 ) と；前記電機子ュニッ卜の前記電機子コイルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御する制御装置（1 9， 2 0 ) とを備えるステージ装置である。

これによれば、制御装置が平面モータ装置の電機子コイルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御し、所望の並進方向又は回転方向について、磁極ユニットと前記電機子ユニットとを相対移動させる。したがって、優れた制御性、推力線形性、及び位置決め性を有するとともに、精度良く移動体を移動させることができる。

本発明のステージ装置では、前記磁極ュニッ卜と前記電機子ュニッ卜との位置関係を検出する位置検出系（2 7， 3 1 ) を更に備える構成として、前記制御装置が、前記位置検出系による検出結果に基づいて、前記電機子コイルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御することにすることができる。かかる場合には、位置検出系によって検出された磁極ュニッ卜と電機子ュニッ卜との正確な位置関係に基づいて、制御装置が平面モータ装置の電機子コイルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御するので、非常に正確に移動体の位置制御を行うことができる。この場合、前記制御装置が、前記位置検出系による検出結果から前記磁極ュニッ卜に起因する磁束経路と前記電機子コイルの電流経路のそれぞれとの交差領域を特定し、この特定された交差領域に基づいて前記電機子コイルのそれぞれに供給される電流の電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御することにすることができる。かかる場合には、まず、制御装置が、位置検出系による検出結果から磁極ュニッ卜に起因する磁束経路と電機子コイルの電流経路のそれぞれとの交差領域を特定する。次に、制御装置が、この特定された交差領域に基づいて、所望の駆動方向及び駆動力となような各電機子コイルのそれぞれに供給される電流の電流値及び電流方向の少なくとも一方を求める。そして、こうして求めた結果に基づいて、制御装置が、各電機子コイルのそれぞれに供給される電流の電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御する。したがって、精度良く移動体を移動させることができる。

なお、磁極ユニットの磁石（推力発生磁石）に起因する磁束密度の分布が電機子コイルの配設位置においてほぼ均一であり、電機子コイル内を流れる電流の電流密度がほぼ一様であれば、制御装置は、前記交差領域の体積に基づいて、各電機子コイルのそれぞれに供給される電流の電流値及び電流方向の少なくとも一方を求めることができる。さらに、電機子コイルの電流経路の形状が、磁束方向に関してほぼ一様であれば、制御装置は、磁極ユニットに起因する磁束と電機子コイルの磁極ュニッ卜との対向面との交差面の面積に基づいて、各電機子コイルのそれぞれに供給される電流の電流値及び電流方向の少なくとも一方を求めることができる。

本発明は、第 7の観点からすると、露光用のエネルギビ一厶を射出する照明系（1 0 ) と；前記エネルギビームの経路上に配置される物体を搭載する本発明のステージ装置（3 0 ) とを備える露光装置である。これによれば、ェネルギビームの経路上に配置される物体を本発明のステージ装置に搭載し、該物体の位置制御を精度良く行うので、高い露光精度で露光することができる。本発明の露光装置では、前記物体を、前記エネルギビームによって露光され

、所定のパターンが転写される基板（W) とすることができる。かかる場合には、露光対象である基板の位置制御が本発明のステージ装置によって精度良く行われるので、所定のパターンを精度良く基板に転写することができる。本発明は、第 8の観点からすると、露光用のエネルギビームを射出する照明系（1 0 ) を提供する工程と；本発明の平面モータ装置（5 0 ) を提供するェ程と；前記磁極ュニッ卜及び前記電機子ュニッ卜の一方と一体的に移動する移動体（1 8 ) を提供する工程と；前記電機子ュニッ卜の前記電機子コイルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御する制御装置 ( 1 9 , 2 0 ) を提供する工程とを含む露光装置の製造方法である。これによれぱ、照明系、平面モータ装置、移動体、制御装置、及び他の様々な部品を機械的、光学的、及び電気的に組み合わせて調整することにより、本発明の露光装置を製造することができる。

本発明の露光装置の製造方法では、前記磁極ュニッ卜と前記電機子ュニッ卜との位置関係を検出する位置検出系を提供する工程を更に含むことができる。かかる場合には、位置検出系によって検出された磁極ュニッ卜と電機子ュニッ卜との正確な位置関係に基づいて、移動体の位置制御を行うことができる露光装置を製造することができる。

また、リソグラフイエ程において、本発明の露光装置を用いて基板を露光して所定のパターンを基板に転写することにより、微細なパターンを有するデバイスを製造することができる。したがって、本発明は、別の観点からすると、本発明の露光装置を用いて製造されたデバイスであり、また、リソグラフイエ程において、本発明の露光装置の製造方法によって製造された露光装置を用いて、所定のパターンを前記基板に転写するデバイスの製造方法であるといえる図面の簡単な説明

図 1は、一実施形態の露光装置の概要構成を示す図である。

図 2 A及び図 2 Bは、図 1のステージ装置の構成を示す図である。

図 3は、図 1のステージ装置を構成する平面モータ装置の可動子を示す斜視図である。

図 4は、図 3の可動子の組み立て途中の状態を示す斜視図である。

図 5は、図 4の可動子を構成する磁極ュニッ卜の分解斜視図である。

図 6 A〜図 6 Cは、図 5の複合磁石体の構成を示す図である。

図 7は、図 3の可動子を構成するエアスライダの底面図である。

図 8 A及び図 8 Bは、図 7のエアパッドの例を示す図である。

図 9は、エアスライダ内の加圧空気の供給路及びバキューム用の通路を模式的に示す図である。

図 1 0 ~図1 0 Dは、磁極ユニットをエアスライダに組み付ける手順を説明するための図であって、エアスライダ部分を断面図にて示す図である。図 1 1は、図 2の平面モータ装置の固定子を構成する電機子コイルを示す斜視図である。

図 1 2は、図 2の円 A内近傍を拡大して示す図である。

図 1 3は、図 1 2のケースを示す斜視図である。

図 1 4は、図 1のベースの分解図である。

図 1 5 Aは、図 2 Bのケースの任意の 1つを取り出して示す平面図であり、図 1 5 Bは、図 1 5 Aの B— B線断面図である。

図 1 6は、図 2 Bのケース内の電機子コイルの端子と、これに対応して固定子ヨークに設けられたソケッ卜とを示す図である。

図 1 7は、図 1の露光装置の走査露光の原理を説明するための図である。図 1 8は、図 1のステージ装置を構成する平面モータ装置における磁気回路を説明するための斜視図である。

図 1 9 A及び図 1 9 Bは、図 1 8の磁気回路の一つを説明するための図である。

図 2 0 A及び図 2 0 Bは、本明細書における電機子コイルに関する表現の定義を説明するための図である。

図 2 1 A〜図 3 5 Bは、電機子コイルに働くローレンツ力の例を説明するための図である。

図 3 6 A及び図 3 6 Bは、電機子コイルに供給される電流の例を示す図である。

図 3 7は、図 1に示された露光装置を用いたデバイス製造方法を説明するためのフローチヤ一卜である。

図 3 8は、図 3 7のウェハプロセスステップ（ステップ 2 0 4 ) における処理のフローチヤ一卜である。

図 3 9 A〜図 3 9 Fは、ジャッキ機構を用いて磁極ュニッ卜をエアスライダに装着する手順を説明するための図である。

図 4 0 A及び図 4 0 Bは、磁極ュニッ卜及びエアスライダの第 1変形例を説明するための図である。

図 4 1は、磁極ュニッ卜及びエアスライダの第 2変形例を説明するための図である。

図 4 2 A及び図 4 2 Bは、磁極ュニッ卜及びエアスライダの第 3変形例を説明するための図である。

図 4 3 A及び図 4 3 Bは、ベースの変形例を示す図である。

図 4 4は、可動子を 2つ有する平面モータ装置の変形例を示す斜視図である

発明を実施するための最良の形態以下、本発明の一実施形態を図 1〜図 3 8に基づいて説明する。図 1には、一実施形態に係る露光装置 1 0 0の全体的な構成が概略的に示されている。この露光装置 1 0 0は、いわゆるステップ ·アンド ·スキャン露光方式の走査型露光装置である。

この露光装置 1 0 0は、照明系 1 0、所定のパターンが形成されたレチクル Rを保持するレチクルステージ R S T、投影光学系 P L、基板としてのウェハ Wを X Y平面内で X Y 2次元方向に駆動する基板ステージとしてのステージ装置 3 0、及びこれらの制御系等を備えている。

前記照明系 1 0は、例えば特開平 9一 3 2 0 9 5 6号公報に開示されているように、光源ユニット、シャツ夕、 2次光源形成光学系、ビー厶スプリツ夕、集光レンズ系、レチクルブラインド、及び結像レンズ系等（いずれも不図示）から構成され、図〗のミラー Mへ向けて照度分布のほぼ均一な露光用照明光を射出する。そして、この照明光がミラー Mによってその光路が鉛直下方に折り曲げられ、レチクル R上の矩形（あるいは円弧状）の照明領域 I A R (図 1 7 参照）を均一な照度で照明する。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令の許す限りにおいて、上記の公報における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

前記レチクルステージ R S T上にはレチクル Rが、例えば真空吸着により固定されている。また、このレチクルステージ R S Tは、不図示のレチクルべ一ス上をリニアモータ等で構成されたレチクル駆動部（図示省略）により、所定の走査方向（ここでは Y軸方向とする）に指定された走査速度で移動可能となつている。

レチクルステージ R S T上にはレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という） 1 6からのレーザビームを反射する移動鏡 1 5が固定されている。そして、レチクルステージ R S Tのステージ移動面内の位置はレチクル干渉計 1 6によって、例えば 0 . 5〜 n m程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計 1 6からのレチクルステージ R S Tの位置情報はステージ制御系〗 9及びこれを介して主制御装置 2 0に送られ、ステージ制御系 1 9では主制御装置 2 0からの指示に応じてレチクルステージ R S Tの位置情報に基づいてレチクル駆動部（図示省略）を介してレチクルステージ R S Tを駆動する前記投影光学系 P Lは、レチクルステージ R S Tの図 1 における下方に配置され、その光軸 A X (照明光学系の光軸 I Xに一致）の方向が Z軸方向とされ、ここでは両側テレセン卜リックな光学配置となるように光軸 A X方向に沿つて所定間隔で配置された複数枚のレンズエレメントから成る屈折光学系が使用されている。この投影光学系 P Lは所定の投影倍率、例えば 1 / 5 (あるいは 1 / 4 ) を有する縮小光学系である。このため、照明系〗 0からの照明光によつてレチクル Rの照明領域 I A Rが照明されると、このレチクル Rを通過した照明光により、投影光学系 P Lを介してレチクル Rの回路パターンの縮小像（部分倒立像）が、表面にフォトレジス卜が塗布されたウェハ W上の露光領域 I Aに形成される。

前記ステージ装置 3 0は、ベース 2 1 と、このベース 2 1の上面の上方に数 m程度のクリアランスを介して後述するエアスライダによって浮上支持された基板テーブル 1 8と、この基板テーブル 1 8を X Y面内で 2次元方向に駆動する駆動装置 5 0とを備えている。駆動装置 5 0としては、ここでは、ベース 2 1の上部に設けられた（埋め込まれた）固定子 6 0と、基板テーブル 1 8の底部（ベース対向面側）に固定された可動子 5 1 とから成る平面モータ装置が使用されている。以下の説明においては、この駆動装置 5 0を、便宜上、平面モータ装置 5 0と呼ぶものとする。

前記基板テーブル 1 8上に、ウェハ Wが例えば真空吸着によって固定されている。また、この基板テーブル 1 8上にはウェハレーザ干渉計（以下、「ゥェハ干渉計」という） 3 1からのレーザビームを反射する移動鏡 2 7が固定されている。そして、外部に配置された前記ウェハ干渉計 3 1により、基板テープル 1 8の X丫面内での位置が例えば 0 . 5〜1 n m程度の分解能で常時検出されている。ここで、実際には、図 2 Bに示されるように、基板テーブル 1 8上には走査方向である Y軸方向に直交する反射面を有する移動鏡 2 7 Yと非走査方向である X軸方向に直交する反射面を有する移動鏡 2 7 Xとが設けられ、ゥェハ干渉計 3 1は走査方向に 1軸、非走査方向には 2軸設けられているが、図 1ではこれらが代表的に移動鏡 2 7、ウェハ干渉計 3 1 として示されている。基板テーブル 1 8の位置情報（又は速度情報）はステージ制御系 1 9及びこれを介して主制御装置 2 0に送られる。ステージ制御系 1 9では主制御装置 2 0 からの指示に応じて前記位置情報（又は速度情報）に基づいて、電流駆動装置 2 2を介して平面モータ装置 5 0を制御することにより、基板テーブル 1 8の X Y面内の移動を制御する。

更に、図 1の露光装置 1 0 0には、ウェハ W表面の前記露光領域 I A内部分及びその近傍の領域の Z方向（光軸 A X方向）の位置を検出するための斜入射光式のフォーカス検出系（焦点検出系）の一つである多点フォーカス位置検出系が設けられている。この多点フォーカス位置検出系は、不図示の照射光学系と受光光学系とから構成されている。この多点フォーカス位置検出系の詳細な構成等については、例えば特開平 6— 2 8 3 4 0 3号公報及びこれに対応する米国特許第 5， 4 4 8， 3 3 2号等に開示されている。本国際出願で指定した指定国又は選択した選択国の国内法令の許す限りにおいて、上記の公報及び米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。

ここで、前記平面モー夕装置 5 0及びその近傍の構成部分を中心として、ステ一ジ装置 3 0の構成各部について、図 2 A〜図 1 6に基づいて更に詳述する。図 2 Aには、このステージ装置 3 0のベース 2 1部分を破断した概略正面図が示され、図 2 Bには、平面図が示されている。

基板テーブル 1 8は、図 2 A及び図 2 Bに示されるように、可動子 5 1の上面（ベース対向面と反対側の面）にボイスコイルモータ等を含む支持機構 32 a、 32 b、 32 cによって異なる 3点で支持されており、 XY面に対して傾斜及び Z軸方向の駆動が可能になっている。支持機構 32 a〜32 cは、図 1 では図示が省略されているが、実際には不図示の駆動機構を介して図 1のステージ制御系 1 9によって独立に駆動制御される。

前記平面モータ装置 50を構成する可動子 5 1は、図 3及び図 4に示されるように、一種の空気静圧軸受け装置である支持部材としてのエアスライダ 5 7 と、このエアスライダ 5 7に取り付けられた磁極ュニッ卜 56とから構成されている。

磁極ユニット 5 6は、図 5の分解斜視図に示されるように、複合磁石体 53 と、この複合磁石体 53に上方から係合する磁性体材料から成る磁性体部材 5 2とから構成されている。この内、磁性体部材 52の上面に前記支持機構 32 a~32 cを介して基板テーブル 1 8が設けられている。また、磁性体部材 5 2の X方向の両端部には、つば部 52 a、 52 bが設けられている。

前記複合磁石体 53は、隣り合う磁極面の極性が互いに異なるように、 2行 2列のマトリクス状に配列された 4個の推力発生磁石 54 a、 54 b、 54 c 、 54 dと、隣り合う 2個の推力発生磁石（54 a， 54 b )、（54 b， 54 c)、（54 c, 54 d)、 (54 d, 54 a ) が磁性体部材 52側で形成する磁束経路中にそれぞれ配設された補間磁石 55 a、 55 b、 55 c、 55 dとから構成される。

図 6 A〜図 6 Cには、この複合磁石体 53を構成する各磁石の構成及び寸法を説明するための図が示されている。この内、図 6 Aには複合磁石体 53の平面図が、図 6 Bには図 6 Aの—丫方向から見た側面図が、図 6 Cには図 6 Aの + X方向から見た側面図がそれぞれ示されている。なお、図 6 A〜図 6 Cでは、磁極面が見える場合にはその磁極面上に極性（N又は S) を丸で囲んで記しており、磁極面が見えない場合にはその磁極面を引出し線で指示して極性（N 又は S) を記している。この図 6A〜図 6 Cに示されるように、推力発生磁石 54 a〜54 dのそれぞれは、同一厚さ、同一形状の永久磁石から成り、一辺の長さが 4 Lの正方形状の磁極面を有している。そして、推力発生磁石 54 a ~54 dは、 X方向及び Y方向に幅 2 Lの間隙を有するように、同一平面上に 2行 2列のマトリクス状に配置されている。また、 X方向で隣り合う、推力発生磁石 54 a， 54 dと推力発生磁石 54 b， 54 cとでは、隣り合う磁極面の極性が互いに反対とされている。また、 Y方向で隣り合う、推力発生磁石 5 4 a, 54 bと推力発生磁石 54 c， 54 dとでは、隣り合う磁極面の極性が互いに反対とされている。なお、本実施形態では、推力発生磁石 54 a, 54 cの磁性体部材 53側の磁極面の極性を S、推力発生磁石 54 b，永久磁石 5 4 dの磁性体部材 53側の磁極面の極性を Nとしている。

また、補間磁石 55 a~55 dのそれぞれは、同一厚さを有し、平面視で 4 LX 2 Lの長方形状の永久磁石から成り、隣り合う 2個の推力発生磁石（54 a， 54 b), (54 b， 54 c)、（54 c， 54 d)、（54 d， 54 a) 相互間の幅 2 Lの空隙をそれぞれ埋めるように、かつ側面視で見て推力発生磁石 5 4 a〜54 dの上面が形成する仮想平面上に配置されている。これらの補間磁石 55 a〜55 dは、推力発生磁石 54 a~54 dの磁極面と直交する磁極面を有し、これらの磁極面のそれぞれは、平面視で見て隣接する推力発生磁石 5 4 a〜54 dの磁極面と反対の極性を有するように配置されている。

図 4に戻り、前記エアスライダ 57は、平面視で田の字状の形状を有し、低熱膨張のセラミックス材料によって形成されている。ここで、このエアスライダ 57について更に詳述する。

図 7には、エアスライダ 57の底面図が示されている。この図 7に示されるように、エアスライダ 57の底面（ベース 2 1の対向面）には、第 1の吹き出し部としてのエアパッド 6 1と吸引部としてのエアポケッ卜 62とが交互に所定間隔で配置されている。エアパッド 61 としては、図 8 Aに示されるように、所定深さ、ここでは 1 0 ^c m程度の L字状の溝 6 3がコーナー部に形成された長方形のものが用いられる。各溝 6 3の角の部分に、溝 6 3より僅かに深い円形の凹部 6 4が形成され、この凹部の中央に、加圧気体としての空気噴出用のノズルの役目を有する丸穴 6 5が形成されている。

なお、エアパッドとして、図 8 Bに示されるように、 4辺に沿って溝 6 3が配置されたタイプのエアーパッド 6 1 ' を用いても良い。

エアスライダ 5 7の内部には、図 9に模式的に示されるように、加圧空気の供給路 6 6及びバキューム用の通路 6 8が形成されている。この内、加圧空気の供給路 6 6は、その一端が、エアスライダ 5 7の上面中央部に形成された開口を介してエアスライダ 5 7の内部に挿入されたチューブ 3 3 Aの一端に接続されている。このチューブ 3 3 Aの他端は、空気ポンプ 5 9 (図 1参照）に接続されている。

加圧空気の供給路 6 6は、第 1通路 6 7 aと、第 2通路 6 7 bとに分岐されている。第 1通路 6 7 aは、前述した各エアパッド 6 1に空気を供給するための通路で、その出口側が、エアスライダ 5 7底面に達し、各エアパッド 6 1 に接続されている。第 2通路 6 7 bは、その出口側がエアスライダ 5 7の上面に達している。この上面側の開口端部は、加圧空気を上方に向けて吹き出す一種のノズルの役目を有するので、以下においてはこの開口端部をノズル 6 9と呼ぶものとする。このノズル 6 9によって第 2の吹き出し部が構成されている。ここで、第 1通路 6 7 aと第 2通路 6 7 bとの分岐部には、切替機構としての通路切替弁 7 0が設けられている。図 9に実線で示される第 1位置に、弁体 7 1がある状態では、空気ポンプ 5 9から供給された加圧空気は、第〗通路 6 7 aを介して各エアパッド 6 1 に流れる。また、図 9に仮想線（一点鎖線）で示される第 2位置に、弁体 7 1がある状態では、空気ポンプ 5 9から供給された加圧空気は、第 2通路 6 7 bを介してノズル 6 9から上方に向けて吹き出される。さらに、第 1位置と第 2位置の中間の第 3位置に弁体 7 1がある状態では、第 1通路、第 2通路のいずれにも加圧空気は流れないようになつている。この通路切替弁 7 0の切り替えは、手動によって行われるものとする。なお、通路切替弁 7 0の切リ替えを主制御装置 2 0によって行うようにしても良い。前記バキューム用の通路 6 8は、その一端が、エアスライダ 5 7の上面中央部に形成された開口を介してエアスライダ 5 7内部に挿入され、不図示の真空ポンプにその一端が接続されたチューブ 3 3 Bの他端に接続されている。また、このバキューム用の通路 6 8の他端は、エアスライダ 5 7の底面に設けられた各エアポケット 6 2に接続されている。なお、上記の如く、エアスライダ 5 7には、チューブ 3 3 A、 3 3 Bが接続されているが、図 3、図 4においては、これらがチューブ 3 4として代表的に示されている。

次に、図 4に示されるように、エアスライダ 5 7に対し磁極ユニット 5 6を組み付ける際の各部の作用等について、図 1 0八〜図1 0 Dに基づいて説明する。

まず、図 1 0 Aに示されるように、エアスライダ 5 7をベース 2 1上に載置した状態で、前述した通路切替弁 7 0を第 2位置に切り替え、ノズル 6 9から上方に向けて加圧空気（白抜き矢印）を噴出させておく。この状態で、磁極ュニット 5 6をエアスライダ 5 7の上方に搬送し、所定量降下させて、磁極ュニッ卜 5 6の 4つの推力発生磁石 5 4 a〜5 4 dの下端部をエアスライダ 5 7の各開口に上方から嵌合させると、図 1 0 Bに示されるように、磁極ユニット 5 6のつば部 5 2 a、 5 2 b及び補完磁石 5 5 a ~ 5 5 dの底面に加圧空気が当たる。この加圧空気の噴出圧力（上向きの力）によって磁極ユニット 5 6が非接触で浮上支持される。すなわち、このとき、磁極ユニット 5 6とベース 2 1 内の後述する固定子ヨークとの間には、磁気的吸引力が働いているので、この磁気的吸引力と磁極ュニッ卜 5 6自身の自重との総和である下向きの力に相当する上向きの力（浮上力）が発生していることになる。

そして、磁極ユニット 5 6の上面から力を加えて少し押圧すると、磁極ュニッ卜 5 6がエアスライダ 5 7に完全に嵌合する。そして、通路切替弁 7 0を第 3位置に切り替えることにより、図 1 0 Cに示されるように、磁極ユニット 5 6がエアスライダ 5 7に組み付けられる。これにより、図 3の可動子 5 1が完成する。

なお、ここでは、説明の便宜上から、磁極ユニット 5 6のみをエアスライダ 5 7に組み付けるものとして説明したが、磁極ュニッ卜 5 6上に基板テーブル 1 8等を取り付けた状態で、これらをエアスライダ 5 7に取り付けるようにしても良いことは勿論である。この場合であっても上記と同様にして組み付けを行えば良い。

そして、可動子 5 1の組み立ての終了後に、通路切替弁 7 0を第 1位置に切り替えるとともに、不図示の真空ポンプを O Nにすることにより、図 1 0 Dに示されるように、可動子 5 1及び基板テーブル 1 8等の全体がベース 2 1の上面の上方に例えば 5 m程度のクリアランスを介して浮上支持される。すなわち、可動子 5 1及び基板テーブル 1 8等の全体の自重と前記磁気的吸引力と不図示の真空ポンプによる真空吸引力（与圧力）との総和に相当する下向きの力と、空気ポンプ 5 9から供給されエアパッド 6 1を介してベース 2 1の上面に向かって吹き出される加圧空気の圧力による上向きの力、すなわち可動子 5 1 底面とベース 2 1上面との間の空気層の静圧（いわゆるすきま内圧力）とのバランスによって、その空気層の厚さ、すなわち軸受け隙間が所望の値に維持される。このように、本実施形態では、エアスライダ 5 7は、一種の真空与圧型の空気静圧軸受けを構成している。

図 2 Aに戻り、ベース 2 1は、平面視で見て正方形状で上面が開口した厚さの薄い中空の箱型の容器 3 5と、この容器 3 5内の内部空間に埋め込まれた固定子 6 0とを備えている。ベース 2 1の上面（可動子 5 1 に対向する側の面）には、可動子 5 1のガイド面 2 1 aが形成されている。このガイド面 2 1 aは、本実施形態では、図 2 Bに示されるように容器 3 5内の内部空間にマ卜リクス状（ここでは 8行 8列のマトリクス状）に密に配置された、平面視で正方形形状を有する 8 X 8 = 6 4個のセラミックス製のケース 3 6の上面により構成されている。ここで、ケース 3 6の材料をセラミックとしているのは、低熱膨張性であり、磁束を実質的に遮断しない実質的な非磁性材料かつ非導電材料であることによる。なお、ケース 3 6の材料としては、セラミック以外に、熱膨張率が低く、鉄等の磁性材料と比べて透磁率が十分に小さく、空気のそれとほぼ等しい実質的な非磁性材料であり、かつ銅等の導電材料と比べて導電率が十分に小さく、空気のそれとほぼ等しい実質的な非導電材料を使用することが可能である。

各ケース 3 6はその底面（下面）が開口した中空の箱型をしており、その内部に所定厚さの電機子コイル 3 8が収納されている。この電機子コイル 3 8としては、図 2 Bに示されるように、各ケース 3 6の内面にほぼ接する中空の正方形状コイルが用いられ、その中央の空間は一辺がほぼ Lの正方形状となっている。なお、図 2 Bでは、電機子コイル 3 8は、 1つしか図示されていないが、実際には各ケース 3 6内に各 1つ収納されている（図 2 A参照）。これらの電機子コイル 3 8によって、電機子ュニッ卜 2 5が構成されている。

電機子コイル 3 8は、図 1 1 に示されるように、一辺の長さが 3 Lの正方形状の底面（X Y平面と平行な面）を有し、 Z軸と平行な中心軸 C X付近で Z方向に貫通する中空部を有する角柱状に構成されている。この中空部の断面形状は、一辺の長さがしの正方形状となっている。この電機子コイル 3 8には、端子 3 9 a及び端子 3 9 bを介して、不図示の電流駆動装置から電流が供給される。そして、供給された電流は、中心軸 C Xの周りをほぼ一様な電流密度（体積密度）で流れる。なお、電機子コイル 3 8に流れる電流の電流値及び電流方向は、ステージ制御系 1 9によって電流駆動装置を介して制御される。

図 2 Aに戻り、容器 3 5の底面には、その中央部に冷媒排出用ジョイント 4 9が 1つ（あるいは複数）接続されるとともに、各電機子コイル 3 8に対応して冷媒供給用ジョイントとしての冷媒注入用ジョイント 4 0がそれぞれ 1つ接続されている。冷媒排出用ジョイント 4 9は、冷媒排出管 9 3を介して図 1の冷却装置 7 9内部に設けられた冷凍機に接続され、また冷媒注入用ジョイント 4 0は、冷媒供給管 9 2を介して冷却装置 7 9内部に設けられた冷媒供給機に接続されている。すなわち、本実施形態では冷却装置 7 9から冷媒注入用ジョイン卜 4 0を介してベース 2 1内に供給された冷媒がベース 2 1内部を冷却した後、冷媒排出用ジョイント 4 9を介して冷却装置 7 9に戻され、そこで冷却されて再びベース 2 1内の供給され、このようにして冷媒が循環使用されるようになつている。冷媒としては、ここではフロリナ一卜（商品名）が使用される。

図 1 2には、図 2 Aの円 A内近傍が拡大して示されている。この図 1 2に示されるように、ベース 2 1の内部には、その内部空間（閉空間）を上側の第 1 室 4 1 と下側の第 2室（別の部屋） 4 2とに区画する板状の磁性体から成る区画部材（及び板状部材）としての固定子ヨーク 4 3が配置されている。この固定子ヨーク 4 3は、容器 3 5の内壁に形成された段部に上方から載置され、容器 3 5底面から所定の空隙を隔てて該底面に平行に配置されている。そして、この固定子ヨーク 4 3の上面に内部に電機子コイル 3 8を収納した前記セラミックス製のケース 3 6が配置されている。各ケース 3 6の内底面（図〗 2における上面）側には、図 1 3の斜視図に示されるように、その側壁の内面からケース中心に向かって放射状に延びる〗 6本のし字状部材から成る整流フィン 4 6がー体的に設けられている。この整流フィン 4 6の役割については後述する前記冷媒注入用ジョイント 4 0は、図 1 4に示されるように、ボル卜頭部 4 0 aと、このボル卜頭部 4 0 aに一体化された 2段の段部を有する軸部 4 0 b とを有する段付きのボル卜状の部材である。この冷媒注入用ジョイント 4 0には、軸方向の冷媒通路 4 0 cが形成されている。軸部 4 O bは、ボル卜頭部 4 0 aに隣接しその外周に雄ねじが形成されたねじ部 4 0 dと、このねじ部 4 0 dの先端側でねじ部 4 0 dより小径の中径部 4 0 eと、さらにその先端でより小径の小径部 4 0 f とを有している。小径部 4 0 f と中径部 4 0 eとの境目に段部 4 0 hが形成され、中径部 4 0 eとねじ部 4 0 dとの境目に段部 4 0 gが形成されている。また、ボル卜頭部 4 0 aの軸部と反対側に、図 1の冷却装置 7 9内部の冷媒供給機の冷媒吐出口に接続された冷媒供給管 9 2が接続されている。

図 1 2に戻り、前記固定子ヨーク 4 3には、各電機子コイル 3 8の中央の空間に対応する位置に、丸孔から成る流入口 4 3 aがそれぞれ形成され、この流入口 4 3 aの底面側に所定深さのざぐり穴 4 3 c (図 1 4参照）が形成されている。

図 1 2において、冷媒注入用ジョイント 4 0は、ねじ部 4 0 dが容器 3 5の底壁に形成されたねじ孔 3 5 a螺合した状態で、容器 3 5に取り付けられている。この図 4の取付け状態において、軸部 4 O bの小径部 4 O f (図 1 4参照 ) は、固定子ヨーク 4 3に形成された流入口 4 3 aに挿入され、前記ざぐり穴 4 3 cの内部には、 0リング 4 7が挿入されている。この 0リング 4 7は、段部 4 O h (図 1 4参照）によって押えられている。また、この図 1 2の取付け状態では、固定子ヨーク 4 3の底面（下面）には、高熱伝導率材料よりなる 2 次冷却フィン 4 8が密着されている。この 2次冷却フィン 4 8は、冷媒注入用ジョイント 4 0の段部 4 0 g (図 1 4参照）と固定子ヨーク 4 3とによって挟持されている。

図 1 5 Aには図 2 Bのケース 3 6の任意の 1つを取り出した平面図が示され、図 1 5 8には図1 5 Aの B— B線断面図が示されている。これらの図に示されるように、ケース 3 6の内周面と電機子コイル 3 8の外周との間には、 4角の部分に空間部が形成され、この空間部に対応する固定子ヨーク 4 3部分に冷媒の流出口 4 3 bが形成されている。そして、本実施形態では、各ケース 3 6と固定子ヨーク 4 3とで形成される小室内には、図 1 5 B中に実線矢印 Cで示されるように、冷媒注入用ジョイン卜 4 0の冷媒通路 4 0 cを介して、ベース 2 1の底面側から各電機子コイル 3 8の中央の空間に冷媒が供給され、この冷媒は、電機子コイル 3 8とケース 3 6との間の空間（整流フィン 4 8相互間の空間）を介して電機子コイル 3 8の上面に沿って外周部に向かって流れ、前記流出口 4 3 bを介して固定子ヨーク 4 3とケース 3 6との間に形成された第 2室 4 2内に流出するようになっている。

すなわち、本実施形態では、ベース 2 1内に、冷却装置 7 9から供給される冷媒が流入口 4 3 aを介して各ケース 3 6内に流入後、流出口 4 3 bを介して第 2室 4 2に流出する冷媒の経路（矢印 C参照）が形成されている。

ここで、ケース 3 6内に、整流フィン 4 6が無い場合には、冷媒は電機子コィル 3 8の中央の空間から最短距離を通って各流出口 4 3 bに向かって流れる簧である。しかし、これでは、電機子コイル 3 8の上面が部分的にしか冷却されないことになる。そこで、図 1 5 A中に矢印で示されるような放射状の冷媒経路を強制的に作り出すために、 1 6本の整流フィン 4 6が設けられている。次に、ベース 2 1の各構成部品の組み付け方法について、図 1 4の分解図を参照して簡単に説明する。

まず、 0リング 4 7を冷媒注入ジョイント 4 0の小径部 4 0 f に装着し、この状態で、各冷媒注入用ジョイント 4 0を容器 3 5の底壁に下方からそれぞれ取り付ける。また、冷媒排出用ジョイント 4 9も容器 3 5の底壁に螺合させて取り付ける。

次に、上方から各 2次冷却フィン 4 8を、容器 3 5底壁の上部に露出した各小径部 4 0 f に挿入して、各 2次冷却フィン 4 8の中央部下面を各冷媒注入用ジョイント 4 0の段部 4 0 gに圧接させる。次に、固定子ヨーク 4 3を、上方から組み付けて各 0リング 4 7を各ざぐリ穴 4 3 cに圧入する。そして、最後に、ケース 3 6内に電機子コイル 3 8を予め入れた状態で、各ケース 3 6を固定子ヨーク 4 3の上面に位置決めして順次組み付ける。ここで、これまでに説明した各図においては図示が省略されているが、実際には、図 1 6に示されるように、各電機子コイル 3 8 (又は各ケース 3 6 ) の固定子ョ —ク 4 3に接触する部分には、電機子コイル 3 8の端子 3 9 a、 3 9 bが露出している。これらの端子 3 9 a、 3 9 bに対応する固定子ヨーク 4 3部分には、これらの端子が 3 9 a、 3 9 bが嵌合するソケット部 1 3 9 A、 1 3 9 Bが設けられている。すなわち、各ケース 3 6を固定子ヨーク 4 3上に取り付けるだけで各電機子コイル 3 8に対する電流供給のための配線も完了するようになつている。このような手順によって、容器 3 5に対して各構成部品を、下方又は上方から組み付けるだけで、ベース 2 1が出来上がる。

本実施形態の走査型露光装置 1 0 0においては、図 1 7に示されるように、レチクル Rの走査方向（Y軸方向）に対して垂直な方向に長手方向を有する長方形（スリット状）の照明領域 I A Rでレチクル Rが照明され、レチクル Rは露光時に— Y方向に速度 V _Rで走査（スキャン）される。照明領域 I A R (中心は光軸 A Xとほぼ一致）は投影光学系 P Lを介してウェハ W上に投影され、照明領域 I A Rに共役なスリッ卜状の投影領域、すなわち露光領域 I Aが形成される。ウェハ Wはレチクル Rとは倒立結像関係にあるため、ウェハ Wは速度 V Rの方向とは反対方向（+ Y方向）にレチクル Rに同期して速度 V _wで走査され、ウェハ W上のショット領域 S Aの全面が露光可能となっている。走査速度の比 V _WZ V _Rは正確に投影光学系 P Lの縮小倍率に応じたものになっており、レチクル Rのパターン領域 P Aのパターンがウェハ W上のショッ卜領域 S A上に正確に縮小転写される。照明領域 I A Rの長手方向の幅は、レチクル R 上のパターン領域 P Aよりも広く、遮光領域 S Tの最大幅よりも狭くなるように設定され、レチクル Rを走査（スキャン）することによりパターン領域 P A 全面が照明されるようになっている。 W 192 以下、本実施形態におけるウェハ wの移動時の各部の作用について説明する。まず、本実施形態におけるウェハ Wの移動、すなわち、平面モー夕装置 50 における可動子 5 1の移動の概要を、図 1 8〜図 36を参照して説明する。図 1 8、図 1 9 A、及び図 1 9 Bには、可動子 5〗と固定子 6 〗とで形成される磁気回路の概要が示されている。ここで、図 1 8には、斜視図により磁気回路の概要が示されており、磁気回路を流れる磁束の中心軸が点線で示され、磁束方向が矢印で示されている。図 1 8に示されるように、磁束が可動子 5 1 の磁極ュニッ卜 56と固定子 6 1の固定子ヨーク 43との間に発生する。また、磁束は、磁極ユニット 5 6を構成する、隣り合う 2個の推力発生磁石（54 a, 54 b), (54 b, 54 c), (54 c， 54 d)、 ( 54 d , 54 a) 間でそれぞれ補間磁石 55 a、 55 b、 55 c、 55 dを経由するように発生するとともに、固定子ヨーク 43の内部に発生する。そして、磁束が、 1つの推力発生磁石（例えば、推力発生磁石 54 a)、固定子ヨーク 43、その 1つの推力発生磁石に隣り合う他の 1つの推力発生磁石（例えば、推力発生磁石 54 d )、及び 1つの推力発生磁石と他の 1つの推力発生磁石との間の磁束中に配置された補間磁石（例えば、補間磁石 55 d) を順次巡った後、前記 1つの推力発生磁石に戻るという、 4つの磁気回路が形成される。なお、複合磁石体 53 上面に配置された磁性体部材 5 2内部にも磁束は発生し、磁性体部材 52も含まれて磁気回路が構成されるが、図 1 8ではこれを省略して図示している。図 1 9 Aには、上記の 4つの磁気回路の内の 1つである、推力発生磁石 54 a、固定子ヨーク 43、推力発生磁石 54 d、及び補間磁石 55 dに関する磁気回路が示されており、磁束方向が実線矢印で示されている。この磁気回路では、図 1 9 Aに示されるように、推力発生磁石 54 aから、その固定子ヨーク 43に対する対向面（N極面）から一 Z方向（紙面下向き）の磁束が発生している。また、固定子ヨーク 43中に、主な磁束方向が +X方向である磁束が発生している。また、固定子ヨーク 43の推力磁石 54 dに対する対向位置から + Z方向（紙面上向き）に磁束が発生している。また、推力発生磁石 5 4 dの N極面からは、主に一 X方向の磁束が発生し、その殆どは補間磁石 5 5 dの S 極面に入力し、またその残りは磁性体部材 5 2中を通って推力発生磁石 5 4 a の S極面に入力している。さらに、補間磁石 5 5 dの N極面からは推力発生磁石 5 4 aの S極面に向かう磁束が発生する。こうして、推力発生磁石 5 4 a、固定子ヨーク 4 3、推力発生磁石 5 4 d、及び補間磁石 5 5 dを磁束が順次巡る磁気回路が形成される。

この磁気回路を伝搬する磁束量は、この磁気回路の起磁力と磁気抵抗とで決まり、起磁力が強いほど磁束量が大きく、また、磁気抵抗が小さいほど磁束量が大きくなる。そして、磁束量が大きいほど、図 1 9 Aに示される固定子ョ一ク 4 3の紙面上方の空間における磁束密度が高くなる。

本実施形態の平面モータ装置 5 0では、図 1 9 Aに示された磁気回路の起磁力が、推力発生磁石 5 4 a、 5 4 dに加えて補間磁石 5 5 dを配置することにより強化されている。また、可動子 5 1 と固定子 6 0との間の空間を除いて、磁束が伝搬する媒体を磁気抵抗の小さな磁性体部材 5 2、 6 2としているので、磁気回路の磁気抵抗が低減されている。したがって、電機子コイル 3 8が配置される、固定子ヨーク 4 3の上面付近における磁束密度を高くすることができるので、ローレンツ電磁力を効率良く発生させることができる。また、磁束は、磁性体部材 5 2と固定子ヨーク 4 3との間（磁性体部材 5 2及び固定子ョーク 4 3自身を含む）に閉じ込められるので、外部に配設される部材に対する磁気の影響は防止される。なお、以下の説明では、推力発生磁石 5 4 a ~ 5 4 dは、磁化方向を別にして互いに同一の磁力の永久磁石であるとする。

このとき、固定子ヨーク 4 3の上面付近、すなわち電機子ユニット 2 5が配設される Z位置の磁束密度 Bは、図 1 9 Bに示されるような分布となる。すなわち、実際には可動子 5 1 と固定子ヨーク 4 3との間の距離（ギャップ）は推力発生磁石 5 4の磁極面の一辺の長さ 4しよりも十分に小さくなるので、推力発生磁石 5 4 aに対する対向位置では、ほぼ一定の磁束密度— B 0となり、また、推力発生磁石 5 4 dに対する対向位置では、ほぼ一定の磁束密度 + B 0となる、推力発生磁石 5 4 a、 5 4 dと対向しない位置では磁束密度 Bが 0となる。なお、図 1 9 Bにおいて、磁束の方向が + Z方向の場合に磁束密度 Bの値を正とし、磁束の方向が— Z方向の場合に磁束密度 Bの値を負としている。上記の図 1 9 Aに示された隣り合う推力発生磁石（5 4 a、 5 4 d ) に関連する磁気回路の性質は、他の隣り合う推力発生磁石（5 4 a， 5 4 b )、（5 4 b , 5 4 c ) , ( 5 4 c , 5 4 d ) のそれぞれに関連する磁気回路についても成り立っている。したがって、図 1 9 Bにおいて X方向について示された磁束密度分布は、 Y方向についても同様となっている。

なお、本実施形態の平面モ一夕装置 5 0では、磁極ユニット 5 6における推力発生磁石 5 4 a〜5 4 dの配置を 2行 2列とし、可動子 5 1の移動による固定子ヨーク 4 3における磁束方向の逆転の発生を最小頻度に抑えている。したがって、固定子ヨーク 4 3中における渦電流の発生が抑制されるので、磁気抵抗を小さく維持することが可能であり、可動子 5 1が移動しても磁束密度の高い磁束を継続的を発生することができる。

以下、可動子 5 1 と固定子ヨーク 4 3との間の磁束と電機子コイル 3 8を流れる電流との相互作用で発生するローレンツ電磁力による可動子 5 1の駆動について説明する。

この説明に先立って、まず、以後の説明で使用する図面における電機子コィル 3 8の表記について、図 2 0 A及び図 2 0 Bを参照して説明する。電機子コィル 3 8は、図 2 0 Aに示されるように、 + Z方向から見た場合、その電流経路は、内辺の長さが Lの正方形であり、外辺の長さが 3 Lの角が丸い正方形状となっている。そして、電機子コイル 3 8に電流が供給されると、図 2 O Aにおいて右回り又は左回りで、電流密度（体積密度）一定の電流が流れる。この場合、図 2 0 Aに記されるように、電機子コイル 3 8を流れる電流の方向を実線矢印で示し、その大きさを I と表現するものとする。なお、図 2 OAのように、 +Z方向から見た場合に電流が右回りの場合に正の電流 I といい、電流が左回りの場合に負の電流— I という。こうした電流 1又は電流— Iが磁束と相互作用して電流経路にローレンツ電磁力が発生するが、ローレンツ電磁力の発生位置は、図 2 OAで斜線で示される、推力発生磁石 54 (例えば、推力発生磁石 54 a) との対向位置の領域となる。そして、このローレンツ電磁力の発生領域は、可動子 5 1の移動（すなわち、推力発生磁石 54 a〜54 dの移動 ) とともに変化する。この領域の各位置に発生する口一レンツ電磁力の合力が電機子コイル 38に作用する力となり、この力の反力が可動子 51に対する駆動力、すなわち可動子 5 1の推力となる。

また、以後の説明において電機子コイル 38に発生するローレンツ電磁力を説明する場合には、図 20 Bに示されるように、電機子コイル 38を正方形状の線図形として表現することにする。そして、図 20 Bの紙面における左辺を 63 a、上辺を 63 b、右辺を 63 c、下辺を 63 dと表現し、また、辺 38 aに発生するローレンツ電磁力を F a、辺 38 bに発生するローレンツ電磁力を F b、辺 38 cに発生するローレンツ電磁力を F c、辺 38 dに発生する口一レンツ電磁力を F dと表現する。なお、電機子コイル 38は、図 2 Bに示されるようにマトリクス状に配列されているので、電機子コイル 38をマ卜リクス状に配列された状態で図示するときには、電機子コイル 38相互の識別のために、電機子コイル 38 ( i， j ) (ここで、 i， jは整数）と表すことにする。これに伴い、図 20 Bのような電機子コイル 38 ( i , j ) の表現においては、電機子コイル 38 ( i , j ) の各辺を 38 a ( i , j )、 38 b ( i， j )、 38 c ( i , j )、 38 d ( i , j ) と表現し、また、各辺 38 a ( i , j ) 〜38 d ( i， j ) に発生するローレンツ電磁力をそれぞれ F a ( i , j )、 F b ( i， j )、 F c ( i， j )、 F d ( i， j ) と表現することにする。なお、以下の説明において参照する図面中では、作図の都合上、辺 38 a ( i ， j ) 〜 3 8 d ( ί， j ) 及び F a ( i , j ) 〜 F d ( i , j ) の表記は省略する。

図 2 1 A〜図 24 Dには、電機子コイル 38に供給される電流とローレンツ電磁力との関係、特に各口一レンツ電磁力の合力の方向に関する例が示されている。これら図 2 1 A〜図 24 Dでは、 2行 2列に配列された電機子コイル 3 8 ( 1 , 1 )、 3 8 ( 1， 2)、 38 (2, 1 )、 38 (2 , 2) に対して、電機子コイル 38 (1， 1 ) の紙面左隅を原点とする XY座標系において、推力発生磁石 54 aの紙面左隅の座標値が（L, L) となる配置の例が示されている。なお、図 2 1 A〜図 24 Dでは推力発生磁石 54 aに関連する部分が代表的に示されている。また、力 Fの説明図である図 2 1 B、図 2 1 D、図 22 B 、図 22 D、図 23 B、図 23 D、図 24 B、図 24 Dは、図 20 Bの表現方法に従っておリ、また、これらの図では、電流経路の各辺に発生するローレンッ電磁力が実線矢印で示され、また、これらのローレンツ電磁力の合力が太線矢印で示されている。また、推力発生磁石 54 aの中心位置が星印（★) で示されている。なお、図 2 1 A〜図 24 Dの場合には、ローレンツ電磁力の合力によって付与される推力発生磁石 54 aの合力は、推力発生磁石 54 aの中心位置に作用する力となる。

図 2 1 Aに示されるように、電機子コイル 38 (1 , 1 ) 及び電機子コイル 38 (2, 1 ) の電流が + I (右回り）であり、電機子コイル 38 (1， 2) 及び電機子コイル 38 (2, 2) の電流が一 I (左回り）である場合には、図 2 1 Bに示されるように、電機子コイル 38 ( 1 , 1 ) では、辺 38 b ( 1 , 1 ) に +Y方向のローレンツ電磁力 F b ( 1， 1 ) が、辺 38 c ( 1， 1 ) に + X方向のローレンツ電磁力 F c ( 1， 1 ) が発生し、電機子コイル 38 (1 , 2) では、辺 38 a (1， 2) に + X方向のローレンツ電磁力 F a (1 , 2 ) が、辺 38 b ( 1， 2) に一 Y方向のローレンツ電磁力 F b ( 1， 2 ) が発生する。また、電機子コイル 38 (2, 1 ) では、辺 38 c (2， 1 ) に +X 方向のローレンツ電磁力 F c (2， 1 ) が、辺 38 d (2, 1 ) に— Y方向のローレンツ電磁力 Fd (2， 1 ) が発生し、電機子コイル 38 (2， 2) では、辺 38 a (1， 2) に + X方向のローレンツ電磁力 F a (2， 2 ) が、辺 3 8 d (2， 2) に +丫方向のローレンツ電磁力 F d (2, 2) が発生する。ここで、各力の発生において、電流量が同一、磁束密度が同一、かつ、電流と磁束との交差領域の大きさが同一であること（すなわち、電流量、磁束密度、及び交差領域に関する対称性）から、士 Y方向の力は互いに相殺されて、 + X方向の力の成分のみが残る。したがって、 4つの電機子コイル 38 (1 , 1 )、 38 (1， 2)、 38 (2, 1 )、 38 (2, 2) に発生するローレンツ電磁力の合力は、図 2 1 Bに示される + X方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 54 aに作用する力は、力 Fの反力なので一 X方向のカー Fとなる。ところで、推力発生磁石 54 a~54 dの配列周期 6 Lは、電機子コイル 3 8の配列周期 3 Lの 2倍なので、他の推力発生磁石 54 b〜54 dと電機子コィル 38との位置関係は、推力発生磁石 54 aの場合と同様になつている。したがって、推力発生磁石 54 aと同様の磁極面を有する推力発生磁石 54じの場合には、それに対向する電機子コイルに推力発生磁石 54 aの場合と同様の電流供給を行い、推力発生磁石 54 b、 54 dの場合には、それぞれに対向する電機子コイルに推力発生磁石 54 aの場合と逆方向の電流が供給されることにより、他の推力発生磁石 54 b~54 dに、推力発生磁石 54 aの場合と同一の大きさ、同一方向（一 X方向）のカー Fを付与することができる。この結果、可動子 5 1が— X方向に駆動され、各推力発生磁石 54 a〜54 dに働く力の合力— 4 Fが可動子 5 〗の推力となる。

次に、図 2 1 Cに示されるように、図 21 Aと同様の推力発生磁石 54 aと電機子コイル 38 ( i , j ) ( i = 1， 2、 j = 1， 2) との位置関係において、図 2 1 Aにおける電流方向を全て逆転した場合を考える。このときには、図 2 1 Dに示されるように、図 2 1 Bの場合と電機子コイル（ i， j ) の各辺に発生する力が全て逆向きとなる。この結果、土丫方向の力は互いに相殺されて、一 X方向の力の成分のみが残る。したがって、 4つの電機子コイル 3 8 ( i , j ) に発生するローレンツ電磁力の合力は、図 2 1 Dに示される—X方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 5 4 aに作用する力は、力 Fの反力であり、 + X方向の力— Fとなる。

このときも、図 2 1 A及び図 2 1 Bの場合と同様に、対向する推力発生磁石 5 4 b ~ 5 4 dの極性に応じて、それぞれに対向する電機子コイルに電流が供給されることにより、他の推力発生磁石 5 4 b ~ 5 4 dに、推力発生磁石 5 4 aの場合と同一の大きさ、同一方向（+ X方向）の力— Fを付与することができる。この結果、可動子 5 1が + X方向に駆動され、各推力発生磁石 5 4 a ~ 5 4 dに働く力の合力一 4 Fが可動子 5 〗の推力となる。

また、図 2 2 Aに示されるように、電機子コイル 3 8 ( 1 ， 1 ) 及び電機子コイル 3 8 ( 1 ， 2 ) の電流が + I (右回り）であり、電機子コイル 3 8 ( 2 ， 1 ) 及び電機子コイル 3 8 ( 2， 2 ) の電流が一 I (左回り）である場合には、図 2 2 Bに示されるように、各辺にローレンツ電磁力が発生するが、電流量、磁束密度、及び交差領域に関する対称性から ± X方向の力は互いに相殺されて、 + Y方向の力の成分のみが残る。したがって、 4つの電機子コイル 3 8 ( i , j ) に発生するローレンツ電磁力の合力は、図 2 2 Bに示されるように、 + Y方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 5 4 aに作用する力は、力 Fの反力なので一 Y方向のカー Fとなる。

また、図 2 2 Cに示されるように、図 2 2 Aと同様の推力発生磁石 5 4 aと電機子コイル 3 8 ( j ) との位置関係において、図 2 2 Aにおける電流方向を全て逆転した場合を考える。このときには、図 2 2 Dに示されるように、図 2 2 Bの場合と電機子コイル 3 8 ( i , j ) の各辺に発生するローレンツ電磁力が全て逆向きとなる。この結果、 ± X方向の力は互いに相殺されて、一 Y 方向の力の成分のみが残る。したがって、 4つの電機子コイル 3 8 ( i , j ) に発生するローレンツ電磁力の合力は、図 22 Dに示される一 Y方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 54 aに作用する力は、 +Y方向の力— Fとなる。

図 22 A及び図 22 Bの場合並びに図 22 C及び図 22 Dの場合にも、図 2 1 A及び図 2 1 Bの場合と同様に、対向する推力発生磁石 54 b〜54 dの極性に応じて、それぞれに対向する電機子コイルに電流が供給されることにより、他の推力発生磁石 54 b〜54 dに、推力発生磁石 54 aの場合と同一の大きさ、同一方向（+Y方向又は一 Y方向）の力— Fを付与することができる。この結果、可動子 5 1がー Y方向又は +Y方向に駆動され、各推力発生磁石 5 4 a〜54 dに働く力の合力一 4 Fが可動子 5 1の推力となる。

以上、図 2 1 A〜図 22 Dを参照して、 ±X方向又は土丫方向に可動子 5 1 を駆動する、電機子コイル 38 ( i , j ) への電流の供給例を説明したが、これらの方向以外に可動子 5 1を駆動する場合には、所望の方向の X成分に応じた電流パターンと所望の方向の Y成分に応じた電流パターンとを重ね合わせた電流パターンとなる電流を電機子コイル 38に供給することにより、任意の方向へ可動子 5 1を駆動する力を得ることができる。

すなわち、図 2 1 Aの電流パターンと図 22 Aの電流パターンとを重ね合わせた図 23 Aの電流パターン、すなわち、電機子コイル 38 ( 1 ， 1 ) に電流 + Iが供給され、電機子コイル 38 (2, 2) に電流— Iが供給されるとともに、電機子コイル 38 ( 1 ， 2)、 38 (2, 1 ) に電流が供給されない場合を考える。このときは、図 23 Bに示されるように、電機子コイル 38 ( 1 ， 1 ) では、辺 38 b ( 1 ， 1 ) に + Y方向のローレンツ電磁力 F b ( 1 ， 1 ) が、辺 38 c ( 1 , 1 ) に +X方向の口一レンツ電磁力 F c ( 1 , 1 ) が発生し、電機子コイル 38 (2， 2) では、辺 38 a (2, 2) に +X方向のローレンツ電磁力 F a (2, 2) が、辺 38 d (2, 2) に +丫方向のローレンツ電磁力 F d (2, 2) が発生する。すなわち、 +X方向の力と + Y方向の力とが発生する。

前述の電流量、磁束密度、及び交差領域に関する対称性から、各力の大きさ同一となるので、合力は紙面右上 45° 方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 54 aには、紙面左下 45 ° 方向のカー Fが付与される。こうした力の方向は、図 2 1 Bにおける合力と図 22 Bにおける合力との合力の方向と同一となつている。

次に、図 23 Cに示されるように、図 23 Aと同様の推力発生磁石 54 aと電機子コイル 38 ( i , j ) との位置関係において、図 23 Aにおける電流方向を全て逆転した場合、すなわち、図 2 1 Cの電流パターンと図 22 Cの電流パターンとを重ね合わせた電流が供給された場合を考える。このときには、図 23 Dに示されるように、図 2 3 Bの場合と比べて電機子コイル 38 ( i , j ) の各辺に発生するローレンツ電磁力が全て逆向きとなる。この結果、電機子コイル 38 ( i , j ) に発生するローレンツ電磁力の合力は、図 23 Dに示されるように、紙面左下 45° 方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 5 4 aには、紙面右上 45° 方向のカー Fが付与される。

また、図 24 Aに示されるように、図 2 1 Cの電流パターンと図 22 Aの電流パターンとを重ね合わせた電流パターン、すなわち、電機子コイル 38 (1 , 2) に電流 + 1が供給され、電機子コイル 38 (2, 1 ) に電流一 Iが供給されるとともに、電機子コイル 38 ( 1 , 1 )、 38 (2, 2) に電流が供給されない場合を考える。このときは、図 24 Bに示されるように、電機子コィル 38 ( 1 , 2) では、一 X方向の口一レンツ電磁力 F a ( 1 ， 2) 及び + Y 方向のローレンツ電磁力 F b ( 1 , 2) が発生し、電機子コイル 38 (2， 1 ) では、 — X方向のローレンツ電磁力 F c (2， 1 ) 及び +Y方向のローレンッ電磁力 F d (2， 1 ) が発生する。すなわち、一 X方向の力と + Y方向の力とが発生する。この結果、電機子コイル 38 ( i , j ) に発生するローレンツ電磁力の合力は、図 24 Bに示されるように、紙面左上 45 ° 方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 5 4 aには、紙面右下 4 5 ° 方向のカー Fが付与される。

また、図 2 4 Cに示されるように、図 2 4 Aにおける電流方向を全て逆転した場合、すなわち、図 2 1 Aの電流パターンと図 2 2 Cの電流パターンとを重ね合わせた電流が供給された場合を考える。このときには、図 2 4 Dに示されるように、図 2 4 Bの場合と電機子コイル（ i ， j ) の各辺に発生するローレンッ電磁力が全て逆向きとなる。この結果、電機子コイル 3 8 ( i , j ) に発生するローレンツ電磁力の合力は、図 2 4 Dに示されるように、紙面右下 4 5 ° 方向の力 Fとなる。したがって、推力発生磁石 5 4 aには、紙面左上 4 5 ° 方向のカー Fが付与される。

なお、図 2 3 A〜図 2 4 Dの場合にも、図 2 1 A〜図 2 2 Dの場合と同様に、対向する推力発生磁石 5 4 b〜5 4 dの極性に応じて、それぞれに対向する電機子コイルに電流が供給されることにより、他の推力発生磁石 5 4 b ~ 5 4 dに、推力発生磁石 5 4 aの場合と同一の大きさ、同一方向の力を付与することができる。

また、図 2 1 A〜図 2 2 Dにおける合力の大きさと図 2 3 A〜図 2 4 Dにおける合力の大きさとを同一とするためには、図 2 3 A〜図 2 4 Dにおける電流量を図 2 1 A〜図 2 2 Dにおける電流量の 2 ^1/2倍とすればよい。

以上、図 2 1 A〜図 2 4 Dを参照して説明したように、推力発生磁石 5 4 a 〜5 4 dと電機子コイル 3 8とが特定の位置関係にあるときには、可動子 5 1 を所望の方向へ所望の力の大きさで駆動できる。こうした、所望の方向への所望の力の大きさによる可動子 5 1の駆動は、推力発生磁石 5 4 a〜5 4 dと電機子コイル 3 8とが任意の位置関係にあるときにも可能である。このことを、可動子 5 1を + X方向へ、駆動力 F 0で駆動する場合を例として、図 2 5 A〜図 3 6を参照して説明する。

まず、図 2 1 A〜図 2 4 Dにおける推力発生磁石 5 4 a〜5 4 dと電機子コィル 38との位置関係から、可動子 5 1に + X方向の駆動力を付与しつつ、これらの位置関係が駆動方向とは垂直な +Y方向で異なる場合を、図 25 A〜図 3 1 Bを参照して説明する。なお、図 25 A〜図 3 1 Bでは、 3行 2列に配列された電機子コイル 38 ( 1 ， 1 )、 3 8 ( 1 ， 2)、 38 (2， 1 )、 38 ( 2， 2)、 38 (3, 1 )、 38 (3， 2) に対して、電機子コイル 38 ( 1 ， 1 ) の紙面左隅を原点とする X Y座標系を採用している。この図 25 A〜図 3 1 Bでは、推力発生磁石 54 aの紙面左隅の座標（X_M， Y_M) (以後、「推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M；)」という）が座標（L, L) から座標（L ， 4 L) までの各座標における可動子 5 1に対する駆動力を、特に推力発生磁石 54 aに着目して示すものであり、推力発生磁石 54 aに関連する部分が代表的に示されている。これは、電機子コイル 38の配列周期は +Y方向について 3 Lであるからである。なお、電機子コイル 38 ( i , j ) ( i = l〜3、 j = 1 , 2) には、電流 I ( i， j ) が供給されるものとする。また、図 1 1 及び図 1 2の場合と同様に、力 Fの説明図である図 25 B、図 26 B、図 27 B、図 28 B、図 29 B、図 30 B、及び図 3 1 Bでは、電流経路の各辺に発生するローレンツ電磁力が実線矢印で示されて、また、これらのローレンツ電磁力の合力が太線矢印で示されている。また、推力発生磁石 54 aの中心位置が星印（★) で示されている。

図 2 5 Aには、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) が座標（し， L) の場合を示しており、可動子 5 1を +X方向に力 F 0で駆動するために、図 2 1 Cと同様に、電機子コイル 38 (1 , 1 ) 及び電機子コイル 38 (2， 1 ) の電流が一 I 0 (左回り）であり、電機子コイル 38 (1 ， 2) 及び電機子コィル 38 (2, 2) の電流が + I 0 (右回り）としている。このとき、図 25 Bに示されるように、電機子コイル 38 (1 ， 1 ) では、辺 38 b ( 1， 1 ) に一 Y方向のローレンツ電磁力 F b ( 1 , 1 ) が、辺 38 c ( 1 ， 1 ) に一 X 方向のローレンツ電磁力 F c (1 , 1 ) が発生し、電機子コイル 38 (1 , 2 ) では、辺 38 a ( 1 , 2) に一 X方向のローレンツ電磁力 F a ( 1， 2) が、辺 38 b ( 1 , 2) に +Y方向のローレンツ電磁力 F b (1， 2) が発生する。また、電機子コイル 38 (2, 1 ) では、辺 38 c (2, 1 ) に— X方向のローレンツ電磁力 F c (2， 1 ) が、辺 38 d (2, 1 ) に +Y方向のローレンツ電磁力 F d (2， 1 ) が発生し、電機子コイル 38 (2, 2) では、辺 38 a ( 1 , 2) に— X方向のローレンツ電磁力 F a (2， 2 ) が、辺 38 d (2， 2) に— Y方向のローレンツ電磁力 Fd (2， 2) が発生する。したがつて、電流量、磁束密度、及び交差領域に関する対称性から、土 Y方向への口一レンツ電磁力 F b ( 1， 1 )、 F b ( 1 , 2)、 F d (2, 1 )、 F d (2, 2) は互いに相殺され、一方、 —X方向の力であって同一の大きさのローレンッ電磁力 F c ( 1 , 1 )、 F a ( 1 , 2)、 F c (2， 1 )、 F a (2, 2) が足し合わされて、 —X方向の合力 F 0が生じる。

なお、電機子コイル 38 (3， 1 ) 及び電機子コイル 38 (3， 2) は、電機子コイル 38 (1， 1 ) 及び電機子コイル 38 (1， 2) に対する推力発生磁石 54 aの位置関係と同様の位置関係で、不図示の推力発生磁石 64 bに対向している。したがって、この推力発生磁石 64 bに +X方向の推力 F 0を付与するため、電機子コイル 38 (3， 1 ) には電流 + I 0が、電機子コイル 3 8 (3， 2) には電流一 I 0が供給されることになり、また、不図示の電機子コイル 38 (4, 1 ) には電流 + I 0が、不図示の電機子コイル 38 (4， 2 ) には電流一 I 0が供給される。さらに、不図示の推力発生磁石 54 c、 54 dについても、 +X方向に推力 F 0が付与されるように、それらに対向する電機子コイルに一 X方向の合力 F 0を生じさせる電流が供給される。

次に、図 26 Aに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M ) が、座標（し， Y_M (L<Y_M<2 L)) の場合を考える。この場合、図 26 Bに示されるように、図 25 Bと比べて、電機子コイル 38 (2, 1 ) の辺 3 8 b (2, 1 ) に—丫方向に働くローレンツ電磁力 F b (2， 1 ) と電機子コィル 38 (2， 2) の辺 38 b (2, 2) に + Y方向に働くローレンツ電磁力 F b (2, 1 ) とが新たに生じる。

ここで、推力発生磁石 54 a~54 dのそれぞれに対向する電機子コイル 3 8には、図 2 6 Bに示された力と同様の力が発生するので、可動子 5 1を +X 方向に駆動力 4 F 0で駆動するととともに、回転力を付与せずに並進させるためには、推力発生磁石 54 a〜54 dに働く力の内、土 Y方向のローレンツ電磁力が各推力発生磁石 54 a〜54 dを個別に回転させる力を含めて相殺される必要がある。そして、各推力発生磁石 54 a〜54 dのそれぞれにおいて + X方向に働く力の合力が 4 F 0となり、かつ可動子 5 1の全体として回転力が相殺されるように設定する必要がある。

そこで、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) が座標（L， Y_M (L<Y _M<2 L)) の場合には、まず、推力発生磁石 54 aに働く力の内、土 Y方向の力が各推力発生磁石 54 a〜54 dを個別に回転させる力を含めて相殺するために、電機子コイル 38 (1 ， 1 ) に働く— Y方向のローレンツ電磁力と、この電機子コイル 38 (1 , 1 ) に対し +Y方向に隣接して配列された電機子コイル 38 (2, 1 ) に働く土 Y方向のローレンツ電磁力とを相殺させるとともに、電機子コイル 38 (1 , 2) に働く +Y方向のローレンツ電磁力と、この電機子コイル 38 (1 , 2) に対し +Y方向に隣接して配列された電機子コィル 38 (2, 2) に働く土 Y方向のローレンツ電磁力とを相殺させるように、電流 I ( 1 ， 1 ) と電流 I ( 2， 1 ) との比及び電流 I ( 1 , 2 ) と電流 I (2, 2) との比を決める。すなわち、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y _M) の Y座標 Y_Mの増加にともなって、電流 I ( 1 ) 及び電流 I ( 1 ， 2 ) の電流値を減少させるとともに、電流 I (2， 1 ) 及び電流 I (2， 2) の電流値を増加させる。この結果、推力発生磁石 54 aには +X方向への駆動力が付与されるが、その駆動力の大きさは、他の推力発生磁石 54 b〜54 dに付与される駆動力との関係で可動子 5 1の全体として回転力が相殺されるように、電機子コイル 38に供給される電流が調整される。この調整は、例えば、推力発生磁石 54 aと推力発生磁石 54 aに対して +Y方向に隣接して配列された推力発生磁石 54 bとの間で回転力相殺の調整を行い、この推力発生磁石 54 aと推力発生磁石 54 bとの間の調整と同様の調整を、推力発生磁石 54 cと推力発生磁石 54 dとの間で行うことにより達成される。

次いで、図 2 7 Aに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y M) が座標（L, 2し）の場合には、電機子コイル 38 (2, 1 ) に発生する土 Y方向のローレンツ電磁力 F b (2, 1 ) と F d (2， 1 ) は互い相殺される。一方、電機子コイル 38 (1 , 1 ) に電流が供給された場合を考えると、それに伴って発生する— Y方向のローレンツ電磁力 F b (1， 1 ) に応じて推力発生磁石 54 aに付与される + Y方向の推力を土 Y方向について相殺するためには、電機子コイル 38 (1 , 2) に対して、電機子コイル 38 ( 1， 1 ) に供給された電流と逆方向で同一電流量の電流を供給すればよいが、この場合にはローレンツ電磁力 F b ( 1 , 1 ) とローレンツ電磁力 F b (1 , 2) とによって、推力発生磁石 54 aに左回りの回転力が必然的に加わることになる。この回転力は、推力発生磁石 54 aに付与される推力だけで 0とすることはできない。

そこで、例えば、電機子コイル 38 (1 , 1 ) に供給される電流及び電機子コイル 3 8 (1 , 2) に供給される電流を 0とする。この結果、図 27 Bに示されるように、電機子コイル 38 (2， 1 )、 38 (2， 2) にのみ力が発生し、それらの力の合力が一 X方向の力となる。この合力の大きさは、図 26 B の場合と同様に、推力発生磁石 54 a〜54 dに対向する各電機子コイル 38 に供給される電流を調整することにより、可動子 5 1が X方向に駆動力 4 F 0 で並進駆動されるように設定される。

なお、電機子コイル 38 (1， 1 ) 及び電機子コイル 38 ( 1， 2) に電流を供給しつつ、可動子 5 1全体として土 Y方向への推力を 0とするとともに、可動子 5 1全体としての回転力を 0とすることも可能である。これは、推力発生磁石 54 a〜54 dに対向する各電機子コイル 38に供給される電流を調整することにより達成される。

次に、図 2 8 Aに示されるように、推力発生磁石 5 4 aの座標（X_M， Y_M ) が、座標（し， Y_M (2し <Y_M<3 D) の場合を考える。この場合にも、電機子コイル 38 (3， 1 )、 38 (3， 2) は、まだ不図示の推力発生磁石 54 bに対向している。したがって、電機子コイル 3 8 (3, 1 )、 38 (3 ， 2) には、電機子コイル 38 ( 1 ， 1 )、 38 ( 1 ， 2) に供給される電流と同一の電流量で、逆方向の電流が供給されることになる。この条件で、 +Y 方向に配列された電機子コイル 38 ( 1 , 1 )、 38 (2, 1 )、 38 (3， 1 ) に発生する ±Y方向のローレンツ電磁力によって生じる推力発生磁石 54 a の推力について、土 Y方向の推力を 0とすることはできない。これと同様にして、やはり + Y方向に配列された電機子コイル 3 8 ( 1 ， 2)、 38 (2, 2 )、 38 (3， 2) に発生する土 Y方向のローレンツ電磁力によって生じる推力発生磁石 54 aの推力について、土 Y方向の推力を 0とすることはできない。ここで、電機子コイル 38 ( 1 ， 1 )、 38 ( 1 , 2)、 3 8 (2， 1 )、 3 8 (2, 2), 38 (3, 1 ). 38 (3, 2) に供給される電流を調整することにより、推力発生磁石 54 aに付与される土 Y方向の推力を 0とすることはできるが、これと同時に、推力発生磁石 54 aに発生する回転力を 0とすることはできない。

そこで、例えば、電機子コイル 38 (1 ， 1 )、 38 ( 1 , 2)、 38 (3，

1 )、 3 8 (3, 2) に供給される電流を 0とする。この結果、図 28 Bに示されるように、図 2 7 Bと同様に、電機子コイル 38 (2， 1 )、 38 (2,

2) にのみローレンツ電磁力が発生し、それらの力の合力が— X方向の力となる。なお、この合力の大きさは、図 26 Bの場合と同様に、推力発生磁石 54 a〜54 dに対向する各電機子コイル 38に供給される電流を調整することにより、可動子 5 1が X方向に駆動力 4 F 0で並進駆動されるように設定されるなお、電機子コイル 3 8 ( 1， 1 )、 38 (1 , 2)、 3 8 (3， 1 )、 38 (3， 2) に電流を供給しつつ、可動子 5 1全体として土 Y方向への推力を 0 とするとともに、可動子 5 1全体としての回転力を 0とすることも可能である。これは、推力発生磁石 54 a〜54 dに対向する各電機子コイル 38に供給される電流を調整することにより達成される。

また、図 2 9 Aに示されるように、推力発生磁石 5 4 aの座標（X_M, Y_M ) が座標（し， 3 L) の場合には、もはや電機子コイル 3 8 (3, 1 )、 38 (3， 2) は推力発生磁石 54 bには対向していないが、電機子コイル 38 ( 3, 1 )、 3 8 (3， 2) に電流が供給されると、図 2 9 Bの場合と同様に、推力発生磁石 54 aに付与される推力について土 Y方向の推力を 0とするとともに、推力発生磁石 54 aへ加わる回転力を 0とすることはできない。

そこで、例えば、図 2 7 Bの場合と同様に、電機子コイル 3 8 (3， 1 ) に供給される電流及び電機子コイル 38 (3, 2) に供給される電流を 0とする。この結果、図 29 Bに示されるように、図 27 Bと同様に、電機子コイル 3 8 (2, 1 )、 3 8 (2， 2) にのみローレンツ電磁力が発生し、それらの力の合力が一 X方向の力となる。この場合にも、この合力の大きさは、図 26 B の場合と同様に、推力発生磁石 54 a~54 dに対向する各電機子コイル 38 に供給される電流を調整することにより、可動子 5 1が X方向に駆動力 4 F 0 で並進駆動されるように設定される。

なお、電機子コイル 38 (3， 1 ) 及び電機子コイル 38 (3， 2) に電流を供給しつつ、可動子 5 1全体として土 Y方向への推力を 0とするとともに、可動子 5 1全体としての回転力を 0とすることも可能である。これも、図 26 Bの場合と同様に、推力発生磁石 54 a〜54 dに対向する各電機子コイル 3 8に供給される電流を調整することにより達成される。次に、図 3 O Aに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M ) が、座標（L, Y_M (3 L<Y_M<4 L)) の場合を考える。この場合には、図 2 6 Aの場合と対称的に考えることができ、推力発生磁石 54 aに働く力の内、土 Y方向の力が各推力発生磁石 54 a〜54 dを個別に回転させる力を含めて相殺するために、図 30 Bに示される電機子コイル 38 (3， 1 ) に働く + Y方向のローレンツ電磁力と、この電機子コイル 38 (3， 1 ) に対し一 Y 方向に隣接して配列された電機子コイル 38 (2， 1 ) に働く土 Y方向のローレンツ電磁力とを相殺させるとともに、電機子コイル 38 (3， 2) に働く一 Y方向のローレンツ電磁力と、この電機子コイル 38 (3， 2) に対して— Y 方向に隣接して配列された電機子コイル 38 (2, 2) に働く土 Y方向のローレンツ電磁力とを相殺させるように、電流 I (3， 1 ) と電流 I (2， 1 ) との比及び電流 I (3， 2) と電流 I (2， 2) との比を決める。すなわち、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) の Y座標 Y_Mの増加にともなって、電流 I (3， 1 ) 及び電流 I (3， 2) の電流値を増加させるとともに、電流 I ( 2, 1 ) 及び電流 I (2， 2) の電流値を減少させる。この結果、推力発生磁石 54 aには +X方向への駆動力が付与されるが、その駆動力の大きさは、他の推力発生磁石 54 b〜54 dに付与される駆動力との関係で可動子 5 1の全体として回転力が相殺されるように、電機子コイル 38に供給される電流が調整される。

さらに、図 3 1 Aに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y _M) が座標（し， 4 L) の場合には、推力発生磁石 54と電機子コイル 38との位置関係が、図 25 Aの場合と + Y方向に電機子コイル 38の配列の 1周期分ずれた状態となる。したがって、電機子コイル + 1 , j ) に供給される電流 I ( i + j ) を図 25 Aにおける電機子コイル 38 ( ί， j ) に供給される電流 I ( i , j ) と同様のパターンとすることにより、図 3 1 Bに示されるように、図 25 Bの場合と同様の推力を推力発生磁石 54 aに付与することができる。

以上、図 25 A〜図 3 1 Bを参照して、駆動力の発生方向と垂直な方向に関して、推力発生磁石 54と電機子コイル 38との位置関係が変化した場合の一例について説明したが、これと同様にして、駆動力の発生方向が任意の方向の場合にも、この駆動方向に垂直な方向に関して推力発生磁石 54と電機子コィル 38との位置関係が変化しても電機子コイルに供給される電流パターンを制御することにより、所望の駆動力で可動子 5 1を並進駆動できる。

次に、駆動力の発生方向と平行な方向に関して、推力発生磁石 54と電機子コイル 3 8との位置関係が変化する場合について、図 2 1 A〜図 24 Dにおける推力発生磁石 54 a~54 dと電機子コイル 38との位置関係から、可動子 5 1 に +X方向の駆動力を付与しつつ、これらの位置関係が +X方向に変化する場合を、図 3 2 A〜図 35 Bを参照して説明する。なお、図 32 A〜図 35 Bでは、 2行 3列に配列された電機子コイル 38 ( 1 , 1 )、 38 (1 ， 2)、 38 ( 1 ， 3)、 3 8 (2， 1 )、 38 (2, 2)、 38 (2， 3) に対して、電機子コイル 3 8 (1 ， 1 ) の紙面左隅を原点とする XY座標系を採用している。この図 3 2 A〜図 3 5 Bでは、推力発生磁石 54 aの座標（X_M, Y_M) が座標（し， L) から座標（4し， L) までの各座標における可動子 5 1 に対する駆動力を、特に推力発生磁石 54 aに着目して示すものであり、推力発生磁石 54 aに関連する部分が代表的に示されている。これは、電機子コイル 3 8の配列周期は +X方向について 3 Lであるからである。なお、電機子コイル 3 8 ( i ， j ) ( i = 1 ， 2、 j = 1 ~3) には、電流 I ( i ， j ) が供給されるものとする。また、図 2 1 A〜図 24 Dの場合と同様に、力 Fの説明図である図 3 2 B、図 3 2 D、図 33 B、図 3 3 D、図 34 B、図 34 D、及び図 35 Bでは、電流経路の各辺に発生するローレンツ電磁力が実線矢印で示されて、また、これらのローレンツ電磁力の合力が太線矢印で示されている。また、推力発生磁石 54 aの中心位置が星印（★) で示されている。なお、図 3 2 A〜図 35 Bの場合には、ローレンツ電磁力の合力によって付与される推力発生磁石 54 aの合力は、推力発生磁石 54 aの中心位置に作用する力となる。図 32 Aには、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) が座標（し， L) の場合を示しており、可動子 5 1を + X方向に力 F 0で駆動するために、図 2 1 Cと同様に、電機子コイル 38 (1， 1 ) 及び電機子コイル 38 (2, 1 ) の電流が一 I 0 (左回り）であり、電機子コイル 38 (1 , 2) 及び電機子コィル 38 (2, 2) の電流が + I 0 (右回り）としている。このとき、図 32 Bに示されるように、図 2 I Dと同様に、土 Y方向へのローレンツ電磁力 F b (1， 1 )、 F b ( 1， 2)、 F c (2， 1 )、 Fd (2， 2) は互いに相殺され、一方、一 X方向のローレンツ電磁力であって同一の大きさのローレンツ電磁力 F c (1 , 1 )、 F a (1， 2)、 F c (2， 1 )、 F a (2， 2) が足し合わされて、一 X方向の合力 F 0が生じる。

なお、電機子コイル 38 (1， 3) 及び電機子コイル 38 (2， 3) は、電機子コイル 38 (1，〗）及び電機子コイル 38 (1 , 2) に対する推力発生磁石 54 aの位置関係と同様の位置関係で、不図示の推力発生磁石 64 dに対向している。したがって、この推力発生磁石 64 dに +X方向の推力 F 0が生じさせるため、電機子コイル 38 (1， 3) には電流 + I 0が、電機子コイル

38 (2， 3) には電流— I 0が供給されることになり、また、不図示の電機子コイル 38 ( 4) には電流 + I 0が、不図示の電機子コイル 38 (2， 4) には電流一 I 0が供給される。さらに、不図示の推力発生磁石 54 c、 5

4 dについても、 +X方向に推力 F 0が付与されるように、それらに対向する電機子コイルに一 X方向の合力 F 0を生じさせる、推力発生磁石 54 aに応じたと同様の電流が供給される。この結果、可動子 51は +X方向に駆動される。このときに、各推力発生磁石 54 a~54 dに付与される推力が +X方向であり、かつ、可動子 5 1 に回転力を付与しないような電機子コイル 38に供給される電流パターンを考える。ここで、推力発生磁石 54 aについて考えると、これに対向する電機子コィル電機子コイル 38 ( 1 ， 1 )、 3 8 ( 1 ， 2)、 38 (2， 1 )、 38 (2, 2) に生じる力の内、 +Y方向に配列された電機子コイル 38 ( 1 ， 1 )、 3 8 (2， Ί ) の電流が同一（ I ( 1 ， 1 ) = 1 (2， 1 )) であり、電機子コィル 38 ( 1 , 2)、 3 8 (2， 2) の電流が同一（ I ( 1 , 2) = I (2， 2)) であれば、電流量、磁束密度、及び交差領域に関する対称性から、土 Y 方向のローレンツ電磁力は相殺される。こうした、土 Y方向のローレンツ電磁力は相殺は、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) の Y座標丫 _Mがしである場合には、推力発生磁石 54 aに対向する電機子コイル 38の内、 +Y方向に配列された電機子コイルの電流が同一であれば必ず成り立つ。そして、同様のことが、他の推力発生磁石 54 b〜54 dについてもいえる。

したがって、以後の説明における可動子 5 1の +X方向への移動においては、各推力発生磁石 54 a〜54 dのそれぞれに対向する電機子コイルの内、 + Y方向に配列された電気コイル同士の電流は互いに同一（ I ( ί , j ) = I ( i + 1 , j ) とすることとし、土丫方向のローレンツ電磁力の相殺についての説明は省略する。

また、 ±X方向に働くローレンツ電磁力を見てみると、電流量、磁束密度、及び交差領域に関する対称性から、推力発生磁石 54 a~54 dのそれぞれに対向する電機子コイル 38に発生し、その反力として各推力発生磁石 54 a〜

54 d毎に働く各駆動力は、それぞれの推力発生磁石 54 a~54 dの重心を通る力となる。したがって、推力発生磁石 54 a〜54 d毎に働くローレンツ電磁力のそれぞれを + X方向の大きさが F 0とすることにより、一定の推力 4

F 0で +X方向に可動子 5 1を並進駆動することができる。そこで、以下の説明においては、推力発生磁石 54 aに着目して説明することにする。なお、他の推力発生磁石 54 b~54 dに関しても、磁束の方向の違いに伴う供給電流の電流方向を除いて、推力発生磁石 54 aと同様にして、一定の推力 F 0で + X方向に駆動することができる。

こうして、可動子 5 1が +X方向に駆動されると、可動子 5 〗は +X方向へ移動し、図 3 2 Cに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M ) が座標（X_M (L<X <2 L), L) となる。このとき、 ±X方向に関するローレンツ電磁力を考えると、電機子コイル 38 ( 1， 1 )、 38 (2， 1 ) と磁束との— X方向のローレンツ電磁力を発生する交差領域は図 32 Aと同様なので、電機子コイル 38 ( 1 , 1 )、 38 (2, 1 ) には、図 32 Bの場合と同様の供給電流との関係で一 X方向のローレンッ電磁力のみが発生しているが、図 3 6 Dに示されるように、電機子コイル 3 8 ( 1， 2)、 38 (2， 2 ) には必然的に— X方向及び + X方向の双方のローレンツ電磁力が発生することになる。ここで、電機子コイル 38 ( 1 , 2)、 38 (2， 2) に働く ±X 方向のローレンツ電磁力の合力は— X方向の力となるが、推力発生磁石 54 a の座標（X_M， Y_M) の X座標 X_Mが大きくなるほど、合力としての— X方向の力の大きさを維持するためには、供給される電流の電流量を大きくすることが必要となる。

したがって、推力発生磁石 54に対向する電機子コイル 38 ( 1，〗）、 3 8 (1， 2)、 38 (2, 1 )、 38 (2, 2) に発生する力の合力を、消費電力を抑制しつつ、 —X方向で大きさ F 0とするためには、推力発生磁石 54 a の座標（X_M, Y_M) の X座標 X_Mが大きくなるほど、電機子コイル 38 ( 1， 1 )、 3 8 (2, 1 ) に供給される電流量を増加させ、また、電機子コイル 3 8 ( 1， 2)、 3 8 (2， 2) に供給される電流量を減少させることが望ましい。

こうして、可動子 5 1が +X方向に引き続いて駆動され、図 3 3 Aに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) が、座標（2し， L) となる。このとき、電機子コイル 38 ( 1， 2)、 38 (2， 2) に電流を供給したとしても、一 X方向及び + X方向の双方のローレンツ電磁力は相殺され、推力発生磁石 54 aの +X方向への駆動には寄与できなくなる。したがって、消費電力の観点から、電機子コイル 3 8 (〗， 2)、 3 8 (2， 2) に供給される電流を 0にすることが望ましい。

一方、推力発生磁石 54 aには、 +X方向で大きさ F 0の推力を付与する必要があり、電機子コイル 38 ( 1 ， 1 )、 38 (2， 1 ) に供給される電流がこれを担うことになる。したがって、図 33 Aにおける電機子コイル 38 ( 1 , 1 )、 38 (2， 1 ) に供給される電流一 I 1は、図 3 2 Aの場合に電機子コイル 3 8 ( 1 , 1 )、 38 (2， 1 ) に供給される電流一 I 0の 2倍となるこの結果、図 33 Bに示されるように、電機子コイル 38 ( 1 , 1 )、 3 8 (1 ， 2)、 38 (2, 1 )、 38 (2, 2) に発生するローレンツ電磁力の合力が、一 X方向で大きさが F 0となる。こうして、推力発生磁石 54 aには、 + X方向で大きさが F 0の推力が付与される。

さらに、可動子 5 1が +X方向に引き続いて駆動され、図 3 3 Cに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) が、座標（X_M (2 L<X_M <3 L, L) となる。このときにも、電機子コイル 3 8 ( 1 ， 2)、 38 (2 ， 2) に電流を供給したとしても、 —X方向及び +X方向の双方のローレンツ電磁力は相殺され、推力発生磁石 54 aの +X方向への駆動には寄与できなくなる。したがって、消費電力の観点から、電機子コイル 3 8 ( 1 ， 2)、 38 (2, 2) に供給される電流を 0にすることが望ましい。

一方、このときには、推力発生磁石 54 aに起因する磁束は、新たに電機子コイル 3 8 ( 1 , 3)、 38 (2， 3) と交差領域を有することになる。ところで、電機子コイル 3 8 ( 1 , 3)、 3 8 (2， 3) は、不図示の推力発生磁石 54 bに起因する磁束とも交差領域を有しており、この推力発生磁石 54 d にも推力発生磁石 54 aと対称的な電流制御としている。すなわち、電機子コィル 38 ( 1 ， 3) には電機子コイル 38 (1 , 1 ) に供給される電流一 I ( 1 , 1 ) と電流量が同じで、電流方向が逆の電流 + I ( 1 , 3) ( = + I (1 ， 1 )) が供給されており、また、電機子コイル 3 8 (2， 3) には電機子コィル 38 (2， 1 ) に供給される電流一 I (2， 1 ) (=- I (1 , 1 )) と電流量が同じで、電流方向が逆の電流 + I (2， 3) (=+ I (2， 1 )) が供給されている。

ここで、図 33 Dに示されるように、推力発生磁石 54 aとの関係で、電機子コイル 38 ( 1 ， 3)、 3 8 (2， 3) に発生する ± X方向のローレンツ電磁力は、いずれも—X方向の力である。また、推力発生磁石 54 aの座標（X _M， Y_M) の X座標 X_Mが大きくなるにつれて、推力発生磁石 54 aよる磁束と電機子コイル 3 8 ( 1 ， 1 )、 38 (2， 1 ) との交差領域は小さくなるが、この減少をほぼ補完するように、推力発生磁石 54 aよる磁束と電機子コイル 38 ( 1 , 3)、 3 8 (2， 3) との交差領域は大きくなる。したがって、電機子コイル 3 8 Π， 1 )、 3 8 (2， 1 ) に供給される電流を、図 1 6 Εにおける電流— I 1にほぼ一致する電流とし、また、電機子コイル 38 (1 ， 3 )、 38 (2, 3) に供給される電流をほぼ電流 + I 1 とすることにより、推力発生磁石 54 aには、 +X方向で大きさが F 0の推力が付与され続ける。なお、電機子コイルの外形が角丸の正方形状なので、推力発生磁石 54 aの座標 (X_M, Y_M) の X座標 X_Mの変化に応じて、電機子コイル（1 ， 1 )、 3 8 ( 2, 1 )、 38 ( 1 ， 3)、 38 (2, 3) に供給される電流量が変化することになる。具体的には、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) の X座標 X_M= 2 L~2. 5 Lでは、 X座標 X_Mの増加につれて全ての電流量が増加し、 X座標 X_M= 2. 5し〜 3 Lでは、 X座標 X_Mの増加につれて全ての電流量が減少する。なお、電機子コイル 38の外形が完全に正方形である場合には、こうした増減は発生しない。

こうして、可動子 5 1が +X方向に引き続いて駆動され、図 34 Aに示されるように、推力発生磁石 5 4 aの座標（X_M， Y_M) が、座標（3し， L) となる。このときも、電機子コイル 3 8 ( 1 ， 2)、 3 8 (2, 2) に電流を供給したとしても、一 X方向及び +X方向の双方のローレンツ電磁力は相殺され、推力発生磁石 54 aの +X方向への駆動には寄与できなくなる。したがって、消費電力の観点から、電機子コイル 38 ( 1 ， 2)、 3 8 (2， 2) に供給される電流を 0にすることが望ましい。また、推力発生用磁石 54 aによる磁束と電機子コイル 38 ( 1 , 1 )、 38 (2, 1 ) との交差領域はなくなるので、これらに供給される電流も 0とすることになる。

一方、推力発生磁石 54 aには、 +X方向で大きさ F 0の推力を付与する必要があり、電機子コイル 3 8 ( 1 , 3)、 38 (2, 3) に供給される電流がこれを担うことになる。したがって、図 34 Aにおける電機子コイル 38 ( 1 ， 3)、 38 (2, 3) に供給される電流 + I 2は、図 3 2 Aの場合に電機子コイル 3 8 ( 1 , 1 )、 3 8 (2， 1 ) に供給される電流— I 0の— 2倍となる。この結果、図 34 Bに示されるように、電機子コイル 3 8 ( 1 , 2)、 3 8 ( 1 ， 3)、 38 (2， 2)、 38 (2, 3) に発生するローレンツ電磁力の合力が、一 X方向で大きさが F 0となる。こうして、推力発生磁石 54 aには、 +X方向で大きさが F 0の推力が付与される。

引き続き、可動子 5 1が +X方向に駆動されて、図 34 Cに示されるように、推力発生磁石 5 4 aの座標（X_M， Y_M) が、座標（X_M (3 L<X_M<4 L ), L) となる。このとき、 ±X方向に関するローレンツ電磁力を考えると、一 X方向のローレンツ電磁力を発生させる電機子コイル 3 8 ( 1 , 3)、 38 (2， 3) と磁束の交差領域は図 34 Aとほぼ同様なので、電機子コイル 38 (1 , 3)、 38 (2， 3) には、図 34 Bの場合と同様の供給電流との関係で一 X方向のローレンツ電磁力のみが発生しているが、図 34 Dに示されるように、電機子コイル 3 8 ( 1 , 2)、 3 8 (2, 2) には必然的に— X方向及び +X方向の双方のローレンツ電磁力が発生することになる。すなわち、図 3 2 C及び図 32 Dの場合と対称的な状態となる。そこで、推力発生磁石 54 a に対向する電機子コイル 38 ( 1 , 2)、 38 ( 1 ， 3)、 38 (2, 2)、 3 8 (2， 3) に発生するローレンツ電磁力の合力を、消費電力を抑制しつつ、一 X方向で大きさ F 0とするために、推力発生磁石 5 4 aの座標（X_M， Y_M ) の X座標 X_Mが大きくなるほど、電機子コイル 38 ( 1 ， 3)、 3 8 (2, 3) に供給される電流量を増加させ、また、電機子コイル 38 (1 ， 2 )、 3 8 (2， 2) に供給される電流量を減少させる。

こうして、図 35 Aに示されるように、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， Y_M) が座標（4し， L) となる。この場合には、推力発生磁石 54と電機子コイル 3 8との位置関係が、図 32 Aの場合と + Y方向に電機子コイル 38の配列の 1周期分ずれた状態となる。したがって、電機子コイル（ i ， j + 1 ) に供給される電流 I ( i , j + 1 ) を図 32 Aにおける電機子コイル 38 ( i ， j ) に供給される電流 I ( ί ， j ) と同様のパターンとすることにより、図 35 Bに示されるように、図 32 Bの場合と同様の駆動力を推力発生磁石 54 aに付与することができる。以後、上記と同様に電機子コイル 38の電流を制御することにより、推力発生磁石 54 aに対して、 +X方向で大きさが F 0の推力を付与し続けることができる。

以上説明した、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， L) の場合の X座標 X_M の変化に応じた各電機子コイル 38に供給される電流の変化を図 3 6 Aに示す。こうした、電流制御を他の推力発生磁石 54 b〜54 dに対しても行うことにより、可動子 5 1 に対して、 +X方向で大きさ 4 F 0の推力を付与し続けることができる。

以上では、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， L) の場合を例として、 +X 方向への一定推力による並進駆動の場合を説明したが、推力発生磁石 54 aの座標（X_M, 丫 M) が任意の場合に、任意の方向へ任意の推力で並進駆動することができる。例えば、推力発生磁石 54 aの座標（X_M， 0) の場合に、 X 方向へ一定推力による並進駆動を行うためには、図 36 Bに示されるような電流制御を行えば良い。すなわち、推力発生磁石 5 4 aの座標（し， 0 ) には、図 2 9 A及び図 2 9 Bで示される場合と同様の電流制御を行い、その後の可動子 5 1の移動に伴い、図 3 6 Aと基本的には同様の電流制御を行えば良い。また、駆動方向が + X方向以外の場合にも、上記と同様にして、所望の方向へ一定の駆動力で可動子 5 1を駆動することができる。

したがって、本実施形態の平面モータ装置 5 0では、駆動力の発生方向に対する任意の方向に関して、推力発生磁石 5 4と電機子コイル 3 8との位置関係が変化する場合についても、所望の可動子 5 1の駆動方向と垂直な方向に関する各推力発生磁石 5 4 a〜5 4 d毎の駆動力の相殺、可動子 5 1全体としての回転力の相殺、及び供給電流の制御による所望の大きさの駆動力を考慮することにより、所望の方向に所望の駆動力で可動子 5 1を並進駆動できる。

また、回転力の相殺を行わずに、各推力発生磁石 5 4 a〜5 4 dを駆動することにより、所望の回転方向及び所望の回転力で可動子 5 1を回転駆動することができる。例えば、推力発生磁石 5 4 dが推力発生磁石 5 4 aの + X方向に並び、推力発生磁石 5 4 bが推力発生磁石 5 4 aの + Y方向に並んでいるときに、推力発生磁石 5 4 a及び推力発生磁石 5 4 dに + X方向の推力を付与し、推力発生磁石 5 4 b及び推力発生磁石 5 4 cに— X方向の推力を付与することにより、可動子 5 1を反時計回りに回転駆動することができる。なお、可動子 5 1を同時に並進駆動及び回転駆動することも可能である。

したがって、本実施形態の平面モータ装置 5 0によれば、電機子ユニット 2 5の消費電力を低減しつつ、制御性、推力線形性、及び位置決め性に優れた口 —レンツ電磁力方式の長所を生かしつつ、大きな推力を発生することができる本実施形態に係るステージ装置 3 0では、前述の如く、ウェハ Wを保持する基板テーブル 1 8に可動子 5 1が取り付けられているので、主制御装置 2 0ではステージ制御系 1 9を介して上記のようにして浮上状態の可動子 5 1を駆動制御することにより、これと一体的に基板テーブル 1 8及びウェハ Wを X Y面内で自在に移動させることができる。これを更に詳述すると、所望の方向に所望の推力で可動子、すなわち基板テーブル 1 8を移動させるにあたって、主制御装置 2 0では、ステージ制御系 1 9を介してウェハ干渉計 3 1の計測値（位置情報又は速度情報）をモニタして、その時点の可動子 5 1 と固定子との X Y 面内での相対位置関係を求める。そして、主制御装置 2 0ではこの求めた相対位置関係と基板テーブル 1 8を駆動すべき目標位置に応じて各電機子コイル 3 8に供給すべき電流値及び電流方向を演算により決定し、ステージ制御系 1 9 に指令を与える。これにより、ステージ制御系 1 9では、指令に応じて各電機子コイル 3 8に与える電流値び電流方向を、不図示の電流駆動装置を介して制御する。この際、主制御装置 2 0では目標位置に対する距離に応じて基板テーブル 1 8の速度をも制御する。

ここで、主制御装置 2 0は、移動の各時点ごとに、ウェハ干渉計 3 1から通知された位置情報（又は速度情報）に基づいて、各電機子コイル 3 8に供給する電流の電流値及び電流方向を求めることも可能であるが、制御応答が十分に早くできない場合には、移動を開始させるときにその後のある期間においてゥェハ Wが所望の軌跡及び所望の速度となるような、各電機子コイル 3 8に供給する電流の電流値及び電流方向を時系列で求めることも可能である。こうした場合には、主制御装置 2 0は、移動の各時点ごとに、ウェハ干渉計 3 1から通知された位置情報（又は速度情報）に基づいて所望の軌跡からのずれを求め、その後において各電機子コイル 3 8へ供給する電流の電流値及び電流方向を修正するとともに、修正した期間以後の所定期間に関する各電機子コイル 3 8に供給する電流の電流値及び電流方向を時系列で求める。そして、ステージ制御系 1 9は、修正された情報に基づいて各電機子コイル 3 8に対する電流制御を行う。

次に、前述のステージ装置 3 0を含む露光装置 1 0 0における露光動作の流れについて簡単に説明する。

まず、レチクルローダにより、転写したいパターンが形成されたレチクル R がレチクルステージ R S Tにロードされる。同様に、ウェハローダにより、露光したいウェハ Wが基板テーブル 1 8にロードされる。

このとき、基板テーブル 1 8は、所定のウェハローデイングポジションにて、ベース 2 1上に浮上支持されており、かつそのローデイングポジションに所定時間停止状態を維持するように主制御装置 2 0によりウェハ干渉計の計測値に基づいてステージ制御系 1 9を介してサーボ制御されている。したがって、このローディングポジションでの待機時には、平面モー夕装置 5 0の固定子 6 0を構成する電機子コイル 3 8に電流が供給されるので、電機子コイル 3 8の発熱による温度上昇を防止すべく、主制御装置 2 0では冷却装置 7 9を介して各電機子コイル 3 8を冷却する。

この場合、本実施形態では電機子コイル 3 8がそれぞれ収納された小室（ケース 3 6と固定子ヨーク 4 3とによって形成される空間）内に、電機子コイル 3 8の下面側から冷媒を供給し、その冷媒が電機子コイル 3 8の中央の空間から電機子コイル 3 8の上面を接して周囲に向かって流れるので、電機子コイル 3 8の上面及び側面より放出される熱が除熱される。その際、ケース 3 6に一体的に設けられた整流フィン 4 6により、冷媒が電機子コイル 3 8上面に均一に流れるようになっているので、電機子コイル 3 8上面及び側面を効率良く冷却することができる。しかも、このような冷却が各小室内で個別に行われる。一方、固定子ヨーク 4 3下方の第 2室 4 2内にも、冷媒が流れ、しかも固定子ヨーク 4 3の下面には高熱伝導率材ょりなる 2次冷却フィン 4 8が設けられているので、電機子コイル 3 8下面より放出された熱が固定子ヨーク 4 3を介して 2次冷却フィン 4 8に伝わり、この 2次冷却フィン 4 8と冷媒との間で熱交換が行われて除熱される。

以上により、電機子コイル 3 8全面より放出される熱は冷媒により可能な限り除熱される。また、本実施形態では、冷却装置 7 9から冷媒供給管 9 2、及び複数の冷媒注入用ジョイント 4 0を介してベース 2 1内に冷媒が供給され、この冷媒はベース 2 1内の冷媒通路を通って各電機子コイル 3 8を冷却し、この冷却により温度が上昇した冷媒は冷媒排出用ジョイン卜 3 9及び冷媒排出管 9 3を介して冷却装置 7 9に戻り、ここで冷却されて、再度ベース 2 1内に供給され各電機子コイル 3 8を冷却する。すなわち、このようにして冷媒が循環使用されるため、常にほぼ一定量の冷媒を用いて電機子コイル 3 8を冷却することができ、経済的である。

次に、主制御装置 2 0により、不図示のレチクル顕微鏡、基板テーブル 1 8 上の不図示の基準マーク板、不図示のアラインメント検出系を用いてレチクルアラインメント、ベースライン計測等の準備作業が所定の手順に従って行われた後、アラインメント検出系を用いて、例えば特開昭 6 1 — 4 4 4 2 9号公報及びこれに対応する米国特許第 4， 7 8 0， 6 1 7号等に開示されている E G A (ェンハンス卜 'グローバル 'アラインメント）等のアラインメント計測が実行される。上記の公報及び米国特許における開示を援用して本明細書の記載の一部とする。こうした動作において、ウェハ Wの移動が必要な場合には、前述したように、主制御装置 2 0がステージ制御系 1 9を介してステージ装置内の各電機子コイル 3 8の電流を制御し、可動子 5 〗を移動させることによりゥェハ Wを移動させる。こうしたァライメン卜計測の終了後、以下のようにしてステップ ·アンド ·スキャン方式の露光動作が行われる。

この露光動作にあたって、まず、ウェハ Wの X Y位置が、ウェハ W上の最初のショット領域（ファース卜，ショット）の露光のための走査開始位置となるように、基板テーブル 1 8が移動される。この移動は、主制御装置 2 0によりステージ制御系 1 9を介して、平面モータ装置 5 0を構成する各電機子コイル 3 8の電流を前述のように制御することにより行われる。同時に、レチクル R の X Y位置が、走査開始位置となるように、レチクルステージ 1 8が移動される。この移動は、主制御装置 2 0によりステージ制御系 1 9及び不図示のレチクル駆動部等を介して行われる。

そして、ステージ制御系 1 9が、レチクル干渉計 1 6によって計測されたレチクル Rの X Y位置情報、ウェハ干渉計 3 1 によって計測されたウェハ Wの X Y位置情報に基づき、不図示のレチクル駆動部及び平面モータ装置 5 0を介してレチクル Rとウェハ Wとを同期移動させる。この同期移動とともに走査露光が行われる。

以上のように制御されながら行われる走査露光により、一つのショッ卜領域に対するレチクルパターンの転写が終了すると、基板テーブル 1 8が 1ショッ卜領域分だけステッピングされて、次のショッ卜領域に対する走査露光が行われる。このようにして、ステッピングと走査露光とが順次繰り返され、ウェハ W上に必要なショッ卜数のパターンが転写される。

ここで、上記のァライメン卜時や走査露光時を含めて、可動子 5 1を浮上支持するために、空気ポンプ 5 9から供給されエアパッド 6 1を介してベース 2 1の上面に向かって吹き出される加圧空気の圧力による上向きの力を発生させている。

また、上記のァライメン卜時や走査露光時においては、平面モータ 5 0の固定子 6 0を構成する各電機子コイル 3 8には適宜電流が供給されるので、上述のウェハロード時と同様に、電機子コイル 3 8の発熱による温度上昇を防止すベく、主制御装置 2 0では冷却装置 7 9を介して各電機子コイル 3 8を冷却する。

したがって、本実施形態の露光装置 1 0 0によれば、平面モータ装置 5 0を備えたステージ装置 3 0によりウェハ Wを精度よく高速に位置決めするので、スループッ卜を向上しつつ高い露光精度で露光することができる。

また、本実施形態によれば、電磁力駆動による平面モータ装置 5 0が基板テ一ブル 1 8の駆動装置として採用され、しかもこの平面モータ装置 5 0の可動子 5 1 と一体的に基板テーブル 1 8をエアスライダ 5 7によってベース 2 1上面に浮上支持するので、摩擦等の機械的損失がなく耐久性に優れておリ、可変磁気抵抗方式の平面モータ装置を採用する場合に比べて基板テーブル 1 8の浮上支持のためエアースライダ 5 7に加圧空気を供給する空気ポンプの消費電力を少なくすることができる。

また、エアスライダ 5 7に設けられた通路切替弁 7 0の通路の切り替えにより、エアスライダ 5 7から上方へ加圧空気を吹き出させることにより、可動子 5 1及び基板テーブル 1 8等の全体を非接触で浮上支持させることができるので、磁極ュニッ卜 5 6と固定子ヨーク 4 3との間の磁気吸引力によって磁極ュニッ卜 5 6が下方の急激に引き寄せられる等の不都合を回避でき、磁極ュニッ卜 5 6をエアスライダ 5 7に容易に組付けできる。また、このエアーの逆噴射は、磁極ュニッ卜 5 6とエアスライダ 5 7の分離時にも有効に機能して分離を容易にする。したがって、組み付け ·分離が容易で、保守性に優れたステージ装置 3 0が実現される。

また、エアスライダ 5 7の底面には、推力発生磁石 5 4 a ~ 5 4 dを取り囲むようにエアパッド 6 1、及びエアポケッ卜 6 2が配置されているので、磁極ユニット、ひいては基板テーブル 1 8を効率よく浮上させることができるとともに、高い剛性の軸受け装置を実現することができる。また、固定子 6 0側のガイド面 2 1 a、及びこのガイド面 2 1 aに対向するエアスライダ 5 7の面、すなわち軸受け面を、低熱膨張のセラミックで形成したことから、ラッピング等により両者の平坦度を極めて高くすることができるとともに熱による変形も少なく、高荷重に耐えうる高剛性の軸受け装置を実現することができる。また、本実施形態では、平面モータ装置 5 0の電機子コイル 3 8を効率良く冷却することで、装置環境への熱的影響を最小限に押さえ、冷却のための消費電力を低減することができる。また、装置環境への熱的影響が最小限に押えられることから、ウェハテーブル 1 8の位置を計測する干渉計 3 1の干渉計ビー厶の空気揺らぎ等も殆ど問題とならず、精密なウェハの位置決め及び位置制御が可能になる。したがって、本実施形態の露光装置 1 0 0によると、電磁力駆動方式の平面モータ装置 5 0を備えたステージ装置 3 0によりウェハ Wを精度よく高速に位置制御することができ、スループットを向上しつつ、高い露光精度で露光することが可能になる。

また、本実施形態によると、先に説明したように、ベース 2 1を組み立てる際に、各構成部品を上方又は下方の鉛直方向のみから組み付けることができるので、固定子側の組付 ·保守性に優れているという利点もある。

なお、本実施形態に係る露光装置〗 0 0は、ウェハ Wを精度よく高速に位置制御することができ、スループッ卜を向上しつつ高い露光精度で露光が可能となるように、平面モータ装置 5 0、前述の照明系 1 0や投影光学系 P L等の図 1 に示された各要素が電気的、機械的又は光学的に連結して組み上げられた後、総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより製造される。なお、露光装置 1 0 0の製造は温度及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。

次に、本実施形態の露光装置及び方法を使用したデバイスの製造について説明する。

図 3 7は、本実施形態におけるデバイス（ I Cや L S I等の半導体チップ、液晶パネル、 C C D、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の生産のフローチヤー卜が示されている。図 3 7に示されるように、まず、ステップ 2 0 1 (設計ステップ）において、デバイスの機能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップ 2 0 2 (マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ 2 0 3 (ウェハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。

次に、ステップ 2 0 4 (ウェハプロセスステップ）において、ステップ 2 0 1〜ステップ 2 0 3で用意したマスクとウェハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ 2 0 5 (組立ステップ）において、ステップ 2 0 4において処理されたゥェハを用いてチップ化する。このステップ 2 0 5には、アッセンプリ工程（ダイシング、ボンディング）やパッケージング工程（チップ封入）等の工程が含まれる。

最後に、ステップ 2 0 6 (検査ステップ）において、ステップ 2 0 5で作製されたデバイスの動作確認テス卜、耐久性テス卜等の検査を行う。こうしたェ程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

図 3 8には、半導体デバイスの場合における、上記ステップ 2 0 4の詳細なフロー例が示されている。図 3 8において、ステップ 2 1 1 (酸化ステップ）においてはウェハの表面を酸化させる。ステップ 2 1 2 ( C V Dステップ）においてはウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ 2 1 3 (電極形成ステップ ) においてはウェハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ 2 1 4 (ィ才ン打込みステップ）においてはウェハにイオンを打ち込む。以上のステップ 2 1 1〜ステップ 2 1 4それぞれは、ウェハプロセスの各段階の前工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウェハプロセスの各段階において、前工程が終了すると、以下のようにして後工程が実行される。この後工程では、まず、ステップ 2 1 5 (レジス卜処理ステップ）において、ウェハに感光剤を塗布し、引き続き、ステップ 2 1 6 ( 露光ステップ）において、上記で説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに焼付露光する。次に、ステップ 2 1 7 (現像ステップ）においては露光されたウェハを現像し、引き続き、ステップ 2 1 8 (エッチングステップ）において、レジス卜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。そして、ステップ 2 1 9 (レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジス卜を取り除く。これらの前工程と後工程とを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。

以上のようにして、精度良く微細なパターンが形成されたデバイスが、高い量産性で製造される。

なお、上記実施形態では、エアスライダ 5 7と磁極ユニット 5 6とを着脱する際に、エアスライダ 5 7からの加圧空気の逆噴射を利用する場合、すなわちエアスライダ 5 7が加圧空気の噴出圧力を利用した着脱機構を備えている場合について説明したが、これに限らず、支持部材としてのエアスライダ 5 7に、磁極ュニッ卜 5 6を着脱するための着脱機構を設けても良い。かかる着脱機構としては、図 3 9 A〜図 3 9 Fに示されるようなジャッキ機構 8 2が好適である。

ここで、このジャッキ機構 8 2の構成について簡単に説明する。

このジャッキ機構 8 2は図 3 9 A及び図 3 9 Bに示されるように、それぞれ 2本の支軸 5 7 aを介してエアスライダ 5 7の両側面に固定された一対の平行リンク機構（平行四辺形リンク機構） 9 0と、この一対の平行リンク機構 9 0 をぞれぞれ動作させる一対の回動アーム 5 8とを備えている。各平行リンク機構 9 0の上部水平部材の内面側には、その上面に多数のローラ 9 1が該上部水平部材の長手方向に沿って設けられている。

次に、このジャッキ機構 8 2を用いて磁極ュニッ卜 5 6をエアスライダ 5 7 に装着する際の動作を説明する。初期状態として、図 3 9 A及び図 3 9 Bに示されるように、一対の平行リンク機構（平行四辺形リンク機構） 9 0の下部水平部材の底面がベース 2 1上に当接した状態で、エアスライダ 5 7がベース 2 1上に載置されているものとする。この状態で、磁極ユニット 5 6をエアスライダ 5 7の上方に搬送し、所定量降下させて、磁極ユニット 5 6の 4つの推力発生磁石 5 4 a ~ 5 4 dの下端部をエアスライダ 5 7の各開口に上方から嵌合させると、図 3 9 C及び図 3 9 Dに示されるように、磁極ユニット 5 6のつぱ部（5 2 aとする）の底面がローラ 9 1の上面に当接して支持される。

そして、一対の回動アーム 5 8を水平の位置まで倒れる方向（図 3 9 Bにおける時計回り方向）に回動させる。このとき不図示のス卜ッパにより、回動ァー厶 5 8はこれ以上の回動が阻止されるようになっている。このため、更に、回動アーム 5 8を図 3 9 Bにおける時計回り方向に回動させようとすると、その回転モーメントにより、平行リンク機構の各傾斜部材が軸 5 7 aを中心として回転する。但し、この場合、磁極ユニット 5 6は、エアスライダ 5 7によつて水平方向の移動が規制されているので、ローラ 9 1が磁極ュニッ卜 5 6のつば部 5 2 a底面に沿って滑りながら回転し、結果的に平行リンク機構 9 0が徐々に偏平な平行四辺形に変形するとともに、それにつれて磁極ュニッ卜 5 6が下降してエアスライダ 5 7に組み付けられる。そして、更に回動アームを回動させることにより、図 3 9 E及び図 3 9 Fに示されるように、平行リンク機構 9 0の下部水平部材の底面がスライダ 5 7の底面とほぼ同一高さまで持ち上げられ、エアスライダ 5 7の底面がベース 2 1上に当接する。

磁極ュニッ卜 5 6をエアスライダ 5 7から分離させるには、上記と反対に回動アーム 5 8を立ち上がる方向に回動させれば良い。このように、ジャッキ機構 8 2を用いれば、回動アーム 5 8を回動させるという動作のみで、磁極ュニッ卜 5 6とエアスライダ 5 7との着脱を行なうことができ、メンテナンスが容易となる。

また、上記実施形態では、加圧気体として加圧空気を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないことは勿論である。

また、上記実施形態で説明した磁極ュニッ卜やエアスライダ等の構成は一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。例えば、図 4 O Aに示されるように、平板状の支持部材 1 0 2 aの下面（固定子対向側の面）にマ卜リクス状配置で多数（ここでは 9個）のエアパッド 1 0 2 bを一体成形してエアスライダ 1 0 2を構成するとともに、これに対応して、格子状の枠部材 1 0 6 とこの枠部材 1 0 6の格子の目の行方向及び列方向に 1つ置きに埋め込まれた推力発生磁石 1 0 8とによって磁極ユニット 1 1 0を構成しても良い。この場合、エアスライダ 1 0 2の各エアパッド 1 0 2 bは、図 4 0 Bの断面図に示されるように、枠部材 1 0 6の対応する格子の目に相当する空間 1 0 6 aに嵌合するようになつており、各エアパッド 1 0 2 bは、枠部材 1 0 6に接着剤等により固定される。このようにして、エアスライダ 1 0 2と磁極ュニッ卜 1 1 0 とが一体化された状態では、平面視で見ると、各エアパッド 1 0 2 bの 4つのコーナーに推力発生磁石 1 0 8が配置されている。この場合において、枠部材 1 0 6のエアパッド 1 0 2 b及び推力発生磁石 1 0 8が挿入されない残りの各空間部 1 0 6 aに補間磁石を埋め込んでも勿論良い。この場合、上記の残りの各空間部 1 0 6 a部分には、図 4 0 Bに示されるように、枠部材 1 0 6の底壁を形成することが望ましい。また、エアパッドは、支持部材と別体として、該支持部材にねじ止め等によって固定しても良い。

あるいは、上記実施形態と同様に、エアスライダに磁極ユニットを上方から嵌合させる場合であっても、図 4 1 に示されるように、平板状の磁性体部材（可動子側ヨーク） 1 1 2の下面（固定子対向側の面）に多数（ここでは 9個）の推力発生磁石 1 1 4をマトリクス状配置で固定して磁極ユニット 1 2 0を構成し、各推力発生磁石〗 1 4に対応して開口 1 1 6が形成された前述したエアスライダ 5 7と同様のエアスライダ 5 7 ' を設け、磁極ュニッ卜 1 2 0をエアスライダ 5 7 ' に嵌合させて可動子を構成しても構わない。

あるいは、磁極ュニッ卜として比較的大面積の推力発生磁石を 1つのみ有する構造を採用し、これに対応してエアスライダとしてこの推力発生磁石が嵌合する比較的大きな開口を有する構造のものを採用しても良い。

なお、上記実施形態では、空気ポンプ 5 9からエアスライダ 5 7に対する加圧空気の供給方式として、エアスライダ 5 7中央上部の 1箇所から供給を行う上面集中方式について説明したが、これに限らず、上面の複数箇所から加圧空気を供給する上面分散方式や、側面の 1箇所から加圧空気を供給する側面集中方式や、側面の複数箇所から加圧空気を供給する側面分散方式等種々の加圧空気の供給方式を採用することができる。例えば、加圧空気の供給路の空気吸入端とバキューム用の空気排出端とをそれぞれ異なるエアスライダ 5 7の上面端部に設けてもよい。ここで、加圧空気の供給路の空気吸入端とバキューム用の空気排出端とは、エアスライダ 5 7の上面中央を挟んで互いに対向する位置に設けることが好ましい。図 4 2 A及び図 4 2 Bには、かかる場合の一例が示されている。また、可動子 5 1の浮上支持にあたっては、加圧空気の供給路の空気吸入端とバキューム用の空気排出端とを省略することもできる。

また、上記実施形態で説明したベース 2 1の構成は一例であって、本発明がこれに限定されるものではない。図 4 3 A及び図 4 3 Bには、ベースの他の構成例が示されている。この内、図 4 3 Aのものは、第 1室 4 1が容器 3 5の側壁と固定子ヨーク 4 3と、ガイド面を構成するセラミックスの板部材 3 7によつて構成されている。また、図 4 3 Bのものは、基本的には上記実施形態と同様の構成であるが、各電機子コイル 3 8を個別に収納するケース 3 6 ' として、内底面（上面）の肉厚が薄いものが用いられ、複数のケース 3 6 ' を覆うようにして、ガイド面を形成する板状の非磁性体部材 3 7 ' が設けられている。また、上記実施形態では、固定子ヨーク 4 3のガイド面と反対側の第 2室 4 2を有し、この第 2室内に 2次冷却フィン 4 8を設けた場合について説明したが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、ベースの一方の面にガィド面が形成され、その内部に複数の電機子コイルを収納する閉空間が設けられていれば十分であり、この閉空間内に冷媒の入口と出口が設けられていれば足りる。但し、各電機子コイルに対応して冷媒の供給口（流入口）が設けられている方が、冷却効率と言う点では好ましい。

また、上述の電機子コイル 3 8の冷却方法に加えて、電機子コイル 3 8を固定子ヨーク 4 3の上面にペルチェ素子を介して配置し、該ペルチェ素子に電流を供給することによリ電機子コイル 3 8を冷却する方法を併用してもよい。また、上記実施形態では、冷媒を循環使用する場合について説明したが、本発明がこれに限定されるものではない。また、冷媒の循環使用に加え、冷媒を所定の目標温度に冷却して、ガイド面が常にほぼ一定の温度になるように電機子コイルを冷却しても良い。この場合には、ベースに温度センサを設けて該温度センサの計測値に基づいて冷媒の冷却温度をフィードバック制御するようにしても良い。

なお、上記実施形態では、可動子に永久磁石を配列し、固定子に電機子コィルを配列したが、可動子に電機子コイルを配列し、固定子に永久磁石を配列することも可能である。また、上記の実施形態では、推力発生磁石と補間磁石と線接触としたが、少々の隙間を設けてもよいし、また、推力発生磁石の間の隙間に補間磁石の一部が入り込ませてもよい。

また、上記実施形態では、推力発生磁石の正方形状の外形の一辺を 4しとしたが、推力発生磁石の配列周期を 6 Lとしたままで、推力発生磁石の正方形状の外形の一辺を 4し〜 5 Lの間で変化させることも可能である。このときにも、上記の実施形態と同様にして、電機子コイルに供給される電流の電流量及び電流方向のいずれか一方を制御することにより、可動子の移動を制御することができる。

また、上記の実施形態では、可動子の固定子からの浮上にエアガイド機構を用いたが磁気浮上機構を採用することも可能である。さらに、磁極ユニットにおいて、永久磁石に代えて永久磁石と同様な方向に磁力線を発生する電磁石を使用することも可能である。

さらに、上記実施形態では電機子コイルの冷却用に冷却液を使用したが、冷媒となる流体であれば気体冷媒を使用することが可能である。

また、固定子上に配設される可動子は 1つに限られるものではなく、例えば図 4 4に示されるように、固定子 6 0上に 2つの可動子 5 1を配設し、それらを独立に駆動することにより、一方の可動子 5 〗を用いてウェハの露光を行いながら、他方の可動子 5 1を用いてウェハ Wの受け渡しを行うことにしてもよい。

また、上記実施形態では、本発明の平面モータ及びステージ装置をウェハの位置制御に使用したが、例えば、レチクルの位置制御に使用することも可能である。

また、本発明は、紫外線を光源にする縮小投影露光装置、波長 1 O n m前後の軟 X線を光源にする縮小投影露光装置、波長 1 n m前後を光源にする X線露光装置、 E B (電子ビーム）やイオンビームによる露光装置などあらゆるゥェハ露光装置、液晶露光装置等に適応できる。また、ステップ，アンド · リピー卜機、ステップ 'アンド ·スキャン機、ステップ 'アンド ·スティツチング機を問わない。但し、ウェハ等の周囲環境を真空とする必要のある、波長 1 O n m前後の軟 X線を光源にする縮小投影露光装置、波長 1 n m前後を光源にする X線露光装置、 E B (電子ビーム）やイオンビームによる露光装置などで本発明を採用する場合には、磁気浮上機構等を採用することが望ましい。

さらに、本発明の平面モータ装置及びステージ装置は、露光装置以外の装置、例えば検査装置や基板搬送装置等にも好適に適用できるものである。産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明の平面モータ装置は、高制御性及び高推力線形性を確保しつつ、 2次元平面内の任意の方向に大きな推力を発生することに適している。

また、本発明のステージ装置は、本発明の平面モータ装置で移動体を駆動するので、優れた制御性、推力線形性、及び位置決め性を有するとともに、大きな推力で高速に移動体を移動させることに適している。

また、本発明の露光装置は、本発明のステージ装置でウェハ等を精度よく高速に位置決めするので、スループッ卜を向上しつつ高い露光精度で露光ことに適している。このため、本発明の露光装置は、微細パターンを有するデバイスの製造に適している。

Claims

請求の範囲

1 . 矩形状の電流経路を有する複数の電機子コイルがガイド面に沿ってマ卜リクス状に配列された電機子ュニッ卜と；

前記電機子コイルの配列周期よりも長く、前記電機子コイルの配列周期の整数倍以外の長さを一辺とする矩形状の磁極面を有する複数の推力発生磁石が、行方向及び列方向で隣り合う磁極面の極性が互いに異なるように、前記電機子コイルの配列周期の整数倍の配列周期でマトリクス状に配列され、前記ガイド面に関して前記電機子ュニッ卜と反対側に配置された磁極ュニッ卜とを備え、前記電機子ュニッ卜と前記磁極ュニッ卜とが、前記ガイド面に沿った方向に相対移動する平面モータ装置。

2 . 請求項 1 に記載の平面モータ装置において、

前記磁極ュニッ卜は、前記電機子ュニッ卜に対向する前記推力発生磁石の磁極面とは反対側の磁極面側で前記行方向及び前記列方向のいずれか一方で隣り合う前記推力発生磁石間に形成される磁束経路中に配設され、磁気回路の一部を形成し、起磁力を強化する補間磁石を更に含むことを特徴とする平面モータ

3 . 請求項 1 に記載の平面モータ装置において、

前記推力発生磁石は、 2行 2列のマトリクス状に配列されることを特徴とする平面モー夕装置。

4 . 請求項 1 に記載の平面モータ装置において、

前記電機子コイルの前記磁極ュニッ卜との対向面の外形は正方形状であり、前記推力発生磁石の磁極面は正方形状であることを特徴とする平面モータ装置

5 . 請求項 4に記載の平面モータ装置において、

前記電機子コイルの前記電流経路の各外辺の長さは前記電流経路の内辺の長さのほぼ 3倍であり、前記推力発生磁石の磁極面の一辺の長さは前記電流経路の内辺の長さの 4 ~ 5倍であり、前記推力発生磁石の配列周期は前記電流経路の内辺の長さのほぼ 6倍であることを特徴とする平面モータ装置。

6 . 請求項 1 に記載の平面モータ装置において、

前記電機子コイルを前記磁極ュニッ卜側とは反対側で支持する第 1磁性体部材を更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

7 . 請求項 1 に記載の平面モータ装置において、

前記推力発生磁石を前記電機子ュニッ卜とは反対側で支持する第 2磁性体部材を更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

8 . 請求項 1 〜 7のいずれか一項に記載の平面モータ装置において、前記電機子ュニッ卜と前記磁極ュニッ卜との間に配置され、非磁性材料かつ非導電性材料から成り、前記ガイド面を形成する少なくとも 1つのガイド部材を更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

9 . 請求項 8に記載の平面モータ装置において、

前記磁極ュニッ卜に取り付けられ、前記ガイド面に向けて加圧気体を吹き出す第〗の吹き出し部を有し、前記磁極ュニッ卜を前記ガイド面上に所定の空隙を介して浮上支持する支持部材を更に備えることを特徴とする平面モータ装置

1 0 . 請求項 9に記載の平面モータ装置において、

前記ガイド部材を含み、内部に前記複数の電機子コイルが配列される閉空間を形成するベースを更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

1 1 . 請求項 1 0に記載の平面モータ装置において、

前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置とを更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

1 2 . 請求項 9に記載の平面モータ装置において、

前記複数の電機子コイルをそれぞれ個別に収納する複数のケースを更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

1 3 . 請求項 1 2に記載の平面モータ装置において、

前記複数のケース内を個別に冷却する冷却装置を更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

1 4 . 請求項 1 2に記載の平面モータ装置において、

前記各ケースの上面が前記ガイド面を形成することを特徴とする平面モータ

1 5 . 請求項 8に記載の平面モータ装置において、

1 6 . 請求項 1 5に記載の平面モータ装置において、前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置とを更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

1 7 . 請求項 8に記載の平面モータ装置において、

1 8 . 請求項 1 7に記載の平面モータ装置において、

1 9 . 請求項 1 7に記載の平面モータ装置において、

2 0 . 矩形状の電流経路を有する複数の電機子コイルがガイド面に沿って配列された電機子ュニッ卜と；

隣り合う磁極面の極性が互いに異なるように配列され、矩形状の磁極面を有する複数の推力発生磁石と、前記電機子ュニッ卜に対向する前記推力発生磁石の磁極面とは反対側の磁極面側で隣り合う前記推力発生磁石間に形成される磁束経路中に配設され、起磁力を強化する補間磁石とを含み、前記ガイド面に関して前記電機子ュニッ卜と反対側に配置された磁極ュニッ卜とを備え、前記電機子ュニッ卜と前記磁極ュニッ卜とが、前記ガイド面に沿った方向に相対移動する平面モータ装置。

2 1 . 請求項 2 0に記載の平面モータ装置において、前記電機子コイルの前記磁極ュニッ卜との対向面の外形は正方形状であり、前記推力発生磁石の磁極面は正方形状であることを特徴とする平面モータ装置

2 2 . 請求項 2 1 に記載の平面モータ装置において、

前記電機子コイルの前記電流経路の各外辺の長さは前記電流経路の内辺の長さのほぼ 3倍であり、前記推力発生磁石の磁極面の一辺の長さは前記電流経路の内辺の長さの 4〜 5倍であり、前記推力発生磁石の配列周期は前記電流経路の内辺の長さのほぼ 6倍であることを特徴とする平面モータ装置。

2 3 . 請求項 2 0に記載の平面モータ装置において、

2 4 . 請求項 2 0に記載の平面モータ装置において、

2 5 . 請求項 2 0〜2 4のいずれか一項に記載の平面モータ装置において、前記電機子ュニッ卜と前記磁極ュニッ卜との間に配置され、非磁性材料かつ非導電材料から成り、前記ガイド面を形成する少なくとも 1つのガイド部材を更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

2 6 . 請求項 2 5に記載の平面モータ装置において、

前記磁極ュニッ卜に取り付けられ、前記ガイド面に向けて加圧気体を吹き出す第 1の吹き出し部を有し、前記磁極ュニッ卜を前記ガイド面上に所定の空隙を介して浮上支持する支持部材を更に備えることを特徴とする平面モータ装置

2 7 . 請求項 2 5に記載の平面モータ装置において、

2 8 . 請求項 2 7に記載の平面モータ装置において、

前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置とを更に備えることを特徴とする平面モ一夕装置。

2 9 . 請求項 2 5に記載の平面モータ装置において、

3 0 . 請求項 2 9に記載の平面モータ装置において、

前記複数のケース内を個別に冷却する冷却装置を更に備えることを特徴とする平面モー夕装置。

3 1 . 請求項 2 9に記載の平面モータ装置において、

前記各ケースの上面が前記ガイド面を形成することを特徴とする平面モータ装置。

3 2 . 少なくとも 1つの磁石を有し、所定のガイド面に沿って 2次元方向に移動する磁極ュニッ卜と；

前記磁極ュニッ卜に取り付けられ、前記ガイド面に向けて加圧気体を吹き出す第 1の吹き出し部を有し、前記磁極ュニッ卜を前記ガイド面上に所定の空隙を介して浮上支持する支持部材と；

前記ガイド面に関して前記磁極ュニッ卜と反対側に、前記ガイド面に沿って

2次元方向に配置された複数の電機子コイルを含む固定子と；

を備える平面モータ装置。

3 3 . 請求項 3 2に記載の平面モータ装置において、

前記磁極ュニッ卜は、前記支持部材に対して着脱自在であることを特徴とする平面モータ装置。

3 4 . 請求項 3 3に記載の平面モータ装置において、

前記支持部材は、前記磁極ュニッ卜を着脱するための着脱機構を備えていることを特徴とする平面モータ装置。

3 5 . 請求項 3 4に記載の平面モ一夕装置において、

前記支持部材に対する前記磁極ュニッ卜の装着時に、前記磁極ュニッ卜と前記電機子コイルと前記固定子との間の磁気的吸引力と前記磁極ュニッ卜の自重との和から成る重力方向下向きの力に杭して前記磁極ュニッ卜を浮上支持するため加圧気体を前記磁極ュニッ卜に向けて吹き出す第 2の吹き出し部が、前記支持部材に設けられていることを特徴とする平面モータ装置。

3 6 . 請求項 3 5に記載の平面モータ装置において、

前記支持部材が、前記第 1の吹き出し部からの加圧気体の吹き出しと前記第 2の吹き出し部からの加圧気体の吹き出しとを切り替える切替機構を更に有することを特徴とする平面モータ装置。

3 7 . 請求項 3 2に記載の平面モータ装置において、

前記支持部材は、前記ガイド面に対して当該支持部材を真空吸引する吸引部を更に有し、前記第 1の吹き出し部からの加圧気体の吹き出し圧力と前記吸引部による真空吸引力との調整により、前記所定の空隙寸法を制御可能であることを特徴とする平面モータ装置。

3 8 . 請求項 3 2〜 3 7のいずれか一項に記載の平面モータ装置において、前記ガイド面を形成するとともに、その内部に前記複数の電機子コイルが配列される閉空間を形成するベースを更に備えることを特徴とする平面モータ装

3 9 . 請求項 3 8に記載の平面モータ装置において、

4 0 . 請求項 3 2〜3 7のいずれか一項に記載の平面モータ装置において、前記複数の電機子コイルをそれぞれ個別に収納する複数のケースを更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

4 1 . 請求項 4 0に記載の平面モータ装置において、

4 2 . 請求項 4 0に記載の平面モータ装置において、

4 3 . 少なくとも 1つの磁石を有し、所定のガイド面に沿って 2次元方向に移動する磁極ュニッ卜と；

前記ガイド面を形成するとともに、その内部に閉空間を形成するベースと；前記ベースの前記閉空間内に収納され、前記ガイド面に沿って所定間隔で 2 次元方向に配置された複数の電機子コイルを含む電機子ュニッ卜と；

前記閉空間内に冷媒を供給して前記各電機子コイルを冷却する冷却装置とを備える平面モータ装置。

4 4 . 請求項 4 3に記載の平面モータ装置において、

前記閉空間が、前記複数の電機子コイルの前記ガイド面と反対側に配置された区画部材によって、前記複数の電機子コイルを収納する第 1室と、残りの空間から成る第 2室とに区画され、

前記区画部材に、流入口と流出口とがそれぞれ形成され、

前記ベース内に、前記冷却装置から供給される冷媒が前記流入口を介して前記第 1室に流入後、前記流出口を介して前記第 2室に流出する冷媒の経路が形成されていることを特徴とする平面モータ装置。

4 5 . 請求項 4 4に記載の平面モータ装置において、

前記流出口を介して流出した冷媒の経路中に配置された高熱伝導材よりなる 2次冷却フィンを更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

4 6 . 請求項 4 3に記載の平面モータ装置において、

前記ベース内の前記閉空間が、前記各電機子コイルを個別に収納する複数の小室に区画され、

前記各小室には、前記冷却装置によって供給される冷媒の流入口と流出口とがそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項 1 に記載の平面モー夕装置

4 7 . 請求項 4 6に記載の平面モータ装置において、

前記ガイド面として複数の小室を覆うように配置された板状の非磁性体部材を更に備えることを特徴とする平面モータ装置。

4 8 . 請求項 4 6に記載の平面モータ装置において、

前記各小室が、前記複数の電機子コイルの前記ガイド面と反対側に配置された板状部材と、前記板状部材に対向する側の面が開口するとともに、前記開口面と反対側の面が前記ガイド面を構成する箱型の複数のケースとによって構成され、

前記各小室に対する冷媒の流入口と流出口とが、前記ケースのそれぞれに対応して前記板状部材に形成されていることを特徴とする平面モータ装置。

4 9 . 請求項 4 8に記載の平面モータ装置において、

前記各電機子コイルの端子は、前記ケースの開口端から露出し、これに対応する前記板状部材部分には該端子が嵌合するソケッ卜部が設けられていることを特徴とする平面モータ装置。

5 0 . 請求項 4 8に記載の平面モータ装置において、

前記ベース内の、前記各小室の前記ガイド面と反対側に更に別の部屋が設けられ、

前記ベース内に、前記冷却装置から供給される冷媒が前記流入口を介して前記各ケース内に流入後、前記流出口を介して前記別の部屋に流出する冷媒の経路が形成されていることを特徴とする平面モータ装置。

5 1 . 請求項 4 8に記載の平面モータ装置において、

前記流出口を介して流出した冷媒の経路中に配置された高熱伝導材よりなる 2次冷却フィンを更に備えることを特徴とする平面モ一夕装置。

5 2 . 請求項 4 3に記載の平面モータ装置において、

前記各電機子コイルは、中央に空間のある環状のコイルであり、

前記冷却装置は、前記各電機子コイルの前記ガイド面と反対側から前記各電機子コイルの中央の空間を介して前記電機子コイルの前記ガイド面側に冷媒を供給することを特徴とする平面モータ装置。

5 3 . 請求項 5 2に記載の平面モータ装置において、

前記各電機子コイルの中央の空間からその周囲に向かって流れる冷媒の経路を規制する整流フィンが更に設けられていることを特徴とする平面モータ装置

5 4 . 請求項 4 3 - 5 3のいずれか一項に記載の平面モータ装置において、前記ベースには複数の冷媒供給用ジョイントと少なくとも 1つの冷媒排出用ジョイントとが取り付けられ、

前記冷却装置は、その一端が冷媒供給管を介して前記各冷媒供給用ジョイン卜に接続され、他端が冷媒排出管を介して前記冷媒排出用ジョイントに接続されたことを特徴とする平面モータ装置。

5 5 . 少なくとも 1つの磁石を有し、所定のガイド面に沿って 2次元方向に移動する磁極ュニッ卜と；

前記ガイド面に関して前記磁極ュニッ卜の反対側に、前記ガイド面に沿って所定間隔で 2次元方向に配置された複数の電機子コイルと；

該複数の電機子コィルをそれぞれ個別に収納する複数のケースと；を備える平面モータ装置。

5 6 . 請求項 5 5に記載の平面モータ装置において、

前記複数のケース内を個別に冷却する冷却装置を更に備えることを特徴とする。

5 7 . 請求項 5 5に記載の平面モータ装置において、

前記各ケースの上面が前記ガイド面を形成することを特徴とする平面モ一夕

5 8 . 請求項 1 、 2 0、 3 2、 4 3、及び 5 5のいずれか一項に記載の平面モー夕装置と；

前記磁極ュニッ卜及び前記電機子ュニッ卜の一方と一体的に移動する移動体と；

前記電機子ュニッ卜の前記電機子コイルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御する制御装置とを備えるステージ装置。

5 9 . 請求項 5 8に記載のステージ装置において、

前記磁極ュニッ卜と前記電機子ュニッ卜との位置関係を検出する位置検出系を更に備え、

前記制御装置は、前記位置検出系による検出結果に基づいて、前記電機子コィルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御することを特徴とするステージ装置。

6 0 . 請求項 5 9に記載のステージ装置において、

前記制御装置は、前記位置検出系による検出結果から前記磁極ュニッ卜に起因する磁束経路と前記電機子コイルのそれぞれとの交差領域を特定し、この特定された交差領域に基づいて前記電機子コイルのそれぞれに供給される電流の電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御することを特徴とするステージ装

6 1 . 露光用のエネルギビームを射出する照明系と；

前記エネルギビームの経路上に配置される物体を搭載する請求項 5 8に記載のステージ装置とを備える露光装置。

6 2 . 請求項 6 1 に記載の露光装置において、

前記物体は、前記エネルギビームによって露光され、所定のパターンが転写される基板であることを特徴とする露光装置。

6 3 . 露光用のエネルギビ一厶を射出する照明系を提供する工程と；請求項 1 、 2 0、 3 2、 4 3、及び 5 5のいずれか一項に記載の平面モータ装置を提供する工程と；

前記磁極ュニッ卜及び前記電機子ュニッ卜の一方と一体的に移動する移動体を提供する工程と；

前記電機子ュニッ卜の前記電機子コイルのそれぞれに供給される電流値及び電流方向の少なくとも一方を制御する制御装置を提供する工程とを含む露光装置の製造方法。

6 4 . 請求項 6 3に記載の露光装置の製造方法において、

前記磁極ュニッ卜と前記電機子ュニッ卜との位置関係を検出する位置検出系を提供する工程を更に含むことを特徴とする露光装置の製造方法。

6 5 . 請求項 6 1の露光装置を用いて製造されたデバイス。

6 6 . リソグラフイエ程を含むデバイスの製造方法において、

前記リソグラフイエ程では、請求項 6 3に記載の露光装置の製造方法によつて製造された露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。